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2019-2020年九年級信息技術(shù)下冊 數(shù)據(jù)存儲未來教案 青島版 教學(xué)內(nèi)容： 3.2 數(shù)據(jù)存儲未來 本課學(xué)習(xí)目標(biāo)： 知識目標(biāo)： ①了解信息編碼的含義、常用的進(jìn)位計數(shù)制、二進(jìn)制編碼、ASCII碼以及信息度量單位之間的換算關(guān)系； ②理解數(shù)值轉(zhuǎn)換的規(guī)則和信息存儲安全的含義。 技能目標(biāo) ①能熟練進(jìn)行二進(jìn)制和十進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換； ②能對簡單的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行備份。 情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo) ①養(yǎng)成數(shù)據(jù)備份的習(xí)慣 ②提升信息存儲安全的意識。 教學(xué)過程： 【閱讀與思考】 書籍是人類進(jìn)步的階梯。以木石竹銅為文字載體的時代，上百冊藏書就能夠“汗牛充棟”；以印刷紙張為文字載體的時代，一位作家勤奮寫作，能夠獲取“著作等身”的贊譽(yù)。而今天，一位作家畢其一生，其全部作品只能占據(jù)一張光盤的小部分空間。人類歷史上規(guī)模最大、資格最老的百科全書《四庫全書》，收書79300余卷，約8億字，薈萃了我國清朝乾隆年代以前經(jīng)、史、子、集的主要經(jīng)典論著。其影印本多達(dá)1500余冊，重兩噸半。而xx年出版的電子版《四庫全書》存儲在160余張光盤之中，具有瀏覽打印、聯(lián)機(jī)字典、檢索等多種功能。這些都很好地體現(xiàn)了信息存儲技術(shù)的變遷。 【學(xué)習(xí)與探究】 一、信息編碼與數(shù)值轉(zhuǎn)換 在信息時代，所有的信息都要轉(zhuǎn)換成數(shù)字才能通過計算機(jī)和通信技術(shù)進(jìn)行傳播和交流。用數(shù)字表示各種信息叫做信息的數(shù)字化表示或信息編碼。信息編碼有兩大要素：基本符號的種類和符號的組合。比如用10個阿拉伯?dāng)?shù)字表示數(shù)；用26個英文字母表示英文詞匯等。 1、進(jìn)位計數(shù)制 人們在日常生活中使用最多的計數(shù)方法是十進(jìn)制，即逢十進(jìn)一。實際上，十進(jìn)制數(shù)只是進(jìn)位計數(shù)法中的一種，并非唯一的記數(shù)法。除了十進(jìn)制數(shù)，生產(chǎn)生活中還會遇到非十進(jìn)制的記數(shù)制，如二進(jìn)制(兩只手套為一副)、十二進(jìn)制(1年有l(wèi)2個月、12個物品為一打)、十六進(jìn)制(古代16兩為1斤)、二十四進(jìn)制(1天有24小時)、六十進(jìn)制(1小時為60分鐘)等。這種逢幾進(jìn)一的計數(shù)法稱為進(jìn)位計數(shù)制，其特點(diǎn)是用一組規(guī)定的數(shù)字來表示任意的數(shù)。 2、二進(jìn)制代碼 在計算機(jī)中，數(shù)值信息和文字、聲音、圖像、動畫等非數(shù)值信息都是用“0”和“1”的不同 組合來表示的，這種“O”和“1”的不同組合稱為二進(jìn)制代碼。二進(jìn)制數(shù)中只有“0”和“l(fā)”兩個數(shù)字，可以方便地表示兩種截然不同的物理狀態(tài)，如電位的高和低、指示燈的開和關(guān)等。二進(jìn)制的運(yùn)算規(guī)則是逢二進(jìn)一。 加法：0+0=0，0+1=l，1+O=1，l+1=10。 乘法：00=0，0l=0，10=0，11=1。 3、ASCII 碼 計算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制的方式計數(shù)，那么如何識別十進(jìn)制數(shù)和各種字符、圖形呢?其實，不論是數(shù)值數(shù)據(jù)，還是文字或圖形，在計算機(jī)內(nèi)部都采用了一種編碼標(biāo)準(zhǔn)，通過編碼標(biāo)準(zhǔn)可以把它轉(zhuǎn)換成．：進(jìn)制數(shù)來進(jìn)行處理。常用的字符代碼是ASCII碼，它原來是美國的國家標(biāo)準(zhǔn)，1967年被定為國際標(biāo)準(zhǔn)一ASCII碼由8位二進(jìn)制數(shù)組成，其中最高位為校驗位，用于傳輸過程檢驗數(shù)據(jù)正確性：其余7位二進(jìn)制數(shù)表示一個字符，共有l(wèi)28個字符。 【加油站】漢字的編碼 漢字在計算機(jī)內(nèi)部也是以二進(jìn)制方式存儲的。1980年我國頒布的《信息交換用漢字編碼字符集——基本集》，即國家標(biāo)準(zhǔn)GB2312—80方案中規(guī)定用兩個字節(jié)的二進(jìn)制數(shù)表示一個漢字，國標(biāo)碼共有漢字6763個，數(shù)字、字母、符號等682個，總共7445個。 漢字的輸入碼屬于外碼，常用的外碼有區(qū)位碼、全拼、雙拼、五筆字型、智能ABC等。 二、存儲信息的數(shù)據(jù)單位 二進(jìn)制只有兩個代碼0和1，任何形式數(shù)據(jù)都要靠O和1表示，為了有效地表示和存儲不同形式的數(shù)據(jù)，使用下列不同的數(shù)據(jù)單位。 ①位(Bit)：計算機(jī)存儲數(shù)據(jù)、表示數(shù)據(jù)的最小單位。 ②字節(jié)(Byte)：規(guī)定1個字節(jié)等于8個位，即1Byte=8bit。 計算機(jī)存儲容量大小是以字節(jié)數(shù)來度量的，常用的單位有B、KB、MB、GB。它們的換算關(guān)系如下： 1KB=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB ③字（Word）：計算機(jī)一次存取、加工和傳送的字節(jié)數(shù)稱為字 由于字長是計算機(jī)一次所能處理的實際位數(shù)的多少，它決定了計算機(jī)數(shù)據(jù)處理的速度，因而是衡量計彝機(jī)性能的一個重要標(biāo)志。字長越長，計算機(jī)的性能越強(qiáng)。 【練一練】 1．計算機(jī)中表示信息量的最小單位是 ，最基本的單位是 。 A．字節(jié)(Byte)B．二進(jìn)制位(Bit)c．千字節(jié)(kB) D．兆字節(jié)(MB)E．千兆字節(jié)(GB) 2．1MB不等于 。 A．220ByteB．100萬C．10241024B D.1024KB 三、信息的存儲介質(zhì) 隨著計算機(jī)在社會各個領(lǐng)域的日益普及，越來越多的信息逐漸數(shù)字化，這就使得信息存儲技術(shù)更加重要。依據(jù)存儲原理的不同，信息存儲技術(shù)可分為電存儲技術(shù)、磁存儲技術(shù)和光存儲技術(shù)。 1、電存儲技術(shù) 電存儲技術(shù)主要指的是半導(dǎo)體存儲器?，F(xiàn)代的半導(dǎo)體存儲器都采用超大規(guī)模集成電路工藝。 制成的存儲芯片中包含相當(dāng)數(shù)量的存儲位元，再由若干芯片構(gòu)成存儲器。計算機(jī)的內(nèi)存就屬于半導(dǎo)體存儲器。 2、磁存儲技術(shù) 磁存儲技術(shù)主要指的是磁表面存儲器。它是用非磁性金屬或塑料做基體，在其表面涂敷、電鍍、沉積或濺射一層很薄的磁面，用磁層的兩種剩磁狀態(tài)記錄信息“0”和“1”。依據(jù)記錄介質(zhì)的形狀可分為磁卡存儲器、磁帶存儲器、磁鼓存儲器和磁盤存儲器。 其中，磁盤存儲器是用戶最為熟悉的存儲介質(zhì)。在目前所有的PC中，硬盤都是必不可少的設(shè)備，而軟盤由于其便于攜帶的特點(diǎn)和通用性，至今仍然是計算機(jī)用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時使用的存儲介質(zhì)。 (1)磁帶 （2）軟盤 （3）硬盤 3、光存儲技術(shù) 光存儲技術(shù)是通過光學(xué)的方法讀寫數(shù)據(jù)的技術(shù)。它的工作原理是改變存儲單元的某種性質(zhì)(如反射率)，利用這種性質(zhì)的改變來存儲二進(jìn)制數(shù)據(jù)。在讀取數(shù)據(jù)時，光檢測器檢測出光強(qiáng)和極化方向等的變化，從而讀出存儲在光盤上的數(shù)據(jù)。 光存儲技術(shù)之所以得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，是因為與傳統(tǒng)的磁存儲技術(shù)相比，有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。比如，光盤的存儲容量比軟盤大，存儲費(fèi)用比硬盤低，光盤的訪問時間要比軟盤快2～6倍。 在所有的光存儲設(shè)備中，除了只能讀出不能寫入數(shù)據(jù)的CD—ROM光盤外，還有追記性光盤WORM、可擦可寫型光盤CD—Rw、DVD光盤等。與CD—ROM光盤對應(yīng)的是CD—ROM驅(qū)動器。 WORM光盤需要在CD—R光盤刻錄機(jī)中寫入，信息一旦寫人，就不能修改。cD—Rw光盤可多次重寫與讀出，CD—RW光盤的寫人必須在CD—R光盤刻錄機(jī)中進(jìn)行。DVD光盤的讀取必須在DVD光盤驅(qū)動器中進(jìn)行。 【練一練】1．以下存儲介質(zhì)中，沒有應(yīng)用磁性材料的是 。 A．錄音帶 B．軟盤 C．VCD光碟 D．硬盤 2、 保存信息的種類最多。 A．竹簡 B．紙張 C．錄音磁帶 D．錄像磁帶 E．磁盤和光盤 四、信息存儲安全 信息技術(shù)在給我們帶來便利的同時，也埋下了安全隱患。數(shù)據(jù)的丟失常常令人防不勝防。人們花了很長時間辛辛苦苦建立起的數(shù)據(jù)，往往因為硬盤損壞、病毒侵害、黑客攻擊等，在不經(jīng)意之間毀于一旦。信息存儲安全指在信息保存上確保完整、可靠和有效調(diào)用，主要包括存儲環(huán)境安全、存儲介質(zhì)安全和存儲管理安全三個方面。 1、存儲環(huán)境安全 周圍的物理環(huán)境對于信息存儲安全影響很大，在具體的信息存儲活動中要注意防火、防水、防雷、防摔、防靜電、防腐蝕(包括氧化、霉變、酸堿反應(yīng)、有機(jī)溶解等)。 2、存儲介質(zhì)安全 任何信息存儲都依賴于存儲介質(zhì)。存儲介質(zhì)本身的安全極為重要。存儲介質(zhì)有生命周期，有質(zhì)量控制要求和使用環(huán)境的限制。不要忽略個別產(chǎn)品的質(zhì)量差異，這往往是數(shù)據(jù)丟失的原因。對于硬盤，潮濕、高溫、碎裂、傷痕都可以造成壞道，甚至使盤片完全報廢；對于光盤，劃傷、變形、折斷、腐蝕都會影響使用。 【加油站】磁盤鏡像 把聽有數(shù)據(jù)存儲到兩個同樣大小的自由磁盤空間上，這兩份數(shù)據(jù)稱為鏡像關(guān)系。每次往磁盤寫入數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)被復(fù)制一份，同時寫入鏡像的自由空間中。這樣在一塊硬盤發(fā)生錯誤．鏡像的另一塊硬盤仍可保證系統(tǒng)繼續(xù)工作。 3、存儲管理安全 為了保證信息的完整和準(zhǔn)確，信息存儲后還需要對其加強(qiáng)管理。存儲管理重要信息的主要措施包括隔離不安全的人(如數(shù)據(jù)破壞者、竊密者、不當(dāng)使用者)和物，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行及時備份、加密等。其中數(shù)據(jù)備份是信息存儲管理的核心任務(wù)。 【實踐與創(chuàng)新】課本P58大顯身手