1.2数字化与编码教学设计20232024学年人教-中图版高中信息技术必修1

1.2数字化与编码教学设计学科信息技术年级高二班级授课教师章节第一章第二节第一课时课题名称数字化与编码课型新授课授课时间教材内容分析信息技术的发展与普及为我们创造了一个全新的数字化生活环境。它们在给我们带来生活便利的同时，也在逐渐地改变着我们的生活方式。学生情况分析学生对信息技术的关键技术以及信息技术对生活与学习的影响有一定的了解，但对所学内容只是体验性和经验性的认识。因此，在教学中，要引导学生从日常学习、生活中发现问题，分析问题、归纳和提炼问题，并结合各种事实和案例进行指导分析，促进学生对本课内容进行理性建构，形成深入思考的系统思维。课标要求内容要求：探讨信息技术的关键技术和社会应用对社会的发展、科技的进步以及人们的生活、工作与学习的影响。学业要求：了解信息技术的关键技术和社会应用对社会的发展、科技的进步以及人们的生活、工作与学习的影响。初步了解人、信息技术与社会的关系。教学目标（核心素养）借助数字化学习工具结合社会生活中的案例，了解信息技术的关键技术，通过专题研讨、资料搜集与分析，了解信息技术在社会各个领域的应用，结合案例分析、分组讨论，探讨信息技术对社会生活的影响。提升信息意识渗透信息社会责任。在信息技术的应用过程中锻炼和提高数字化学习与创新能力。教学重点数据编码的基本方式，合理先用数字化工具解决问题教学难点数制间的转换教学方法案例分析法、讲授法、任务驱动法。教学过程教师活动学生活动二次备课引入新课一、体验探索——数字化生活阅读思考课本P13页，完成下面表格项目名称使用方式应用工具时间效率操作流程购物实体超市在线购物出行个人单车共享单车沟通书信交流网络交流设疑：举例说明日常生活和学习中自己经常使用的数字化工具并分析它们如何改变我们的生活与学习方式。阅读课本，认真思考新课学习新课学习1.2.1数字化及其应用项目特点举例模拟信号时间的连续函数水银温度计数字信号离开的、不连续的二进制数数字温度计他们在传输中可以互相转换。磁带的数字化英语老师在整理家务时发出了家中保存的一些老式英语磁带，他想听一段英语听力，却发出播放这此磁带的设备现在已很难找到。为了更好的保存这些资料，他希望把磁带的英语听力转换为计算机中可以存储和处理的音频文件。思考：想一想如何完成老师的愿望，利用哪些工具与方法来完成？首先利用现有的设备：磁带播放机和智能、电脑工具和方法优点缺点磁带播放机和智能简单方便噪音大音频线、电脑音质好操作难引出数字化：是将复杂多样的事物属性或特征转化为计算机可以处理对象的过程。特点：方便存储、处理和传输。1.2.2二进制与数制转换基本规则：二进制的基数为2，两个基本数码是0和1；采用逢二进一的进位规则，例如1+1=10；不同的数位对应不同的权值，权值用基数的幂表示。十进制整数转换为二进制数可采用除2反向取余法，即将十进制整数除以2，得到商数和余数，用商数再除以2，依此类推直到商数为0为止，将每次得到的余数按照逆序排列，即为换算的二进制数的结果。例1：将二进制数转换成十进制数，常用的方法是按权展开求和。例2：将二进制数10011转换成十进制数二进制数中每位数字的权是以2为底的幂，按权展开求和即：(10011)2=1X24+0X23+0X22+1X21+1X20=16+0+0+2+1=(19)10数制基数规则八进制（O）八逢八进一，1位八进制数用3位二进制数表示。十六进制（H）十六逢十六进一，1位十六进制用4位二进制数表示。十进制十实践活动：在计算机中，RGB颜色值可以表示为十六进制颜色码。如：颜色值RGB（64，224，208）可记为#40E0D0，其中表示红色64、绿色224和蓝色的208分别对应十六进制40H、E0H、D0H。练习：将#9400D3、#D2B48C表示成相对应的RGB颜色值。利用计算器程序，验证上述结果。1.2.3数据编码字符编码声音编码声音数字化的基本方法是按照一定的时间间隔采集声波的振幅，并将其转换为二进制数序列，即采样—量化—编码来实现。采样是以相等的时间间隔来测得声音模拟信号的模拟量值，对其进行离散化提取。采样频率指每秒声音被测量的次数，以Hz（赫兹）为单位。高保真音乐采样频率一般为44.1kHz。量化是将采样值变换到最接近数字值，即用有限个数的数值近似地表示原来连续变化的值。量化位数越多，量化值就会越接近采样值，音频的精度就越高。每个量化可以用8位二进制数表示。通过采样和量化，将一个连续的波形转换成一系列二进制数表示的数据，形成二进制编码。样本序号12345678910量化值（十进制）62591079151412二进制编码0110001001011001101001111001111111101100音频所占存储容量取决于采样频率、量化位数、声道数和时长。即存储容量=采样频率X量化位数X声道数X时长/8。例：一首时长为100S的双声道音乐，采样频率为44.1kHz，量化位数为16，计算该音乐的音频所占的存储容量。44100*16*2*100/8=17640000B，约为17MB。音频格式说明优点缺点WAV离散化的声音波形与原声基本一致，质量高文件较大MP3有损压缩存储的声音文件格式文件较小，失真较小AMR用于移动设备的音频压缩，比例大传输量小，实时性强质量差APE无损压缩，还原事与原数据保持一致压缩比例较小图像与视频编码图中每个风格对应一点，代表组成图像的像素。图像尺寸可用像素个数来表示，即“水平像素数*垂直像素数”。图像所占的存储容量可用图像所有像素的字节数来表示，公示如下：图像所占的存储容量=水平像素数*垂直像素数*颜色深度/8常见的彩色图像颜色深度有8位、16位、24位和32位等。颜色深度为n，能表示的颜色有2n种。深度越大，色彩越丰富，所占存储空间越大。视频画面是由以一定速度连续播放的一组静态图像形成的，这些静态图像称为帧。当连续图像变化超过24帧/秒时，根据