探究计算机中的数据表示--认识数据编码,探究计算机中数据表示 _大数据

田凌
摘要：在我国中高考新一轮改革的背景下，项目式学习作为一种创新的教学模式，重新被关注和应用。本文应用项目式教学理念，对上教版“认识数据编码”单元设计了2课时的项目教学案例，让学生在项目活动中积极主动建构知识，提高问题解决和协作交流能力。
关键词：认识数据编码;项目式教学;信息技术
中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117(2019)18-0017-03
《探究计算机中数据表示》是上教版第一章节《数据与信息》中第二单元的内容，它是在学生了解数据与信息的相互关系后，进一步探索数据在计算机中的编码方式，为下一节的《数据处理与运用》打下基础。本节的学业目标是：能够描述编码的意义和作用，了解数值数据和文本数据的编码方法，了解声音和图像数字化的基本方法。对高一学生而言，初中时虽然已经学过数值型数据的二进制编码方式，但对如何实现二进制和十进制的转换，以及原码、补码和反码的知识大多没有接触到。有部分学生学习过声音和图片的简单处理技术，但对其编码方法没有了解过。所以，这一章节教学的重点是让学生了解二进制和十进制间的转换方法，知道原码、补码和反码的由来和意义;教学难点是了解声音、图片的数字化过程。这一章节的内容相对枯燥，有许多概念如量化、采样相对较难理解，如果采用传统的教师先讲学生再做的任务式教学，很难激发学生的学习兴趣。因而，本节采用项目教学方式，把知识点融入到项目活动中，通过项目任务来牵引学生的学习，让学生在学习与研究实践中自主地、主动地认知和学习教学内容，并运用已有的知识和掌握的新知识，完成任务，培养解决问题的能力。
● 项目背景
某校正筹备评选“学校之星”的活动，选出优秀的学生榜样。学校要求各班推荐两名优秀学生，为了向全校学生及时展示参选学生的风采，学校开发了一个微信小程序，需要把参选学生的相关信息存入小程序里。这些信息类型各种各样，每个小组的任务就是将这些信息数字化后存入计算机进行处理。由于计算机采用二进制来存储和表示数据，因此数字化的过程就是将这些数据进行二进制编码，而且数据类型不同，编码的方式也不同。为了完成此项目，学生应该先给每位参选学生设置一个编号，便于系统区分，学生能从中了解编码的意义和作用;接着学生参与“解密”活动，直观感受文本符号的编码方法，进而扩展到中文字符等相关知识点;最后，学生通过录音和照片的处理，初步了解声音、图片数据的编码方式。本教学项目计划用2课时来完成。
● 项目具体过程
第一个课时，主要通过两个活动，让学生了解数值型数据和文本型数据的基本编码方法。
活动一是让学生以小组为单位分析本校学籍号编码规则，了解编码的功能和意义，而后为参选“学校之星”的学生设计一套编号规则。该校有高一、高二、高三共三个年级，每个年级15个班，每个班推荐1～2名学生，保证每个参选学生拥有唯一的编号，并能体现所在班级和性别。在班级内的编码规则分享环节，教师要注重从编码的唯一性和修改编码的规则方面引导学生分析对比规则的合理性。有了活动一中对生活中编码的分析，学生能初步体会数据编码的意义。