信息技术必修一《数据与计算》第一单元第二节《 数字化与编码》教案

信息技术必修一《数据与计算》第一单元第二节《数字化与编码》教案课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容信息技术必修一《数据与计算》第一单元第二节《数字化与编码》教案，本节内容主要包括：

1.数字化的基本概念与原理；

2.编码的基本方法与过程；

3.不同进位制间的转换；

4.计算机中数值、字符和汉字的编码方式；

5.二进制与十进制的相互转换；

6.编码在现实生活中的应用实例。二、核心素养目标1.培养学生的信息意识，使其理解数字化与编码的基本原理，认识到编码在信息处理中的重要性；

2.提升学生的计算思维，通过进制转换和编码方式的探究，培养逻辑推理和问题解决能力；

3.增强学生的数字化创新意识，激发探索编码技术在生活中的应用，提高实践与创新能力。三、学习者分析1.学生已经掌握了信息技术的初步知识，了解了计算机的基本操作，对数据的概念有初步的认识，但尚未深入学习数字化与编码的相关内容。

2.学生对信息技术课程有较高的兴趣，具备一定的逻辑思维能力，喜欢通过实践操作来学习新知识。他们的学习风格偏向于合作学习和探究学习。

3.在学习本章节内容时，学生可能遇到的困难和挑战包括：理解进制转换的原理和方法，尤其是二进制与十进制的转换；对不同编码方式的理解和记忆，如ASCII码、Unicode等；将编码知识应用到实际问题解决中，可能会感到难度较大。此外，部分学生对抽象概念的理解可能需要更多的引导和实例支持。四、教学资源1.软件资源：计算机及投影设备，编码转换软件，多媒体演示文稿；

2.硬件资源：计算机实验室，网络环境，打印机；

3.课程平台：学校教学管理系统，在线学习平台；

4.信息化资源：电子教材，教学视频，数字化学习资料；

5.教学手段：讲授法，小组合作学习，案例分析法，实践操作，互动问答。五、教学过程设计1.导入环节（5分钟）

创设情境：通过展示日常生活中的数字化现象，如手机短信、计算机文件存储等，引发学生对数字化与编码的好奇心。

提出问题：数字化是如何改变我们的生活的？编码在其中起到了什么作用？

目的：激发学生的学习兴趣和求知欲，为新课的学习奠定基础。

2.讲授新课（20分钟）

①数字化基本概念与原理（5分钟）

-简要介绍数字化的定义和特点；

-解释数字化如何将现实世界的信息转化为计算机能处理的数据。

②编码的基本方法与过程（5分钟）

-介绍编码的概念、分类及作用；

-演示编码的基本过程，如ASCII码、Unicode编码等。

③不同进位制间的转换（5分钟）

-讲解二进制、十进制、八进制、十六进制等进位制的概念；

-演示二进制与十进制的相互转换方法。

④计算机中数值、字符和汉字的编码方式（5分钟）

-介绍计算机中数值、字符和汉字的编码方式；

-解释编码方式在计算机中的应用和重要性。

3.巩固练习（10分钟）

①小组合作练习（5分钟）

-学生分组，讨论并完成进制转换的练习题；

-各小组分享解题思路，互相交流学习。

②课堂提问（5分钟）

-教师针对新课内容提出问题，检查学生对知识的理解和掌握情况；

-学生回答问题，教师给予指导和评价。

4.课堂互动环节（5分钟）

创新实践：让学生通过编写简单的编码程序或制作编码小作品，将所学知识应用于实际问题解决。

目的：培养学生计算思维和数字化创新能力，提高实践操作水平。

5.总结与拓展（5分钟）

①教师对本节课的主要内容进行总结；

②提出拓展问题，引导学生思考编码在未来的发展及其对生活的影响。六、学生学习效果1.知识与技能：

-掌握了数字化与编码的基本概念、原理和方法；

-学会了二进制与十进制的相互转换，并能应用于实际问题解决；

-理解了计算机中数值、字符和汉字的编码方式及其在计算机系统中的应用；

-能够运用编码知识，进行简单的编码实践和编程操作。

2.过程与方法：

-通过小组合作学习，培养了团队合作和交流表达能力；

-在课堂提问环节，提高了问题分析和解决问题的能力；

-通过创新实践，锻炼了计算思维和数字化创新能力；

-学会了运用信息化资源和工具，辅助学习和实践。

3.情感态度与价值观：

-增强了对信息技术的兴趣和好奇心，激发了学习热情；

-认识到了数字化与编码在生活中的重要作用，增强了信息意识；

-培养了勇于探索、敢于创新的科学精神；

-通过学习编码知识，体会到了科技发展的迅速和为生活带来的便利。

4.核心素养能力：

-信息意识：学生能够认识到信息数字化与编码的重要性，并将其应用于实际生活；

-计算思维：通过进制转换和编码方式的探究，培养了逻辑推理和问题解决能力；

-数字化创新能力：在创新实践环节，学生尝试将所学知识应用于实际问题解决，提高了解决问题的能力；

-团队合作能力：在小组合作学习过程中，学生学会了倾听他人意见，提高了沟通协作能力。七、板书设计①重点知识点：

-数字化与编码基本概念

-进制转换方法

-计算机编码方式（数值、字符、汉字）

②关键词：

-数字化

-编码

-进制

-ASCII码

-Unicode

③重点句：

-数字化是将现实世界的信息转化为计算机处理的数据。

-编码是信息处理的关键，决定了计算机如何存储和处理数据。

-二进制与十进制的转换是计算机科学中的基础技能。

设计思路：

-使用不同颜色的粉笔，突出重点知识点和关键词，增强视觉效果。

-以图文结合的方式，如使用图表、流程图来展示进制转换过程，使板书更直观易懂。

-在关键知识点旁边添加简洁有趣的插图或符号，增加趣味性，激发学生学习兴趣。

-板书布局合理，左侧列出重点知识点，右侧展示关键词和重点句，中间区域用于现场演示和计算过程。

-在板书下方预留空间，用于记录学生的疑问和课堂小结，便于课后复习和总结。八、重点题型整理1.解释数字化与编码的概念，并说明它们在信息技术中的作用。

答案：数字化是将现实世界的信息（如文字、图片、声音等）转化为计算机可以识别和处理的二进制数据的过程。编码则是将数字化后的数据按照一定的规则进行组织，以便计算机可以存储、传输和处理这些信息。数字化与编码是信息技术的基础，它们使得计算机能够高效地处理大量信息，为人们的工作和生活带来便利。

举例：将一篇英文文章数字化，首先需要将其中的每个字母和符号转换成对应的ASCII码，然后将这些编码存储在计算机中。

2.描述二进制与十进制的区别，并给出一个二进制数转换为十进制数的方法。

答案：二进制与十进制的区别在于它们使用的基数不同，二进制使用的是基数为2的系统，而十进制使用的是基数为10的系统。二进制数转换为十进制数的方法是按权展开，即将每个二进制位上的数乘以2的相应次幂，然后将结果相加。

举例：二进制数1101可以转换为十进制数1×2^3+1×2^2+0×2^1+1×2^0=8+4+0+1=13。

3.列举计算机中数值、字符和汉字的常见编码方式，并简要说明它们的特点。

答案：

-数值编码：如原码、反码、补码等，用于表示计算机中的整数和小数。

-字符编码：如ASCII码、扩展ASCII码、Unicode等，用于表示英文字母、符号等。

-汉字编码：如GB2312、GBK、GB18030、Big5等，用于表示中文字符。

举例：ASCII码使用7位或8位二进制数表示一个字符，可以表示128或256个不同的字符。

4.解释Unicode编码，并说明它解决了哪些问题。

答案：Unicode编码是一种全球字符集，它为世界上大多数文字系统中的每个字符分配了一个唯一的代码点。Unicode解决了多语言支持和字符集兼容性的问题，它能够表示几乎所有语言的文字，包括特殊字符和符号。

举例：Unicode编码中的一个中文字符通常使用三个字节表示，这保证了在全球范围内的计算机系统中可以一