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(共35張PPT)
第5單元 第2課
編碼中的奧秘
（湘科版）四年級(jí)
下
1
核心素養(yǎng)目標(biāo)
3
新知講解
5
拓展延伸
7
板書(shū)設(shè)計(jì)
2
新知導(dǎo)入
4
課堂練習(xí)
6
課堂總結(jié)
課后作業(yè)
8
01
核心素養(yǎng)目標(biāo)
信息意識(shí)
計(jì)算思維
數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新
信息社會(huì)責(zé)任
認(rèn)識(shí)到個(gè)人信息的重要性，嚴(yán)格保護(hù)自己和他人的隱私，注意信息安全，識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)，并采取措施保護(hù)信息安全。
熟練運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)和工具進(jìn)行信息查詢和學(xué)習(xí)新知識(shí)。開(kāi)發(fā)創(chuàng)造性應(yīng)用，提升溝通趣味和效率。
學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)和使用編碼規(guī)則，理解編碼的長(zhǎng)度和信息量的關(guān)系，能夠有效地進(jìn)行信息壓縮。
理解和識(shí)別生活中的各種編碼，培養(yǎng)敏銳的觀察力，意識(shí)到其背后蘊(yùn)藏的重要信息。
02
新知導(dǎo)入
編碼中蘊(yùn)含著有哪些信息呢？
門(mén)牌號(hào)蘊(yùn)含著樓層，列車車次蘊(yùn)含著列車類別信息，車牌號(hào)中蘊(yùn)含著地域信息，公路編號(hào)蘊(yùn)含著公路等級(jí)信息。
02
新知導(dǎo)入
02
新知導(dǎo)入
02
新知導(dǎo)入
體驗(yàn)探索
班上即將迎來(lái)一位從外地來(lái)的新老師，同學(xué)們對(duì)新老師都很好奇。班主任給大家提供了一些有關(guān)新老師的信息：
身份證號(hào)碼(部分顯示)
家鄉(xiāng)車牌號(hào)碼的前兩位是湘C。
原來(lái)所在地的郵政編碼是 510630。
1、根據(jù)班主任提供的信息，可以知道新老師哪些個(gè)人基本情況？
2、新老師身份證號(hào)碼的最后一位不是數(shù)字而是X，你知道是為什么嗎？
4 3 0 3 1 9 9 8 0 8 3 0 6 X
02
新知導(dǎo)入
體驗(yàn)探索
問(wèn)題1答案：
根據(jù)班主任提供的信息，可以推斷新老師的以下基本情況：
出生日期：1998年8月30日（身份證中的日期段）。
性別：女性（身份證倒數(shù)第二位為6，偶數(shù)代表女性）。
戶籍所在地：湖南省湘潭市（身份證前六位4303**對(duì)應(yīng)湘潭市，且家鄉(xiāng)車牌“湘C”是湘潭市的代碼）。
原居住/工作地：廣東省廣州市天河區(qū)（原郵政編碼510630對(duì)應(yīng)廣州天河區(qū)）。
問(wèn)題2答案：
身份證號(hào)碼的最后一位是校驗(yàn)碼，通過(guò)前17位計(jì)算得出。當(dāng)計(jì)算結(jié)果為10時(shí)，校驗(yàn)碼用羅馬數(shù)字X表示（而非數(shù)字10），以確保身份證號(hào)碼總長(zhǎng)度為18位。X在此不讀作“字母”，而是代表數(shù)值10的符號(hào)。
03
新知講解
一、用編碼表示信息
用編碼可以表示信息。例如，用字母和數(shù)字編碼表示寫(xiě)字樓的樓層信息，“F16”代表16層，字母“F”是英文單詞floor 的首字母；“B2”代表地下2層，字母“B”是英文單詞basement的首字母。
03
新知講解
不同類別的列車車速不同，列車車次編碼時(shí)用字母表示列車類別信息，一目了然。
03
新知講解
對(duì)于一些較為復(fù)雜的問(wèn)題，往往也需要通過(guò)編碼來(lái)進(jìn)行分類。例如，在全國(guó)范圍內(nèi)分區(qū)域進(jìn)行編碼，生成6位數(shù)字的郵政編碼，使郵件自動(dòng)分揀得以實(shí)現(xiàn)，大大加快郵件投遞速度。
03
新知講解
我國(guó)公路系統(tǒng)龐大而復(fù)雜，給公路編碼可以唯一標(biāo)識(shí)每條公路便于管理和使用。
03
新知講解
重點(diǎn)
編碼實(shí)際上是信息從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式的過(guò)程。從編碼中提取信息就是解碼的過(guò)程。
03
新知講解
用編碼表示信息需要遵循一定的規(guī)則。同樣的信息用不同的編碼規(guī)則，會(huì)得到完全不一樣的編碼。
03
新知講解
汽車車牌號(hào)的第一位是漢字，為省、自治區(qū)、直轄市的簡(jiǎn)稱；第二位是英文字母，代表汽車所在省的地市一級(jí)代碼。請(qǐng)上網(wǎng)查一查下面車牌的歸屬地是哪里。
探究實(shí)踐
湖南省衡陽(yáng)市
山東省青島市
廣東省廣州市
03
新知講解
二、編碼長(zhǎng)度與信息量的關(guān)系
編碼長(zhǎng)度與信息量之間存在一定的關(guān)系。編碼的長(zhǎng)度不同編碼中包含的信息量就不同。例如，某小區(qū)門(mén)牌號(hào)碼“1205”表示12樓5號(hào)房，“3-1205”表示3棟12樓5號(hào)房，“D-3-1205 ”表示D區(qū)3棟12樓5號(hào)房。
03
新知講解
通常來(lái)說(shuō)，編碼的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，可以表示的信息量越多。例如:新能源汽車車牌號(hào)比燃油汽車車牌號(hào)多一位，多出的這一位使用字母來(lái)區(qū)分純電動(dòng)汽車和非純電動(dòng)汽車。
03
新知講解
校學(xué)號(hào)中還包含了入學(xué)年份、班級(jí)、性別等信息，確保在全校范圍內(nèi)唯一標(biāo)識(shí)每位學(xué)生。
我在班級(jí)的學(xué)號(hào)是30，校學(xué)號(hào)是202003301。校學(xué)號(hào)比在班級(jí)中使用的學(xué)號(hào)長(zhǎng)很多。
03
新知講解
某企業(yè)共有10個(gè)生產(chǎn)車間，采用以下規(guī)則為產(chǎn)品進(jìn)行編碼生產(chǎn)日期(8位)加生產(chǎn)車間編號(hào)(2位)。例如，2023020501表示2023年2月5日在1車間生產(chǎn)的。如果想要縮寫(xiě)成8位你認(rèn)為可以去掉哪兩位？
探究實(shí)踐
可以將年份從4位壓縮為2位，即去掉年份的前兩位（例如將2023020501縮寫(xiě)為23020501），同時(shí)保留車間編號(hào)的兩位數(shù)。
03
新知講解
編碼長(zhǎng)度并不是越長(zhǎng)越好。在實(shí)際應(yīng)用中，編碼長(zhǎng)度的增加不僅會(huì)增加信息量，同時(shí)也會(huì)增加數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)的成本。因此，在編碼時(shí)需要考慮編碼長(zhǎng)度和信息量之間的平衡。
04
課堂練習(xí)
一、選擇題
1、身份證號(hào)碼的最后一位是“X”，它代表什么？（ ）
A. 性別為男性 B. 出生日期錯(cuò)誤
C. 校驗(yàn)碼為10的符號(hào) D. 戶籍地為北京市
2、郵政編碼“510630”對(duì)應(yīng)的是以下哪個(gè)地區(qū)？（ ）
A. 湖南省湘潭市 B. 廣東省廣州市天河區(qū)
C. 山東省青島市 D. 湖北省武漢市
3、車牌號(hào)“湘C”中的“湘”代表什么？（ ）
A. 湖南省 B. 湖北省 C. 廣東省 D. 山東省
C
B
A
04
課堂練習(xí)
4、編碼長(zhǎng)度與信息量的關(guān)系，以下說(shuō)法正確的是？（ ）
A. 編碼越短，信息量越大 B. 編碼越長(zhǎng)，信息量一定越多
C. 編碼長(zhǎng)度需要平衡信息量和存儲(chǔ)成本 D. 所有編碼必須使用18位
5、以下哪項(xiàng)是DNA生物編碼的關(guān)鍵組成部分？（ ）
A. 0和1的二進(jìn)制 B. ATCG堿基序列
C. 莫爾斯電碼 D. 羅馬數(shù)字
二、判斷題
1、新能源汽車車牌比燃油汽車車牌多一位，多出的字母用于區(qū)分純電動(dòng)汽車和非純電動(dòng)汽車。（ ）
C
B
√
04
課堂練習(xí)
三、操作題
任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生學(xué)號(hào)編碼規(guī)則
要求包含以下信息：入學(xué)年份（4位）、班級(jí)（2位）、性別（1位，男用M，女用F）、序號(hào)（2位）。
示例：2024年入學(xué)，3班，女生，序號(hào)為15 → 202403F15
請(qǐng)為以下學(xué)生生成學(xué)號(hào)：
2025年入學(xué)，5班，男生，序號(hào)08 __________
2023年入學(xué)，12班，女生，序號(hào)21 __________
202505M08
202312F21
05
拓展延伸
身份證號(hào)碼從15位變成18位
在1999年之前，中國(guó)的身份證號(hào)碼只有15位，僅用2位數(shù)字表示出生日期中的年份。例如:“98”表示1998年。如果到了2000年以后，仍只用2位數(shù)字表示年份，將會(huì)出現(xiàn)年份無(wú)法唯一標(biāo)識(shí)的情況。例如，“00”既可以表示2000年，也可以表示1900年。所以，自1999年起，中國(guó)開(kāi)始逐步推行18位身份證號(hào)碼，將出生日期中的年份由2位升級(jí)為4位，并增加了1位校驗(yàn)碼，以確保身份證的唯一性和安全性。
05
拓展延伸
身份證號(hào)碼從15位變成18位
05
拓展延伸
DAN生物編碼
DNA中的ATCG堿基序列編碼著基因，決定了蛋白質(zhì)的合成，這些蛋白質(zhì)影響細(xì)胞的功能和結(jié)構(gòu)，進(jìn)而決定了我們的各種生理特征和外貌。基因之間的復(fù)雜交互，以及環(huán)境因素的影響，共同塑造了我們的獨(dú)特長(zhǎng)相。
05
拓展延伸
編碼與信息安全
編碼與信息安全密切相關(guān)，通過(guò)復(fù)雜的編碼技術(shù)，如密碼、指紋和人臉識(shí)別，提高信息保護(hù)的可靠性。此外，防偽技術(shù)在貨幣和身份驗(yàn)證中應(yīng)用廣泛，比如水印和熒光編碼，有效防止偽造和未授權(quán)訪問(wèn)，保障信息和財(cái)產(chǎn)的安全。
05
拓展延伸
太空通信編碼
太空通信編碼是為了在宇宙中可靠傳輸數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的，它需要應(yīng)對(duì)長(zhǎng)距離和干擾。通過(guò)使用先進(jìn)的糾錯(cuò)編碼技術(shù)，這些編碼方法增強(qiáng)了通信的效率和可靠性，使得航天器與地球之間的信息傳遞更加穩(wěn)健。
06
課堂總結(jié)
1
引入新知內(nèi)容
編碼中的奧秘
2
學(xué)習(xí)用編碼表示信息
3
學(xué)習(xí)編碼長(zhǎng)度與信息量的關(guān)系
4
完成課題練習(xí)
5
進(jìn)行相關(guān)知識(shí)拓展
1
2
3
4
5
07
板書(shū)設(shè)計(jì)
編碼中的奧秘
1、進(jìn)行新知引入
2、學(xué)習(xí)用編碼表示信息
3、學(xué)習(xí)編碼長(zhǎng)度與信息量的關(guān)系
4、完成課堂練習(xí)
5、進(jìn)行知識(shí)拓展
課后作業(yè)。
1、破譯莫爾斯電碼。
08
課后練習(xí)
1、老師說(shuō)趙欣然的信息卡填錯(cuò)了。你認(rèn)為可能是哪里錯(cuò)了？
根據(jù)身份證號(hào)出生日期應(yīng)該是2016年5月11日。
08
課后作業(yè)
2、莫爾斯電碼由短信號(hào)“·”和長(zhǎng)信號(hào)“—”組成，通過(guò)它們的不同組合可以用來(lái)表示字母、數(shù)字或其他字符。亮亮和昕昕在紙條上寫(xiě)下莫爾斯電碼，向?qū)Ψ絺鬟f“秘密”信息。你能成功破譯嗎？
04
課堂練習(xí)
S
O
S
H
E
L
P
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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