数字与编码（教案）-2023-2024学年四年级上册数学北师大版

《编码》 教材地位及作用： 本课是一节实践活动课，主要是向学生渗透数字编码所涉及的一些重要的数学思想方法。通过日常生活中的一些实例，使学生初步体会数字编码思想在解决实际问题中的应用，体验数学化的过程，并通过观察、归纳、猜测、类比等思想方法来探索数字编码的简单方法。让学生学会运用数进行编码，初步培养学生的抽象、概括能力，通过实践活动加以应用，从而体会到数学应用的广泛性，提高学生学习数学的兴趣和积极性。 教学目标： 1．通过生活实例，让学生初步体会数字编码在解决实际问题中的应用，了解数字编码在信息化社会的重要价值，并理解基本的数学编码方法与原则。 2．通过观察、归纳、猜测及类比等数学思想方法，让学生探索数字编码的简单方法，学会用数进行编码，经历编码的过程，初步培养学生的分析问题、解决问题的能力，以及抽象概括的数学化能力，体会数字编码思想在表达交流和信息传递中的独特作用。 3．通过让学生体会数字编码在日常生活中的广泛应用，体会到合作参与数字编码的实践过程，养成其与人合作的良好习惯，增强学生的数学应用意识及数学情感。 教学重点、难点： 重点是通过观察、归纳、猜测、类比等数学思想方法，让学生探索与掌握数字编码的简单方法，体会数字编码的独特应用价值，在编码的抽象、概括过程中培养学生的数学化能力。 难点在于让学生在辨析、实践数字编码的过程中，如何有效的渗透数字编码的基本思想方法及数学化过程，让学生理解数字编码的原则与要求等，形成数学学习的积极情感。 教学过程： 一、激趣导入，引入新知 （ 视频播放CCTV13的一段新闻《定位神器》。 ） 让学生见识电线杆上的一组特殊数字：5080081能起到神奇的定位功能，初步感受数字编码的魅力。通过学生谈看视频的感想，揭示课题。 设计意图：通过白板中的视频播放，不仅体现数字编码在信息化社会的有效应用，拓宽学生日常生活的安全常识，而且通过CCTV的真实报道，为学生的数学学习创设了现实化、生活化、信息化的情境。实现自然的点题与揭题：当这些数字按照一定规则编排在一起时，就赋予了它们新的生命，可以向我们传递很多很多不同的信息，这就是我们今天将要一起探究的----------数字编码。（板书课题：数字与编码） 二、初步探究， 尝试编码 1.体会编码的作用 紧接揭题，下面以系列开放式问题展开教学，预设学生的部分回答，并关注学生的生成。 问题1：生活中大家见过类似的编码吗？ 预设学生的回答：车牌号、身份证号码、电话号码、邮政编码、门牌号、商品条形码、……。 问题2：人们干吗要给这么多的事物都编上号呢？ 预设学生的回答：对于不同类别的数字编码，学生可能举出许多不同的作用、功能及价值等，如编码能及时找到；不会混淆；使用方便；形式简洁；便于识别；……。 根据学生的回答，归纳、小结与引导： 编码的优点：准确性、唯一性、便利性、简洁性等。 编码的应用：被人们广泛的应用于各领域、层面等。（板书：简洁） 问题3：你发现编码有什么规律？如何进行编码呢？ 设计意图：通过问题，引导学生进行开放性思考，基于学生各自的生活实例、数学基本活动经验，有效的进行个性化教学，引起学生对编码与进一步学习的兴趣，引导学生认识数字编码的重要意义，初步体会编码思想在实际生活中的应用。为进一步探索数字编码的方法，感悟编码思想做了很好的铺垫，同时引发了学生的求知欲望。 2.初编学号，体会编码的规范性 在学生对数字编码有了一定的认识的基础上，以学号为例，让学生进行编码的探究、实践与操作，体会与学会数字编码。 （l）年级范围内编号 老师现在遇到了困难，我暂时还不能熟练地叫出大家的名字，幸好听说你们还有学号，老师今天想用学号称呼大家，可以吗？先了解一下咱们班同学的学号是怎样编排的？ 如果咱们学校其他班级也是这样编学号的话，全校一起出去春游时，学校想要找7号同学可能会出现什么情况?你觉得加人哪些信息使得报出去的号码能够很快找到他?现在我们看到用4位数字编成了一个学号。 在学号这一区域中，用几位数表示比较好?为什么? 如果我们学校最多有10个班级呢?前面在表示班级的区域用一位数字还合理吗? 现在我们通过讨论，已经找到了比较科学比较合理的学号编码方法，用几位数字来表示啊?    让学生明白编码的一个重要原则：同类编码的数位相同。 （2）入学年份、班级、学号、性别 刚才我们编的学号过了暑假还好使吗？ 那么现在请编出一个在整个小学阶段都专属于你的、能反映更多你的个人信息的学号。 小组讨论下，怎么编使得这个学号既简洁又能6年都能使用?如果讨论好了，请你把它写下来， 生独立编码，师巡视，（教师拍照上传利用，投频功能展示同学作品。） 汇报交流。 如果学生加人月份，那么大家入学的月份都是一样的，因此可以省略，尽量使编码简洁，在年份这个编码中，用几位数字比较好?为什么? 集体交流后多媒体出示例题：             交流后引导学生通过比较，用“年份+班级+学号+性别”的形式再编一个新的学号。                                  （3）进一步拓展编号范围：学校、入学年份、班级、学号 过渡：同学们，如果教育局想要找这个学生，你觉得根据刚才的这个号码能从这么多学校中找到他吗?想个什么办法？怎么编还能做到一人一号吗？ 集体交流1～2种的编码方法（都用数字代码编；字母加数字……） 总结：刚才我们一起体验了一次数字编码的过程，编码要选择重要的信息，还要注意格式的整齐，也就是规范性。数字编码的一条重要规则就是，同类编码的位数要相同。 （板书：规范） 设计意图：放手让学生自己编制学号，在探索过程中通过“制造”和解决一个个认知冲突，体会数字编码的简洁性和规范性，培养良好的思维习惯。如何才能把学号编制得既规范又适用呢？根据学生的认知特点和教学步骤，此处给了一个例题加以引领，再由扶到放，让学生自主编制更大范围的学号。学生经历了一个比较完整的数学建模过程。教师应用希沃助手能实现瞬间到屏可以实现高效、对学生的关注由点到面。全面了解学生编码情况， 便于教师对课堂生成进行全面及时地指导。  三、引导探究（猜测验证），解密编码 1．初步了解身份证的作用   过渡：刚才的学号能代表我们小学期间的身份，以后我们升入初中、高中、大学这个学号还能用吗？有没有一个能证明我们身份而且伴随我们一生都不变的号码？（身份证） 你们见过身份证号吗？身份证身份证是证明我们身份的，它有什么用处呢？在什么情况下使用？ （买火车票、飞机票，去银行取款，办理护照……） 身份证是我们非常重要的身份证明，是一个非常重要的证件，大家一定要把它妥善的保管好。 2．认识身份证号，体会编码的科学性     身份证是不是每个人都有的，从什么时候开始有的？ （每个人都有，从出生后报户口时就有了。） （1）猜测： 出示教师本人， 猜一猜号码32072119750917127可能隐藏着老师的哪些信息？ （2）交流： 你是怎么猜测的? 对于身份证号码你知道些什么?你想知道些什么? （3）引导探索，明确身份证号码是由地址码、时间码、顺序码、校验码组成的。可见，数字编码的结构是有规定的。 设计意图：运用猜测、探索、验证的方法引导学生认识身份证号码，让学生在探求编制身份证号码方法的过程中不断发现身份证号中蕴藏的秘密。通过观察、比较、思考逐步体会数字编码的必要性和科学性，培养学生的应用意识和实践能力。 3．解读一对双胞胎身份证号码中的信息 通过观察比较了解他们的居住地在哪里？性别？年龄、顺序吗分别是多少？ 小结：看来，一个身份证号码只能反映一个人的信息，即使双胞胎也不能使用同一个号码。 设计意图：以双胞胎的身份证号码作为学习资源，让学生感到新奇、亲切。在这个过程中，引发学生的好奇心，在比较，猜测交流验证中再次感受到编码的规范性、唯一性、有序等思想。 4．新旧身份证号码的对比学习 （1）在总结18位二代身份证包含丰富的个人信息及功能的基础上，引出新旧身份证号码的对比。（课件展示新旧身份证） 2）通过对比，让学生感悟编码是一门科学， 它经历了不断发展的过程，而且还在不断完善中。 设计意图：身份证号码由15位变为18位，根本原因就是避免重码，百岁老人和刚出生的婴儿这一暗含矛盾冲突的素材就能很好的体现唯一性。随着社会的发展，身份证将会纳入更多的个人身份信息，展望未来的身份证，在编码中将会加入什么，编码的确定性在这里可望得到落实。 四、实践应用， 检验新知情境 1．情境：课的引入视频中，大学生小金的钱包找到被环卫工人捡到了了，环卫工人同时向警方提供了小偷的一些个人信息：四川口音，二十多岁小伙子， 身高在175左右。 警方根据一些信息锁定了四个嫌疑人，请同学们利用今天所学的编码知识，帮警方确定一个嫌疑最大的身份证号码。（视频） 2．学生在小组内交流自己的意见 3．学生上台指着身份证讲解自己如何确定嫌疑人的理由 设计意图：通过提取生活中的素材，设计生活问题让学生解决，使学生获得成功的体验和态度的转变，提高了学生的数学素养，有效地促进了他们创新思维的发展。同时，还让学生体会到数学来源于生活，数学服务于生活的理念，增强了学生应用数学的意识。 五、走向生活， 巩固新知 视频播放生活中多种多样的编码现象。 1．介绍生活中的110、12、119等特殊电话号码的功能 2. 介绍邮政编码是地址码 3．介绍火车票上的编码等   4．介绍MH370的编号,并进行适当的爱心渗透。 设计意图：通过学生对课前调查情况的充分汇报和交流，使学生感受到数字编码应用的广泛性。在此基础上，利用白板中的视频播放功能，拓展延伸激发学生学习数学的兴趣，开阔学生的视角。使学生进一步感受到数字编码不仅简捷，而且可以大大提高工作效率。体会数学在生活中的应用价值 激发学生学习数学的兴趣。  六、交流总结 同学们，在我们生活中编码随处可见，每一个编码都发挥着它的作用和功能，课后同学们可以去了解其他的一些编码，它们又代表着什么含义?通过今天这节课的学习，你都有哪些收获呢? 板书设计： 数字与编码   413        简洁       01 4103        规范       02 20100103    唯一       03   学科网（北京）股份有限公司 $$