第三单元 活动1《走进0与1的计算机世界》教案 黔科版信息科技四年级上册.doc

信息技术三单元—活动1走进0与1的计算机世界

课题

走进0与1的计算机世界

单元

第三单元

学科

信息技术

年级

四年级

教材

分析

《走进0与1的计算机世界》该课时教材编排了“探索0和1组成的编码、玩编码解码游戏”的系列学习活动，一方面让学生了解了数据在计算机内部存储形式，另一方面让学生进一步理解计算机内部数据是如何和二进制相互转换的。教材编排合理，教学环节注重实践与理论相结合，教材内容贴近学生生活实际，符合四年级学生认知特点。

教学

目标

1、信息意识：能够了解二进制系统的基础概念及其在计算机科学中的重要性，能够理解并应用二进制数的基本操作。

2、计算思维：能够理解布尔代数的基本概念及其在数字电路中的应用，能够设计和实现简单的二进制算法来解决特定问题。

3、数字化学习与创新：能够利用二进制知识和计算工具进行创造性学习和创新，培养他们的创新能力和实践能力。

4、信息社会责任：能够理解其对社会和伦理的影响，特别是在数据隐私和安全方面。

重点

一、探索0和1组成的编码

二、玩编码解码游戏

难点

1、玩编码解码游戏

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

在前两个单元中，我们了解了数据在信息社会中的作用，学习了生活中的编码，并初步感受了编码在计算机准确识别和管理中的作用。

要让计算机能够识别和处理数据，首先需要通过编码技术将数据转换成由0和1表示的二进制编码。

了解数据在计算机中是如何表示的。

知道什么是“比特”，了解数字化的优势。

知道制定计算机编码标准的必要性。

我们常用计算机存储和管理文字、图像等数据(图3-1-1)但计算机“看”数据的方式与人类一样吗?数据在计算机中是如何表示的?

活动向导

1.探索0和1组成的编码

2.玩编码解码游戏

你将学到

★什么是二进制编码?

★计算机是如何表示数据的?

通过老师讲解和学生之间的相互讨论什么是二进制编码。

帮助学生了解课堂学习和了解什么是二进制编码。

讲授新课

一、探索0和1组成的编码

观看图3-1-2，了解如何用0和1来表示一张黑白图像。图B所示为图A的局部区域。

想一想

仔细观察图A的红框部分和图B，图B中的0和1分别表示哪种颜色?

实际上，计算机中的文字、图像、音频或视频等所有数据都是由0和1组成的编码来表示的，这种编码被称为二进制编码进制编码是计算机内部用来存储和表示数据的一种方式。

我们平时使用计算机时，只需要用人类习惯的方式输入数据计算机会自动将其转换成由0和1组成的二进制编码(图3-1-3)。

科学园地

为什么计算机编码选择0和1?

计算机是靠电工作的。在计算机芯片中有数十乃至数百亿个微小的晶体管，它们就像生活中的电灯开关，有“通电’和“断电”两种状态(图3-1-4)。因此，可以用1来表示通电用0来表示断电。计算机用0和1编码，便能表示所有信息。

做一做

生活中，有些事物只有两种状态，因此可以用0和1来区分，如图3-1-5所示，灯有亮与灭两种状态，用1表示灯亮，用0表示灯灭。试着找一找类似的事物，填写表3-1-1。

2、条形码可以被计算机快速识别，正是因为由黑“条和白“空”组成的图形对应了由0和1组成的二进制编码，用1表示细黑条，用0表示细白条，宽条的宽度为细条的2~4倍，可以认为是由多个细条组成。用以上规则写出图3-1-6中的条形码对应的二进制编码。

知识拓展

什么是二进制编码?

二、玩编码解码游戏

①按照“0表示黑色,1表示白色”的规则,选择下方任一张图(A或B)，对图进行编码，将编码填写在图3-1-7中对应的8x8方格中。

②和一个同学互换图的编码并进行解码，在图3-1-8中的8x8方格中绘图。

想一想

如果图中有三种颜色，还能用0和1编码吗?

做一做

现代计算机利用磁盘、光盘、半导体存储器等存储数据，但早期计算机只能利用在纸带上穿孔来存储数据。通常有孔表示1，无孔表示0。如果黑色代表有孔，试着用二进制编码表示下面的穿孔纸带(图3-1-9)。

你知道吗？

提花编织机最早出现在中国，是一种能编织出图案花纹的织布机器。它通过控制经纱按照预先设定的花型提起、彩色纬纱按一定规律穿梭地与经纱交织，编织出美丽的提花。

19世纪，人们提出了利用“穿孔卡片”来控制经纱的绝妙想法，设计出了自动提花编织机(图3-1-10)。在卡片上根据图案打出一排排小孔，编织机通过“读”卡片上有孔或无孔的状态，织出提花。自动提花编织机的出现是助力现代计算机发展的重要一步。

挑战时刻

按照前面的编码规则，在图3-1-11中的8x8方格中写出“山”字的编码。

知识拓展

计算机是如何表示数据的?

三、拓展延伸

1、二进制与十进制转换。

2、生活中还有哪些二进制运用实例？

3、二进制在生活中有哪些运用？

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