2020年高中信息技术新教科版必修1同步课堂专题3.1-数据编码(第2课时)(教案)

第三单元认识数据3.1数据编码（第2课时）通过活动1的游戏，认识二进制，进而由二进制和十进制扩展到十六进制等，归纳总结任意进制系统共有的特征，并能对进制之间数据进行转换。通过活动2，使用PYTHON工具，查看字符的ASCII码和UNICODE码，引导学生了解字符的编码，加深体验和认识。了解数据采集和编码的一般方法，理解其基本原理，为应用数据解决问题打基础。教学重点：认识二进制，了解文本的编码。教学难点：二进制及与其他进制之间的转换。教师准备：打开微机，课件、投影仪等。学生准备：结合课本提前预习。【导入新课】请阅读教科书第52页的任务二的活动1·“卡片组合游戏”，动手做一做，领会二进制计数的基本原理。【学生思考1】用图3.1.6（a）中的5张卡片，最大能表示的十进制数是多少？若用二进制数表示，是多少？如何分别表示十进制数的0、1、2、3等。参考答案：最大能表示的十进制数是31，用二进制表示是11111。【学生思考2】现有255个相同的苹果，要求事先装成若干袋，每袋装若干个苹果，当顾客来买苹果时，无论他要多少个（不超过255个），都可以不打开袋子，直接给他选取几袋苹果。那么事先应该怎样装？如果他要100个苹果，则应给他哪几袋？参考答案：每袋分别装1,2,4,8,16,32,64,128个苹果，共8袋。100=64+32+4。【教师活动1】二进制数有0和1两种不同的数字，其基本计数规则是逢二进一，即1+1=10。计算机存储数据的最小单位是二进制位，用比特（bit）表示。计算机存储数据的基本单位是字节（Byte,简写为B）,8比特为一个字节。字节单位太小，常用的存储单位有KB,MB,GB等。1KB=210B=1024B1MB=210KB=220B=1048576B1GB=210MB=220KB=230B=1073741824B1比特能表示两种（21）状态（即0和1）2比特能表示00、01、10、11四种（22）状态3比特能表示8（23）种状态1字节能表示28（256）种状态【教师活动2】权值10010=020+121+022+023+124=18权值权值二进制与十进制间的转换十六进制我国古代曾经在重量单位上使用十六进制，如规定16两为1斤。十六进制需要使用16个不同的基本数字，除了0到9外，一般用字母A到F依次表示后续数字，（相当于十进制数中的10~15）。基本计数规则是逢十六进1，即F+1=10。查看数据的编码>>>ord(‘男’)#显示字符”男”的编码值30007>>>ord(‘1’)#字符“1”的编码值为4949>>>ord(‘A’)#字符”A”的编码值为6565>>>bin(65)#将十进制数65转换为二进制数0b1000001>>>chr(0b1000001)#将编码值转换为对应的字符‘A’文本数据的编码用于文本数据字符编码的方案有多种类型，其中ASCII码和unicode是典型的2种方案。1.ASCII码用7位或8位二进制数表示一个字符，集中定义了大小写英文字母，标点符号和数字等字符和符号，共128个。计算机内部用一个字节来存放一个ASCII码字符，最高位用0表示，例如，“A”的ASCII码为01000001，即65。ASCII码（十进制）字符0~31控制字符或通信专用字符（不可见）32空格48~57数字0~965~90大写英文字母A~Z97~122小写英文字母a~z其他英文标点符号、运算符号、括号2.unicode码（1）产生原因：解决传统字符编码方案的局限性，用2个字节表示一个符号。（2）ASCII码与unicode码的关系：后者兼容前者。原来用ASCII码能表示的字符，其对应的unicode码只是在原来的ASCII码前加上8个0。比如“a”的ASCII码是01100001，其unicode码是0000000001100001。（3）计算机要处理汉字，必须对每个汉字进行编码，每个汉字至少需要2个字节。（4）汉字编码方案：GB 2312-1980字符集GBK 字符集GB 18030-2000字符集GB 18030-2005字符集【拓展知识】除了文本数据、声音数据外，其他类型的数据也都有各自的编码方式。与声音数据类似，图像数据的数字化，也需要先进行采样。视频是图像（称为帧）在时间上的表示，一段视频就是一系列的帧连续播放而形成的，同时，视频往往有伴音。由于视频常常数据量很大，往往要压