信息技术基础信息的编码

1、第一章 第二节 信息的编码315300浙江省慈溪中学共 2，第一到汉字的编码，下面的为第二。教学目标：理解信息的编码的概念，以及在计算机中信息是如何进行编码通过了解信息（声音、图像）的数字化过程，形成一种问题解决的方法培养学生信息交流的表达能力教学过程：一、交流，引入二进制1、你能举几个信息编码的例子？生答：、学生证、号码、条形码、WC 标志、交通标志、车牌号、信号灯。设计意图：从日常生活中的例子，来了解编码。2、信息编码？ 为什么要进行信息编码？师生一起总结：采用某种原则或方法编制代码来表示信息。信息编码是为了能对信息进行有效地处理，有时也是为了对信息加密。设计意图：使学生理解计算机为什么要

2、进行编码，并引导学生进行概括以及深入思考问题的能力。3、？的主要工具是什么？生答：对信息处理的技术。师总结：是对信息进行、处理、传输、表达和使用的技术（书本 P21，小结图），包括微电子技术、传感技术、计算机技术和通信技术等，计算机技术主要表现在信息的与处理，它是现代的。设计意图：理解与计算机之间的关系，并使学生了解计算机是信息处理的工具。4、用计算机处理信息的前提是什么？生答：信息编码，用二进制代码的形式来表达。设计意图：使学生明白计算机内信息是用二进制形式的编码来表达的。二、预备知识，二进制代码及相关内容的学习与巩固1、二进制的概念及特征师助生巩固：逢二进一，由 0 和 1 两个数字组成，

3、处于不同位置上的数字所代表的值不同，一个数字在某个固定位上所代表的值是确定的，即位权。设计意图：使学生巩固并进一步理解二进制概念。2、计算机信息的最小及基本师助生巩固：计算机的最小 二进制位（比特、bit 或 b）计算机的基本 字节（Byte 或 B）8 个位（比特）1 个字节、 8bit1Byte 、8b1B容量（文件大小）B、KB、MB、GB、TB1KB=1024BKB（千字节）1MB=1024KBMB（兆字节）1GB=1024MBGB（千兆字节）1TB=1024GBTB（百万兆字节）设计意图：通过巩固初中时的内容，为后面内容的理解作好铺垫3、1 个 bit 能表示多少种信息呢？如果是 2

4、bit、3bit、4bit、5bitn bit 能表示多少种信息？师引导，生结论：1 个 bit 能表示 2 种信息，2bit 表达 4 种信息，n 个 bit 表达个 2n 信息设计意图：为后面理解编码作好铺垫4、二、十、十六进制之间彼此转换师举例，生思考，并一起结论：二十：按权相加，十二：除 2 取余；十六十：按权相加，十十六，除 16 取余；并类推，各种制式与十进制之间的转化关系。二十个二进制位即一个十六进制形式。设计意图：二进制是计算机表达信息的方式，十进制是人表达数字信息的方式，十六进制是人为了方便表达计算机中的二进制而引入的式，使学生能从多角度理解信息的数字化表达。三、新授课，信息

5、的编码1、计算机中信息的一般表达方式文本、图像（形）、声音、动画、等。设计意图：通过巩固第一节课的信息表达载体，方便引出信息的编码。2、计算机中的信息的编码1)字符编码师讲授，生听讲：ASCII：7 位二进制，共 128 个编码，书本 P6，ASCII 码即为机内码，用一个字节表示组成：94 个图形字符码+34 个控制字符码，书本 P6你能写出 128 个编码对应的二进制表达吗？如果用十六进制表达，你有方法吗？试一试，从表中找出“？”的 ASCII 码值，尝试用二进制、十六来表示。（“？”ASCII 码的十进制表达是“63”，对应的二进制代码“111111”，十六进制表示：3F）设计意图：让学

6、生理解最基本的字符在计算机中的表示，并对ASCII 码有所了解。2)汉字编码师讲授，生听讲：汉字在计算机内以代码形式表示，这些代码称为汉字编码。汉字信息交换码：为了方便各种通信系统之间信息交流而制定的汉字字符集编码标准，包括：GB2313-80 区位码，占 2 个字节，区位码查询系统：http:/jf_cj/cx.htm。GB18030：有单字节、双字节和四字节的字符。汉字机内码：汉字字符在计算机器内的编码，唯一的，占两个字节，机内码与信息交换码是有所不同的，有变换的规则。机内码的观察，使用UltraEdit 观察汉字“科普知识 ABC”的内码。汉字的输入编码：用标准键盘将汉字字符输入到计算机

7、中而制定的计算机编码，包括拼音码、字形码等几百种输入方法。汉字字形码（输出码）：用于汉字的显示和打印，是汉字字形的数字化信息。设计意图：让学生了解汉字编码的多样性，并让学生明白，在内存中汉字对应的二进制编码是内码，是唯一的3）声音编码师生一起听歌：用cooledit2000，歌曲 take me to your heart，如图一所示。师操作，生观察波形的变化：按放大镜放大波形，如图二所示（动态演示图）继续放大，如图三所示（动态演示图）改声为单声道，如图四所示（动态演示图）：图一（动态演示图）图二（动态演示图）图三（动态演示图）图四（动态演示图）听完歌曲，师提问，生思考，并一起解答：一问：你能

8、说出观察到的波形有哪些特点？（提示：从水平方面和竖直方向观察）（水平方向是疏密变化，竖直方面是高低变化）二问：从物理学角度，波形可以从哪两方面去描述它？（振幅与频率（频率是波长的倒数分之一）（如图五所示）图五三问：如何把这个波形进行数字化？（用点来表达）四问：如何表达波形上的点？解释：采样+量化采样：即每隔一个时间段波形中的一个相应数据，即选中一点；采样频率：每秒对声音波形采样的次数，即每秒读的点数，：（Hz）。量化：若每个点用一个字节来表示，即为 8 位音频，所表达的声波的振幅范围为0-255；若每个点用二个字节来表示，即为 16 位音频，所表达的声波的振幅范围是 065535。五问：采样频

9、率的高低和量化位数的多少对生成的数字化声音的失真度的关系是怎样的？（采样频率的越高，量化位数越多，失真度越小，音质越佳）六问：采样频率和量化位数越多，音质越好，空间会怎样？（空间越大）七问：1 秒钟双声道的声 CD 音乐，需多少空间？提示：CD 采用 44.1kHz 的采样频率，16 位频师生一起列式：44.1*1000*16/8*2=1764000B1.68MB设计意图：设置认知，在老师引导下，通过体验逐步认识并理解声音的数字化原理。4）图像编码师提问，生思考，并一起解答：一问：你使用过的数码相机的分辨率是多少像素？（300 万像素，500 万像素，800 万像素不等）二问：分别用 300

10、万像素，500 万像素，800 万像素分辨率的相机拍照，哪款相机拍出来的效果最佳？（800 万像素）三问：你是如何理解像素及分辨率的？（生理解：所谓的像素即一个个点，分辨率即为进入镜头的点的个数）（师总结：像素，即一个个小方格，显示一图，分辨率为 40*40 像素，水平和垂直方向各 40 个点，如果你的数码相机是分辨率为 500 百万像素，即通过镜头进入数码相机的点有 500 万个，则最大分辨率可设置为 2592*1944）四问：拍一张数码照的过程，是否也可以理解为：采样+量化？（生答：是）（师总结：采样，即采了多少个像素，500 万像素的照相机采样 500 万个点量化，对每个点的量化，即每个

11、点用多少个 bit 来表示）五问：如何量化黑白图像？彩像呢？（师分析：黑白图像每个像素对应黑或白，用 1 个bit 来表达彩像：每个像素的颜色分解为红、绿、蓝三种每个成份用 8 个 bit 来表达，即每个像素用 3 个字节来表示这种每个像素 3 个成分的方法是许多计算机屏幕显示图像的方法）六问：一幅分辨率为 640480 的黑白图像需要多少的空间？（6404801/8=38400 字节）拓展，利用画图打开一位图图像，把它另存为单色、16 色、256像，观察它的图像及空间。设计意图：通过层层设置疑问，使学生在思考问题并在解决问题的过程中，理解了图像的数字化原理。5）编码原理：是一连串图像组成，一幅图像称为一个帧制式：PAL 制式：每秒显示 25 帧NTSC 制式：每秒显示 30 帧计算 1 秒钟 NTSC 制式 640480 像素 256 色的的空间（提示：256像，每一像素需要 1 个 Byte 来表达）640480130=