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课题： 3.1数据编码

执教班级：高一(1)(2)(3)(4)(5)

课时安排： 2

第二课时

教学目标

学科知识：

理解计算机数据的存储。

熟练掌握二进制与数制转换。

了解文本数据的编码方式。

计算思维：通过视频了解计算存储形式以二进制数，并能熟练把计算机二进制数、十进制数和十六进制数互转。

数字化学习与创新：实践体验输入汉字到显示过程，了解文本数据的编码方式，提升学生了解计算机处理数据的一般过程。

信息社会责任：通过练习熟练掌握数制转换，理解数据编码的意义。

教学重难点

重点：

二进制与数制转换。

文本数据的编码。

难点：

熟练把计算机二进制数、十进制数和十六进制数互转。

教学环节

教学内容

媒体或技术应用

一、导入

一、认识二进制

【视频】：带着问题观看视频。

问题1：数据都是以什么形式存储在计算机中。

问题2：计算机中存储只能有哪两个数字符号表示。

观看视频。

生回答：二进制，0、1。

【自主探究】

请同学们自学p52-53页，自主探究，完成填空。

填空：

二进制数有0和1两种不同的数字，其基本计数规则是逢二进一，即1+1=10。

计算机存储数据的最小单位是二进制位，用比特(bit)表示。

计算机存储数据的基本单位是字节(Byte,简写为B),8比特为一个字节，八个二进制位=1个字节。

师：讲解

计算机存储数据的最小单位。

1比特能表示两种(21)状态(即0和1)

2比特能表示00、01、10、11四种(22)状态

3比特能表示8(23)种状态

1字节能表示28(256)种状态

计算机存储数据的基本单位。

字节单位太小，常用的存储单位有KB,MB,GB等。

1KB=210B=1024B

1MB=210KB=220B=***B

1GB=210MB=220KB=230B=***24B

二、新知新授

二、数制转换

【实践探究】：请同学运行以下代码，查看十进制数1,8,9，11四个数值在计算机中二进制编码。

>>> bin(1)

>>> bin(8)

>>> bin(9)

>>> bin(11)

备注：bin()是将十进制数转换成对应的二进制数。

0b作为前缀，表示一个二进制数值。

十进制转二进制

请问：十进制数是如何转换成二进制数？

师：十进制非负整数转化成R进制数(R>=2)采用“除R取余法”

/

二进制：10010

二进制转十进制

把R进制非负整数转化成十进制数采用“按权展开求和法”。

位置

4

3

2

1

0

权值

24

23

22

21

20

位置上的数字

1

0

0

1

0

10010(2)=1*24 +0*23+ 0*22 +1*21+0*20=18

同理，对于十六进制数来讲，其基数是16，要有16种不同的数字，除了0，1，2，XXXXX，9，还需补充6个符号，一般用A～F(a～f)，分别相当于十进制数的10～15。基本计数规则是逢十六进一，即F+1=10。 十六进制整数从右到左各位的权值依次是160，161，162，163，XXXXX。例如，十六进制整数2F3D(16)=D(13)*160+3*161+F(15)*162+2*163=12093。

【学生练习】

十进制

二进制

十六进制

21

46

87

三、文本数据的编码

【体验与思考】:运行“滚动字幕”。

观察：文本数据的输入、输出。

思考：文本数据在计算机中输入到显示的过程。

/

师：输入码——机内码——字型码

计算机要对用户输入进去的文本数据(数字、字母、符号、汉字)进行编码，转化成二进制数表示一个字符。

典型的两种编码方案ASCII码和Unicode码。

ASCII码

用7位或8位二进制数表示一个字符。集中定义了大小写英文字母、标点符号和数字等字符和符号，最高位为0,27(共128个)种不同的二进制编码，。

计算机内部用一个字节来存放ASCII码。

Unicode码

(1)产生原因：解决传统字符编码方案的局限性，用2个字节表示一个符号,216(共65536)种不同的二进制编码。

(2)ASCII码与unicode码的关系：后者兼容前者。原来用ASCII码能表示的字符，其对应的unicode码只是在原来的ASCII码前加上8个0。比如“a”的ASCII码是***，其unicode码是*** ***。

(3)计算机要处理汉字，必须对每个汉字进行编码，每个汉字至少需要2个字节。

(4)汉字编码方案：

GB2312 -1980字符集

GBK字符集

GB18030-2000字符集

GB18030-2005 字符集

三、作业巩固

【课本83页】进制转换

***(2)=( )(10) 3D(16)=( )(10)

255(10)=( )(16) 100(10)=( )(2)

E2(16)=( )(2) ***(2)=( )(16)

参考答案：180，61，FF，***，***，E5

四、课堂小结

二进制

二进制只有0和1两个状态，具有两个稳定状态的电子器件很多，如开关的接通和断开、晶体管的导通和截止、磁元件的正负剩磁、电位电平的高与低等，都可表示0、1两个数码。

运算简单、稳定可靠。但位数太多，太繁琐。故有16进制。

二进制与数制转换。

十进制与二进制互转

十六进制与二进制互转

十进制与十六进制互转。

文本数据的编码

典型的两种编码方案ASCII码和Unicode码。

我国汉字的编码方案GB码

板书设计：

备注：实验等实践课的教学设计样式可参照新授课教学设计模板编制。

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