1.2 数字化与编码 教学设计 2023—2024学年人教_中图版（2019）高中信息技术必修1

第 1 章 认识数据与大数据 1.2 数字化与编码 教学设计 教学背景 信息科技是现代科学技术领域的重要部分，主要研究以数字形式表达的信息及其应用中的科学原理、思维方法、处理过程和工程实现。当代高速发展的信息科技对全球经济、社会和文化发展起着越来越重要的作用。 义务教育信息科技课程具有基础性、实践性和综合性，为高中阶段信息技术课程的学习奠定基础。信息科技课程旨在培养科学精神和科技伦理，提升自主可控意识，培育社会主义核心价值观，树立总体国家安全观，提升数字素养与技能。 教材分析 本节课的教学内容选自人教/地图-出卷网-第1章1.2 数字化与编码，信息技术的发展与普及为我们创造了一个全新的数字化生活环境。它们在给我们带来生活便利的同时，也在逐渐地改变着我们的生活方式。 学情分析 此节课针对的对象是高一年级的学生，学生对信息技术的关键技术以及信息技术对生活与学习的影响有一定的了解，但对所学内容只是体验性和经验性的认识。 教学目标 1.了解数字化的意义与作用，感受数字技术对生活的影响。 2.理解数据编码的基本方式，合理选用数字化工具解决问题，感受数字化工具的优势。 教学重点与难点 理解数据编码的基本方式，合理选用数字化工具解决问题，感受数字化工具的优势。 教学方法与教学手段 本课根据对学生掌握知识的调查数据，将教学的重难点放在重要概念的理解和辨析上，通过列举丰富的事例帮助学生理解基本概念。在学生机上安装思维导图软件，要求学生借助数字化工具绘制思维导图，整理本课的知识概念。本课采用的主要教学方法有讲授法、讨论法等。 教学过程 问题导入 提出问题，引发思考： 在日常生活和学习中自己经常使用哪些数字化工具呢？ 　　体验探索 体验数字化生活 信息技术的发展与普及为我们创造了一个全新的数字化生活环境。例如，共享单车、在线购物、网络通信和远程医疗等，它们在给我们带来生活便利的同时，也在逐渐地改变着我们的生活方式（图 1.2.1）。 思考： 1. 从使用方式、应用工具、时间效率和操作流程等方面对实体超市购物和在线购物、个人单车和共享单车、书信交流和网络交流等进行比较，分别说出它们的异同。 2. 举例说明在日常生活和学习中自己经常使用哪些数字化工具，分析它们如何改变自己的生活与学习方式。 数字化及其作用 信息技术现已应用到了社会的方方面面。例如，数字图书馆让我们可以足不出户就获取所需的学习资料；公共场所的数字摄像设备可及时捕捉安保信息，有力地保障社会的安全；数字医疗设施的广泛使用，提高了病例筛选的精准度。数字化正悄然改变着我们的学习、生活与工作方式，推动着社会的变革与发展。 模拟信号和数字信号 在自然环境中，人们可以感知各种各样的信息。例如，水流速度快慢、环境温度变化、空气污染状况等，这些信息可以通过连续的状态表示出来，也可以通过离散的状态表示出来。例如，水银温度计是通过水银连续移动的状态来表示体温信息的；数字温度计以离散的状态给出体温信息。图 1.2.2 是两种温度计分别用连续和离散的状态来表示温度。 一般来说，通信系统中有两种主要的信息传输形式：一种是模拟信号，其信号波形可以表示为时间的连续函数，如图 1.2.3（a）（参见教材P14）所示；另一种是数字信号，它在取值上是离散的、不连续的，例如以“0”和“1”来表示二进制数字信号，如图 1.2.3（b）（参见教材P14）所示。模拟信号和数字信号虽然是两种不同形式的信号，但它们在传输过程中是可以相互转换的。 例如，用录音设备采集到的语音最初为模拟信号，通过采样、量化、编码等步骤可以将模拟信号转换为数字信号，并以二进制方式存储在计算机中。同样，也可以将数字信号转换为模拟信号。例如，计算机中的音频文件通过转换设备 ... ...