資源簡介

第12課　二值的黑白圖像
1．通過0、1編碼和黑白方塊圖的編碼、解碼活動，了解編碼長度與所包含信息量之間的關系。
2．通過數據與0、1編碼的轉化活動，知道計算機中圖片、文字等信息是用0 和1的不同排列組合來表示的。
編碼長度與所包含信息量之間的關系。
可以用0和1存儲和表示計算機中的信息。
具備上網條件的信息科技實驗室、多媒體課件等。
新課導入
【教師活動1】出示常見的黑白圖，通過提問的方式引導學生分析這些圖所表達的含義，探討給這些黑白圖編碼的方法。
【學生活動1】思考并回答問題。舉手發言說出一個或幾個黑白圖所表達的含義，嘗試用以前所學的數據編碼知識找到這些黑白圖編碼的方法。
【設計意圖】常見的黑白圖提出問題，引出黑白圖編碼的方法。上一節課通過學習莫爾斯電碼，學生已經知道可以用編碼來表示字母等信息，這一節課教師可以引發學生思考——是否也能用編碼表示圖片。
新知探究
0、1編碼和黑白方塊圖之間的相互轉化
1．編碼練習
【教師活動2】出示知識錦囊：在計算機中，使用0和1對黑白方塊圖進行編碼，0表示白色方塊，1表示黑色方塊。0與1的不同排列組合，能對應表示各種各樣的黑白圖。提醒學生收好知識錦囊，因為它在后面的活動中會帶來很大的幫助。接著，出示“箭頭”形狀的黑白方塊圖，提問：你能用0和1對這個“箭頭”黑白方塊圖進行編碼嗎？
【學生活動2】學習用0和1對黑白方塊圖進行編碼的方法，并用0和1對“箭頭”的黑白方塊圖進行編碼，完成學習任務單的活動一，在教師的引領下進行分享交流。
【設計意圖】通過實際操作體驗用0和1對黑白方塊圖進行編碼，了解用0來編碼白色，用1來編碼黑色的編碼方法，知道圖片也是可以被編碼的。
2．解碼練習
【教師活動3】出示如下圖所示的0、1編碼，告知學生這是一個5行7列的0、1編碼，提問：你可以將下圖轉化為黑白方塊圖嗎？引導學生分析“5行7列”的含義，找到解決問題的途徑。
【學生活動3】積極思考并回答老師提出的問題，合作探討得到解決問題的步驟：上圖編碼 5行7列編碼 黑白方塊圖。完成學習任務單活動二，并進行分享交流。
【設計意圖】通過實際操作體驗將0、1編碼轉化為黑白方塊圖的過程，明確白色方塊表示0，黑色方塊表示1的對應關系。
3．探索編碼長度與所包含信息量之間的關系
【教師活動4】出示難度更大的任務：用0和1對復雜黑白方塊圖——12行15列的熊貓黑白方塊圖進行編碼。
【學生活動4】完成學習任務單的活動三，交流分享活動心得。
【教師活動5】提問：通過前面三個活動，我們完成了三張圖白方塊圖與0、1編碼的相互轉化，大家對比這三張圖片和其對應的0、1編碼的編碼量，看看有什么發現呢？引導學生進行對比分析。
【學生活動5】積極思考并舉手發言，探索編碼長度與所包含的信息量之間的關系。
【教師小結】0、1編碼越長，對應的黑白方塊圖就越復雜，即編碼長度越長則所包含的信息量就越多。
【設計意圖】教師帶領學生對比不同復雜程度的黑白方塊圖和對應的0、1編碼的編碼量，引導學生思考編碼長度和所包含信息量之間的關系。在這個過程中，讓學生明白0、1的編碼越長，對應的黑白方塊圖就越復雜，從而理解編碼長度越長所包含的信息量就越多。
應用提升
設計屬于自己的特色圖案
【教師活動6】有趣的黑白方塊圖給我們帶來了無限遐想。大家想用黑白方塊設計出獨特的圖案嗎？想一想有沒有什么圖案可以代表自己，或是自己最喜歡什么圖案，用黑白方塊將它表示出來，形成屬于自己的特色圖案吧！教師展示可以代表職業的“師”字黑白方塊設計圖，說明活動步驟，宣布活動開始。
【學生活動6】學生明確任務后，完成下列活動：
①在學習任務單一中學習活動四的設計區空白方格圖中，用黑白方塊設計自己的特色圖案。
②在學習任務單二中的編碼區，用0和1對設計的黑白方塊圖進行編碼。
③與同學交換學習任務單，將對方的0、1編碼轉化成黑白方塊圖，填涂在解碼區。
④將“學習任務單二”交回設計者，設計者對比圖案，判斷同學轉化的黑白圖是否正確，如果兩個圖案相同，則正確。
【設計意圖】讓學生充分體驗用0、1和黑白方塊進行編碼和解碼的過程，知道圖片是可以被編碼的。
課堂小結
教師引導學生總結知識、分享收獲。
【設計意圖】讓學生通過梳理和總結，在鞏固本節課所學知識的同時，對計算機中信息的編碼有進一步的了解和思考。
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