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( 二 ) _大数据

在活动二中，基于学生已有的二进制代码的学习基础，设置了一个“解密”活动。学校德育处根据评选要求，对每位参选“学校之星”的学生计算出一个分数，这个分数会和之后的网络投票结果根据不同的权重折算并合在一块，即为学生的最后得分。最后根据分数，由高到低评选出十名“学校之星” 。为了评选结果的保密性，学校对评分结果进行了加密，请各小组拿到结果后解密，以便进行最后的统计工作。在完成项目时，教师要给学生提供丰富的学习资源包，不仅包含ASCII码表、中文字符的处理方法，还应附上各种数据编码方法，以方便学生探究使用。由于中文编码较多，可只提供与课堂相关的部分编码内容，以提高解密效率。在展示环节，除了让学生交流完成活动时遇到的问题，还要适当引导他们发现新的问题，如带小数点数字的编码，中文汉字为何要占用两个字节，为什么字符有这么多不同的编码方式等，将知识点融入到学生的探究中，能激发学生自主探究的动力。
第二个课时，计划用两个活动让学生体会声音和图片数据的基本编码方式。
在活动三里，按照学校要求，每位参选学生要录一段一分钟以内的音频作为参赛宣言。可是收集的音频质量参差不齐，有的噪音很大，有的声音模糊，有的文件很大不利于网上传播，除去录音设备和环境因素，请学生探究哪些参数会对音频文件大小与音质产生影响。活动开始，学生选择一种音频编辑软件，如或Cool Edit Pro软件，新建一个WAV文件，设置采样频率为44.1kHz ，量化位数为32位，声道数为2(立体声) ，录制一段声音，并将其保存为“录音1.WAV” 。保持其他参数不变，修改采样频率为11. ，并将文件另存为“录音2.WAV” 。比较两个文件的大小及音质，将结果填入表1中，并分析原因。模仿上述做法，分别探究量化位数和声道数对音频文件大小及音质的影响。
通过表1能发现采样频率、量化位数对声音质量和大小的影响。但怎样了解采样频率和量化两个概念这个难点呢？为此，教师给每个小组一张声音波形图，让学生在上面自己画采样点，然后根据量化位数，标出刻度线，将采样点按近似的方式标记到幅度极数上，最后选取其中几个点转化为4位二进制数。经过这些步骤，学生能将采样和量化两个概念直观展示出来，更易理解。这个活动后，学生可以把这些影响音频质量的因素告知参选学生，让他们重新录制音质更好的参赛宣言。
活动四里，学校要求参加“学校之星”评选的学生上传照片，可收集的照片大小和质量大有区别，排除摄影技术和环境因素，请分析哪些参数会影响图像的大小和质量。小组成员利用收集的校园图片，选择软件，将这些图像文件统一处理为相同分辨率和颜色深度的BMP文件，然后改变其图像分辨率和颜色深度，观察其对图像呈现效果和文件大小的影响，并记录到如上页表2中。再对比转化前的JPG和转换后的BMP图片大小，分析图片文件格式对图像文件大小的影响。通过记录，学生能直观感受到这些因素对图像大小和质量的影响，再结合学案给出的图像数字化过程，分辨率、颜色深度等复杂概念变得直观、生动，更易被理解。