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
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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。
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体验生活中的编码
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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
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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0和1,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:
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