沪教版(2019)高中信息技术-必修1-项目二-探究计算机中的数据表示-认识数据编码-说课稿(4课时)

沪教版(2019)高中信息技术-必修1-项目二-探究计算机中的数据表示——认识数据编码-说课稿(4课时)一、设计意图

本节课的设计意图是通过探究计算机中的数据表示，帮助学生理解数据编码的基本概念和方法，培养学生运用信息技术解决问题的能力。结合沪教版（2019）高中信息技术必修1课程内容，针对项目二中的认识数据编码部分，使学生掌握计算机中数据的表示方法，为后续学习计算机原理和编程打下基础。本节课内容紧密联系课本，注重实际操作与理论知识相结合，以适应高中生的知识深度。二、核心素养目标

本节课旨在培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新及信息社会责任四个方面的核心素养。通过探究数据编码，学生将提高对信息技术中数据表示方法的理解，培养抽象思维和逻辑推理能力；同时，通过实践操作，增强问题解决和创新能力；在学习过程中，注重合作交流，提升信息共享与团队协作能力，为适应数字化社会奠定基础。三、教学难点与重点

1.教学重点

本节课的教学重点是理解数据编码的概念及其在计算机中的应用。具体包括：

-数据编码的基本概念，如二进制、十六进制等编码方式，以及它们之间的转换方法。例如，讲解如何将一个十进制数转换为二进制数，以及如何将二进制数转换为十六进制数。

-数据表示的常见形式，如ASCII码、汉字编码（GB2312/GBK/GB18030）等，以及它们在计算机中的存储和传输方式。例如，详细讲解ASCII码表中字符的编码规则，以及不同汉字编码标准之间的区别。

2.教学难点

本节课的教学难点主要包括以下方面：

-理解和掌握二进制与十进制之间的转换。学生可能会在转换过程中出现错误，如忽略位权或计算错误。可以通过举例，如将十进制的数字9转换为二进制数1001，来帮助学生理解位权的作用。

-掌握不同编码标准之间的区别和联系。学生可能会混淆ASCII码与汉字编码的存储和表示方式。可以通过具体案例分析，如比较英文字符'A'的ASCII编码（65或0b1000001）与汉字'中'的GBK编码（0xD6D0），来让学生明白不同编码标准的具体应用和区别。

-理解数据编码在计算机系统中的实际应用。学生可能会难以理解编码如何影响计算机的存储和处理。可以通过实际操作演示，如使用编程语言将字符串转换为二进制编码，然后存储到文件中，来帮助学生形象地理解编码在计算机中的角色。四、教学资源

-软件资源：计算机操作系统、文字处理软件、编程软件（如Python或C++）

-硬件资源：计算机、投影仪、白板

-课程平台：学校内部网络教学平台

-信息化资源：在线教学视频、教学PPT、编码转换工具软件

-教学手段：小组讨论、案例演示、编程实践、互动问答五、教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校内部网络教学平台，发布预习资料，包括数据编码的PPT和基础概念视频，要求学生了解二进制、十六进制等编码方式。

-设计预习问题：设计问题如“二进制数是如何表示十进制数的？”，引导学生思考编码的基本原理。

-监控预习进度：通过平台跟踪学生的预习进度，通过在线测试或讨论区反馈，确保学生完成预习。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生根据要求，阅读相关资料，理解数据编码的基本概念。

-思考预习问题：学生针对预习问题进行思考，尝试用自己的语言解释数据编码的原理。

-提交预习成果：学生将预习笔记和思考的问题通过平台提交给教师。

教学方法/手段/资源：

-自主学习方法：鼓励学生自主探索，发展独立思考能力。

-信息技术手段：利用教学平台监控预习进度，提供即时反馈。

作用与目的：

-帮助学生初步理解数据编码的概念，为课堂深入学习打下基础。

-培养学生的自主学习能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示计算机如何处理文字信息的案例，引出数据编码的课题。

-讲解知识点：详细讲解二进制与十进制的转换方法，以及ASCII码和汉字编码的例子。

-组织课堂活动：分组讨论不同编码方式的优缺点，通过编程实践将字符转换为编码。

-解答疑问：对学生在学习和实践中的问题进行解答。

学生活动：

-听讲并思考：学生听讲并思考如何将日常数字转换为计算机能理解的二进制数。

-参与课堂活动：学生参与小组讨论，通过编程实践加深理解。

-提问与讨论：学生提出在预习或实践中的疑问，与同学和老师讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：讲解数据编码的原理和转换方法。

-实践活动法：通过编程实践，让学生亲手操作编码转换。

-合作学习法：小组讨论促进学生之间的交流和思想碰撞。

作用与目的：

-通过讲解和实践，让学生掌握数据编码的核心知识。

-培养学生的逻辑思维能力和问题解决能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置练习题，要求学生将十进制数转换为二进制和十六进制，并解释ASCII码的构成。

-提供拓展资源：提供相关书籍和在线资源链接，供学生进一步探索数据编码在不同领域的应用。

-反馈作业情况：批改作业并提供个性化反馈，指导学生改进。

学生活动：

-完成作业：学生完成作业，加深对数据编码的理解。

-拓展学习：学生利用拓展资源，了解数据编码在实际中的应用。

-反思总结：学生反思学习过程，总结学习收获和不足。

教学方法/手段/资源：

-自主学习方法：鼓励学生自主探索和拓展知识。

-反思总结法：引导学生总结学习经验，提升学习能力。

作用与目的：

-巩固和深化课堂学习内容，提高学生的实际应用能力。

-通过反思总结，促进学生自我监控和自我提升。六、教学资源拓展

1.拓展资源

数据编码是计算机科学和信息技术的核心概念之一，以下是与本节课教学内容相关的拓展资源：

-拓展阅读材料：《计算机科学概论》、《信息科学技术基础》等书籍中关于数据编码的章节，这些书籍详细介绍了数据编码的理论基础及其在计算机系统中的应用。

-编程实践指南：提供一系列编程练习，如使用Python、C++等编程语言进行数据编码转换的实践指南，让学生通过编写程序来加深对数据编码技术的理解。

-在线课程和讲座：诸如Coursera、edX等在线教育平台上的计算机科学课程，以及YouTube上的相关教学视频，这些资源可以帮助学生从不同角度理解数据编码的原理和应用。

-学术论文和期刊：关于数据编码的最新研究成果，如编码算法的优化、新型编码技术的应用等，可以在IEEEXplore、ACMDigitalLibrary等学术数据库中找到。

2.拓展建议

为了帮助学生更深入地理解和掌握数据编码的知识，以下是一些具体的拓展学习建议：

-阅读拓展书籍：鼓励学生阅读《计算机科学概论》等书籍中关于数据编码的章节，了解数据编码的历史发展、不同编码方式的原理及其在计算机系统中的应用。

-参与编程实践：学生可以尝试使用Python、C++等编程语言，编写程序实现十进制与二进制、十六进制之间的转换，以及ASCII码与汉字编码之间的转换。通过实践操作，加深对数据编码技术的理解。

-观看在线讲座：推荐学生观看在线教育平台上的计算机科学课程，如Coursera上的“计算机科学导论”课程，以及YouTube上的相关教学视频，以获得更直观的教学体验。

-开展小组讨论：学生可以组成学习小组，针对数据编码的相关话题进行讨论，如不同编码方式的优缺点、数据编码在信息传输中的作用等。通过小组讨论，促进学生之间的交流和思想碰撞。

-阅读学术论文：对于对数据编码有浓厚兴趣的学生，可以推荐阅读IEEEXplore、ACMDigitalLibrary等学术数据库中的相关论文，了解数据编码技术的最新研究成果和发展动态。

-探索编码在实际应用中的案例：鼓励学生研究数据编码在现实世界中的应用案例，如数字通信、网络传输、数据库存储等领域。通过分析这些案例，学生可以更好地理解数据编码的重要性。

-制作思维导图：学生可以尝试制作数据编码的思维导图，梳理不同编码方式之间的关系，以及它们在计算机系统中的应用。这种方式有助于学生建立系统性的知识结构。

-进行项目式学习：教师可以设计一些与数据编码相关的项目，如开发一个简单的编码转换工具，让学生在完成项目的过程中，综合运用所学知识