《1.2数据编码-走进二维码》说课稿-高中信息技术必修1

《走进二维码》说课稿各位评委：大家上午好，我是***，今天说课的题目是《走进二维码》，下面将从教材分析、学情分析、教学目标、教学方法、教学过程及教学评价六个方面进行说课。一、教材分析本节课是选自粤教版高中信息技术必修1《数据与计算》第一章第二节“数据编码”的内容，是在学习了编码的基本方式之后的一个拓展。课程标准内容要求：1、在具体感知数据与信息的基础上，描述数据与信息的特征，知道数据编码的基本方式。2、在运用数字化工具的学习活动中，理解数据、信息与知识的相互关系，认识数据对人们日常生活的影响。在“体验庆祝国庆多媒体作品的数据与信息处理”项目学习活动中，同学们经历了计算机处理文本、图像数字化、声音数字化的学习，已初步掌握数据编码的基本方式，但知识偏理论化，理解还比较生硬，对信息编码处理的意义感受不深。为此完善项目方案，规划了《走进二维码》的这一教学活动。二维码，是数据编码方式的补充。选取学生熟悉的实际应用进行讲授，让学生真真实实地感受到数据就在我们身边，编码技术就是这么神奇，信息技术与实际生活就是这么紧密，从而加深数据编码的理解，并为成果交流评价中作品推介的方式提供了选择。二、学情分析本节授课对象是必修1《数据与计算》的高一学生。有利因素是：他们对网络操作比较熟练，能利用搜索引擎查找需要的相关资料。能熟练地使用手机实现交流，扫描过不少的二维码。通过前面的学习，学生已初步掌握了数据编码的基本方式，在此基础上，学习被广泛使用的二维码相关知识应该易于理解，同时他们对二维码的学习非常好奇，也非常期待。不利因素是：他们虽然扫描过不少的二维码，有自己的使用体验，但对二维码的了解较欠缺，部分学生对二维码的使用存在顾虑。这也正是本节课的教学意义所在。三、教学目标根据课程标准的具体要求及其对教材的理解和学生情况的分析，将教学的目标确定为：1、了解二维码的起源、发展及特点等；2、认识二维码的图形结构；3、理解二维码的编码原理；4、探讨二维码在实际应用中存在的问题，并提出防范措施。教学重难点教学重点：二维码的图形结构和编码原理。教学难点：二维码的编码原理。学科核心素养的落实1、信息意识：学生能感觉到技术的发展，二维码技术给生活带来的便利。2、计算思维：学生通过对二维码知识的学习，能认识二维码的图形结构，理解图形背后的编码原理。3、数字化学习与创新：借助数字化学习环境，可以提升学生的学习主动性，培养学生的创新意识和动手能力，并加强学生收集、编辑、传递信息的能力。4、信息社会责任：学生能意识到二维码在实际应用中存在的问题，并做好防范工作。四、教学方法本节课根据教学内容和学生的特点，主要采用了情景教学、小组合作讨论、师生互动等教学方法。五、教学过程（一）情境导入1、播放一段“微信支付到帐”音频，引导学生还原情景。（收银员扫条形码、顾客扫微信二维码、微信支付到账）2、展示一组二维码应用场景图片。设计意图：创设真实情景，可以一下子吸引学生的注意力，使学生快速地进入到新课的学习中来。（二）新课教学1、二维码的起源、发展学生通过观看微视频的方式，了解二维码的起源、发展及特点等。设计意图：微视频能直观地将所学的知识以放电影的形式展示出来，形象生动，可以快速、清晰地让学生了解相关知识。2、二维码的图形结构主要采用小组合作讨论的方法进行。学生分组完成任务：（1）认真观察普通二维码，交流讨论，找出部分明显的图形，并填表。（2）观看微视频，深入了解二维码的图形结构，完善表格。（3）教师展示二维码结构名称图。设计意图：先观察，形成初步印象；再深入学习，明确图形结构；最后展示名称图，加深印象。3、二维码的编码原理此内容是本节课的重点，也是难点。主要通过师生互动的方式开展。（1）数据分析问题一：同学们平时扫二维码，都扫出什么信息?学生的回答可能是：名片、网址、电话号码、图片等。师追问：为什么能扫出各种类型的信息呢？知识讲解：扫二维码就是解码，而制作二维码是编码。能扫出各种类型的信息，是因为我们先对不同类型的信息如文字、图片等进行了编码。所以，对信息进行编码之前首先要进行数据类型的选择即数据的分析，这些数据是字符文本呢？还是图片？或是声音视频？设计意图：通过提问，从学生的回答中，回顾数据信息的类型。然后，从解码、编码两者的逆操作中引导学生明确：要编码先得进行数据分析。（2）数据编码根据不同类型的数据，选择不同的编码方式来进行编码。学生已有文字、图像、声音的编码知识，不再赘述。（3）纠错编码问题二：同学们碰到过类例被污损的二维码吗？能识别吗？学生谈经验，教师追问为什么？知识讲解：1、二维码具有很强的污损识别能力，因为在编码的时候进行了纠错编码。（为什么）有四种纠错级别，L到H可以修正的错误增加，对应二维码里包含的错误校验信息增加。注意：纠错级别在进行数据分析时已选好。2、纠错编码过程（怎么做）数据码分块——生成纠错码——纠错码放在数据码的后面设计意图：通过图片展示污损二维码，让学生谈经验，然后究原因，接着举实例，可以帮助学生很好地学习理解纠错编码知识。（4）最终编码问题三：数据就这样编好了吗？知识讲解：NO，二维码的技术没有完，还要把数据码和纠错码的各个码字交替放在一起，构成最终编码。（怎么做）交替规则：横排竖取举例说明纠错码采用一样的交替方法，最后把纠错码放在数据码后面得到最终编码。设计意图：让学生感受到二维码编码技术没那么简单，但是我们计算机却是非常厉害，只用01就可以把复杂的问题简单解决。（5）构造矩阵码编好了，就要来造图。图有多大呢？问题四：微信二维码就是一张造出来的图，你知道它的像素大小吗？知识讲解：构造矩阵，俗称画图，需要先选择版本大小（数据分析时已选好）。二维码一共有40个，Version1~Version40。Version1是21x21的矩阵，Version2是25x25的矩阵，每增加一个version，就会增加4的尺寸，最高Version40，是177x177的正方形。微信是Version5即37x37的矩阵。版本确定，位置探测图形、分隔符、定位图形、校正图形均确定。教师展示构造矩阵过程。设计意图：学生通过微信二维码的图片回顾图像编码知识，从而知道图像的像素大小其实就是二维码的版本大小。让学生明确：要构造矩阵，首先得确定版本，版本确定了，位置探测图形、分隔符、定位图形、校正图形的数据信息也就确定了。构造矩阵，就是先放这些已确定的图形，然后再放其他编码信息。最后，通过文字、图片相给合的方法展示矩阵的构造过程，可以巩固学生二维码图形结构的知识。（6）掩码问题五：图画好了，就是这个结果。感觉怎么样？学生会觉得图有点奇怪，出现大面积的黑块或空白，不太好看。知识讲解：1、为什么要掩码？画好的图，可能会出现大面积的空白或黑块，增加扫描识别的困难。因此，对画好的图要做掩码操作，使二维码图形中的黑色和白色区域能够比率最优的分布。2、如何掩码？QR有8个Mask可以使用，掩码就是和生成的图做XOR（异或）操作。Mask只会和数据区进行XOR，不会影响功能区。设计意图：按规则构造出来的图形，什么样式都有可能。通过展示其中一种，学生谈感受，发现其不足，引出掩码的必要及学习如何掩码。最后展示编码流程：数据分析——数据编码——纠错编码——最终编码——构造矩阵——掩码，帮助学生理顺编码过程。设计意图：“二编码的编码原理”整个过程是通过师生互动的教学方法，以提问、图片展示相结合的方式，紧扣“为什么”“怎么做”两方面来穿插知识的讲解。一步步引导学生理解二维码的编码原理，力求难点知识的突破。4、制作二维码教师提供相应的网址，学生体验个性化二维码的制作，并分享交流。设计意图：引入实践操作——制作二维码，具有很强的开放性和创造性。在活动过程中，能够培养学生的创新意识和动手能力，并加强学生收集、编辑、传递信息的能力，让他们体验到自己不仅是信息的获取者，也可以成为信息的加工者。5、二维码存在问题和防范小组交流讨论二维码存在的问题，探讨如何做好防范措施。设计意图：二维码是一种新兴科技，不能只看到它的优点，还要增强学生使用二维