資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
信息技術(shù) 二單元—第2課 設(shè)計(jì)編碼方案
課題 設(shè)計(jì)編碼方案 單元 第二單元 學(xué)科 信息技術(shù) 年級(jí) 四年級(jí)
教材分析 《設(shè)計(jì)編碼方案》該課時(shí)教材編排了“明確編碼需求、設(shè)計(jì)編碼規(guī)則、評(píng)價(jià)與優(yōu)化編碼方案”的系列學(xué)習(xí)活動(dòng)，能夠根據(jù)需求設(shè)計(jì)編碼方案，理解編碼長度與所包含信息量之間有什么關(guān)系，能夠區(qū)分好的編碼具備哪些特點(diǎn)。教材編排合理，教學(xué)環(huán)節(jié)注重實(shí)踐與理論相結(jié)合，教材內(nèi)容貼近學(xué)生生活實(shí)際，符合四年級(jí)學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)。
教學(xué)目標(biāo) 1、信息意識(shí)：能夠了解編碼的多樣性及其來源的可靠性。能夠評(píng)估編碼的準(zhǔn)確性和可信度 2、計(jì)算思維：能夠?qū)W會(huì)將編碼過程中復(fù)雜問題分解為可管理的小部分，掌握基本的編碼技巧。 3、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：能夠設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)小型編碼項(xiàng)目或生活中的實(shí)際運(yùn)用，可以通過編碼解決實(shí)際問題。 4、信息社會(huì)責(zé)任：能夠理解信息技術(shù)對(duì)社會(huì)的潛在影響，包括積極和消極的方面。
重點(diǎn) 一、 明確編碼需求二、設(shè)計(jì)編碼規(guī)則三、評(píng)價(jià)與優(yōu)化編碼方案
難點(diǎn) 1、評(píng)價(jià)與優(yōu)化編碼方案
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課 金秋九月，學(xué)校即將召開秋季運(yùn)動(dòng)會(huì)(圖2-2-1)。學(xué)校面向全體同學(xué)征集運(yùn)動(dòng)員號(hào)碼的編碼方案，你能提出自己的方案嗎 活動(dòng)向?qū)?.明確編碼需求2.設(shè)計(jì)編碼規(guī)則3.評(píng)價(jià)與優(yōu)化編碼方案你將學(xué)到★如何根據(jù)需求設(shè)計(jì)編碼方案 ★編碼長度與所包含信息量之間有什么關(guān)系 ★好的編碼應(yīng)具備哪些特點(diǎn) 知識(shí)拓展 學(xué)生之間相互討論什么是編碼方案的設(shè)計(jì)。 幫助學(xué)生了解課堂學(xué)習(xí)和了解什么是編碼設(shè)計(jì)。
講授新課 一 、明確編碼需求 設(shè)計(jì)編碼方案的第一步是明確編碼需求。假定某小學(xué)有6個(gè)年級(jí)，每個(gè)年級(jí)有8個(gè)班，每個(gè)班大約有20個(gè)學(xué)生參加比賽。運(yùn)動(dòng)會(huì)中，以下幾個(gè)方面涉及編碼的使用:圖2-1-3中有哪些編碼 它們分別有什么作用 ① 運(yùn)動(dòng)員要根據(jù)年級(jí)劃分參賽組。②運(yùn)動(dòng)會(huì)結(jié)束后，要以班級(jí)為單位統(tǒng)計(jì)獲獎(jiǎng)人數(shù)。③ 運(yùn)動(dòng)員要有全校唯一的標(biāo)識(shí)，便于賽前檢錄和成績記錄。 想一想還可以提出哪些編碼需求 知識(shí)拓展如何根據(jù)需求設(shè)計(jì)編碼方案 二、設(shè)計(jì)編碼規(guī)則 根據(jù)需求，編碼應(yīng)能表示運(yùn)動(dòng)員的年級(jí)、班級(jí)，為了形成唯一標(biāo)識(shí)，還要給定每個(gè)人在班級(jí)內(nèi)的序號(hào)。圖2-2-2是一種簡單的編碼形式。想一想運(yùn)動(dòng)員編碼的三個(gè)部分一定”要按圖 2-2-2的順序排列嗎 你認(rèn)為怎樣的順序最直觀、易懂!針對(duì)每一部分，需要確定編碼所用的符號(hào)，并規(guī)定符號(hào)與信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系。下列方案使用的是比較直觀的數(shù)字編碼： ①學(xué)校有6個(gè)年級(jí)，使用數(shù)字 1~6對(duì)應(yīng)一年級(jí)到六年級(jí)。 ②)每個(gè)年級(jí)有8個(gè)班，使用數(shù)字 1~8 對(duì)應(yīng)一班到八班， ③ 每班約 20 人參賽，班內(nèi)序號(hào)用兩位數(shù)字 00~99 表示。根據(jù)上述方案，圖 2-2-3 所示的編碼表示四年級(jí)一班班內(nèi)序號(hào)為5 的運(yùn)動(dòng)員。科學(xué)園地編碼長度與信息量編碼位數(shù)越多，可以表示的信息量就越大。1位數(shù)字( 0~9)能表示 10種可能性,2位數(shù)字(00~99)能表示100種可能性。為方便管理，編碼在使用過程中一般不能改變位數(shù)(例如，表示 100種可能時(shí)，用00，01，02，…，99，而不用0，1，2.…，99)。設(shè)計(jì)編碼方案時(shí)，既要充分滿足信息量的需求又要避免編碼冗長、不便使用。做一做1、如果需要通過編碼區(qū)分男女運(yùn)動(dòng)員，試修改上述編碼規(guī)則，并畫出運(yùn)動(dòng)員編碼示意圖。規(guī)則修改如下，在上面的條件下后面再加一位數(shù)字 1：表示男生 0：表示女生 示意圖如下：2、針對(duì)同樣的需求，可以有很多種不同的編碼方案。嘗試使用與上文不同的符號(hào)和編碼規(guī)則，畫出自己的運(yùn)動(dòng)員編碼示意圖， 可以把性別區(qū)分放在最前面 示意圖如下：知識(shí)拓展編碼長度與所包含信息量之間有什么關(guān)系 三、評(píng)價(jià)與優(yōu)化編碼方案初步完成編碼方案設(shè)計(jì)后，要進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析該方案是否需要改進(jìn)。例如，上文中的運(yùn)動(dòng)員編碼僅能滿足當(dāng)前需求，沒有考慮學(xué)校未來的發(fā)展，缺乏擴(kuò)展性。表2-2-1針對(duì)這一問題提出了優(yōu)化方案。做一做1、小組內(nèi)討論好的編碼方案應(yīng)具備怎樣的特點(diǎn)，在下列說法的基礎(chǔ)上提出自己的見解。針對(duì)自己設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)員編碼，提出改進(jìn)方案。 編碼是否清晰直觀、不易混淆 編碼是否可以唯一標(biāo)識(shí)人或物 編碼長度是否合理 2、如果要為市級(jí)小學(xué)生運(yùn)動(dòng)會(huì)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)員編碼，編碼需求有何改變 編碼規(guī)則該如何設(shè)計(jì) 試著完成表2-2-2。 你知道嗎？莫爾斯碼在早期無線電通信領(lǐng)域的地位舉足輕重，它由點(diǎn)(·)和劃(-)兩種符號(hào)組成，能夠通過點(diǎn)和劃的不同排列來表示不同的英文字母、數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。莫爾斯碼簡單清晰，使用方便，是編碼規(guī)則設(shè)計(jì)的典范(圖2-2-4)挑戰(zhàn)時(shí)刻為了安全、隱秘地傳遞情報(bào)，情報(bào)人員會(huì)對(duì)情報(bào)進(jìn)行加密處理，加密的過程其實(shí)就是編碼。例如，事先選定一本書作為密碼本，用某個(gè)字在這本書中的位置(第幾頁第幾行、第幾個(gè)字)來表示這個(gè)字。以小組為單位，設(shè)計(jì)一個(gè)情報(bào)傳遞方案，畫一畫編碼規(guī)則。知識(shí)拓展好的編碼應(yīng)具備哪些特點(diǎn) 四、拓展延伸1、莫爾斯電碼由來2、莫爾斯電碼常用于哪些場景？3、生活中編碼給我們帶來哪些優(yōu)勢(shì)？4、我們?nèi)绾胃玫厥褂蒙钪械木幋a？ 了解觀察尋找身邊有哪些具體的編碼雪球。學(xué)生互相討論，生活中有哪些常見的設(shè)計(jì)編碼規(guī)則。 學(xué)生之間小組討論在生活中的方案，并且對(duì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)與優(yōu)化。學(xué)生小組內(nèi)部進(jìn)行討論生活中有哪些編碼。 學(xué)生通過觀察尋找身邊的編碼需求進(jìn)一步加深對(duì)編碼的認(rèn)識(shí)。學(xué)生通過邊分析邊討論的形式進(jìn)行編碼規(guī)則的了解。 進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，在評(píng)價(jià)與優(yōu)化編碼方案過程中進(jìn)一步學(xué)習(xí)。 進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，讓學(xué)生在討論中學(xué)到更多。
布置作業(yè) 在生活中尋找可以用于編碼的案例，在父母的幫助下完成對(duì)于這個(gè)事物的編碼，最后在班級(jí)分享自己的編碼。 完成作業(yè) 培養(yǎng)學(xué)生查閱資料的能力，分析解決問題的能力
課堂小結(jié) 《設(shè)計(jì)編碼方案》課程小結(jié)： 本課程中，我們不僅提升了對(duì)編碼方案設(shè)計(jì)的理解，還增強(qiáng)了我們作為編碼世界建設(shè)者的責(zé)任感。我們期待看到他們將今天的學(xué)習(xí)成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際行動(dòng)，創(chuàng)造出有意義的數(shù)字產(chǎn)品和解決方案。我們還體驗(yàn)了如何將復(fù)雜問題簡化，并通過編碼來解決這些問題。我們深入探討了如何設(shè)計(jì)有效的編碼方案。 分組總結(jié)歸納 鍛煉學(xué)生的總結(jié)能力，邏輯思維、語言表達(dá)能力。
板書 一、 明確編碼需求二、設(shè)計(jì)編碼規(guī)則三、評(píng)價(jià)與優(yōu)化編碼方案 學(xué)習(xí)、記憶及勾畫知識(shí)點(diǎn) 明確教學(xué)內(nèi)容及重點(diǎn)和難點(diǎn)
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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