项目二探究计算机中的数据表示——认识数据编码教学设计2021-2022学年高中信息技术沪科版（2019）必修1

《计算机中的数据表示》
课程总体设计
该课时主要讲解了数字化、数值数据的编码和文本数据的编码通过生活中常见的数字化应用来引出数字化的概念，学生在理解数字化的概念的同时，能够意识到生活中处处可见的数字化应用。
在教学环节，将问答话，讲授法、讨论法和归纳法结合使用：问答法有利于发展学生的语言表达能力，并直接了解学生的学习程度，及时检验自己的教学效果，激发学生学习的主动性。而讨论法有利于学生集思广益，互相启发，加深对知识的理解。运用归纳法总结编码的意义与作用有助于激发学生的参与意识，培养分析能力，深化对知识的理解。
教师在讲授理论性知识时，不是直接告知，而是注重对学生的引导，关注学生对知识的主动建构，采用情境教学法，以学生为主，注重学生在学习过程中的思考和对知识的归纳以及主动建构。讲课过程中，教师多用启发式的提问，引发学生的思考和理解。此外，学生为本理念还体现在教学活动的设计上，通过设计讨论、互动等环节突出学生的主体性和参与性。
授课时，根据新课程标准、本课时知识结构和内容分析，结合学生的认知结构及其心理特征，制定了三维目标。并从知识基础、认知结构特征以及非智力因素三方面进行了学习者特征分析。
二.教学内容
1.模块：高中信息技术必修1 《数据与计算》
2.年级：高中一年级
3.所用教材版本：沪教版
4.所属章节：探究计算机中的数据表示——认识数据编码
5.学时数：40分钟
三．学情分析
知识结构：学生在以前的学习和生活中已经认识过大量的数字化实例，本节课就是在此基础上使学生进一步理解和提炼数字化的定义，进而引出计算机中的编码。
心理特征：高中一年级的学生已经具备良好的抽象逻辑推理能力和高度的语言概括能力，能够从具体问题中提炼出重要思想。
非智力因素：本节课讲解内容与计算机相关度较高，符合这个年龄阶段学生对高科技事物感兴趣的特征。
四．课标解读
课标对此部分的要求为：在具体感知数据与信息的基础上，描述数据与信息的特征，知道数据编码的基本方式。
数字化应用于生活的方方面面，为我们的生活带来了极大的便利。在很多日常事务中，人们都会不知不觉地接触数字化。因此，从生活体验出发，分析生活中的数字化，加深对数字化概念的理解，是完成课程目标的一种重要途经。贴近生活、来源于生活的实例会让学生产生较强的认同性，也更能激发学生的学习热情、开阔学生的思路，从而达到更好的学习效果。
五．教学目标
（一）三维目标
1.知识与技能
（1）数字化的概念 （理解）
（2）编码的概念及意义（理解）
2.过程与方法
（1）掌握计算机中数值数据和文本数据的编码方法。（分析）
3.情感态度与价值观
（1）提高分析和解决问题的能力，培养严谨的思维习惯。（应用，综合）
（二）学科核心素养目标
1.了解数字化的含义，了解编码的概念，理解编码在生活中的作用。（计算思维）
2.体会生活中的数字化应用，能将编码应用于生活（数字化学习与创新）
六．教学重难点
教学重点：编码的意义与作用，数值、文本类型数据的基本编码方式。
教学难点：数值、文本类型数据的基本编码方式。
七.教学方法
（一）教学方法
1.问答法：
有利于发展学生的语言表达能力，并直接了解学生的学习程度，及时检验自己的教学效果，激发学生学习的主动性。
2. 讨论法：
讨论法能更好的发挥学生的主动性、积极性，有利于培养学生独立思维能力、口头表达能力，促进学生灵活地运用知识。在本课时中，教师在多个教学环节都使用了讨论法，引导学生通过个人和小组对多个教学环节的内容进行讨论有利于学生集思广益，互相启发，加深对知识的理解。
3. 讲授法：
教师运用口头语言进行教学，本课时运用此教学方法讲授算法的特征及课堂总结环节。其目的是为了让学生对“算法的特征”有更清楚的认识，进而对本课时的知识能够牢固掌握。
4.归纳法：
运用归纳法总结算法特征有助于激发学生的参与意识，培养分析能力，深化对知识的理解
（二）学习方法
1.培养学生通过观察总结等方法获取相关知识，使学生在探索研究过程中不断深化分析归纳能力。
2.指导学生在解决问题时，可以通过尝试，比较等环节发现新的方法，打破思维定势的消极影响。
3.启发学生将知识前后联系，及时温故知新。
八．教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
创设情境 引入新知 列举生活中出现的数字化实例，如共享单车、网上购物和网络通信等，以上数字化的应用在大家的日常生活中都频繁出现，能够引发大家的共鸣，提升对“数字化”这一概念的理解程度。 听讲思考 通过生活实例引入本节课学习的主要内容，充分吸引学生注意力，调动学生学习兴趣从而激发学生的探究心理。
借由实例 阐释概念 数字化的概念 数字化是将复杂多样的事物属性或特征转化为计算机可处理对象的过程。这些信息被数字化后可以更方便地在数字设备中存储、处理和传输。 回想实例 理解概念 结合上述生活中的实际应用，讲授数字化的概念，学生对数字化的概念将有更加透彻深刻的理解。
承接“数字化” 讲述新知 编码定义 一般到特殊 计算机编码 讲解编码实例 身份证编码 讲解编码的意义与作用 编码的定义 1.计算机可处理的对象是二进制代码的形式，那么将多种形式的信息转换为二进制的形式就涉及到了“编码”这一概念。 2.编码是指用预先规定的方法将数字、文字或其他对象转换成规定的符号组合，或将信息、数据转换为规定的脉冲电信号。 那么在计算机中编码一般是指用预先规定的方法将数字、文字、图像、声音、视频等对象编成二进制代码的过程。 3.生活中的编码应用实例 首先讲解车牌号，门牌号的编码方式 以上一次考试为例，请学生讨论准考证号的编码方式，然后选出代表作答 4.播放身份证编码的视频，进一步增强学生对编码的体会，通过身份证的特殊性归纳讲解编码的意义与作用： 鉴别、排序、专用含义 阅读教材 认真聆听 认真聆听 类比讨论 回答问题 观看视频 体会编码的意义与作用 经由数字化的概念，讲授编码的意义，在由一意义上的编码推广至特定情况——计算机中的编码。 讲解编码在生活中的应用实例，让学生经由此规律讨论类比出准考证的编码规则，进一步提高对编码概念的理解 通过每个学生都有的身份证号码，讲解编码的意义与作用，能让每个学生都体会到参与感，从而对编码的意义作用理解得更加深刻。
数值数据编码 三种形式 转换方式 练习应用 延申拓展 R进制 三．数值数据编码 1.数值数据，又称为数字数据，是可用于算术运算的具体的数值.日常生活中广泛使用的是十进制数据，而计算机中使用的二进制数据，将十进制数据转换为二进制数据的过程就是数值数据编码 2.以对比提问的方式讲授二进制与十进制在各方面的异同 略讲二进制数据的三种形式：原码、反码和补码 3.以演示的方式讲解十进制与二进制之间的转换方式 十进制转换为二进制：除2反向取余法 二进制转换为十进制：按权相加法 让学生以自己的年龄为例，进行进制转换 4.大家经常会听见半斤八两这一说法，那么大家知不知道为什么可以说半斤八两呢？ 古代一斤等于十六两，这其实就是进制的一个简单应用 半斤八两：十六进制 小时分钟：六十进制 星期：七进制 其实不仅二进制与十进制的转换遵循上述方式，推广至十进制与R进制的转换也是可行。 认真听讲 思考 回答问题 认真听讲 练习应用 回答问题 通过对比提问的方式讲解二进制与十进制的异同，学生能够理解得更透彻，以演示的方式讲解二进制与十进制的转换方式，再让学生以自己的年龄为例进行数制转换的练习，吸引学生的兴趣与参与感。以生活中常见的“半斤八两”提问，引发学生能够思考，进一步理解数制，避免思维定势，再顺势将十进制与二进制的转换方式推广至十进制与R进制的准换
文本数据 编码过程 文本编码 练习应用 四．文本数据编码 1．计算机处理文本的过程： 以运动手环为例 （1）输入文本（步数等——数据） （2）处理 （3）输出文本（消耗卡路里——信息） 2.讲解三种文本数据编码方式： 西文字符：ASCII码 中文字符：国标码 万国码：Unicode码 3.讲解ASCII码的编码方式 学生以自己姓名的首字母进行练习，在ASCII码表中进行对照转换 听讲思考 听讲思考 讨论练习 以运动手环为例讲解计算机处理文本的过程，并顺势复习上节课所学习内容（数据，信息） 普及三种文本数据的编码方式，着重讲解计算机中最常用的ASCII码转换方式，并请同学们呢以自己姓名的首字母进行转换练习，增强参与感
总结回顾 加深印象 提问形式总结本节课所学的内容 学生回顾 回顾内容，加深印象
布置作业 巩固提升 将父母的年龄从十进制形式转换为二进制形式，并将父母姓名的首字母通过ASCII码转换对照表进行转换 完成作业 应用知识 巩固知识
九．教学评价
随机抽取几名学生评价本节课表现（描述性评价）
采用多元评价的方式，增加认同感
十．教学总结与反思
1. 没考虑到教室实际设备情况，播放身份证号码编码的视频时，教室机器音响出现问题，声音较小，采取了播放视频加教师口头讲解的方式解决。
2. 不熟悉学生，提问时叫不出学生具体姓名，不利于拉近师生距离
3. 实际授课节奏略快，学生进制转换时出席那一些细节问题