数据压缩之无损压缩的理解教学设计.doc

《zip文件无损压缩的原理》教学设计 许昌高级中学 崔聪燕 内容 信息技术必修1《数据与计算》1.2.4数据压缩 课时 1课时 适用年级 高一 选用教材 中图版信息技术必修1《数据与计算》 教学内容分析 本课的作用与地位 “数据压缩技术”是在数据应用中常见的内容。本节课探讨了无损压缩算法的原理。学习这部分内容可以帮助学生更好地理解多Zip压缩算法应用原理，培养学生逻辑思维能力和建立正确的学习方法。 教材处理 本节课是学习数据与计算的重要一步，重点是让学生理解压缩算法的原理以及数据压缩的必要性，让学生在理解无损压缩算法的同时进一步体会其应用价值。 教学目标 知识与技能 了解数据压缩的基本概念，理解数据压缩的意义； 掌握无损压缩的两种算法。 过程与方法 学会对文本内容进行编码和解码； 学习“实践-观察-分析-阅读-归纳”的学习方法。 情感态度与价值观 了解数据压缩技术在数据与计算中的重要地位； 培养学生勇于实践、勤于思考和善于总结的科学探索精神。 教学重点 理解无损压缩算法的实现，并能对文本内容进行压缩及还原。 教学难点 数据压缩的意义和多媒体文件压缩的宏观原理。 教学工具 教师自行制作的课件 导学案 多媒体教室 教学方法与策略 本节课理论知识较多，学生容易感到枯燥，因此建立任务引导教学法，结合《诗经》为例开展小组合作教学活动，教师组织学生合作完成实践任务，教学环节层层推进，引导学生整体参与。 学生分析 学生经过必修的学习已经有了信息技术基础，获取、加工、存储和利用信息的能力都有所提高。学生在日常生活中都用过压缩文件，但不了解其原理。学生个体之间差异较大，组合小组时尽量将不同个性的学生组织起来，取长补短，共同进步。 学习方法 结合青少年认知规律，用建构主义理论为指导，用体现学生为主体的协作学习方法，通过小组活动、学生自评的探索、讨论、交流，逐步提高学生主动探究、获取知识的能力，强化成功动机。 板书设计 利用多媒体课件教学 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 问题引入 通过学富五车与压缩文件对比，提问同学们对“压缩”的理解。 阅读并思考，回答老师的问题。 误区一：“我自己硬盘空间足够大，而且现在存储器越来越多且容量越做越大，数据压缩没有必要。” 误区二：“数据压缩会丢掉数据，因此会损坏文件。” 激发学生的学习兴趣，提高本节课的效率。让学生了解到数据压缩的意义和作用。消除对数据压缩的误解。 活动体验 请同学们描述图中的课程表。 讨论课表的描述，思考并得出结论。 同学们小组讨论总结得出无损压缩的基本思想：发现数据中重复的部分并高效地描述它们。 强化对无损数据压缩的基本思想的理解。 探究活动一 教师展示《诗经桃夭》的文本，引导学生发现其中重复的部分。 思考如何重构文本中重复的部分。在老师的引导下思考用前面的部分替代后面重复的部分，这就是同前算法。得出编码后的《桃夭》文本。并得出压缩率。 通过诗经的举例引起学生的兴趣，诗中重复的文本可以更好地帮助学生理解同前算法。 补充解释 汉字在计算机系统中占两个字节，英文和数字占一个字节。 理解计算机系统不能直接存储汉字或者字母，都是用0101的二进制数来存储的。 方便同学们理解压缩率（压缩比）。 练习一 还原经过同前算法压缩后的古诗。 还原经过同前算法压缩后的古诗《祁父》。 让学生理解无损压缩是可以完全还原数据的。 探究活动二 压缩后的《桃夭》仍然有重复的字。可不可以更进一步呢？ 仍然以《桃夭》为例，为每个字重新编码，观察压缩后的内容。思考这样编码后是否解决了重复问题。 利用字数较少的《桃夭》重新编码，帮助学生理解更短符号算法。 总结 讲解计算机通用ZIP压缩文件的原理和步骤。 综合两种算法理解ZIP压缩文件的原理。 帮助学生理解ZIP压缩文件的原理。 练习二 对经过压缩的古诗进行解压缩。 知识扩展 了解哈夫曼编码在数据压缩中的作用。 教学反思 本节课的设计以学生为主体，实际教学效果很好，学生参与活动的积极性很高，以《诗经》为例激发了学生的学习兴趣，让学生在信息技术课堂感受到了传统文化的魅力，教学目标完成度尚可。 本节课涉及到的两个探究活动，对学生来讲难度不大，教师将大任务分解成小块让小组合作完成，对实践内容细化处理，以降低任务难度，保证教学时间有效利用，最后通过对比总结得出结论。