跨学科实践 信息的编码与传递

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物理学与工程实践

信息的编码与传递

用声波传递信息时易受到干扰,往往会导致信息失真(图 1),用电磁波传递信息也会遇到类似问题。我国古代先民非常聪明,为了避免烽燧之间传递的信息走样,常用类似灯笼的信标—“烽”、点燃后冒着浓烟的柴草堆—“积薪”等易于辨识的信号组合起来传递军情(图 2),这是一种古老的利用编码传递信息的方式。

图 1  声音信息受到干扰而失真
图 2  烽燧通过不同形式信号组合传递信息

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19 世纪中期,莫尔斯用“点”和“横”两种符号对文字进行编码(图 3)。发送信息时,通过按压发报机的操控开关(图4)产生长短不同的电流来表示“点”和“横”,这种电码迄今为止仍在使用。

图 3  莫尔斯电码
图 4  发报机的操控开关

跨学科实践任务

任务 1:两人为一小组,一位同学作为发报员,另一位同学作为译报员。设计一个由电源、导线、小灯泡和开关等器材组成的简单发报机,画出电路图并按图连接器材。

发报员在收到写有单词的纸条后,按照莫尔斯电码将其转化为“点”和“横”,按动开关把这个单词发送出去。译报员则通过观察电路中小灯泡亮暗时间的长短,对照莫尔斯电码翻译出这个单词。

尝试用莫尔斯电码发送“SOS”这串字符,分析“SOS”为什么能成为国际公认的紧急呼救信号。讨论在紧急情况下,如何利用手电筒等简单设施发送“SOS”求救信号。

任务 2:小组讨论,为什么莫尔斯电码只用“点”和“横”两种符号对文字编码?进一步分析信息技术一般都用二进制编码的原因。

任务完成后形成报告,并进行交流展示。报告应包含以下内容:① 编码传递信息的优势。② 计算机用二进制编码存储和传递信息的大致原因。③ 未来是否会出现比二进制更先进的编码方式。

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评价与反思

评价项目 评价要点(☆☆☆) 自评 互评
实践计划 能制订分工合理、任务明确、进度可行的实践计划    
能在规定的时间内完成计划    
实践成果 了解什么是编码传递信息    
通过活动了解编码传递信息的优势    
能准确发送和接收信息    
能说明计算机用二进制编码存储和传递信息的大致原因    
信息搜集 能有效搜索所需学习资源,注意数据的可靠性和时效性    
能规范地标注引用数据、图片等相关信息的来源    
交流合作 能利用数字设备开展交流活动    
在完成各自任务的同时,能与其他成员团结协作,开展合作    
在规定时间内完成展示,表达方式合理、流畅自然    
评分方法:完全符合评价要点得☆☆☆,基本符合得☆☆,少量符合得☆

发布时间:2026/7/8 9:20:10  阅读次数:23