第一章第三节数据采集与编码
（一）教材内容分析
“数据采集与编码”是浙教版（2019）信息技术教材必修1的第一章《数据与信息》的第三节内容，其中包包括数据采集、数字化、数制、编码等内容。
通过阐述数据采集的方式，对数字化流程的讲解，计算机只识别二进制，延伸到数制及数制的转换，从而了解编码的形式。
教学重点：数据采集、数字化、数制、编码。
教学难点：数据采集、数字化、数制、编码。
（二）教学对象分析
通过第一节课，学生对信息技术有了一定理解，这节课具体对数据、信息、知识进行了详细阐述，让学生明确区分三者之间的关系，并让学生积极参与到讨论中来，分析数据、知识、信息是什么，身边的事物哪些归类于数据，哪些事物归类于知识，哪些事物归类于信息，进而创造智慧。只有让学生用心去体会，开动大脑去思考，才能真正明白他们的含义，做到灵活运用，明确区分。
（三）教学目标
1.知识与技能
（1）理解数据采集、数字化、数制、编码。
（2）理解数字化流程。
（3）理解数制转换及编码的种类。
2.过程与方法
通过视频播放，图片展示，提高学生对本节知识的认识。
3.情感态度价值观
通过对据采集、数字化、数制、编码的学习，让学生能深刻感受到计算机的神奇，特别强调数制的转换，及编码的种类。
（四）教学策略和方法
讲授法、视频播放法、提问法、讨论法
（五）教学准备
直观图片、详实文字资料、视频资料和多媒体课件
（六）课时分配：2课时
（七）教学流程：
教学过程（第一课时）
教学环节
教师引领
学生活动
设计意图
数据、信息、知识回顾
1.上节课我们了解了数据、信息、知识及他们之间的关系，那数据如何进入到我们的电脑中去呢？
今天我们就来学习数据采集有哪些方式，数字化是什么含义，如何对数据进行数字化，数据怎么分类，数制常用的有哪些，进制之间的转换如何实现，编码有哪些分类，他们分别有什么意义。
2.今天我们会学到数据采集、数字化、数制、编码。
教学内容
[板书]数据采集、数字化、数制、编码
[板书]1.数据采集
创设情境
归纳总结
指导学生阅读教材012页内容
结论：在开展研究时，研究工作者往往需要收集大量的数据。早期一般是通过观察、实验等人工方式得到数据，并将其记录下来。数据量较小时，可以用传统方式进行处理。比如统计某项活动的报名情况，可以先用纸笔方式记录，再用手工方式输入到计算机中进行处理
现在，互联网、物联网的发展使得数据的获取方式变多、获取速度变快。传感器随时获取来自自然信源的数据，网络爬虫可在短时间内获取大量网络数据。由此，数据的获取方法已逐渐以机器获取为主。
阅读教材
数据采集方式
[板书]2.数字化
创设情境
信息可用模拟信号或数字信号表达。模拟信号以连续变化的物理量存在如水银温度表呈现的温度值，电流表指针指向的电流值等模拟信号经过采样量化后可以得到数字信号。数字信号在取值上是离散的、不连续的信号，在信息技术中，这种信号表示的数据是指可被计算机存储、处理的二进制数据。
1.采样
2.量化
3.编码
阅读教材
数字化流程
[板书]3.数制
数据在计算机内部是以二进制方式进行存储和处理的。与日常使用最多的十进制样，二进制也是一种常见的数制。
阅读教材
数制转换
归纳总结
讨论：
1.二进制如何转换成八进制？
2.各种进制的识别符合是什么？
3.计算机识别的数制是哪一种？
总结：二进制是最简单的一种进制，有利于计算机识别与运算。
讨论并回答
[板书]4.编码
1.3.4编码
编码(
Encoding)是信息按照某种规则或格式，从一种形式转换为另一种形式的过程。解码是编码的逆过程。
计算机对信息进行存储、加工、传递等处理，实际上是对信息的载体一数据进行处理。数据的表现形式可以是文本、图形、图像、声音、视频等，但不管是哪种形式的数据，最终存储在计算机中的都是经过一定规则编码后的二进制数字。
1.字符编码
Asscii码、汉字编码
2.条形码
3.二维码
4.声音码
5.图像编码
6.视频编码
讨论分析
理解编码及编码分类
归纳总结
编码(
Encoding)是信息按照某种规则或格式，从一种形式转换为另一种形式的过程。解码是编码的逆过程。
课堂总结
本节课对数据采集、数字化、数制、编码做出了详细的讲解，通过学生讨论，学生回答问题，有关数字化过程、数制转换方法的学习，提高了学生对据采集、数字化、数制、编码的理解。
布置作业
1.在生活除了二进制、十进制与十六进制，我们常用的还有哪些进制?
2.将1000个苹放入10个箱子。要取走1～1000中任意个数的苹果，要求不拆开箱子。应如何装箱?结合二进制思想，说明其原理。
3.为了提高声音的保真度，是否可以无限制地提高采样频率与量化位数?(共24张PPT)
第一章
数据与信息
1.3
数据采集与编码
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
传统采集方式：
纸、笔
现代化的采集方式：
传感器、网络爬虫等
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
信息的分类：
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
注意：模拟信号和数字信号之间是可以相互转换的。
转换是个什么流程？
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
数的进制
二进制
八进制
十进制
十六进制
进制是一种计数的方式
数制包含两个基本要素：基、权
理解为基的权次方
例如：十进制564
基数=10
4的
权值=100
5的权值=102
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
进制的标识
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
十进制的表示
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
二进制的表示
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
2的次方法宝
20=1
21=2
22=4
23=8
24=16
25=32
26=64
27=128
28=256
29=512
210=1024
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
进制转换实践
1010B=(
D)
111B=(
D)
25D=(
B)
65D=(
B)
10110010B=(
D)=(
O)=(
H)
10
7
11001
1000001
178
262
B2
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
编码（Encoding)是信息按照某种规则或格式，从一种形式转换为另一种形式的过程。
计算机存储容量最小的单位是比特（bit），1位二进制数码表示1个bit
1字节（Byte）=8比特(bit)
1024B=1KB
1024KB=1MB
1024MB=1GB
1024GB=1TB
1024TB=1PB
1024PB=1EB
1024EB=1ZB
1024ZB=1YB
1024YB=1DB
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
算一算:
1个8G的U盘，最多可以保存大小为512KB的图片多少张?
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
1.字符编码
1）ASCII码（美国信息交换标准代码）
二进制范围：00000000——01111111
十六进制范围：00——7F
十进制范围：0——255
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
1.字符编码
2）汉字编码
分为：外码、交换码、机内码、字形码
常用的输入码：拼音码、五笔码
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
2.条形码
由13为数字组成。
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
3.二维码
由黑白相间的图形组成。
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
4.声音码
存储容量=采样频率（Hz）x量化位数（bit）x声道数x时长（s）
(单位：位）
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
4.图像编码
数字图像包括：矢量图和位图图像
存储容量=总像素x颜色位深度
格式有：BMP、JPEG、GIF、PNG
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
5.视频编码
存储空间需求大
数据采集
数字化
数制
编码
思考练习
1.在生活除了二进制、十进制与十六进制，我们常用的还有哪些进制?
2.将1000个苹放入10个箱子。要取走1～1000中任意个数的苹果，要求不拆开箱子。应如何装箱?结合二进制思想，说明其原理。
3.为了提高声音的保真度，是否可以无限制地提高采样频率与量化位数?
