2023-2024学年沪科版（2019）高中信息技术必修一1.2《探究计算机中的数据表示-认识数据编码》说课稿

2023-2024学年沪科版（2019）高中信息技术必修一1.2《探究计算机中的数据表示——认识数据编码》说课稿课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、设计意图本节课以《探究计算机中的数据表示——认识数据编码》为主题，旨在引导学生通过实际操作和探究活动，了解计算机中数据的表示方法和编码规则，培养学生的逻辑思维能力和动手实践能力，为后续学习计算机科学知识奠定基础。二、核心素养目标培养学生信息意识，认识到数据编码在信息技术中的重要性；提升计算思维，通过二进制等进制转换，理解数据在不同进制间的转换规律；增强问题解决能力，通过实际问题解决，掌握数据编码的应用方法；提高实践能力，通过编码实践，提升动手操作和实验探究能力。三、教学难点与重点1.教学重点

-重点理解二进制数与十进制数的转换方法，包括加法和减法运算。

-掌握字符编码的基本概念，如ASCII码和Unicode编码。

-理解计算机如何使用二进制来表示和存储数据。

2.教学难点

-难点在于理解二进制数的加法和减法运算，特别是带进位和借位的处理。

-难以掌握不同字符编码之间的转换和应用场景。

-理解数据编码的复杂性和多样性，以及其在计算机系统中的作用机制。例如，学生可能难以理解为什么计算机使用二进制而不是十进制，或者为什么需要Unicode编码。四、教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：系统讲解二进制、字符编码等基本概念，确保学生掌握基础知识。

2.讨论法：引导学生讨论不同编码系统的优缺点，培养批判性思维。

3.实验法：通过实际操作，让学生亲身体验数据编码的过程。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示二进制转换、编码转换等实例，直观教学。

2.在线资源：利用网络资源提供编码转换工具，方便学生自主练习。

3.互动软件：使用编码学习软件，让学生在游戏中学习编码知识。五、教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示生活中常见的二维码，提问学生二维码是如何生成的，引发对数据编码的兴趣。

2.提出问题：引导学生思考数据在计算机中的存储方式，激发学生对数据编码的好奇心。

3.用时：5分钟

二、讲授新课（20分钟）

1.讲解二进制数的基本概念和运算规则，如加法和减法。

-展示二进制和十进制之间的转换实例，讲解转换方法。

-用时：5分钟

2.介绍字符编码的基本概念，重点讲解ASCII码和Unicode编码。

-解释ASCII码的编码规则和表示范围。

-介绍Unicode编码的特点和应用场景。

-用时：5分钟

3.讲解计算机中数据的存储和表示方法。

-解释计算机使用二进制表示数据的原因。

-举例说明不同类型的数据在计算机中的存储方式。

-用时：5分钟

4.分析数据编码在计算机系统中的作用和重要性。

-讨论数据编码对数据存储、传输和处理的影响。

-引导学生思考数据编码在实际应用中的意义。

-用时：5分钟

三、巩固练习（10分钟）

1.学生练习二进制和十进制之间的转换。

-分组练习，互相检查，巩固转换方法。

-用时：5分钟

2.学生练习字符编码的转换。

-使用编码转换工具，进行实际操作，加深理解。

-用时：5分钟

四、课堂提问（5分钟）

1.提问学生关于二进制运算的问题，如二进制加法、减法运算规则。

2.提问学生关于字符编码的问题，如ASCII码和Unicode编码的特点。

3.引导学生思考数据编码在计算机系统中的作用。

-用时：5分钟

五、师生互动环节（10分钟）

1.教师提问：什么是二进制数？如何进行二进制加法和减法运算？

2.学生回答：二进制数是只包含0和1的数，加法和减法运算需要遵循特定的规则。

3.教师提问：什么是字符编码？ASCII码和Unicode编码有什么区别？

4.学生回答：字符编码用于将字符转换为计算机可以识别的二进制数，ASCII码是单字节编码，而Unicode编码可以表示更多的字符。

5.教师提问：数据编码在计算机系统中的作用是什么？

6.学生回答：数据编码使得计算机能够存储、传输和处理各种类型的数据。

六、核心素养拓展（5分钟）

1.教师引导学生思考数据编码在信息安全中的作用。

2.学生讨论如何通过数据编码保护个人信息安全。

3.教师总结：数据编码在信息技术中具有重要意义，保护信息安全是每个公民的责任。六、知识点梳理1.计算机中的数据表示

-数据的基本概念：数据是信息的载体，包括数字、文字、图像、声音等。

-数据的分类：按照性质可以分为数值数据和非数值数据；按照用途可以分为输入数据、输出数据、中间数据等。

2.二进制数

-二进制数的基本概念：二进制数是计算机中使用的基本数字系统，只包含0和1两个数字。

-二进制数的运算：加法、减法运算，以及与十进制数的转换。

-二进制数的应用：在计算机内存、逻辑运算、二进制编码等领域。

3.十进制数

-十进制数的基本概念：十进制数是我们日常生活中最常用的数字系统，包含0-9十个数字。

-十进制数的运算：加法、减法、乘法、除法运算。

4.进制转换

-进制转换的基本概念：进制转换是不同数字系统之间的转换过程。

-十进制与二进制之间的转换：通过除以2和乘以2的方法进行转换。

-十进制与其他进制之间的转换：利用进制转换规则进行转换。

5.字符编码

-字符编码的基本概念：字符编码是将字符映射到数字的过程，用于计算机存储、传输和处理文本信息。

-ASCII码：美国信息交换标准代码，使用7位二进制数表示128个字符。

-Unicode编码：统一编码，使用16位二进制数表示超过100万个字符，包括各种语言和特殊符号。

6.数据存储和表示

-数据存储：数据在计算机中的存储方式，如内存、硬盘等。

-数据表示：计算机如何表示和存储各种类型的数据，如文本、图像、声音等。

7.数据编码的重要性

-数据编码在计算机系统中的作用：提高数据传输和处理的效率，保证数据的一致性和可靠性。

-数据编码在实际应用中的意义：如网络通信、数据加密、信息检索等。

8.数据编码的安全性问题

-数据编码的安全性：数据在传输和存储过程中可能受到攻击，如窃取、篡改等。

-数据编码的安全措施：加密技术、认证技术、访问控制等。

9.数据编码的发展趋势

-数据编码技术的进步：如量子计算、人工智能等新技术的应用。

-数据编码的未来挑战：如数据安全、隐私保护、数据治理等。七、内容逻辑关系①计算机数据表示的基本概念

-数据的定义：信息的载体，包括数值、文字、图像等。

-数据的分类：数值数据、非数值数据、输入数据、输出数据等。

②二进制数及其运算

-二进制数的构成：0和1。

-二进制数与十进制数的转换：通过位权展开和位值比较。

-二进制数的加法和减法运算：包括进位和借位处理。

③字符编码与数据表示

-字符编码的定义：将字符映射到数字的过程。

-ASCII码：单字节编码，用于表示基本字符集。

-Unicode编码：多字节编码，支持多种语言和符号。

④数据存储与表示方法

-数据存储介质：内存、硬盘等。

-数据在计算机中的表示：二进制形式存储和处理。

⑤数据编码的重要性与应用

-数据编码的作用：提高数据处理效率，保证数据一致