清华大学版信息科技四年级上册第二单元第3课《编码、解码与校验--计算机中的编码》教案.doc

第2.3课《编码、解码与校验—计算机中的编码》教学设计

课题

编码、解码与校验—计算机中的编码

单元

第二单元

学科

信息科技

年级

四年级

核心素

养目标

信息意识：意识到能够有效利用计算机程序，理解其对自身电脑的影响，从而能够顺利运用电脑程序。

计算思维：能在计算机编码学习中，学会利用各种编码，识别计算机各种程序，从而更好地理解计算机系统。

数字化学习与创新：明白能够利用计算机常见系统，并通过编码、解码与校验等方式提升保障计算机的稳定运行。

信息社会责任：在学习过程中，培养个人技术手段、确保网络数据安全，以及在传播计算机知识时保持准确性和可靠性。

教学重点

认识学习计算机编码并如何运用编码。

教学难点

掌握获取编码的转换方式并能有效地帮助更好地学习等。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

第2.3课《编码、解码与校码—计算机中的编码》

板书课题。

1.二进制编码和解码是计算机中常见的操作，涉及计算机将数据从一种形式转换为另一种形式的几乎所有过程。在数据传输或存储过程中，为了确保数据的完整性和准确性，提高计算机系统的可靠性和稳定性，计算机经常需要进行校验操作。通过这节课的学习，希望同学们能够进一步领悟到，计算机这样的复杂系统，需要编码、解码、校验等一系列技术手段，来保障计算机的高效、准确、稳定运行。

在我看来，计算机编码就像是一个神秘的密码世界。它虽然看不见摸不着，却在计算机的世界里起着非常重要的作用。

思考：同学们，想一想，计算机要如何理解事物和外界的信息呢?

计算机理解事物主要依赖于数据和算法。首先，数据是计算机理解事物的基础。通过各种输入设备，如摄像头、麦克风、传感器等，计算机收集大量的原始数据。这些数据可以是图像、声音、文本等各种形式。

计算机还可以通过建立知识图谱来增强对事物的理解。知识图谱是一种将各种实体和关系以图形的方式表示出来的结构。计算机可以通过从不同的数据源中提取知识，并将其整合到知识图谱中。

计算机是通过传感器、编码存储、算法处理、模型表示和输出反馈等一系列环节，逐步理解外界信息。

2.播放视频。

学习新知引入

完成思考问题。

观看教学视频。

用计算机知识引入课堂。

用提问的方式引入课题，增强课堂互动性。

将学生的注意吸引到课堂。

讲授新课

新知讲解：

板书课题。

一、计算机中的编码

二进制码

进制也就是进位计数制，是带进位的计数方法。我们日常生活中采用的是十进制，十进制就是逢十进一，只要数字满十就会往前进一位，如图2.3.1所示。因此，在十进制中，只有数字0到9。

计算机内部采用二进制，即以“0”和“1”的组合来表示和处理信息，二进制是逢二进位的进位制,0和1代表着两种不同的状态可以用“1”来表示一种状态(如电路的导通)，用“0”来表示相反的另一种状态(如电路的断开)。

思考：为什么二进制只有两种状态?

从物理层面来看，二进制的两种状态易于实现和区分。在电子电路中，用低电压和高电压可以很方便地表示0和1。

从数学的角度来看，二进制的两种状态也具有独特的优势。二进制的运算规则相对简单，只有加法和乘法两种基本运算。

二进制就是逢二进一，只要数字满二就往前进一位，如图2.3.2所示。

十进制中的“1”在二进制中也是“1”，十进制中的“2”在二进制中是“10”，十进制中的“3”在二进制中是“11”，十进制中的“4”在二进制中是“100”……逢二就进一位，因此在二进制中永远都不会出现2，只有0和1，如图2.3.3所示。二进制在计算机的运用中非常重要，所有的计算机操作都使用二进制系统。

ASCII码

ASCII码又叫美国信息交换标准代码，它诞生于1963年，是基于拉丁字母的一套计算机编码系统，用于计算机内部字符的存储和计算机与外部设备的通信。标准ASCI码为7位二进制编码，之所以采用7位编码是因为这样可以有效地节省空间，同时也不会影响编码的表达能力。

7位二进制编码一共可以表示128个字符(2x2x2x2x2x2x2=128)，包括所有的大小写英文字母、数字0~9、标点符号，以及在英语中使用的特殊字符。所以，也可以用十进制数0-127来表示ASCII值。

汉字编码

汉字在计算机内也是以二进制代码形式表示的，这些代码称为汉字编码。汉字种类繁多，编码比拼音文字困难，因此在不同的场合要使用不同的编码，如输入码、国标码、内码、字形码等，其中最常用的是国标码(GB2312)。

二、课堂练习

实践：请参照表2.3.1，把下列ASCII码转换成英语句子。

73、32、108、111、118、101、32、73、84、46

I、(space)、1、o、v、e、（space）、I、T、.

三、解码

通过编码，计算机可以获取我们传输的信息，而我们想了解计算机存储的信息或计算