计算机中的编码（教案）2025-2026学年四年级上册信息科技苏科版

该小学信息科技教学设计聚焦计算机中的字符编码核心内容，探究ASCII码、汉字国标码的编码规则及统一编码规则的重要性。通过“触发课题之谜”环节，出示课题字符让学生尝试阅读，再用编码表准确读出，实现生活编码到计算机编码的知识迁移，为后续探究字符与二进制转换铺垫。 本课以情境导入激发兴趣，融合自主探究与数字化学习创新，学生通过查阅编码表、使用在线工具转换“heart”和“心”的二进制编码，抽象字符与二进制的对应关系，培养计算思维；体验不同编码规则下二进制对应字符差异，直观理解统一编码的必要性，结合解读计算机的信拓展数据加密认知，提升信息意识。助力教师高效落实教学目标，培养学生核心素养与实践能力。

计算机中的编码 一、学习内容分析 本课是四年级上册第三单元第二课“计算机中的编码”中字符编码的内容，本节课的学习主要聚焦基础概念认知与简单应用实践。计算机内部只能处理二进制数据，字符编码将字符转换为二进制形式，以便在计算机中存储和通信。本课重点介绍ASCII码和汉字国标码，这两种字符编码分别针对不同字符集，使用不同的编码规则。ASCII 字符集主要包含英文字母、数字和一些常见的标点符号，使用7位二进制数字分别与其映射。汉字字符集包括6763个汉字和 682个非汉字图形符号，使用16位二进制数与其一一对应。不同字符编码规则的不一致，会导致计算机无法准确识别字符信息，因此需要统一编码规则，也从侧面说明一个字符集可以有多种编码方式。 二、学习者分析 本课的教学对象为四年级学生，他们思维活跃，对新知识、新工具充满好奇心和探索欲，通过前面的学习，学生已经知道生活中的编码以及编码规则，也了解计算机的信息处理和存储都是基于二进制，但并不知道字符、图像这些不同类型的信息是如何转换成二进制的，缺少对计算机中编码知识的了解，只有实际操作经验，缺少科学原理认知，不知道字符编码在人机交流中的作用与意义。 三、学习目标 （1）知道编码的作用，不同类型的信息需要采用不同的编码方案进行二进制转换。 （2）了解常见的字符编码以及适用范围。 （3）理解统一编码规则的重要性。 四、教学策略 针对学习内容以及学情，在教学过程中运用情境导入、自主探究、小组合作等教学策略。根据四年级学生的特点，通过查阅书籍、使用在线工具，探索西文字符和汉字如何转换成二进制编码；使用在线工具查询相同的二进制编码在不同编码规则下对应的字符不同，使学生直观感受字符编码规则统一的重要性，结合与计算机通信情境，巩固本节课学生对字符编码的理解。五、教学过程 （一）触发课题之谜中的编码意识 （1）设疑：出示课题字符，请学生读一读； （2）答疑：出示课题編码表，学生准确读出课题名称。 （3）讨论：计算机中的编码会有怎样的作用？ 预设回答：将计算机不能识别的信息转换成计算机可以识别的信息（二进制数或者是0和1）。 设计意图：通过查找编码手册，翻译课题名称，让学生实现知识的迁移，意识到计算机对信息的识别也惜助编码，编码的作用是将各种信息转换成计算机可识别的二进制，编码是计算机进行信息存储和传递的必须步骤，为下面学习作铺垫。 过渡：图中的文字信息计算机并不能直接识别，编码是否可以帮助计算机识别它们？这节课我们就来探寻计算机中编码。 （二）探寻西文字符的编码奧秘 活动1：从字母到二进制数，认识ASCII码。 （1）查阅：翻阅课本，查找能把字母heart转换成二进制编码的方法。 （2）操作：查阅ASCII码对照表，找到字母heart的 ASCI码。 （3）验证：将二进制编码输入到在线转换工具，检验能否查到字符。 （4）讨论：ASCI码是如何表示西文字符的？可不可能出现不同的字符却用同样的二进制编码表示？ 小结：ASCII码将各种西文字符以7位二进制数表示，为字符和二进制数建立了一一对应的关系，从而确保计算机能准确识别和管理，包含了大，小写字母，数字和特殊符号，确保西文字符在计算机中被正确地识别。 设计意围：通过查找宇母heart 的 ASCII码，了解 ASCII码是將西文字符与二进制建立了一一对应的关系，帮助学生初步理解编码的规则意识。学会使用在线工具进行验证，培养学生科学严谨的思维习惯。 （三）汉字编码转换中探寻规则统一 过渡提问：ASCII码有没有对汉字进行二进制编码？ 活动2：从汉字到二进制数，了解汉字编码。 （1）设疑：汉字能用ASCII 表示吗？不能，没有对应的二进制编码。 （2）推测：计算机中的字符编码不止一种，汉字有汉字的编码系统一一汉字国标码。 （3）操作：打开字符转换在线工具，找到汉字“心”的二进制编码。 （4）验证：使用在线工具，验证二进制数能否还原为汉字“心”。 （5）讨论：对比字母“heart”和汉字“心”的编码，你发现了哪些异同？ 小结：字母用7位二进制表示，汉字则需要16位二进制表示。为了使计算机能够识别更多的字符，我们需要不断完善编码标准，在汉字国标码GB 2312发布后，我国又陆续推出了GBK，GB2312-2000、GB18030等汉字编码标准，以适应更多的汉字和更广泛的应用场景。 过渡提问：计算机中的编码有西文字符的 ASCII码，中文的汉字国标码，除此之外，世界上其他国家有没有针对本国语言设计的编码呢？ 活动3：从二进制数到字符，统一编码规则。 （1）简单介绍其他各国出现的字符编码。 （2）思考：两台字符编码不同的计算机可以进行准确的信息交流吗？ （3）操作：运用在线工具，输入“心”字的GB2312编码，选择1S0-8859-1字符编码转换。 结果：没有转换出“心”字。 （4）讨论：出现这种结果的原因。 （5）思考，如何解决这个问题？一一需要统一的编码规则。 （6）讲解：视频介绍万国码。 小结：统一的编码规则是计算机处理、交换、存储和显示信息的基础，万国码为全球各种语言的字符建立了统一的规则，它可以确保不同语言和字符集之间能够相互转化促进全球范围内的信息交流和共享。 设计意图：结合汉字心，知道汉字国标码的作用是将汉字韩换成计算机可识别的二进制编码；明白无论是英语还是汉字或者其他文宇都是字符，都需要编码为字符与二进制数建立一一对应的关系，从而确保字符能被计算机正确表示、传输、存储。由于世界上语言种类繁多，有各自相应的编码标准，因此需要统一的编码规则让各地区的编码实现统一转换，避免乱码。 过渡：刚才同学们帮助计算机解决了字符识别的难题，计算机非常感谢大家，它给同学们发来一封信（二进制数）。 （三）借助编码转换理解加密技术 活动4：从编码到谜题，感受数据加密。 （1）思考：如何能读懂计算机的信？（GB 2312） （2）操作：借用编码工具，将二进制码转换成字符一一发现信中留下谜题。 （3）深化理解：借助字符表，破解计算机在信中留下的谜题“654321”是什么含义。谜底是，图像也要编码。 小结：通过今天的学习，我们知道字符编码可以将这些不同形式的字符转换为计算机能够理解和处理的二进制数，同时字符编码可以作为数据加密的基础，通过对字符进行特定的编码转换，可以将明文信息转换为密文，增加数据的安全性。 设计意图：借助解读计算机的信，帮助学生巩固对字符编码的认识，意识到人和计算机之间的便捷交流正是得益于这些编码系统，字符编码还可以作为数据加密的基础，通过对字符进行特定的编码转换，可以将明文信息转换为密文，增加数据的安全性。同时为后而学习图像编码打下良好的基础。 （4） 思维导图，回顾知识概要 设计意图：与学生一起回顾本节课的学习过程与思路，总结知识内容。计算机留下的谜题被你们破解了，谜底是：图像也要编码，请你自主探究这个心型图像，它是如何编码的？ 学科网（北京）股份有限公司 $