任务二 通信技术的编码 教学设计 -2023-2024学年桂科版初中信息技术七年级上册

任务二通信技术的编码教学设计-2023—2024学年桂科版初中信息技术七年级上册课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：初中信息技术七年级上册-通信技术的编码

2.教学年级和班级：桂科版初中信息技术七年级上册

3.授课时间：2023年9月15日，星期四

4.教学时数：1课时（45分钟）二、核心素养目标分析1.信息意识：通过本节课的学习，学生能够意识到编码在通信技术中的重要性，并能够主动探索和学习编码相关知识。

2.计算机思维：学生能够理解并运用基本的编码原理，运用计算机思维解决问题，如通过编码方式实现信息的传递和处理。

3.数字化学习与创新：学生能够运用所学的编码知识，进行创新性的项目设计和实践，如编写简单的程序或设计有趣的数字游戏。

4.信息社会责任：学生能够了解编码技术在社会生活中的应用，并能够负责任地使用编码技术，如保护个人隐私和网络安全。三、教学难点与重点1.教学重点：

-编码的基本概念：学生需要理解编码的定义、作用和常见类型，例如ASCII码、二进制码等。

-编码的原理和方法：学生需要掌握编码的基本原理，如赫夫曼编码、算术编码等，并能够了解它们在通信技术中的应用。

-编码的实践操作：学生需要能够运用所学的编码知识，进行实际的编码操作，如将文字转换为二进制码等。

2.教学难点：

-编码原理的理解：学生可能对编码原理的理解存在困难，例如赫夫曼编码的构建过程、算术编码的计算方法等。

-编码实践操作的掌握：学生可能在进行编码操作时遇到困难，例如对二进制码的转换、编码算法的应用等。

-编码技术在实际应用中的联系：学生可能难以理解编码技术在实际通信技术中的应用，例如如何利用编码技术提高信息传输的效率等。

为帮助学生突破难点，教师可以采取以下教学方法：

-使用图表、动画等直观教具，帮助学生形象地理解编码原理。

-提供丰富的实践案例，让学生通过亲自动手操作，加深对编码原理和方法的理解。

-邀请相关领域的专业人士进行讲座或实践指导，帮助学生了解编码技术在实际应用中的重要作用。

-组织学生进行小组讨论和合作项目，鼓励他们分享学习心得和经验，共同解决问题。四、教学资源1.软硬件资源：

-计算机教室，每台计算机配备编码相关软件和网络连接。

-投影仪，用于展示教学内容和案例。

-编程器或编码器，用于实际操作演示。

2.课程平台：

-学校提供的教学管理系统，用于发布教学材料和作业。

-在线编程平台，如C，用于学生实践编码技能。

3.信息化资源：

-教学PPT，涵盖编码的基本概念、原理和案例。

-相关视频教程，解释编码技术和实例操作。

-互动教学游戏或模拟软件，增强学生对编码的理解。

4.教学手段：

-小组讨论，促进学生之间的交流和合作。

-项目式学习，让学生通过完成实际项目来应用编码知识。

-问题驱动学习，引导学生通过解决问题来深入理解编码技术。五、教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-教师通过展示一个简单的通信场景，例如两个人使用手机通话，引发学生对通信技术的思考。

-提出问题：“你们知道手机通话是如何实现的吗？”让学生思考并讨论。

-教师总结：手机通话是通过编码技术实现的，今天我们将学习通信技术的编码。

2.讲授新课（15分钟）

-教师讲解编码的基本概念，包括ASCII码、二进制码等，并通过示例让学生理解编码的作用。

-教师介绍编码的原理和方法，如赫夫曼编码、算术编码等，并通过动画或图表展示编码过程。

-教师强调编码技术在通信技术中的应用，如提高信息传输的效率、减少错误率等。

3.巩固练习（10分钟）

-教师给出一个简单的编码题目，如将一段文字转换为二进制码，让学生独立完成。

-学生相互检查答案，讨论解题过程中遇到的问题。

-教师选取几位学生的答案，进行讲解和解释。

4.师生互动环节（10分钟）

-教师提出问题：“你们认为编码技术在现实生活中有哪些应用？”让学生思考并回答。

-学生分享自己的观点，教师进行点评和补充。

-教师展示一些编码技术的实际应用案例，如二维码、条形码等，让学生了解其背后的编码原理。

5.创新拓展（5分钟）

-教师提出一个创新性的项目任务，如设计一个简单的数字游戏，使用编码技术实现游戏中的信息传递。

-学生分组讨论并设计游戏，教师提供必要的指导和帮助。

-学生展示自己的设计成果，教师进行评价和总结。

6.课堂小结（5分钟）

-教师回顾本节课的学习内容，强调编码技术在通信技术中的重要作用。

-学生总结自己的学习收获，提出疑问和困惑。

-教师布置课后作业，巩固所学知识。

总用时：45分钟六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《通信原理与应用》（第3版），作者：李晓阳，出版社：电子工业出版社。

-《编码与解码：通信原理入门》（第2版），作者：张华，出版社：人民邮电出版社。

-《信息技术基础与应用》（第4版），作者：王红，出版社：清华大学出版社。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以进一步学习不同的编码算法，如LZ77、LZ78、DEFLATE等，了解它们的原理和应用场景。

-学生可以探索编码技术在现代通信技术中的具体应用，如数字电视、移动通信、互联网等。

-学生可以尝试编写简单的编程程序，实现信息的编码和解码过程。

-学生可以参加相关的线上编程课程或比赛，如C的编程课程、ACM国际大学生程序设计竞赛等。

-学生可以进行小组合作项目，设计一个基于编码技术的实用小工具或小游戏，如基于二维码的解密游戏等。七、重点题型整理1.题型一：编码的基本概念

题目：请解释ASCII码和二进制码的概念，并说明它们之间的关系。

答案：ASCII码是一种用于文本数据的编码标准，它将英文字母、数字和特殊符号映射为特定的数字值。二进制码是一种用0和1表示数据的编码方式，它广泛应用于计算机系统和数字通信中。ASCII码可以看作是二进制码的一种特例，它们之间的关系是ASCII码是二进制码的一种实现方式。

2.题型二：编码原理和方法

题目：请简述赫夫曼编码的构建过程和算术编码的计算方法。

答案：赫夫曼编码是一种基于频率优先的编码方法，它通过构建一棵赫夫曼树来确定每个字符的编码。构建过程包括统计字符出现的频率、创建赫夫曼树、生成编码表。算术编码是一种基于概率的编码方法，它通过将字符的概率分布映射到连续的数值上来进行编码。计算方法包括确定字符的概率分布、构建算术编码器、生成编码序列。

3.题型三：编码实践操作

题目：请将以下文字转换为二进制码：Hello,World!

答案：将每个字符转换为对应的二进制码，得到的结果为：

H-01001000

e-01100101

l-01101100

o-01101111

,-00001010

W-01010111

o-01101111

r-01110010

l-01101100

d-01100100

!-00001000

4.题型四：编码技术在实际应用中的联系

题目：请举例说明编码技术在数字电视和移动通信中的应用。

答案：在数字电视中，编码技术用于将模拟信号转换为数字信号，通过压缩和传输算法，提高信号的传输效率和抗干扰能力。在移动通信中，编码技术用于将语音和数据信号进行编码，以适应无线信道的传输特性，提高信号的可靠性和通信质量。

5.题型五：创新性项目设计

题目：请设计一个基于编码技术的实用小工具或小游戏。

答案：设计一个简单的二维码生成器小工具，用户可以输入文本信息，生成对应的二维码。这个小工具可以使用编码技术将文本信息转换为二维码格式，用户可以通过扫描二维码来获取文本信息。八、课堂-通过提问方式，了解学生对编码基本概念、编码原理和方法的理解程度。例如，可以针对学生的回答进行追问，以深入了解学生的思考过程。

-观察学生在课堂中的参与情况和合作程度，了解学生对编码实践操作的掌握情况。例如，可以观察学生在小组讨论中的表现，以及他们在编码实践中的操作技能。

-进行小测试，以评估学生对编码知识的掌握程度。例如，可以设计一些选择题、填空题或简答题，让学生在限定时间内完成。

2.作业评价：

-对学生的作业进行认真批改和点评，关注学生的解题思路、编码方法和编程技巧。例如，可以对学生的作业进行逐句审查，提出改进意见，并给予鼓励性评价。

-及时反馈学生的学习效果，指出学生的优点和不足之处。例如，可以写一段评语，针对学生的作业表现进行评价，并提出针对性的建议。

-鼓励学生继续努力，激发他们的学习兴趣和自信心。例如，可以在评语中表达对学生的认可和鼓励，让他们感受到自己的努力得到了回报。

3.综合评价：

-在课程结束后，对学生进行一次全面