資源簡介

體驗慶祝國慶多媒體作品的數據與信息處理報告
一、引言
信息技術涵蓋了獲取、表示、傳輸、存儲和加工信息在內的各種技術。自電子計算機問世以來，信息技術沿著以個人計算機為核心、到以互聯網為核心、再到以數據為核心的發展脈絡，深刻影響著社會的經濟結構和生產方式，加快了全球范圍內的知識更新和技術創新。信息技術與社會的交互融合引發了數據量的迅速增長，數據對社會生產和人們生活的影響日益凸顯，并具有重要價值。
二、體驗目的
自古以來，科學技術就以一種不可逆轉、不可抗拒的力量推動著人社會向前發展。紀錄片《創新中國》集中呈現了黨的十八大以來中國的發展成就，科技創新讓人民生活更為便捷，讓企業發展更具活力，讓國家實力更加強大。2016年8月16日，世界首顆量子科學試驗衛星墨子號發射升空；2016年9月25日，500米口徑球面射電望遠鏡——“中國天眼”正式落成啟用；2017年5月5日，裝配超過20個系統、數百萬個零件、攻克100多項核心關鍵技術的國產商用大飛機C919首飛成功……每一項成就背后的故事，都是巨大的歷史飛躍，創新科技鑄造的中國成為世界矚目的國度。黨的十九大讓全世界都再次聚焦到中國新時代的宏偉藍圖上來。
國慶節快到了，學校百靈創意社團通過網絡、報紙和書籍進一步了解《創新中國》中介紹的偉大成就，并對獲得成就的數據和信息進行相應的處理，創作慶祝國慶的多媒體作品。
在具體感知數據與信息的基礎上，描述數據與信息的特征，知道數據編碼的基本方式。
三、體驗內容和步驟
1.體驗內容
對數據與信息處理的體驗內容包括如下三項內容：
（1）數據采集。
（2）數據編碼。
（3）信息呈現。
2.體驗步驟
（1）認識數據，了解各種數據的記錄方式。
（2）分析數據應用實例。
（3）比較模擬信號與數字信號。
（4）開展模擬信號的數字化實驗活動。
（5）列舉常見數據的編碼方式。
（6）理解信息的定義，結合實際分析事例中的信息。
四、體驗工具和方法
利用思維導圖工具和“頭腦風暴”的方法組建團隊、明確任務；
采用多媒體處理軟件和模擬／數字轉換編碼方法，實施探究。
五、體驗過程
1.認識數據，了解各種數據的記錄方式
數據是現實世界客觀事物的符號記錄，是信息的載體，是計算機加工的對象。
在計算機科學中，數據是對所有輸入到計算機并被計算機識別、存儲和處理的符號的總稱，是聯系現實世界和計算機世界的途徑。即現實世界的各種符號，包括圖形、圖像、視頻、音頻、文本（文字、數字、數值、字符）等數值性和非數值性符號，都可以被計算機轉化為二進制數，進行各種邏輯運算，處理成有意義的數據；然后再將計算機運算的二進制數轉換成現實世界的視、聽、觸等各種感覺的信息。
數據記錄的形式是多樣的、可看的、可聽的、可感知的，如圖形、圖像、視頻、音頻、文本等。
2.分析數據應用實例
在日常生活中，人們常使用符號來表達客觀事物。例如，180
cm、70
kg、36.5
℃可以分別表示人體的身高、體重、體溫情況，200
m2、600
m3、120
km/h可以分別表示物體的面積、體積、速度情況等。世界任何客觀事物在人腦中的反映（意識）離不開符號的表達和基于符號的邏輯推理。
3.比較模擬信號與數字信號
模擬信號是指用連續變化的物理量所表達的信息。其信號的幅度、頻率或相位隨時間作連續變化，如聲音信號、圖形信號等。模擬信號的波形可以是簡單的，也可以是復雜的。例如，由單一鋼琴定音器產生的聲波，就是簡單波形，僅僅包括一個單一頻率；人類或管風琴的聲音產生的聲波，就是復雜波形，包含了許多不同頻率的組合。
數字信號是離散時間信號的數字化表示。其信號的自變量、因變量都是離散的。例如，開關電路中輸出電壓和電流脈沖就是離散的信號。
在計算機中，數字信號的大小常用有限位的二進制數表示。例如，字長為2位的二進制數可表示00、01、10和11共四種數字信號。
4.開展模擬信號的數字化實驗活動
慶祝國慶多媒體作品中講述了海軍燈語系統的發展故事。燈語是一種通信手段，用燈光一明一暗的間歇做出長短不同的信號來傳遞信息。在古代，燈語對人們之間的交流起到很大的幫助。隨著科技的發展，燈語已經通過計算機網絡實現了燈光信號的自動發送、獲取和識別。
實驗名稱：用手電筒傳遞信息。
實驗目的：了解燈語的使用場景，理解數據編碼的必要性。
實驗步驟：a.兩人一組，一人控制手電筒開關，按照莫爾斯碼發送一組字母，另一人觀察手電筒發出的光信號，記錄數據，并使用莫爾斯碼譯出這組字母。
b.雙方核對信息，多次重復實驗。
c.通過分析實驗數據，總結該方法傳遞信息的利弊，提出改進方法。
d.設計一套自己的燈語，用“密碼”傳送信息。
5.列舉常見數據的編碼方式
在現代技術的信號處理中，數據基本上是通過編碼將模擬信號轉換為數字信號進行存儲和傳輸，文字、圖像、聲音等類型的數據都可經過編碼進行存儲和傳輸。常見的數據編碼方式包括文字編碼（ASCII碼和國標碼GBK等）、圖像編碼、聲音編碼和視頻編碼等。
6.理解信息的定義，結合實際分析事例中的信息
信息是經過加工處理的、具有意義的數據。信息是對客觀世界中各種事物的運動狀態和變化的反映，是客觀事物之間相互聯系和相互作用的表征。人們通過獲得、識別自然界和社會的不同信息來區別不同事物，得以認識和改造世界。
對物品的定價是一種信息，其表達形式為數字；照片中的人物數量和年代特色也是一種信息；聲音中傳達的內容也是一種信息等。
六、體驗成果
1.數據無處不在，是人們認識和理解現實世界客觀事物的重要資源
互聯網、大數據時代，人們可以通過計算機和移動終端，隨時隨地獲取信息、了解社會。例如，《創新中國》系列紀錄片對收集的大量數據（包括圖形、圖像、視頻、音頻、文本）進行存儲、分析和挖掘后，以多媒體記錄新聞事件，滿足人們對信息直觀化、可視化的需求。
數據不僅是信息的載體，也是人們提取信息，做出決策的重要依據，成為人們認識和理解現實世界客觀事物的重要資源。
2.
數據是通過編碼將模擬信號轉換為數字信號進行存儲和傳輸
將現實世界的事物現象符號化、數據化，需要有一個理解、抽象、推理的過程，這個過程由計算機來完成。計算機將它們處理轉換成0和1組成的二進制編碼，進而采用基于二進制的算術運算和邏輯運算進行數字計算。
數據基本上是通過編碼將模擬信號轉換為數字信號進行存儲和傳輸，文字、圖像、聲音等類型的數據都可經過編碼進行存儲和傳輸。
程序設計，簡稱編程，也屬于編碼，是運用程序設計語言，實現人機交互，提高計算機應用效率，為實現操作程序化要求所進行的編碼。有關程序設計的內容將在后續章節中學習。總之，編碼是數據存儲及其表現的基礎，也是人們認識世界的基礎。
3.信息是經過加工處理的、具有意義的數據，在人類社會活動中發揮著重要的作用
在互聯網時代，數據正以越來越快的速度不斷增長。移動電話、社交媒體和用于醫療診斷的影像技術等新業務，每天都會產生大量的新數據。從這些數據中分析并提煉出有用的信息，將為人們的日常生活帶來便利，并對推進科技、生產和社會的發展有重大意義。
信息是經過加工處理的、具有意義的數據。信息是對客觀世界中各種事物的運動狀態和變化的反映，是客觀事物之間相互聯系和相互作用的表征。人們通過獲得、識別自然界和社會的不同信息來區別不同事物，得以認識和改造世界。
七、結語
本章通過“多媒體作品的數據與信息處理”項目，進行自主、協作、探究學習，讓同學們在具體感知數據與信息的基礎上，描述數據與信息的特征，知道數據編碼的基本方式，從而將知識建構、技能培養與思維發展融入運用數字化工具解決問題和完成任務的過程中，促進信息技術學科核心素養達成，完成項目學習目標。常用ASCII碼對照表
ASCII碼
字
符
ASCII碼
字
符
ASCII碼
字
符
十進制
二進制
十進制
二進制
十進制
二進制
10
1010
換行
62
111110
>
93
1011101
]
32
100000
空格
63
111111
?
94
1011110
^
33
100001
！（感嘆號）
64
1000000
@
95
1011111
-
34
100010
”
65
1000001
A
97
1100001
a
35
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B
98
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b
36
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$
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C
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D
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&
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E
101
1100101
e
39
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｀（引號）
70
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F
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40
101000
(
71
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G
103
1100111
g
41
101001
)
72
1001000
H
104
1101000
h
42
101010
73
1001001
I
105
1101001
i
43
101011
+
74
1001010
J
106
1101010
j
44
101100
，
75
1001011
K
107
1101011
k
45
101101
-(減號)
76
1001100
L
108
1101100
l
46
101110
．
77
1001101
M
109
1101101
m
47
101111
/（除號）
78
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N
110
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n
48
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0
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O
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1
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P
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1110000
p
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2
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Q
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1110001
q
51
110011
3
82
1010010
R
114
1110010
r
52
110100
4
83
1010011
S
115
1110011
s
53
110101
5
84
1010100
T
116
1110100
t
54
110110
6
85
1010101
U
117
1110101
u
55
110111
7
86
1010110
V
118
1110110
v
56
111000
8
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1010111
W
119
1110111
w
57
111001
9
88
1011000
X
120
1111000
x
58
111010
：
89
1011001
Y
121
1111001
y
59
111011
；
90
1011010
Z
122
1111010
z
60
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91
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[
123
1111011
{
61
111101
=
92
1011100
\
125
1111101
}(共6張PPT)
感表會度

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