像素排队成图像（教学设计）2025-2026学年泰山版信息科技四年级上册

《像素排队成图像》（教学设计）-2025-2026学年泰山版（2024）小学信息科技四年级上册 1、 教学设计理念 本教案紧扣《义务教育信息科技课程标准（2022 年版）》“数字编码与数据表示” 核心内容，结合泰山版 2024 教材第二单元《数字世界中的编码》“用编码理解数字信息” 的主题定位，以 “像素” 为核心载体，遵循四年级学生认知规律，确立三大设计理念： 1. 生活具象化，破解抽象概念：针对 “像素” 抽象性特点，从教材中 “生活中的像素实例”（如手机屏幕、数字照片）入手，通过 “观察实物 — 拆解图像 — 模拟排列” 的路径，将抽象的 “像素编码” 转化为学生可触摸、可操作的具象活动，避免纯理论讲解； 2. 实践主导化，深化编码认知：依托教材配套的 “像素绘图工具”（如简易像素画板、纸质像素网格），设计 “识别像素 — 排列像素 — 创作像素画” 的递进式实践任务，让学生在动手操作中理解 “像素排队成图像” 的编码本质，落实 “做中学”； 3. 素养一体化，衔接生活应用：将信息意识、计算思维等核心素养融入教学全过程，既引导学生发现生活中的像素应用（教材提及的电子屏、数字海报），又通过 “规范使用绘图工具”“合理设计像素图案” 渗透信息社会责任，让学生体会 “数字编码服务生活” 的价值。 2、 核心素养目标 （一）信息意识 1. 能识别教材中 “数字图像的像素特征”（如放大数字照片后看到的彩色小方块），知道 “像素是构成数字图像的基本单位”； 2. 能列举生活中含像素的物品（参考教材示例：手机屏幕、电脑显示器、数字相机照片），理解像素与数字图像的关联。 （二）计算思维 1. 能根据教材中的 “像素排列示例”（如用红色像素拼 “苹果” 轮廓、黄色像素填内部），分析 “像素颜色 + 位置” 如何构成特定图像； 2. 能将简单图案（如教材中的 “小太阳”“小房子”）拆解为 “像素单元”，规划像素排列的步骤（先画轮廓、再填颜色）。 （三）数字化学习与创新 1. 能使用教材推荐的 “简易像素绘图工具”（如 40×40 网格像素画板），完成基础操作：选择像素颜色、点击网格确定像素位置、删除错误像素； 2. 能参考教材中的 “像素画案例”（如 5×5 网格的 “小星星”），创作 1-2 个简单像素图案（如小花朵、小树苗）。 （四）信息社会责任 1. 能按教材要求规范使用像素绘图工具（如不随意更改工具设置、不绘制低俗图案）； 2. 能主动分享自己的像素作品，尊重他人的创作成果，体现 “合作交流” 的信息素养。 3、 教学重难点 （一）教学重点 1. 理解教材中 “像素” 的定义：构成数字图像的最小彩色方块，知道 “像素越多，图像越清晰”（教材实验：对比不同像素密度的同一张照片，观察清晰度差异）； 2. 掌握教材中 “像素排列成图像” 的基本逻辑：通过 “确定轮廓像素位置 + 填充内部像素颜色”，完成简单像素图案（如教材中的 “小笑脸”）。 （二）教学难点 1. 能将抽象的 “像素编码” 与具象的 “图像形成” 关联，理解 “不同颜色、不同位置的像素组合，能呈现不同图像”（突破教材中 “像素为什么能组成图像” 的认知难点）； 2. 能在像素绘图工具中精准控制像素位置（如教材要求 “用 10 个蓝色像素画小河流的直线轮廓”），避免图案变形或颜色混乱。 4、 教学过程 1. 导入：情境观察，关联教材（设计意图：通过生活中的像素实例激发兴趣，自然引入 “像素” 概念，快速衔接教材内容） （1） 教材素材展示与提问 教师呈现教材《像素排队成图像》板块的两组素材：①“数字照片放大对比图”（左图：正常数字照片（清晰），右图：放大 10 倍后的照片（可见彩色小方块），配教材文字 “这些小方块就是像素”）；②“生活中的像素场景图”（手机屏幕显示卡通动画、电脑播放像素风格动画片，配文字 “我们每天都在和像素打交道”）。 师：“同学们，仔细看教材里的这两张图 —— 左边放大的照片里，原本清晰的画面变成了很多彩色小方块；右边手机、电脑屏幕里的图像，其实也是这些小方块组成的。大家猜猜，这些神奇的小方块叫什么？它们有什么用？” （2） 师生互动，聚焦概念 生 1：“我妈妈说过，手机屏幕里有很多小点点，是不是就是这个？” 生 2：“这些小方块拼在一起，就变成了照片和动画！” 师：“大家的猜测很接近！教材告诉我们，这些彩色小方块叫‘像素’，它们就像‘数字图像的小积木’，排好队就能组成我们看到的照片、动画 —— 今天我们就一起探索‘像素排队成图像’的秘密！” （3） 教材衔接，明确目标 教师引导学生翻开教材，齐读本节课学习目标：“认识像素，知道像素是构成数字图像的基本单位；学会用像素排列简单图像，感受数字编码的乐趣。” 师：“接下来我们就跟着教材，先认识像素，再动手用像素拼图像！” 2. 新课讲授：拆解概念，理解原理（设计意图：结合教材实验与示例，通过观察、讨论，帮助学生理解像素概念及图像形成原理，突破教学重点） （1） 认识像素：教材实验与观察 1 教材实验 1：“放大数字照片找像素” 教师演示教材中的实验步骤：打开电脑中的一张数字照片（教材推荐 “校园花坛照片”），用图片查看工具逐步放大（2 倍→5 倍→10 倍），引导学生观察屏幕变化。 师：“大家看！放大到 10 倍后，原本清晰的花坛花瓣，变成了很多红色、粉色的小方块 —— 这些就是教材说的‘像素’。现在请大家自己在平板上打开一张照片，试着放大，找找里面的像素，找到后和同桌指一指！”（学生操作观察，教师巡视指导，确保每人能发现像素） 2 教材实验 2：“对比像素密度看清晰度” 教师呈现教材中的对比素材：同一张 “小猫咪” 照片，分别保存为 “低像素版”（320×240 像素，模糊）和 “高像素版”（1920×1080 像素，清晰），并列展示在屏幕上。 师：“两张都是小猫咪照片，为什么一张模糊、一张清晰？教材第 32 页告诉我们答案 ——‘像素越多（像素密度越高），图像越清晰’。大家数一数，低像素版的横向像素是 320 个，高像素版是 1920 个，差了好几倍呢！这就像用小积木拼房子，积木越多，房子的细节越丰富，对不对？” 1. 生：“对！我用乐高拼城堡，小颗粒拼的比大颗粒拼的更像！” 1. 师：“没错！像素就像数字图像的‘小颗粒’，颗粒越多，图像越清晰 —— 这是像素的重要特点，大家要记住哦！” （2） 理解 “像素排队成图像”：教材示例与讨论 教师呈现教材中的 “像素排列示例图”：①“小太阳” 像素图（5×5 网格，用黄色像素在网格中心拼圆形轮廓，内部填黄色像素，边缘用橙色像素点缀）；②“像素排列步骤”（第一步：用黑色像素画太阳轮廓（确定像素位置）；第二步：用黄色像素填轮廓内部（确定像素颜色）；第三步：用橙色像素加边缘（优化像素组合））。 师：“教材用 5×5 的小网格，一步步拼出了小太阳。大家想想，这三步里，哪一步最重要？为什么？” 1. 生 1：“第一步画轮廓最重要！如果轮廓的像素位置错了，太阳就不像了！” 1. 生 2：“颜色也重要！如果用黑色填内部，就变成黑太阳了，不好看！” 1. 师：“大家说得都对！教材的示例告诉我们，‘像素排队成图像’需要两个关键：一是‘位置对’（轮廓像素排对队），二是‘颜色对’（内部像素选对色）—— 只有这两个都对，才能拼出我们想要的图像！” 3. 实践探究：动手操作，掌握技能（设计意图：结合教材实践任务，通过分层实操，让学生掌握像素排列方法，突破教学难点） （1） 任务 1：教材基础练习 ——“补全像素图案”（突破难点 2） 教师布置教材中的基础任务：提供 “未完成的小房子像素图”（教材第 33 页素材：已画好黑色轮廓像素（屋顶三角形、墙面长方形），内部空白），要求学生用像素绘图工具补全：①墙面用白色像素填充；②屋顶用红色像素填充；③门窗用棕色像素绘制（门 1×2 像素，窗 1×1 像素）。 师：“大家看教材里的小房子轮廓，现在需要我们给它‘上色’。先选颜色，再点击对应的网格 —— 比如墙面要填白色，就选白色，点击墙面的空白网格，一个白色像素就‘排好队’了。注意不要填到轮廓外面哦！”（学生操作，教师巡视指导，针对 “像素位置偏差” 的问题，引导学生参考教材网格坐标：“比如门在墙面左侧，横向第 2 列、纵向第 3-4 行的网格，就在这里点白色像素”） （2） 任务 2：教材进阶练习 ——“设计简单像素图案”（突破难点 1、2） 教师布置教材中的进阶任务：用 “10×10 像素网格”，设计一个简单图案（教材推荐 “小花朵”“小树苗”“小星星”），要求：①先在教材的网格草稿纸上画像素轮廓（用铅笔标像素位置）；②再在像素绘图工具中按草稿排列像素（选对应颜色）；③完成后对照教材 “像素画评价标准”（轮廓清晰、颜色搭配合理、无多余像素）自查。 师：“现在我们要当‘像素设计师’！比如设计小花朵，先在草稿纸上想：花瓣用粉色像素，花茎用绿色像素，花蕊用黄色像素。第一步，用黑色铅笔在草稿纸的网格上画 5 个粉色花瓣的轮廓（每个花瓣 3×3 像素）；第二步，在工具中找到对应的网格，点粉色像素拼花瓣 —— 就像教材示例那样，一步步来！”（学生分组设计，教师针对 “不会拆解图案” 的小组，引导参考教材方法：“把小树苗拆成‘树干’和‘树叶’，树干用 3 个绿色像素竖排，树叶用 5 个绿色像素拼成三角形，这样就好拼了”） （3） 任务 3：教材拓展练习 ——“小组合作拼‘校园风景’像素画”（强化重点） 教师布置教材中的拓展任务：4 人一组，用 “30×30 像素网格” 合作拼 “校园风景”（如教学楼、操场、花坛），分工：①1 人画教学楼像素轮廓；②1 人画操场像素轮廓；③1 人填颜色（教学楼用灰色、操场用绿色）；④1 人检查调整（删除多余像素、补充缺失像素）。 师：“小组合作时，要像教材说的‘互相配合’—— 比如画教学楼的同学，要和画操场的同学商量位置，避免两个图案重叠；填颜色的同学，要选和实物接近的颜色（比如操场是绿色，不要用红色）。完成后，每组派代表说说你们是怎么用像素拼出校园风景的！”（小组合作实操，教师巡视指导，重点关注 “像素排列的协调性”，帮助调整图案位置） 4. 成果展示与点评：交流提升，深化认知（设计意图：通过展示与点评，让学生互相学习，进一步理解像素编码原理，强化核心素养） （1） 小组代表展示作品 1. 师：“现在请每组派代表，展示你们的像素作品，说说你们用了多少像素（横向 × 纵向），怎么排列的（比如‘教学楼用 20 个灰色像素拼墙面，5 个白色像素拼窗户’），参考了教材中的哪些方法。” 1. 生（代表）：“我们组拼的是校园花坛，用 10×10 像素网格，花瓣用粉色像素（每个花瓣 4 个像素），花茎用绿色像素（3 个像素竖排），参考了教材小太阳的排列方法 —— 先画轮廓，再填颜色，一共用了 32 个像素！” （2） 师生共同点评（紧扣教材标准） 教师呈现教材中的 “像素画评价标准”：①轮廓清晰（像素位置准确，无变形）；②颜色合理（符合实物特征，无混乱搭配）；③完成度高（无多余或缺失像素）；④创意性（有自己的设计想法）。 1. 师：“大家看这组的花坛作品，轮廓是圆形的，像素位置很准（符合标准①）；花瓣粉色、花茎绿色，和真的花坛很像（符合标准②）；没有多余的像素，也没有漏填的地方（符合标准③）—— 做得很好！如果能在花坛周围加 2 个黄色像素当小蝴蝶，创意性会更强（标准④），下次可以试试！” 1. 生：“我觉得他们的颜色搭配比我们组好，我们组的树叶用了蓝色，不符合教材说的‘颜色要符合实物’，下次要改！” （3） 联系生活，深化认知 1. 师：“通过今天的学习，我们知道手机屏幕、电脑图像都是像素拼成的。大家想想，生活中还有哪些地方用到了像素编码？比如教材提到的‘数字海报’‘电子广告牌’，它们是不是也是像素排队组成的？” 1. 生 1：“电影院的大屏幕！放大看应该也有像素！” 1. 生 2：“我玩的像素风格游戏，里面的角色也是像素拼的！” 1. 师：“没错！像素编码就在我们身边，它让数字图像更清晰、更生动 —— 这就是数字编码的魅力！” 5、 课堂小结 1. 知识梳理：师：“今天我们跟着教材，认识了‘像素’这个数字图像的‘小积木’—— 知道它是彩色小方块，像素越多图像越清晰；还学会了用像素排队拼图像，关键是‘位置对、颜色对’。大家都能动手拼出简单的像素图案，有的小组还合作拼出了校园风景，非常棒！” 2. 素养回顾：师：“我们不仅找到了生活中的像素，还能用像素工具创作，这是‘信息意识’和‘数字化学习与创新’的体现；把图案拆成像素拼，是‘计算思维’的锻炼；小组合作时互相配合、尊重他人作品，是‘信息社会责任’的体现 —— 这些都是我们今天收获的重要素养！” 3. 课后延伸：师：“课后大家可以做两件事：①参考教材第 35 页的‘家庭任务’，用平板给家人拍一张照片，放大找找里面的像素；②用今天学的像素方法，在草稿纸上给妈妈拼一幅‘像素花朵’，当作小礼物 —— 让像素编码走进我们的生活！” 学科网（北京）股份有限公司 $