(
装
订
线
)课
题
数字化与编码
课型
新授课
课时安排
1
教
学
过
程
(
授课教师
：
授课班级
：
)教学目标
1.了解数字化的意义和作用，体验数字技术对日常学习、生活的重要影响。
2.理解并掌握数据编码的基本方式，熟练掌握二进制与十进制之间的相互转换。
3.能够合理选用数字化工具解决问题，感受数字化工具的优势。
一、复习上节课内容：简述数据、信息与知识之间的关系。
直接导入本节课题。
二、讲授新知
1.学生举例说明在日常生活和学习中自已经常使用哪些数字化工具，说说他们对你生活与学习的影响。
2.教师讲解：模拟信号与数字信号
3.学生讨论探究：模拟信号与数字信号的优缺点。
4.教师讲解：
进制之间的相互转换※
（1）二、八、十六进制转换成十进制：按权展开求和法
（2）十进制转换成二、八、十六进制：除R取余倒序法
学生分组进行计算，通过例题进行巩固
5.教师讲解：数据编码
（1）字符编码
（2）声音编码
（3）图像编码
学生掌握声音文件和图像文件所占存储容量大小的公式并应熟练应用
6.教师讲解：视频编码
7.教师讲解：数据压缩
三、课堂小结：
师生共同总结本节内容
四、作业：
1.课后题page24----1
2.
列举出常见的图像文件格式和音频文件格式。
五、师生共同讨论交流：
未来的数字化生活
教学难点
教学重点
重点：掌握数据编码的基本方式，二进制与数制转换。
难点：进制相互转换、数据压缩原理。
教学
方法
讲授法、体验探究法、实例讲解法等
板书设计
1.2数据化与编码
一、模拟信号：时间和幅度都连续
数字信号：时间和幅度都离散
二、进制相互转换
三、数据编码：（字符编码、声音编码、图像编码）
四、数据压缩：有损、无损
教学反思
针对学生的基础和本节课的难点（数据编码和进制相互转换），讲授过程较多，通过这节课学生能够了解计算机内部的数制，感受到数字化生活对学习和生活的巨大影响，学生的学习热情很高，对数据编码很感兴趣，为以后学习Python语言奠定了很好的基础，达到了本节课的教学计划，由于本节内容相对较多，需要学生课后熟练计算进制转换。(共30张PPT)
思考：
简述数据、信息与知识之间的关系
1.2
数据化与编码
1.了解数字化的意义和作用，体验数字技术对日常学习、生活的重要影响。
2.理解并掌握数据编码的基本方式，熟练掌握二进制与十进制之间的相互转换。
3.能够合理选用数字化工具解决问题，感受数字化工具的优势。
学习目标
举例说明在日常生活和学习中自已经常使用哪些数字化工具，说说他们对你生活与学习的影响。
010
11
00
模拟信号：
用连续变化的物理量所表达的信息
如：声音信号、图形信号等
无论是有线相连的电话，还是无线发送的广播电视等，都是通过模拟信号来传递的
数字信号：离散时间信号的数字化表示。
例如：开关电路中输出电压和电流脉冲就是数字信号。
讨论探究：
名称
优点
缺点
模拟信号
数字信号
进行远距离传送时用哪种信号比较好？
我们生活在数字世界
二进制与数制转换
110011
1001010
二进制基本规则：
基数为2，两个数码是0和1
逢二进一，如
1+1=10
不同的数位对应不同的权值，权值用基数的幂表示。
（1011010）2
20
21
22
十进制转二进制:除2取余倒序法
即将十进制整数除以2，得到商数和余数，用商数再除以2，依此类推直到商数为0为止，将每次得到的余数按照逆序排列，即为换算的二进制数的结果。
例1：将十进制数19转换成二进制数
(19)10=(10011)2
二进制转十进制：按权展开求和法
即将二进制数的每一位数码乘以这位的权值后求和。
例2：将二进制数10011转换成十进制数
(10011)2=1×24+0×23+0×22+1×21+1×20=16+0+0+2+1=(19)10
其他进制的规则
在计算机科学中，除了使用二进制外，人们还经常使用八进制和十六进制。其基本规则如下：
R进制的基数就是R，通常在数的右下角标明，遵循“逢R进一”原则。
八进制数和十六进制数还可以分别用O和H表示。
八进制的基数为8，逢八进一，1位八进制数可以用3位二进制数表示。
十六进制的基数为16，逢十六进一，1位十六进制数可以用4位二进制数表示。
十进制整数转换成R进制数采用“除R取余倒序法”。
R进制数转换成十进制数采用“按权展开求和法”。
例3：（226）8=（
）2
10010110
例4：（10010110）2=（
）8
226
例5：（12C）16=（
）2
100101100
例6：（100101100）2=（
）16
12C
数据编码
字符编
字符编码
声音编码
图像编码
视频编码
字符编码：
ASCII编码（美国信息交换标准码）
声音编码：
采样：采样是以相等的时间间隔来测得声音模拟信号的模拟量值，对其进行离散化提取。采样频率指每秒声音被测量的次数，以Hz(赫兹)为单位。例如，高保真音乐采样频率一般为44.1kHz，即44100次/s。
量化：将采样值变换到最接近的数字值，即用有限个数的数值近似地表示原来连续变化的值。
编码：通过采样和量化，将一个连续的波形转换成由一系列二进制数表示的数据，形成二进制编码。
音频所占的存储容量
=
采样频率
×
量化位数
×
声道数
×
时长/8
例题：一首时长为100s的双声道音乐，采样频率为44.kHz，量化位数为16，计算该音乐的音频所占的存储容量。
音频所占的存储容量
=
44100×16×2×100/8
=
17640000B
17640000/1024/1024
≈
17MB
图像编码：
一幅图像可以看作由许多彩色或各种级别灰度的点组成的，这些点按横纵进行排列，被称为像素，如下图所示。图像中每个像素的颜色值都用一个或多个二进制位来存储。
图像所占的存储容量
=
水平像素数
×
垂直像素数
×
颜色深度/8
例1：图像尺寸为90×72像素，颜色深度为1，计算该图像所占的存储容量。
图像所占的存储容量
=
90×72×1/8
=
810B
例2：图像尺寸为90×72像素，颜色深度为24位，计算该图像所占的存储容量。
图像所占的存储容量
=
90×72×24/8
=
19440B
19440/1024
≈
19KB
视频画面是由以一定的速度连续播放的一组静态图像形成的，这些静态图像被称为帧。当连续的图像变化超过24帧/s时，根据视觉暂留原理，就会形成比较流畅的视频画面了。
常见的视频文件格式有AⅥ、WMV和MP4等。
视频编码：
数据压缩：
有损压缩指在压缩过程中会损失一定的信息，压缩后的数据无法还原成压缩前的样子。
无损压缩:可以完全复原至压缩前的状态
课堂小结：
数字化与编码
作业：
课后题page24----1
列举出常见的图像文件格式和音频文件格式。
数字化生活
比你更懂你
商务通用/企业创业/总结汇报/演讲报告
