1.2　信息与数字化

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1、《信息与信息技术》单元概述1．单元相关概念关系图信息论：香农的信息论确立了衡量信息量的单位为bit；二进制：计算机被设计为采用二进制对信息进行编码；信息编码：常见的字符、图像、声音是如何进行二进制编码的；新技术：计算机借助布尔运算进行逻辑判断。2．单元课时安排1.1一切皆为信息?课时1信息与信息技术课时2开源硬件实验——传感器读取内容说明：Microbit控制板操作入门；Microbit中的感测、通讯、计算、控制技术；简单小程序温度、加速度计的读取及显示。1.2信息与二进制课时3信息与编码课时4开源硬件实

2、验——二进制转换装置内容说明：二进制数数；Microbit进制转换程序修改（重点位权）；进位计数制。课时5进制转换与ASCII码1.3典型信息编码课时6进入数字时代的汉字课时7开源硬件实验——点阵图像编码内容说明：Microbit点阵的控制；点阵的不同分辨率（字形码生成软件）；更改色彩位数（Microbit灰度与彩色模式）；可编程LED演示（图像文件计算）。课时8声音编码12课时9信息压缩与压缩实验1.4新技术——逻辑与智能课时10逻辑运算及其应用课时11开源硬件实验——猜拳游戏设计内容说明：抛硬币程序与

3、逻辑判断；开关的二进制编码与猜拳游戏输入；不等百分比猜拳游戏与逻辑运算；关于更多“个性”猜拳模式的讨论。3．本课内容在单元中的定位本课为本单元中“新技术——逻辑与智能”部分的开源硬件实验课，将综合运用到之前学习的二进制、信息编码以及逻辑运算相关内容，旨在同学通过人机交互游戏设计深入学习一项新技术。本单元之前的内容同学们先后完成了温度和加速度数据读取、进制转换装置、点阵显示等基本实验，本课在此基础上综合运用之前知识结合逻辑运算内容设计简单的互动电子作品。4．关于开源硬件Microbit的说明实验使用了Mic

4、robit控制板，其包含按钮输入、加速度温度等传感器、5*5点阵显示、数字音频输出等功能。采用类似于Scratch的图形化编程方式，能够同初中内容衔接，也支持Phython语言直译，可以满足未来算法与程序设计对于Python的新要求。MicroUSB编程接口12飞思卡尔KL26Z重置按钮蓝牙4.0芯片方位传感器加速度传感器蓝牙芯片2.4GHZ天线外接电池接口5x5LED点阵多路数字接口插槽设计扩展电源用户输入按钮12《信息与信息技术》详细单元设计单元定位《信息与信息技术》章节中，学生需要理解各类信息在计算

5、机中的二进制编码，即信息的数字化，该思想也是计算机科学发展的基石。因此本单元学习的重点是对计算机信息编码的深入理解，本章节我们还设计了诸如LED点阵、猜拳游戏等活动，通过创设情境的方式实践信息编码的方案，进一步理解二进制这个重要的概念，也为以后的研究性学习提供了可能性。单元核心概念单元重要概念概念1：信息论概念2：二进制概念3：信息编码概念4：新技术1-1香农的信息论与比特1-2-1位1-2-2字节1-2-3进制转换1-3-1字符编码1-3-2声音编码1-3-3图像编码1-3-4压缩技术1-4-1逻辑运算

6、1-4-2开源硬件相关概念关系图信息论：香农的信息论确立了信息的单位二进制：计算机被设计为采用二进制对信息进行编码信息编码：常见的字符、图像、声音是如何进行二进制编码的新技术：计算机借助布尔运算进行逻辑思考核心概念与生活相关性举例概念提出背景及概念的新发展信息编码（身份证、信息量与概率、比特是什么）二进制（计算机内部都是0和1、计算机二进制和我们的十进制）香农的信息论确立了二进制比特作为信息的单位。计算机发展至今已经完成了各类常用信息的数字化，各类软硬件的出现极大地方便了我们对于信息的处理。12信息编码（

7、汉字输入法与字体、LED屏幕、声音录制）新技术（开源硬件门槛很低，人工智能发展迅速）开源硬件作为其中一项产物伴随着物联网、人工智能等新信息技术的发展，学习开源硬件的门槛越来越低，可在信息课上尝试。学生认知起点初始概念调查课前问答、操作观察片面之处：信息数字化就是把信息变成数字、字体就是汉字的编码、只需要学会电脑软件的操作不需要了解原理错误之处：信息论属于文科，jpg和mp3文件质量较好，开源硬件等新技术门槛很高不适合高中生。单元教学目标学生将掌握的知识l知道香农的信息论，了解比特是信息量的单位l理解二进制

8、、十进制、十六进制的异同、掌握进制间的相互转换l理解二进制位数同编码数的关系、理解字符、图像、声音等信息的编码过程l知道有损和无损压缩的区别，区分常见的压缩格式l知道逻辑运算的运算规则学生将发展的能力l经历针对具体问题的编码方案的设计l能够计算常见信息的容量大小l针对不同需求制定压缩方案l经历开源硬件图形编程，尝试将随机数概率与逻辑运算结合，模拟机器智能学生将形成的理念l体会信息量与概率密切相关l感悟信息编码对于我们社会生活的