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初中信息技术新世纪版七年级上册第二课 如何使信息数字化教案及反思
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这是一份初中信息技术新世纪版七年级上册第二课 如何使信息数字化教案及反思
第二课 如何使信息数字化【学习要点】1、能说出为什么要将信息数字化，了解ASCII码及字符编码方法。2、了解汉字编码方案及图像编码方法，知道图像像素及图像压缩。3、大体了解声音和视频的数字化方法。【重点难点】本课的重点是字符的数字化及ASCII编码，难点是理解汉字和图像的编码方式。【教学分析】人类社会已经进入高度信息化的社会，信息的数字化不仅是电脑技术的基础，也是多媒体技术、智能技术、信息化社会和数字城市、数字校园的基础。认识数字化的重要性、了解信息数字化的方法对学生深入学习和应用信息技术，适应信息化社会的需求都具有重要意义。本课安排1课时。本课教学内容与上一课紧密相关，有了二进制数的基础，再来学习信息的数字化就不难了。教学设计与方法：通过设问和故事情景引入教学内容，解决问题的过程就是开展教学活动的过程。【教学过程】引入：上一课已经学习了电脑是采用二进制来表示数的，换句话说，电脑只认识二进制数，那么，不论是字符、汉字、图像还是声音、视频都必须数字化，而且是用二进制数字来表示。那么，问题来了，如何数字化？实际上也就是如何将字符、图像等转化为二进制数字？先让学生说一说日常生活中的数字化例子，电话号码、身份证号、学号考号、整数编号、银行账号、QQ和微信号等等，都是信息的数字化例子。考虑到电脑只认识二进制，那么编成的十进制数的数字编码仍然不能解决问题，还要进一步考虑如何将字符、阿拉伯数字0~9及一些特殊符号编成二进制数代码。这就可以引出ASCII码--这个国际通用的标准编码了。一、字符的编码表示 1、西文字符编码：ASCII码ASCII码全称为美国标准信息交换码（American Standard Code for Information Interchange)。它用7位二进制数来编码，因此ASCII码最多可以表示2^7＝128个字符，包括字母、数字、标点符号、控制符号等西文字符。ASCII码已经被ISO认定为国际标准。学习读ASCII码表（见课本），指导学生查表通过学生查表，使用计算器进行计算，记住以下代码，并且学会推算字母和数字的编码。如：字符“A”的ASCII码＝（0100 0001）2＝（65）10；字符“a”的ASCII码＝（0110 0001）2＝（97）10；字符“0”的ASCII码＝（0011 0000）2＝（48）10。 在计算机系统中，用1字节来存储一个ASCII字符。上表是标准ASCII字符，有一个特点：最高位（第八位）为0。还有一种叫做扩充ASCII码，它是用8位二进制数给字符编码，这样可以表示256种字符。2、汉字编码 上面的ASCII码只是解决了西文字符的数字化问题。但是，对于我国的广大用户而言，计算机只“认识”西文字符是不够的。我们使用一些西文的编辑排版软件，它们的编辑排版功能是应有尽有，但如果他们只能识别西文字符，那么对我国大多数用户而言，它们又能有多少使用价值呢？所以，我们就希望计算机也要能够接受并处理汉字。计算机处理汉字时，也必须先将汉字代码化，然后对汉字代码进行处理。为了能在计算机中进行汉字处理，我们在系统的不同部位，根据其环境给汉字定以相应的编码，这些编码形成了一个汉字代码体系。我们常见的汉字代码有： ①汉字国标码 1981年我国颁布了《信息交换用汉字编码字符集（基本集）》GB2312－80，简称国标码（或GB码），一共收集了7445个字符，其中汉字6763个。很明显，用一个字节是无法进行编码的，因此用两个字节编码一个国标码字符，每个字节最高位为0。比如“啊”字的国标码对应的两个字节为： 高字节 低字节 00110000 00100001－－每个字节的最高位为0 ②汉字机内码 上面我们已经讲过在计算机系统中西文字符直接用ASCII码表示，标准ASCII码值的范围是0000000～1111111。假如汉字直接用我们刚讲的国标码，其范围是0000000000000000～1111111111111111，很显然，前面一部分编码相同，意味着同一编码假定是ASCII码 对应一个西文字符，假定是国标码对应一个汉字，到底是什么呢，我们无法知道！既然这样，我们就对国标码进行一点点修改：把国标码两个字节的最高位置成“1”，这样得到的编码我们叫它汉字的机内码。所以“啊”字的机内码对应的两个字节为： 高字节 低字节 10110000 10100001－－每个字节的最高位为1 ③汉字输入码 大家平时用键盘将汉字输入计算机，使用的是汉字的输入码，比如说五笔字型输入码、全拼输入码、紫光拼音输入码等等。汉字输入码又称为外码，编码方法主要有三种：数字编码、拼音编码和字型编码。 数字编码：是用一串数字代表一个汉字。最常用的是区位码，它是把国标码的每一个字节减去00100000得到的，高字节称为区码，低字节称为位码。则“啊”字的区位码对应的两个字节为： 高字节 低字节 00010000 00000001 拼音编码：是以汉字读音为基础的输入法，紫光拼音输入法呀、智能ABC呀。 字型编码：是根据汉字形状确定的编码。 二、图象信息的编码表示 图象信息比字符信息复杂得多，对图象数字化也要复杂一些，主要是用数字将每个象素点的颜色属性表示出来。 有颜色图形存储容量的计算 假设存储一幅256种颜色的图形，图形的大小为1024×768个像素点，则图形需要的存储容量为1024×768×8bit=768Kbyte。【教学反馈】学生学习过程感觉内容比较枯燥。对初中学生来说不要求他们深入理解，只从概念上了解ASCII、汉字机内码、汉字输入等即可本课中包含的字符数字化、图像数字化、声音数字化、视频数字化基本涵盖了各种多媒体信息，其中字符、图像是最常见的信息形式，是学习的基本内容，声音、视频的数字化相对比较复杂，理解起来有一些难度，故此将它们安排为选学内容，老师根据实际情况来选择教学。声音、视频的数字化作为拓展学习内容或课外阅读内容【教学参考资源】什么是数字化？数字化是多媒体技术的基础：数字、文字、图象、语音，包括虚拟现实，及可视世界的各种信息等，实际上通过采样定理都可以用0和1来表示，这样数字化以后的0和1就是各种信息最基本、最简单的表示。因此计算机不仅可以计算，还可以发出声音、打电话、发传真、放录象、看电影，这就是因为0和1可以表示这种多媒体的形象。用0和1还可以产生虚拟的房子，因此用数字媒体就可以代表各种媒体，就可以描述千差万别的现实世界。 数字化是软件技术的基础，是智能技术的基础：软件中的系统软件、工具软件、应用软件等，信号处理技术中的数字滤波、编码、加密、解压缩等等都是基于数字化实现的。例如图象的数据量很大，数字化后可以将数据压缩至十到几百倍；图象受到干扰变得模糊，可以用滤波技术使其变得清晰。这些都是经过数字化处理后所得到的结果。数字化是信息社会的技术基础：数字化技术还正在引发一场范围广泛的产品革命，各种家用电器设备，信息处理设备都将向数字化方向变化。如数字电视、数字广播、数字电影、DVD 等等，现在通信网络也向数字化方向发展。HYPERLINK \l ""
第二课 如何使信息数字化【学习要点】1、能说出为什么要将信息数字化，了解ASCII码及字符编码方法。2、了解汉字编码方案及图像编码方法，知道图像像素及图像压缩。3、大体了解声音和视频的数字化方法。【重点难点】本课的重点是字符的数字化及ASCII编码，难点是理解汉字和图像的编码方式。【教学分析】人类社会已经进入高度信息化的社会，信息的数字化不仅是电脑技术的基础，也是多媒体技术、智能技术、信息化社会和数字城市、数字校园的基础。认识数字化的重要性、了解信息数字化的方法对学生深入学习和应用信息技术，适应信息化社会的需求都具有重要意义。本课安排1课时。本课教学内容与上一课紧密相关，有了二进制数的基础，再来学习信息的数字化就不难了。教学设计与方法：通过设问和故事情景引入教学内容，解决问题的过程就是开展教学活动的过程。【教学过程】引入：上一课已经学习了电脑是采用二进制来表示数的，换句话说，电脑只认识二进制数，那么，不论是字符、汉字、图像还是声音、视频都必须数字化，而且是用二进制数字来表示。那么，问题来了，如何数字化？实际上也就是如何将字符、图像等转化为二进制数字？先让学生说一说日常生活中的数字化例子，电话号码、身份证号、学号考号、整数编号、银行账号、QQ和微信号等等，都是信息的数字化例子。考虑到电脑只认识二进制，那么编成的十进制数的数字编码仍然不能解决问题，还要进一步考虑如何将字符、阿拉伯数字0~9及一些特殊符号编成二进制数代码。这就可以引出ASCII码--这个国际通用的标准编码了。一、字符的编码表示 1、西文字符编码：ASCII码ASCII码全称为美国标准信息交换码（American Standard Code for Information Interchange)。它用7位二进制数来编码，因此ASCII码最多可以表示2^7＝128个字符，包括字母、数字、标点符号、控制符号等西文字符。ASCII码已经被ISO认定为国际标准。学习读ASCII码表（见课本），指导学生查表通过学生查表，使用计算器进行计算，记住以下代码，并且学会推算字母和数字的编码。如：字符“A”的ASCII码＝（0100 0001）2＝（65）10；字符“a”的ASCII码＝（0110 0001）2＝（97）10；字符“0”的ASCII码＝（0011 0000）2＝（48）10。 在计算机系统中，用1字节来存储一个ASCII字符。上表是标准ASCII字符，有一个特点：最高位（第八位）为0。还有一种叫做扩充ASCII码，它是用8位二进制数给字符编码，这样可以表示256种字符。2、汉字编码 上面的ASCII码只是解决了西文字符的数字化问题。但是，对于我国的广大用户而言，计算机只“认识”西文字符是不够的。我们使用一些西文的编辑排版软件，它们的编辑排版功能是应有尽有，但如果他们只能识别西文字符，那么对我国大多数用户而言，它们又能有多少使用价值呢？所以，我们就希望计算机也要能够接受并处理汉字。计算机处理汉字时，也必须先将汉字代码化，然后对汉字代码进行处理。为了能在计算机中进行汉字处理，我们在系统的不同部位，根据其环境给汉字定以相应的编码，这些编码形成了一个汉字代码体系。我们常见的汉字代码有： ①汉字国标码 1981年我国颁布了《信息交换用汉字编码字符集（基本集）》GB2312－80，简称国标码（或GB码），一共收集了7445个字符，其中汉字6763个。很明显，用一个字节是无法进行编码的，因此用两个字节编码一个国标码字符，每个字节最高位为0。比如“啊”字的国标码对应的两个字节为： 高字节 低字节 00110000 00100001－－每个字节的最高位为0 ②汉字机内码 上面我们已经讲过在计算机系统中西文字符直接用ASCII码表示，标准ASCII码值的范围是0000000～1111111。假如汉字直接用我们刚讲的国标码，其范围是0000000000000000～1111111111111111，很显然，前面一部分编码相同，意味着同一编码假定是ASCII码 对应一个西文字符，假定是国标码对应一个汉字，到底是什么呢，我们无法知道！既然这样，我们就对国标码进行一点点修改：把国标码两个字节的最高位置成“1”，这样得到的编码我们叫它汉字的机内码。所以“啊”字的机内码对应的两个字节为： 高字节 低字节 10110000 10100001－－每个字节的最高位为1 ③汉字输入码 大家平时用键盘将汉字输入计算机，使用的是汉字的输入码，比如说五笔字型输入码、全拼输入码、紫光拼音输入码等等。汉字输入码又称为外码，编码方法主要有三种：数字编码、拼音编码和字型编码。 数字编码：是用一串数字代表一个汉字。最常用的是区位码，它是把国标码的每一个字节减去00100000得到的，高字节称为区码，低字节称为位码。则“啊”字的区位码对应的两个字节为： 高字节 低字节 00010000 00000001 拼音编码：是以汉字读音为基础的输入法，紫光拼音输入法呀、智能ABC呀。 字型编码：是根据汉字形状确定的编码。 二、图象信息的编码表示 图象信息比字符信息复杂得多，对图象数字化也要复杂一些，主要是用数字将每个象素点的颜色属性表示出来。 有颜色图形存储容量的计算 假设存储一幅256种颜色的图形，图形的大小为1024×768个像素点，则图形需要的存储容量为1024×768×8bit=768Kbyte。【教学反馈】学生学习过程感觉内容比较枯燥。对初中学生来说不要求他们深入理解，只从概念上了解ASCII、汉字机内码、汉字输入等即可本课中包含的字符数字化、图像数字化、声音数字化、视频数字化基本涵盖了各种多媒体信息，其中字符、图像是最常见的信息形式，是学习的基本内容，声音、视频的数字化相对比较复杂，理解起来有一些难度，故此将它们安排为选学内容，老师根据实际情况来选择教学。声音、视频的数字化作为拓展学习内容或课外阅读内容【教学参考资源】什么是数字化？数字化是多媒体技术的基础：数字、文字、图象、语音，包括虚拟现实，及可视世界的各种信息等，实际上通过采样定理都可以用0和1来表示，这样数字化以后的0和1就是各种信息最基本、最简单的表示。因此计算机不仅可以计算，还可以发出声音、打电话、发传真、放录象、看电影，这就是因为0和1可以表示这种多媒体的形象。用0和1还可以产生虚拟的房子，因此用数字媒体就可以代表各种媒体，就可以描述千差万别的现实世界。 数字化是软件技术的基础，是智能技术的基础：软件中的系统软件、工具软件、应用软件等，信号处理技术中的数字滤波、编码、加密、解压缩等等都是基于数字化实现的。例如图象的数据量很大，数字化后可以将数据压缩至十到几百倍；图象受到干扰变得模糊，可以用滤波技术使其变得清晰。这些都是经过数字化处理后所得到的结果。数字化是信息社会的技术基础：数字化技术还正在引发一场范围广泛的产品革命，各种家用电器设备，信息处理设备都将向数字化方向变化。如数字电视、数字广播、数字电影、DVD 等等，现在通信网络也向数字化方向发展。HYPERLINK \l ""
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