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中圖版(2019)高中信息技術 1.2.3 數據編碼——字符編碼 課件(48張ppt)+教學設計+練習+任務單+視頻

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  1. 二一教育資源

中圖版(2019)高中信息技術 1.2.3 數據編碼——字符編碼 課件(48張ppt)+教學設計+練習+任務單+視頻

資源簡介

課程基本信息
課題
《數據編碼——字符編碼》
教科書
書名:《信息技術必修1:數據與計算》
出版社:人民教育出版社、中國地圖出版社
出版日期:
2019

6月
教學目標
教學目標:1.知道字符編碼作用,了解常見字符編碼方案ASCII、GB2312-1980、GBK、
GB18030-2005、unicode字符集及編碼方案。【信息意識】【計算思維】
2.了解計算機處理字符的過程,知道中文漢字的輸入碼、機內碼以及輸出碼。
【信息意識】【計算思維】
3.掌握常見字符處理問題(txt文檔與網頁亂碼現象、Word中文字重疊)的
解決方法,能夠根據需要選擇合適的字符編碼。【信息意識】【數字化學習
與創造】
教學重點:常見的字符編碼方案
教學難點:常見字符處理問題的解決方法
教學過程
時間
教學環節
主要師生活動
2分鐘
提出真實問題、確立探究主題
在日常使用計算機的時候,同學們有沒有遇到過這樣的情況或問題呢:
打開文本文檔、瀏覽網頁時出現了亂碼現象
Word文件中出現了文字重疊的情況
遇到這些情況時,我們該怎么辦呢?若想解決問題,必要知其原理。今天,我們就和大家一起來探究計算機是如何處理字符的。
15分鐘
辨析概念原理、理解字符編碼
計算機作為數據處理的一種工具,只識別0和1的二進制。因此,在處理各種對象時需要將其轉換成計算機可識別的二進制數據。那么字符是如何轉變成二進制的呢?
(一)
探究一:字符如何變成二進制?
1.
字符編碼的概念
字符編碼是按照預先確定的規則,將所需字符轉換映射為計算機可以接受的二進制數字的過程。字符編碼方案會為每個字符指定對應的數字編碼,便于不同計算機系統間交換文件,產生的編碼叫做交換碼。
字符編碼包括字符集(系統支持的所有抽象字符的集合)與字符編碼(方案)(符號集合與數字系統間建立對應關系的法則)。
(1)
英文字符編碼方案——ASCII
在早期應用時,計算機只用處理英文字母、數字和常用的英文標點符號。為了處理英文字符,美國信息標準協會制定ASCII
(American
Standard
Code
for
Information
Interchange)美國信息交換標準代碼。在ASCII編碼方案中,制定了包含128個英文字符的字符集,包括英文大小寫字、數字、常用符號等。
提問思考:至少需要幾個字節可以表示128個字符呢?
1個字節為8位,可以表示256種情況。因此,ASCII采用1個字節對128個字符進行編碼。
體驗活動:利用編碼輸入字符
在輸入英文字符時,我們可以通過鍵入字符、插入符號等方式,也可以利用ALT+ASCII編碼來輸入。
(2)
中文字符編碼方案
當計算機引入中國后,我國的中文漢字多達10萬多個,1個字節的ASCII編碼已無法滿足需求。因此,我國設計了GB系列字符編碼用于將漢字轉換為計算機可接受的數字。
GB2312-1980
1980年,我國頒布了GB2312-1980,即《信息交換用漢字編碼字符集——基本集》。共收錄了6763個漢字,以及包括數字、拉丁字母、希臘字母等在內的682個字符。GB2312-1980兼容ASCII編碼,依然用單字節表示ASCII規定的英文字符,采用2個字節表示1個漢字以及其他字符。
GBK
GB2312基本滿足了計算機處理漢字的需要,但未包含人名、古漢語等方面出現的罕用字。在GB2312的基礎上我們又增加了2萬多個字符1995年,形成了GBK《漢字內碼擴展規范》,。
GB18030-2005
在GBK的基礎上,GB18030-2005又增加了少數民族的文字。采用單字節、雙字節和4字節的變長編碼,且能夠向下兼容GBK、GB2312和ASCII。
(3)
unicode字符集與編碼方案
每個國家擁有自己的語言和文化,在使用計算機時也會建立自己的字符編碼。隨著互聯網將世界連接起來,各個國家采用的字符編碼不同,信息交流時就會產生問題。那么有沒有一種編碼方案能夠容納世界上的所有字符,實現集大成者呢?
面對這樣的情況,國際標準化組織和Unicode組織制定了unicode字符集,致力于將世界上所有文字和符號都納入,以滿足使用不同語言的人利用計算機進行信息交流。對于unicode字符集,常見的編碼方案有UTF-8、UTF-16、UTF-32等。
(4)
體驗活動:txt中的聯通
剛剛我們學習了常見的字符編碼,下面我們通過實踐體驗一下不同的字符編碼對字符處理會產生什么樣的影響。

體驗實踐
請同學們在自己的計算機中新建一個txt文檔,輸入“聯通”兩個漢字,保存后再打開看看會出現什么?

原理分析
經過實踐,同學們發現“聯通”兩個字變成了亂碼,那么這是為什么呢?讓我們通過一段短片來看一下。

問題解決
文本文檔【另存為】-【編碼】選項中選擇合適的字符編碼。
(二)
探究二:計算機處理字符時要經歷哪些過程?
1.
計算機處理字符的基本工作過程
通過鍵盤等方式輸入字符,在計算機內部進行存儲和處理,最后通過顯示屏等輸出。
(1)
輸入字符
英文字符:利用鍵盤直接鍵入
中文漢字:輸入碼(外碼)
輸入碼是將漢字與鍵盤能建立對應關系,實現利用鍵盤將漢字輸入到計算機中。
(2)
處理字符
英文字符:ASCII編碼
中文漢字:機內碼(由交換碼計算而來)
由于GB2312-1980等編碼方案兼容ASCII編碼,以3021(十六進制)為例,它在GB2312-1980和ASCII中表示不同,計算機就會產生歧義。因此,計算機在處理中文漢字時,要在交換碼的基礎上計算得出機內碼。
(3)
輸出字符
字型碼用于字符在顯示屏或打印機輸出,又稱輸出碼、字模碼,通常有兩種表示方式:點陣和矢量。不同的字體庫擁有不同的字形碼。
2.
小結計算機處理字符的過程
環節英文中文輸入鍵盤直接鍵入輸入碼
(拼音、五筆等)處理ASCII編碼機內碼輸出字型碼(輸出碼):點陣&矢量
6分鐘
解決常見問題、應用所學實踐
1.
問題1:如何解決亂碼的問題?
解決方法:選擇合適的字符編碼方案
(1)
txt文檔——另存為選擇編碼方案
(2)
網頁——右擊選擇編碼方案
2.
問題2:如何解決Word中的文字重疊?
解決方法:字間距設置,選擇合適的字體庫
3.
問題2拓展:Word能不能同時保存字體?
解決方法:保存時嵌入字體庫
學生根據演示視頻學習保存Word文件時嵌入字體庫的方法并實踐。
2分鐘
回顧復習新知、自評學習效果
1.
回復復習所學知識
2.
利用小測自評學習效果
Q1.
在GB2312-1980中,一個漢字占用幾個字節?(單選)(

A.1個
B.2個
C.4個
Q2.
以下哪些是常用漢字的編碼方案?(多選)(

A.ASCII
B.GB2312-1980
C.GBK
D.GB18030-2005
Q3.用計算機處理漢字,可能要經歷哪些編碼過程?(單選)(

A.輸入碼->ASCII碼->字型碼
B.字型碼->機內碼->輸入碼
C.輸入碼->機內碼->字型碼E.unicode字符集與UTF-8編碼(共48張PPT)
數據編碼——字符編碼(第四課時)
你遇到過這些問題嗎?
文檔網頁
出現亂碼
你遇到過這些問題嗎?
下載Word
文字重疊
計算機是如何處理字符的?
計算機是如何處理字符的?
字符如何轉換成二進制?
一、字符編碼
字符
(文字、符號等)
數字
(二進制等)
預先確定的規則
每個字符擁有對應的數字編碼
便于不同計算機系統間交換信息
交換碼
編碼方案
一、字符編碼
字符
(文字、符號等)
數字
(二進制等)
預先確定的規則
編碼方案
字符集
方案支持的所有
抽象字符的集合
字符編碼
字符集與數之間
建立對應關系的法則
1.
英文字符編碼
英文字母
數字
英文標點符號
……
1.
英文字符編碼
ASCII編碼
美國信息交換標準代碼
(American
Standard
Code
for
Information
Interchange)
字符集:大小寫字母、數字、常用符號等128個字符
1.
英文字符編碼
00110000
0
00110001
1
00110010
2
00110011
3
……
01000001
A
01100001
a
01000000
@
00101011
+
……
128個
字符
幾個字節?
1.
英文字符編碼
ASCII編碼
美國信息交換標準代碼
(American
Standard
Code
for
Information
Interchange)
字符集:大小寫字母、數字、常用符號等128個字符
字符編碼:利用1個字節對128個字符進行數字編碼
體驗活動:利用ASCII碼輸入字符
ALT鍵
+
數字(十進制)
2.
中文字符編碼
2.
中文字符編碼
《信息交換用漢字編碼字符集——基本集》
收錄6763個漢字,及包括數字、拉丁字母等在內的682個字符
字符編碼:兼容ASCII編碼;1個字節表示ASCII規定的英文字符,采用2個字節表示1個漢字以及其他字符。
GB2312-1980
2.
中文字符編碼
GB2312-1980
擴充2萬多個字符
GBK
《漢字內碼擴展規范》
2.
中文字符編碼
GB2312-1980
GBK
GB18030-2005
收錄7萬多個漢字
兼容GB2312-1980、GBK、ASCII等
采用多字節編碼,包括1個、2個、4個字節
2.
中文字符編碼
GB2312-1980
GBK
GB18030-2005
GB18030-2005
GBK
GB2312-1980
ASCII
3.
通用字符編碼方案
unicode字符集與編碼方案
致力于納入世界上所有字符
國際化標準組織和Unicode組織聯合制定
unicode字符集
字符編碼方案
UTF-8
UTF-16
UTF-32
……
不同語言的人
使用計算機
體驗活動:txt中的“聯通”
新建一個txt文本文檔,輸入“聯通”兩個字,保存后再打開看看會如何?
體驗活動:txt中的“聯通”
新建一個txt文本文檔,輸入“聯通”兩個字,保存后再打開看看會如何?
為什么會出現亂碼?


體驗活動:txt中的“聯通”
為什么會出現亂碼?
相同數字在各字符編碼代表可能不同
選擇合適的字符編碼
二、計算機處理字符的過程
存儲、操作、
傳輸等
處理
顯示屏輸出、
打印輸出等
輸出
利用鍵盤等
輸入字符
輸入
1.
輸入字符:輸入碼
利用鍵盤等
輸入字符
輸入
英文字符
鍵盤對應,直接輸入
加入我們!
1.
輸入字符:輸入碼
利用鍵盤等
輸入字符
輸入
中文漢字
拼音、五筆等
輸入碼(外碼)
建立漢字與
鍵盤的關系
加入我們!
二、計算機處理字符的過程
環節
英文
中文
輸入
鍵盤直接鍵入
輸入碼
(拼音、五筆等)
2.
內部處理:ASCII編碼&機內碼
存儲、操作、
傳輸等
處理
英文
字符
字符
二進制
中文
字符
ASCII編碼
2.
內部處理:ASCII編碼&機內碼
例:3021(十六進制)
0!

GB2312
ASCII編碼
產生歧義!
GB18030-2005
GBK
GB2312-1980
ASCII
2.
內部處理:ASCII編碼&機內碼
英文
字符
字符
二進制
中文
字符
ASCII編碼
機內碼
基于交換碼計算
存儲、操作、
傳輸等
處理
二、計算機處理字符的過程
環節
英文
中文
輸入
鍵盤直接鍵入
輸入碼
(拼音、五筆等)
處理
ASCII編碼
機內碼
3.
輸出字符:字型碼
顯示屏輸出、
打印輸出等
輸出
字符
二進制
字型碼
3.
輸出字符:字型碼
用于字符在顯示屏或打印機輸出
又稱輸出碼、字模碼
通常有兩種方式:點陣和矢量
字型碼
顯示屏輸出、
打印輸出等
輸出
3.
輸出字符:字型碼
點陣碼
3.
輸出字符:字型碼
二、計算機處理字符的過程
環節
英文
中文
輸入
鍵盤直接鍵入
輸入碼
(拼音、五筆等)
處理
ASCII編碼
機內碼
輸出
字型碼(輸出碼):點陣&矢量
三、解決常見的字符處理問題
問題1:如何解決顯示亂碼?
解決方法:選擇合適的字符編碼方案
三、解決常見的字符處理問題
問題1:如何解決顯示亂碼?
解決方法:選擇合適的字符編碼方案
txt文本文檔
另存為—>選擇編碼
三、解決常見的字符處理問題
問題1:如何解決顯示亂碼?
解決方法:選擇合適的字符編碼方案
網頁:右擊—>選擇編碼
三、解決常見的字符處理問題
問題2:如何解決Word中的文字重疊?
解決方法:字間距設置
,選擇合適的字體庫
三、解決常見的字符處理問題
問題2拓展:Word能不能同時保存字體?
解決方法:保存時嵌入字體庫
三、解決常見的字符處理問題
四、小結與練習
字符
編碼
字符編碼概念
計算機處理漢字的編碼過程
含義:字符轉換成二進制
組成:字符集和編碼方式等
常見字符編碼方案
作用:便于不同系統交換信息
英文:ASCII編碼
通用:unicode字符集與編碼方案(UTF-8等)
中文:GB2312-1980、GBK、GB18030-2005
輸入:輸入碼(拼音、五筆等)
輸出:字型碼(點陣&矢量)
處理:機內碼(基于交換碼計算而得)
四、小結與練習
Q1.
在GB2312-1980中一個漢字占用幾個字節?
Q2.
常用漢字的編碼方案有哪些?
Q3.
用計算機處理漢字,可能要經歷哪些編碼過程?課后練習
Q1.
在GB2312-1980中,一個漢字占用幾個字節?(單選)(

A.1個
B.2個
C.4個
Q2.
以下哪些是常用漢字的編碼方案?(多選)(

ASCII
B.GB2312-1980
C.GBK
D.GB18030-2005
E.unicode字符集與UTF-8編碼
Q3.
用計算機處理漢字,可能要經歷哪些編碼過程?(單選)(

A.輸入碼->ASCII碼->字型碼
B.字型碼->機內碼->輸入碼
C.輸入碼->機內碼->字型碼
正確答案:
B
BCDE
ASCII是英文字符編碼。
C學習任務單
課程基本信息
課題
《數據編碼——字符編碼》
教科書
書名:《信息技術必修1:數據與計算》
出版社:人民教育出版社、中國地圖出版社
出版日期:
2019

6月
學生信息
姓名
學校
班級
學號
學習目標
(1)
知道字符編碼作用,了解常見的字符編碼方案ASCII、GB2312-1980、GBK、GB18030-2005、unicode字符集及編碼方案。【信息意識】【計算思維】
(2)
了解計算機處理字符的過程,知道中文漢字的輸入碼、機內碼以及輸出碼。【信息意識】【計算思維】
(3)
掌握常見字符處理問題(txt文檔與網頁亂碼現象、Word中文字重疊)的解決方法,能夠根據需要選擇合適的字符編碼。【計算思維】【數字化學習與創造】
課前學習任務
1.
準備好任務單。
2.
在自己的電腦中安裝好Word軟件。
課上學習任務
【學習任務一】體驗活動:利用ASCII碼輸入字符
請同學們打開ASCII編碼表,查找字符對應的十進制數字。新建word文件,利用ALT+十進制數字嘗試輸入字母或符號,例如ALT+65輸入A。其中,十進制數字要通過數字小鍵盤輸入。
提示:如果使用的筆記本電腦沒有數字小鍵盤,同學們可以通過【開始】-搜索【屏幕鍵盤】-點擊【NumLock】,打開屏幕鍵盤中的數字小鍵盤。標準ASCII編碼表見最后。
請將你的輸入結果截圖放在下面:
【學習任務二】體驗活動:
txt中的“聯通”
請在自己的計算機上新建一個txt文檔,輸入“聯通”兩個字,保存后再打開看看會出現什么?
出現亂碼的原因是:____________________________________________
解決的辦法是:__________________________________________________
【學習任務三】任務實踐:Word保存嵌入字體庫
請同學們根據課程中的演示,學習如何在Word設置文件保存嵌入字體庫。
推薦的學習資源
字符所占的存儲容量
用點陣表示字型時,根據漢字的不同要求所有的點陣也不一樣。通常,顯示一個漢字一般采用16×16點陣或24×24點陣或48×48點陣。根據點陣的大小,可以計算出一個漢字所需占用的空間。例如16×16點陣的漢字字模,每個小格是1b,字模大小就是16b×16b/2=32B,即16×16點陣表示一個漢字,字形碼需用32字節。
2.
ANSI編碼
在unicode字符集及其編碼方案問世前,各個國家都在ASCII編碼的基礎上設計了自己國家的編碼方案。所有這些各個國家和地區所獨立制定的既兼容ASCII又互相不兼容的字符編碼,微軟統稱為ANSI編碼。在Windows系統中,ANSI編碼一般代表系統默認編碼方式。例如,在簡體中文操作系統中ANSI編碼默認指的是GB系列編碼(GB2312、GBK、GB18030)
標準ASCII
編碼
二進制
十進制
十六進制
字符/縮寫
解釋
00000000
0
00
NUL
(NULL)
空字符
00000001
1
01
SOH
(Start
Of
Headling)
標題開始
00000010
2
02
STX
(Start
Of
Text)
正文開始
00000011
3
03
ETX
(End
Of
Text)
正文結束
00000100
4
04
EOT
(End
Of
Transmission)
傳輸結束
00000101
5
05
ENQ
(Enquiry)
請求
00000110
6
06
ACK
(Acknowledge)
回應/響應/收到通知
00000111
7
07
BEL
(Bell)
響鈴
00001000
8
08
BS
(Backspace)
退格
00001001
9
09
HT
(Horizontal
Tab)
水平制表符
00001010
10
0A
LF/NL(Line
Feed/New
Line)
換行鍵
00001011
11
0B
VT
(Vertical
Tab)
垂直制表符
00001100
12
0C
FF/NP
(Form
Feed/New
Page)
換頁鍵
00001101
13
0D
CR
(Carriage
Return)
回車鍵
00001110
14
0E
SO
(Shift
Out)
不用切換
00001111
15
0F
SI
(Shift
In)
啟用切換
00010000
16
10
DLE
(Data
Link
Escape)
數據鏈路轉義
00010001
17
11
DC1/XON
(Device
Control
1/Transmission
On)
設備控制1/傳輸開始
00010010
18
12
DC2
(Device
Control
2)
設備控制2
00010011
19
13
DC3/XOFF
(Device
Control
3/Transmission
Off)
設備控制3/傳輸中斷
00010100
20
14
DC4
(Device
Control
4)
設備控制4
00010101
21
15
NAK
(Negative
Acknowledge)
無響應/非正常響應/拒絕接收
00010110
22
16
SYN
(Synchronous
Idle)
同步空閑
00010111
23
17
ETB
(End
of
Transmission
Block)
傳輸塊結束/塊傳輸終止
00011000
24
18
CAN
(Cancel)
取消
00011001
25
19
EM
(End
of
Medium)
已到介質末端/介質存儲已滿/介質中斷
00011010
26
1A
SUB
(Substitute)
替補/替換
00011011
27
1B
ESC
(Escape)
逃離/取消
00011100
28
1C
FS
(File
Separator)
文件分割符
00011101
29
1D
GS
(Group
Separator)
組分隔符/分組符
00011110
30
1E
RS
(Record
Separator)
記錄分離符
00011111
31
1F
US
(Unit
Separator)
單元分隔符
00100000
32
20
(Space)
空格
00100001
33
21
!
?
00100010
34
22
"
?
00100011
35
23
#
?
00100100
36
24
$
?
00100101
37
25
%
?
00100110
38
26
&
?
00100111
39
27
'
?
00101000
40
28
(
?
00101001
41
29
)
?
00101010
42
2A
?
00101011
43
2B
+
?
00101100
44
2C
,
?
00101101
45
2D
-
?
00101110
46
2E
.
?
00101111
47
2F
/
?
00110000
48
30
0
?
00110001
49
31
1
?
00110010
50
32
2
?
00110011
51
33
3
?
00110100
52
34
4
?
00110101
53
35
5
?
00110110
54
36
6
?
00110111
55
37
7
?
00111000
56
38
8
?
00111001
57
39
9
?
00111010
58
3A
:
?
00111011
59
3B
;
?
00111100
60
3C
<
?
00111101
61
3D
=
?
00111110
62
3E
>
?
00111111
63
3F
?
?
01000000
64
40
@
?
01000001
65
41
A
?
01000010
66
42
B
?
01000011
67
43
C
?
01000100
68
44
D
?
01000101
69
45
E
?
01000110
70
46
F
?
01000111
71
47
G
?
01001000
72
48
H
?
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