您当前的位置:首页 >>学科教研>>信息技术>>案例集锦>>文章内容
《数字与编码》教学设计——常州市荆川小学(市教科院附小) 孙会
信息时间:2022-12-13     阅读次数:

n  学科核心素养

【信息意识】认识到数据编码作为唯一标识的目的,知道编码的作用与意义,理解数据编码是保持信息社会组织与秩序的科学基础。

【计算思维】能够合理运用字符编码表示信息,知道有效的数据编码有利于人们使用数据,也有利于计算机存储、识别和管理数据。

【数字化学习与创新】通过体验活动,知道使用编码建立数据间的内在联系。

【信息社会责任】认识数据编码的唯一性,增强保护个人信息的意识。

n  课程标准要求

1. 了解数据编码在生活中的意义,知道数据编码有规则。

2. 能够在具体情境中,尝试应用数据对信息进行编码。

n  教学内容分析

本课是义务教育数据与编码模块中的第1部分《数字与编码》。本节课是在让学生了解数据编码是有规则的,而这个规则来源于生活。通过身份证号码的解读,感受编码的唯一性、规则和作用。随后学生化身设计师尝试为本校学生学号进行优化改造活动,体会从制定方案到设计编码规则,再到设计编码的完整过程,明白数据编码要有意义并且要唯一。在此基础上,发现编码在生活中随处可见,结合生活实例了解编码的作用。通过体验神秘莫测的二维码活动,感受数据编码对生活的影响,知道二维码不能随意扫一扫,增强保障数字安全,保护个人信息的意识。在感受——认识——体验生活中的数据编码后,了解计算机中数据编码的方式,通过教师演示计算机图像编码、学生模拟计算机图像解码的过程,初步感知数字化表示信息的方式。

n  学情分析

本课教学对象是五年级学生,学生已经掌握了数学中数字与信息的知识,并对数据有了一定的理解。大部分学生可能是第一次接触编码,理解起来比较难,教师可以结合生活实际,帮助学生认识数据编码。

n  教学目标

1.  知道生活中的数据编码是有规则的。

2.   了解数据编码在生活中的作用。

3.   能够在具体情境中,尝试应用数据对信息进行编码,从而解决生活中的问题。

4.   认识到数据编码在给生活带来便利的同时也存在隐患,增强保障数字安全,保护个人信息的意识。

n  教学重点与难点

【重点】知道数据编码是有规则的;了解数据编码在生活中的意义。

【难点】能够在具体情境中,尝试应用数据对信息进行编码,从而解决生活中的问题。

n  教学方法与手段

合作学习、讲授法、任务驱动

n  课时安排

1课时

n  教学准备

课件、学习单、编码案例、计算机教室

n  教学过程

教学环节

教师与学生活动

设计意图

创设情境,激发兴趣

同学们,很高兴又见面了,为了更好的了解大家,孙老师拿到同学们的信息表,通过信息表,孙老师发现11月我们班有三名小寿星,孙老师带来了小礼物,送给他们。猜猜孙老师怎么知道他们的生日的?

学生思考:依据信息表内容得知,身份证号码中隐藏生日信息。

身份证里还有哪些秘密呢?一起来看视频。

总结:身份证号码包含的信息真多,它是按照一定的规则设计出来的编码。是我国每一位公民的唯一标识。

引出课题:《数字与编码》。

联系生活实际——通过学生耳熟能详的身份证号码导入新课,让学生直观的感受数字和编码,初步了解编码的概念。

体验生活中的编码

活动一:设计独一无二的学号

在校园生活中,有一种数字编码与同学们息息相关,那就是学号。一起看这三个班的学号,你有什么发现?

学生思考,交流看法。

要想让全校每个人都独一无二的学号,应该怎样优化呢?我们一起来解决这个问题。

师生一起讨论分析。

总结:编码是具有逻辑组织结构的,便于信息的处理和扩充。

为天宁区、为全市的所有学生设计学号,怎么设计?

思考:通过设计学号范围的不断扩大,有什么发现?

教师提示:编码越长,所包含的信息量越多。

身份证和学号都是数字编码,生活中你还见过哪些其它形式的编码?

师生讨论,结合真实的生活感受进行交流。

总结:可以用数字、字母或文字等来编码表示信息。

讨论:结合生活实例,请你谈一谈编码有什么作用?

师生讨论,结合条形码、车牌号、二维码等发现编码的作用。

总结:数据编码是保持信息社会组织与秩序的科学基础。

活动二:体验丰富多彩的二维码

在这些形式的编码中,二维码的使用特别广泛,接下来我们一起来体验丰富多彩的二维码,请拿出平板,两人一组扫一扫下面的二维码,浏览信息。

同桌合作,开展学习活动,教师巡视。

分享小组体验结果,请学生说一说。

总结:生活中的信息化时代,数据不仅仅指数字或数值,文本、图像、音频、视频等这些是数据,联系学习体验:感受数据无处不在。

二维码可以承载各种各样的数据,给我们的生活带来了便利,但是也可能隐藏了一些风险。一起来看视频。看完视频后,请学生分享学习感受。

总结:扫码前一定要谨慎判断二维码的来源,注意保障数据安全和保护好个人信息。

利用编码解决实际问题——通过三个班级中,同一个学号对应多个人的矛盾冲突,引发优化学号编码需求,在优化学号的过程体会:制定方案——设计规则——设计编码的过程。让学生更深入的认识到数据编码的目的——建立唯一标识。

编码可以承载多种信息——扫码体验二维码能够承载多样的信息,多种形式的信息统称为数据,了解数据的概念,体会无处不在的数据。

谨慎扫码,保护信息——通过学习安全教育视频,让学生深刻体会谨慎扫码的重要性,注意保护个人信息。

模拟计算机中的编码

体验了生活中的编码,计算机中是怎么进行编码的?带着问题观看视频。

学生归纳、交流计算机中编码规则。

总结:计算机的编码规则就是将信息转换成二进制。

活动三:模拟神秘莫测的计算机编码

体验计算机中的编码过程:

1、全黑的图片在计算机中的编码

2、全白的图片在计算机中的编码

总结:计算机中用0来代表黑,用1来代表白。

一起来实践:尝试破解学习单中的二进制解码单。

学生实践,教师巡视。

一起来看解码的结果:“未来可期”四个字,包含了老师对学生的美好祝愿。

总结:计算机通过小小的01,能够包罗千千万万的数据,更多的奥秘等着同学们后续继续探索。

体验计算机编码解码过程——通过模拟计算机利用二进制编码和解码过程,让学生直观了解计算机编码方式。

拓展提升

扫描二维码,了解更多计算机编码信息。

学生自主学习阅读材料,进一步了解计算机编码的相关信息。

通过自主学习计算机编码知识,让学生进一步了解计算机编码的发展史,体会合理的编码规则的重要性。

梳理归纳,展望未来

谈一谈你这节课的收获?

师生围绕本节课的内容进行总结。

教师提出对学生的殷切期望。

回顾本节课的收获,有助于学生对自身的知识体系进行自我构建。

板书设计:

附件下载:

    主办单位:常州市教育学会   苏ICP备05086717号-1
    地址:江苏省常州市紫荆西路6号   电话:0519-86695189   邮编:213016
    技术支持:常州市教育科学研究院、常州万兆网络科技有限公司    访问统计    网站管理


    打开微信扫描二维码
    关注"常州市教育科学研究院"微信订阅号