变难为易，巧解“信息的编码”
一、教材
1、教材地位和作用
《信息的编码》是浙江教育出版社出版的高中信息技术教材第一章第二节中的一块内容。随着网络的普及，已成为当今流行的交流方式之一，也是现代学生利用网络进行自主学习和探究学习的必备技能之一。因此，在高中信息技术教育中占据十分重要的地位。
2．教学重点、难点
重点：的申请。
引导学生合理利用网络进行自主学习是我们信息教师的一个基本任务。利用互联网实现老师与学生、学生与学生之间的交流是大家都在探讨的一个问题。而则可以在任意时间、任意地点实现老师与学生之间的信息交换。如何教会学生通过邮件实现与老师之间的资源共享，并将学习场所及时间延伸的教室之外则显得尤为重要。而要学生学会使用交流的第一步则必须教会他们在网上申请一个属于自己的信箱。
难点：邮件中附件的巧妙应用
中不仅仅是文字的传递，还可以有图片、声音、影片等资料，如何利用附件传送这一类文件，如何收取、选择和保存他人邮件中的附件是学生比较难弄清的问题。
3．学生情况分析
学生通过前一节课浏览网页，搜索、下载资料后，已不满足于只做一个网络的看客，很想在网络中开创一个自己的空间，证实一下自己的能力。这节课就是学生第一次在网上申请、注册类操作，也是第一次带有自己个性的网络操作，所以本节课如果学习效果很好，会对以后知识和技能的学习起到事半功倍的作用。
4．教学目标的确立
根据对教材结构与内容的分析，考虑到学生已有的认知结构和心理特征，制定如下教学目标：
◆知识与技能：使学生进一步了解网络，了解什么是，掌握网上注册电子信
箱的通常步骤，能够对知识归纳、总结，并培养学生具有收发电子邮
件的能力
◆过程与方法：已具体任务为主线，通过教师的引导，在互动、交流、合作和探究的活
是什么动过程中，让学生经历和领悟解决问题的思想和方法，充分调动学生主
动学习、勇于探究的积极性。
◆情感态度与价值观：通过本课内容的学习，使学生受到维护网络安全、不发、不看不
积极健康的的教育，并自觉抵制网上的垃圾邮件。同时培养学
生小组合作，互帮互助的精神。
【背景与主题】
本节课的主要内容是“信息的编码”，这也是与之前教材相区别的地方。先前的教材中，有的干脆没有涉及编码的知识，有的是纯粹的讲二进制编码，而课改后的教材中是从信息的角度来帮助学生理解编码，让学生认识到编码在信息表达中的重要作用，然后再过渡到二进制编码，这样顺理成章，学生也好理解。实际上，二进制编码是多媒体信息编码的基础，而多媒体信息编码又是声音、图象、视频等软件操作的基础。
信息的编码是典型的理论课，学生很有畏难情绪，因此，如何巧妙的设计实例、活动，让学生轻松愉快的理解编码，是非常重要的。本节课我以学生熟悉的生活实例入手，然后步步深入，同时穿插活动，变难为易，让学生在轻松愉快中学习。
【情境描述】
『导入（3分钟）』
学生在本课之前已经有了信息的相关知识，为了吸引学生注意力，我通过一个疑问来开始本堂课的学习：“同学们，我们每天都生活在多彩的信息世界中，信息本身是看不见、摸不着的，但是我们都能感受得到，这是为什么呢？”学生充满了疑惑，瞪大了眼睛看着我，我借机引出本课内容：“因为信息可以通过各种方式表现出来，其中一种重要的方式就是用编码表示信息，今天我们就一起来学习‘信息的编码’。”
为了减少学生对新知识的陌生感，我以学生熟悉的事物入手：“我们来看一组数字‘******************’，这组数字是什么呢？”由于问题接近生活，学生很感兴趣，于是立即回答：“身份证！”我马上追问：“对，这是身份证号码，大家为什么能看出来这是身份证号码呢？”有很多学生接话：“因为有210103……”学生明白意思但总结不好，于是我总结道：“也就是说这组数字不是随便写出来的，它有它的特点，前6个数字表示地区号，中间8个数字表示出生年月日，后4位是序列号和校验码。这组数字是按照一定的方法、原则编写的，它表达了关于这个身份证的相关信息，这就是一组信息的编码。”学生听的很认真，对于我的总结表示认同。为了加深理解，我又问学生一组数字
‘***********’，‘008601087654321’，学生对于这组数字的反应明显没有上一组数字快，过了好几秒中才
有学生试探着说：“电话号码！”我马上鼓励并追问：“非常好，是电话号码，不过你是怎么看出来是电话号码的呢？”学生开始模仿我先前的总结，七嘴八舌的说开了“这组数字也有它的特点”、“0086
是国家号、010是地区号”……至此，引课部分在学生活跃的发言中悄然结束，学生的注意力完全被吸引过来，达到了我的目的。
『信息的编码（8分钟）』
然后我从引课很自然的过渡到信息的编码：“提到编码，很多人首先会想到数字，实际上，编码不仅仅局限于数字，还包括其它的一些字符，比如说：汉字。”接着我给出一组汉字‘大、小、圆、眼睛、脸蛋’，请学生们来尝试排序组合，学生非常感兴趣，纷纷踊跃发言：“大圆眼睛，小脸蛋”、“大圆脸蛋，小眼睛”、“大眼睛，小圆脸蛋”。教室里一下子热闹了起来，我适时的总结：“大家说的很好，从信息的角度说，汉字的编排方式不一样，表达的信息也不一样，这也是一种信息的编码。”接着我进一步扩展学生的思维：“相类似的，我们所熟悉的英语，虽然只有26个字母组成，却能表示千变万化的意思，也是编码的功劳。”因为现在学生对网络很熟悉，因此我又联想到一些网络语言‘9494、7456、88、U、Y、3q’，请学生猜它们的意思，学生热情高涨，从效果上看，学生对网络语言的熟悉和兴趣超过了我的想象。因为网络语言有其特殊性，我趁机进行正面教育：“网络语言是人们为了网上交流方便而编制，它不同于我们生活中的语言，一般只适用于网络，所以我们在写正式的文章的时候一定要慎用”。
然后我带领学生对什么是信息的编码进行了总结，让学生对信息编码的认识由感性上升为理性。接着，为了活跃学生思维、巩固已学知识，我让学生举例我们生活中有哪些编码。学生举了很多例子，有车牌号、考号、门牌号、电影院或体育场座位号、手机号码、、条形码……，学生的思维非常开阔，对编码的理解已经非常好了。
『二进制编码（12分钟）』
之后我悄然的进入二进制编码授课环节：“大家举了很多关于信息编码的例子，确实我们生活中有各种各样的编码，但是在信息科技中，特别是在计算机领域，‘编码’两个字是具有特指性，特指由‘0’、‘1’两个数码组成的字符串，这是为什么呢？”学生发言不踊跃，说明不知道，我打开局面：“既然大家不是很了解，那么老师说一说，计算机是由很多的芯片和电子元件组成的，芯片和电子元件又由众多高速电子开关组合而成，大家想想，开关有什么特点？”这样一说，学生又来了兴趣：“可以开和关”，我赶紧鼓励和进一步解释：“对，开关只有开和关两种状态，这正好对应0和1两个字符，表示起来比较方便。”学生跟上了我的思路，我适时引出“二进制编码”的概念。
因为学生对二进制编码不熟悉，从心理学角度讲人们对陌生的事物虽有好奇心，但也有畏难情绪。因此我决定从学生熟悉的十进制入手，这样化难为易，可以很好的消除学生的畏难情绪，同时激发他们的求知兴趣，于是我问大家：“二进制编码大家熟不熟悉呀？”学生异口同声：“不熟悉！”我进一步问：“那我们对什么样的编码熟悉呢？”学生很快反应过来：“十进制！”于是，我把二者
关联起来：“要了解二进制编码，我们先从熟悉的十进制编码入手，看看十进制编码有什么特点。”
对于十进制，学生学了十几年了，所以有些问题在他们看来很简单，现在我要把它作为学习二进制的铺垫，因此必须把它的特点总结出来。对于十进制编码由几个字符组成和它的进位规则学生以前就知道。但是，对于每个数码在不同的数位上有不同的权值，学生们不知道。这个怎么能让学生理解呢？我给学生们举了个例子：例如6975这个数，我们可以把它拆开写成
6975=6*103+9*102+7*101+5*100，我边板书边讲解：“在这里，103、102、101、100都是十进制的权值，在不同位上，权值是不一样的，总结起来，十进制的权值是10n ，末位起,n从零开始取。”总结完十进制特点，我让学生根据十进制的特点总结出二进制的特点，学生照猫画虎，总结的很不错。
之后我开始带领学生具体深入学习二进制。首先我从十进制与二进制的对应关系入手，用二进制来数十进制的0—9十个数的。提到用二进制数数，学生很感兴趣，为了便于学生理解和接受，我在黑板上边板书边数数边列竖式：“第一个二进制是0，接着0+1是1，再接着1+1是？……”边数边提醒大家在二进制中只有0和1两个数码，不会出现2、3、4、5、6、7、8、9，进位规则是逢二进一，就是够两个数就要向前进一位，所以二进制中1+1=10”。学生们跟着我一直数到二进制的100（第5个数，十进制的4），接着，我请学生自己在练习本上写出后5个数。
因为学生接受的不错，因此我决定增加难度，给出二进制算式
“1011+101=？”，请同学们按照二进制的特点尝试一下。刚开始学生有一些犯难，于是我提醒学生可以列竖式，就有很多同学算出来了，看来列竖式还是很有帮助的。
练习过后，为了活跃课堂气氛，同时增强学生的熟练程度，我设计了一个用二进制报数的活动，学生很感兴趣。为了游戏顺利进行，我要求学生报数的时候不要着急，慢一些，吐字清楚，可以笔算或心算。首先，我分别选择一排和一列学生从二进制的0开始报数，效果非常理想。于是我增加难度，从二进制的101开始报数，虽然难度增加了，但是学生兴趣未减，大脑也在积极的思考，这部分教学在活动中愉快的结束了。
『二进制编码向十进制编码转换（12分钟）』
然后我进入二进制向十进制转换环节：“我们对二进制不很熟悉，但对十进制非常熟悉，所以有时候为了使用方便，我们要把二进制转化成十进制。我们已经知道了0到9十个数的十进制与二进制的对应关系，如果我们想把更大的二进制转换成十进制，怎么办？……一个一个加起来数行吗？”学生不出声，显然是不行，但是他们也不知道方法。看着学生一脸好奇，我借机给出方法。单纯的讲解方法学生不易理解，于是我通过一个例子边板书边讲解：
10110=1*24+0*23+1*22+1*21+0*20=16+0+4+2+0=22，这里要重点讲解二进制的权值。对于方法，学生很容易掌握，但是不熟练，所以我安排几组练习，同时也为后面的内容做铺垫。
第一组：00 10 11
第二组：000 101 111
第三组：0000 1010 1111
第四组：00000 10110 11111
学生在练习本上分组做练习，每组代表发言。做完练习之后我启发大家：“大家发现这几组练习有什么特点吗？”学生边观察边七嘴八舌的说，等学生说的差不多了，我做总结：“第一组都是两位二进制，第二组都是三位二进制，第三组都是四位二进制，第四组都是五位二进制。然后我问学生：“每组第一个数每个位上都是0，这样的二进制对应的十进制有什么特点？”学生反应很快：“在这组数中最小！”我一边鼓励一边问：“非常好，那么每组最后一个数，每个位上都是1，这样的二进制对应的十进制有什么特点？”学生当然回答：“在这组数中最大！”我趁热打铁：“对，那么每组中间的二进制数对应的十进制数就应该什么样呢？”学生很理解我的意思：“在最大与最小之间！”
接着我带领学生们分析两位二进制数对应的十进制数，最小是0，最大是3，一共可以表示4个数。然后我从信息的角度引导学生：“两位二进制数可以表示几种信息呢？”学生异口同声的说：“４种”。我进一步分析：“这里4可以用2的平方表示。”见学生接受不错，我请三位学生分别对三位二进制、四位二进
制、五位二进制表示的信息数进行总结。最后请学生总结并得出结论：n 位数的二进制可以表示 2n种信息！
这时扩展知识的时机已到，我提出问题：“下面大家考虑一下8位的二进制数可以表示多少种信息?”有了前面的总结，这个问题对学生来说很容易，但是学生不明白我为什么要选择８位二进制。于是我揭开谜底：“在计算机中，我们把8位二进制数所表示的信息的容量称为一个字节，字节又称为Byte。”我接着问：“那么一个字节可以表示多少种信息呢？”学生通过计算得出256种信息。
我开始理论联系实际，因为本节课理论性比较强，如果不联系实际，学生会认为学完了也没有用，如果把理论很好的和实际相连，会让学生恍然大悟，增加学习兴趣。我通过转折询问：“但是我们平时在描述计算机存储空间大小的时候不常听说字节，而是经常听说K、M、G，那么他们跟字节有什么关系呢？”这样引发学生的思考，学生又开始七嘴八舌的议论。我适时的点拨：“K实际是千字节，那它和字节的进位关系是多少呢？”结果学生不假思索的说：“1千！”学生出错，却正中我的下怀：“这里的千不是正好的一千，而是1024，即210。在计算机中，描述存储空间大小的K、M、G都是210按来换算的，我们常说的千是近似的千，不是正好的1千。”学生全都恍然大悟，我适时给出换算关系：
1 KB =1024 字节=210 字节
1 MB =1024 KB=210 KB
1 GB =1024 MB=210 MB
『本课小结（5分钟）』
本节课的内容到此就都完成了，我先请学生们回忆总结本节课他们都学到了什么，之后我安排了一个拓展训练：“我们现在的硬盘大小由几十个G到几百个G不等，那么如果一个计算机的硬盘是80G，可以存储多少种信息？”很多学生跃跃欲试，让学生思考一会后，我请一位学生说出思路，给有能力的学生留出思考空间。
【教学反思】
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