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高中信息技术浙教版 (2019)必修1 数据与计算第一章 数据与信息1.3 数据采集与编码教案
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这是一份高中信息技术浙教版 (2019)必修1 数据与计算第一章 数据与信息1.3 数据采集与编码教案，共5页。教案主要包含了学生练习进制转换，和学生一起推理对应表等内容，欢迎下载使用。
我们来看获取信息的基本过程：
第一步，我们要确定信息需求。比如说我们要查询信息技术必修1，1.3节的相关资料。
第二步，我们要确定信息来源，比如说我们可以通过百度搜索引擎来搜索信息。
第三步，采集信息，我们可以通过百度搜索引擎搜索相关信息并采集。
第四步，保存信息。我们将收集到的信息分门别类地保存。
接下来我们看获取信息的方法。
第一种是传感器。
传感器是一种能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
他有两个组成部分，是敏感元件和转换元件。
以光敏传感器为例：他有一个光敏元件，还有一个能把光这一个物理量转换成电学量的一个元件。
那么在科研、生产和日常生活中都会使用到传感器。
同学们看，手机上就搭载了很多传感器。
光线传感器，光线传感器就像人的眼睛。人的眼睛能根据环境的亮度调节瞳孔的大小，从而改变进入眼睛光线的多少。
光敏传感器检测光线强度，从而调节屏幕的亮度。
距离传感器，我们打电话的时候有直观感受：当我们把手机贴近耳朵，它就会自动息屏，防止我们误触挂掉电话。
重力传感器，我们有时在横屏打游戏的时候，把手机旋转180°，屏幕就会跟着旋转180°。
加速度传感器，主要用来计步等。
还有磁场传感器，主要是用于指南针和导航。
陀螺仪，这个是打游戏的时候经常用到的，有一些吃鸡的高手，他就会使用陀螺仪去瞄准。
GPS，全球定位导航系统，是美国人研发的，我们国家也有北斗系统。
智能穿戴设备、智能家居里也有很多传感器。
第二种是互联网。
互联网已经成为人们日常所需数据的主要来源，因特网作为互联网的重要组成部分，它有四个功能。
第一个是远程登录，第二个是文件传输，第三个是电子邮件。第四个是万维网。
万维网的是因特网其中的一个基本功能，也是我们最常用的一个功能。
我们通常所说的上网就是浏览万维网，那么万维网的英文是Wrld Wide Web，它的意思呢是世界范围的网，简称三W或者Web。
我们来看网络的一些相关知识。
网页的三大要素是文字，图片和超链接。通过超链接我们可以实现网页间的相互跳转。
超文本标记语言，英文缩写，HTML，用于编写制作网页。
统一资源定位器，也叫网址，英文缩写URL。
环球信息网，也叫万维网，3W或者Web。
各种协议，如超文本传输协议HTTP，文件传输协议FTP。
我们一定要区分开超文本标记语言和超文本传输协议，可以通过它的缩写来记L是language，是语言。P是prtcl，是协议。其他的一些协议我们会在必修2中进行更详细的介绍。
1.3 数据采集与编码
第2课时 数制与RGB
我们先来看第一个内容数制。
数制又叫进位计数制，是人为定义的带进位的计数方式。
对于任何一种进制N进制，都遵循“逢N进一”的规则。
以我们最熟悉的十进制为例，十进制就是逢十第一，比如说计算7+8的时候，我们会在个位上写一个5，并在十位进1。
进位计数制有什么优点？他可以用有限种数字符号表示所有的数值，比如我们十进制只需要十个数就可以了，就是0~9。
那我们生活中最常用的是几进制呢，我们一般用十进制，为什么呢？同学们看一看自己的双手，一共有10根手指头。我们有个成语叫“屈指可数”，10根手指头就是我们祖先的计算器。到现在为止，幼儿园小朋友学习数字也是结合手指头。
如果数超过10了怎么办？
那就在地上放一块儿小石头或者一根树枝，然后把手指头全伸直重新数。
放小石头的这个过程就是进位。
生活中有没有其他进制呢？当然有，比如我们一星期是7天，这是七进制。一年有12个月12个成为一打，这是十二进制。
杆秤最早是16两等于1斤，这就是十六进制，有个成语叫“半斤八两”，形容两个人水平差不多。
那么计算机为什么使用我们不太熟悉的二进制呢？因为实现起来比较简单。电路的通和断，磁性的有和无，都可以用0和1表示出来。
当然效率最高的其实是e进制。e的近似值大约是2.718，最接近e的整数是3，所以说苏联和美国曾经都制造过三进制的计算机。
我们刚刚提到过N进制的特征是逢N进一，当然在减法的时候就是借一当N。
现在请同学们记忆常用进制的表示方式：B或者下标2表示二进制，D或者下标10表示十进制，H或者下标16表示十六进制，八进制我们仅做了解。
值得注意的是，N进制中不会出现N，比如七进制就不会出现7，如果七进制表示7，应该用10。
如果没有去标明进制的话，一般就默认他是十进制。
接下来我们介绍2个概念，基数和权值。
基数，简称基，N进制有几个数码，基数就是N。如十进制有0~9共10个基本数码，那么它的基数就是10。
权值，简称权，一个X位的N进制的正整数，从右往左，权值分别为N的0次方，N的1次方，N的（X-1）次方。
提问：4位二进制数能表示几个整数？
我们知道二进制数每一位都可以是0或1。
我们用乘法原理，2×2×2×2就是二的4次方，16个整数。
4位十进制数，我们很清楚，它能表示10的4次方，也就是1000个整数。
以此类推，4位十六进制数能表示16的4次方个整数。
我们刚刚介绍了权值的概念，接下来我们来介绍N进制数转换为十进制数的方法：按权展开，相加求和法。
以1011这个二进制数为例，他的转换方法如图所示。
【学生练习进制转换】
然后我们来看16进制数，我们计算机中使用的是二进制，二进制看起来非常的不方便，也容易读错、记错。所以我们用一位十六进制数对应4位二进制数。
16进制就是为了显示二进制而产生的。
16进制转为十进制也是采用按权展开，相加求和法。
请同学们在草稿纸上把十六进制数FF转为十进制数。
【和学生一起推理对应表】
接下来我们来学习十进制转换为N进制，采用的是整除N取余，倒序输出法。
十进制转成二进制，就不断地整除2，取余数，最后把余数倒过来连接。
十六进制转成十进制也是一样的，当然我们要注意，余数是10~15的，我们要对应到A~F上去，比如这个12我们要对应到C。
【学生练习进制转换】
接下来我们来看十六进制和二进制的互相转换。
我们之前讲过4位二进制等价于1位十六进制，二进制转换为十六进制是四化一，十六进制转换为二进制是一化四。
二进制转成十六进制。从右边起，每4位为一组，如果到最左边位数不够了，就在前面补0。然后把每4位二进制对应到1位十六进制。
十六进制转成二进制，就是刚刚的逆过程，1位十六进制对应到4位二进制上去，中间的0不可以省略，开头的0可以省略
【学生练习进制转换】
下一个内容是RGB，这是一种图像的颜色模式。我们来简单了解一下。
RGB也就是Red、Green、Blue，红、绿、蓝，叫做三基色或者三原色。可以通过这三种颜色亮度的叠加，获得颜色。计算机中一般采用8位RGB模式，注意这个8指的是一种颜色分量需要的位数，我们有3个颜色分量，需要24位，能表示2的24次方，大概是1600万种颜色，我们的手机、电脑显示屏一般采用RGB模式，RGB颜色也叫真彩色。
【讲解RGB颜色和RGB具体数值】
我们来看获取信息的基本过程：
第一步，我们要确定信息需求。比如说我们要查询信息技术必修1，1.3节的相关资料。
第二步，我们要确定信息来源，比如说我们可以通过百度搜索引擎来搜索信息。
第三步，采集信息，我们可以通过百度搜索引擎搜索相关信息并采集。
第四步，保存信息。我们将收集到的信息分门别类地保存。
接下来我们看获取信息的方法。
第一种是传感器。
传感器是一种能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
他有两个组成部分，是敏感元件和转换元件。
以光敏传感器为例：他有一个光敏元件，还有一个能把光这一个物理量转换成电学量的一个元件。
那么在科研、生产和日常生活中都会使用到传感器。
同学们看，手机上就搭载了很多传感器。
光线传感器，光线传感器就像人的眼睛。人的眼睛能根据环境的亮度调节瞳孔的大小，从而改变进入眼睛光线的多少。
光敏传感器检测光线强度，从而调节屏幕的亮度。
距离传感器，我们打电话的时候有直观感受：当我们把手机贴近耳朵，它就会自动息屏，防止我们误触挂掉电话。
重力传感器，我们有时在横屏打游戏的时候，把手机旋转180°，屏幕就会跟着旋转180°。
加速度传感器，主要用来计步等。
还有磁场传感器，主要是用于指南针和导航。
陀螺仪，这个是打游戏的时候经常用到的，有一些吃鸡的高手，他就会使用陀螺仪去瞄准。
GPS，全球定位导航系统，是美国人研发的，我们国家也有北斗系统。
智能穿戴设备、智能家居里也有很多传感器。
第二种是互联网。
互联网已经成为人们日常所需数据的主要来源，因特网作为互联网的重要组成部分，它有四个功能。
第一个是远程登录，第二个是文件传输，第三个是电子邮件。第四个是万维网。
万维网的是因特网其中的一个基本功能，也是我们最常用的一个功能。
我们通常所说的上网就是浏览万维网，那么万维网的英文是Wrld Wide Web，它的意思呢是世界范围的网，简称三W或者Web。
我们来看网络的一些相关知识。
网页的三大要素是文字，图片和超链接。通过超链接我们可以实现网页间的相互跳转。
超文本标记语言，英文缩写，HTML，用于编写制作网页。
统一资源定位器，也叫网址，英文缩写URL。
环球信息网，也叫万维网，3W或者Web。
各种协议，如超文本传输协议HTTP，文件传输协议FTP。
我们一定要区分开超文本标记语言和超文本传输协议，可以通过它的缩写来记L是language，是语言。P是prtcl，是协议。其他的一些协议我们会在必修2中进行更详细的介绍。
1.3 数据采集与编码
第2课时 数制与RGB
我们先来看第一个内容数制。
数制又叫进位计数制，是人为定义的带进位的计数方式。
对于任何一种进制N进制，都遵循“逢N进一”的规则。
以我们最熟悉的十进制为例，十进制就是逢十第一，比如说计算7+8的时候，我们会在个位上写一个5，并在十位进1。
进位计数制有什么优点？他可以用有限种数字符号表示所有的数值，比如我们十进制只需要十个数就可以了，就是0~9。
那我们生活中最常用的是几进制呢，我们一般用十进制，为什么呢？同学们看一看自己的双手，一共有10根手指头。我们有个成语叫“屈指可数”，10根手指头就是我们祖先的计算器。到现在为止，幼儿园小朋友学习数字也是结合手指头。
如果数超过10了怎么办？
那就在地上放一块儿小石头或者一根树枝，然后把手指头全伸直重新数。
放小石头的这个过程就是进位。
生活中有没有其他进制呢？当然有，比如我们一星期是7天，这是七进制。一年有12个月12个成为一打，这是十二进制。
杆秤最早是16两等于1斤，这就是十六进制，有个成语叫“半斤八两”，形容两个人水平差不多。
那么计算机为什么使用我们不太熟悉的二进制呢？因为实现起来比较简单。电路的通和断，磁性的有和无，都可以用0和1表示出来。
当然效率最高的其实是e进制。e的近似值大约是2.718，最接近e的整数是3，所以说苏联和美国曾经都制造过三进制的计算机。
我们刚刚提到过N进制的特征是逢N进一，当然在减法的时候就是借一当N。
现在请同学们记忆常用进制的表示方式：B或者下标2表示二进制，D或者下标10表示十进制，H或者下标16表示十六进制，八进制我们仅做了解。
值得注意的是，N进制中不会出现N，比如七进制就不会出现7，如果七进制表示7，应该用10。
如果没有去标明进制的话，一般就默认他是十进制。
接下来我们介绍2个概念，基数和权值。
基数，简称基，N进制有几个数码，基数就是N。如十进制有0~9共10个基本数码，那么它的基数就是10。
权值，简称权，一个X位的N进制的正整数，从右往左，权值分别为N的0次方，N的1次方，N的（X-1）次方。
提问：4位二进制数能表示几个整数？
我们知道二进制数每一位都可以是0或1。
我们用乘法原理，2×2×2×2就是二的4次方，16个整数。
4位十进制数，我们很清楚，它能表示10的4次方，也就是1000个整数。
以此类推，4位十六进制数能表示16的4次方个整数。
我们刚刚介绍了权值的概念，接下来我们来介绍N进制数转换为十进制数的方法：按权展开，相加求和法。
以1011这个二进制数为例，他的转换方法如图所示。
【学生练习进制转换】
然后我们来看16进制数，我们计算机中使用的是二进制，二进制看起来非常的不方便，也容易读错、记错。所以我们用一位十六进制数对应4位二进制数。
16进制就是为了显示二进制而产生的。
16进制转为十进制也是采用按权展开，相加求和法。
请同学们在草稿纸上把十六进制数FF转为十进制数。
【和学生一起推理对应表】
接下来我们来学习十进制转换为N进制，采用的是整除N取余，倒序输出法。
十进制转成二进制，就不断地整除2，取余数，最后把余数倒过来连接。
十六进制转成十进制也是一样的，当然我们要注意，余数是10~15的，我们要对应到A~F上去，比如这个12我们要对应到C。
【学生练习进制转换】
接下来我们来看十六进制和二进制的互相转换。
我们之前讲过4位二进制等价于1位十六进制，二进制转换为十六进制是四化一，十六进制转换为二进制是一化四。
二进制转成十六进制。从右边起，每4位为一组，如果到最左边位数不够了，就在前面补0。然后把每4位二进制对应到1位十六进制。
十六进制转成二进制，就是刚刚的逆过程，1位十六进制对应到4位二进制上去，中间的0不可以省略，开头的0可以省略
【学生练习进制转换】
下一个内容是RGB，这是一种图像的颜色模式。我们来简单了解一下。
RGB也就是Red、Green、Blue，红、绿、蓝，叫做三基色或者三原色。可以通过这三种颜色亮度的叠加，获得颜色。计算机中一般采用8位RGB模式，注意这个8指的是一种颜色分量需要的位数，我们有3个颜色分量，需要24位，能表示2的24次方，大概是1600万种颜色，我们的手机、电脑显示屏一般采用RGB模式，RGB颜色也叫真彩色。
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