数据与编码
数据与编码
信息社会每时每刻都产生大量的数据，人们期待能依靠数据(包括大数据)提高生产效率，改善生活质量。因此，数据学与数据科学越来越受到关注。本模块针对数据(包括大数据)这种信息社会中的新型生产要素，强调数据在信息社会中的重要作用，阐明数据编码让信息得以有效利用的意义，培养学生利用信息科技解决问题的能力。本模块是信息科技课程后续学习的基础。
通过本模块的学习，学生能认识数据在信息社会中的重要作用，针对简单问题分析数据来源，应用数据解决简单的信息问题;掌握数据编码的基础知识，根据需要运用不同的编码对信息进行表达，认识数据编码的价值与意义;关注数据安全，在社会公认的信息伦理道德规范下开展活动。在本模块中，编码的目的是作为唯一标识，之后的模块中还会介绍用于其他目的的编码。
本模块包括“数字与编码”“数据与数据安全”“数据的组织与呈现”三部分内容。
1.内容要求
- (1)通过体验和认识典型的信息科技应用场景，感受身边无所不在的数据，可以使用数字、字母或文字编码表示信息。
- (2)结合真实情境，了解编码在生活中的应用，认识数据编码的目的，理解数据编码是保持信息社会组织与秩序的科学基础。
- (3)通过观察身边的真实案例，知道如何使用编码建立数据问的内在联系，以便计算机识别和管理，了解编码长度与所包含信息量之间的关系。
- (4)通过分析生活中的具体应用，了解数字化表示信息的优势，体验信息存储和传输过程中所必需的编码和解码步骤，初步理解数据校验的目的和意义。
- (5)通过真实案例了解威胁数据安全的因素，认识自主可控技术对数据安全的影响，在学习和生活中有意识地保护数据，并遵守相关的法律法规。
- (6)在对简单问题的分析过程中，使用数字化工具组织并呈现收集的数据，借助可视化方式表示数据之间的关系以支撑自己的观点。
- (7)在学习与生活中，能用数据记录并描述规律性发生的事件，简单地表达自己的想法或预测结果。
2.学业要求
- 能认识到数据是现代社会的重要组成部分，根据简单问题的情境、数据的来源，以及内容表达的目的，判断数据的合理性和可靠性，认识自主可控技术对保障数据安全的意义。能根据具体应用场景，选择数字、字母或文字编码表示信息，了解编码长度与所包含信息量之间的关系，知道编码的目的是作为唯一标识、建立数据间的内在联系，以便计算杌识别和准确管理。知道编码和解码是信息存储和传输的必需步骤，初步理解数据校验的目的和意义。在日常学习和生活中，能使用数字化工具收集、组织数据，并借用可视化方式呈现数据，以表达观点或预测结果。在数据的使用过程中，能遵守与信息相关的法律法规，在学习、生活中使用常见的防护措施，有意识地保护数据。
3.教学提示
在本模块教学中，教师可通过身边的具体事例，引导学生理解日常生活中看到的“数字”不一定都是数学中的“数值”，感受编码在计算机识别和准确管理中的作用;让学生初步具备利用数据分析结论、表达观点或预测结果的能力，并向学生渗透数据安全意识以及与信息相关的法律法规意识。
(1)引导学生通过观察和分析生活中的“数字”，明确这些“数字”代表的不都是“数值”，还有可能是“编码”;青助学生了解“编码”代表的是唯一标识，通过唯一标识实现对信息社会有组织、有秩序的管理。
- 例如，每位学生都有自己的姓名，但是在班级中还需要使用学号。因为同一个班级的学生可能出现重名，使用唯一的学号可以准确标识每位学生，便于统计和管理。
(2)通过对真实情境的案例分析，让学生知道编码的目的是建立数据间的内在联系。编码可以用数字，也可以用字母或文字。通常编码越长，所包含的信息量越大。
- 例如，生活中经常会使用数字对居民楼中的每个家庭住址进行编码，如 5 幢 3 单元 2 楼 1 室可以编码表示为 5-3-201，也可以表示为 5-3-0201。通过对比“201”与“0201”编码方式的区别，让学生了解如何建立编码与真实世界的联系，进而体会编码中所蕴含的信息。
(3)以活动形式，让学生通过亲身实践，尝试使用数字、字母或文字编码表示信息，初步建立唯一标识的意识，体会编码和解码在信息存储及传输中的作用。活动中要注重对学生自学能力的培养。
- 例如，教师可以将学生分为若干小组，设计不同情境，要求学生使用多种方式表示信息。小组间进行评比，鼓励学生“挑错”并给出修改方案。此外，教师还可借助分析我国居民身份证上的公民身份号码，让学生进一步体会如何使用数字、字母进行编码，并在此基础上初步理解数据校验的目的和意义。同时，通过介绍与公民身份号码相关联的多种应用实例，帮助学生认识自主可控技术与平台对保障数据安全的重要意义，引导学生在学习和生活中有意识地保护数据。
(4)引导学生组织并呈现收集的数据，运用数据图形展示数据之间的关系并支撑自己的观点，使用数据展示因果关系、预测结果或表达想法。
- 教师可以将数学中与“统计与概率”有关的宋例进行延伸，将多组相关数据在同一数据图形中呈现。例如，同时呈现一组数据、每个数据项与平均数的差、每个数据项与最小值的差等。引导学生收集生态数据、医疗健康(体检)数据等，启发学生多角度思考。让学生以小组的形式展开活动，体验发现问题、收集数据、组织数据、形成结论(或预测结果)，以及汇报展示(或报告撰写)的全过程，同时锻炼学生的协作能力。