大显神通的编码（教学设计）2025-2026学年四年级上册信息科技川教版

该小学信息科技教学设计聚焦编码的身份验证作用，通过乐乐忘带身份证的生活化情境导入，引出临时身份证明办理问题，借助视频、搜索引擎等工具，逐步探究身份证号编码规则、编码长度与信息量的关系，搭建从生活问题到知识理解的学习支架。 亮点在于以情境驱动学习，用身份证号解码活动培养计算思维中的分解与模式识别能力，利用豆包、二维码制作等实践落实数字化学习与创新，结合人脸核验讨论数据安全强化信息社会责任，既让学生感受编码与生活的联系，也为教师提供具操作性的素养导向教学范例。

课题 大显神通的编码 课型 新授 设计时间 9月1日 教学目标 信息意识 理解编码在身份验证中的核心作用，感知信息编码与日常生活的紧密联系。 计算思维 通过解码身份证号码和二维码生成原理，培养问题分解、模式识别与算法设计能力。 数字化学习与创新 利用网络工具检索编码信息，设计唯一性字符编码方案，提升创新应用能力。 信息社会责任 探讨权威数据源的安全性，理解身份信息保护的重要性，树立信息安全意识。 教学重点、难点 重点：了解身份证号中蕴含的编码规则、编码的意义以及理解编码的长度与信息量之间的关系、了解数据校验，编码练习。 难点：理解编码的含义，理解编码的长度与信息量之间的关系。 课时安排 1课时 第（ 1 ）课时 教学过程 二次备课 一、情境导入 师：同学们，今天我们的课堂上来了一位“小旅客”——乐乐。她遇到了一个难题，我们一起来听一听她说了什么。（播放语音） 乐乐语音：“我忘记带身份证了，是不是没办法乘火车了？” 师： 乐乐非常着急，大家有没有什么好办法可以帮助她？ 生：可以去车站办一张临时的身份证明！ 生：用手机App也可以办！ 师：“办理临时乘车身份证明”是这个方法非常可靠。今天，我们就一起来探究这些“大显神通的编码”背后的秘密。 二、新知探究 （一）临时乘车身份证明办理指南 师：我们通过一段视频来看看，临时乘车身份证明是如何办理的。 师播放视频。 生回复办理临时乘车身份证明两种方法。 师：看完视频，老师有个问题：儿童能不能办理临时乘车身份证明呢？为什么？请大家和同桌一起，用搜索引擎查找答案。 生：能/不能。 师：大家的搜索很有价值！确实，如果儿童没有办理过身份证，是无法办理临时乘车身份证明的。成人则可以在车站公安制证窗口或铁路12306App上办理。为什么乘车必须携带有效身份证明呢？ 生：为了安全，防止别人冒用身份。 师：对，身份证明就像是我们出行的“数字名片”，是确认“我是谁”的重要凭证，也是保障大家安全的第一道防线。 （二）破解身份编码 1.身份证号编码含义 师：身份证号编码与火车车次编码、座位号编码以及检票口编码一样，都是特征编码。身份证号编码的数字有什么特殊的含义吗？请大家带着问题观看视频，并记录你的发现。 师播放视频。 师：身份证号的每一个部分代表的什么呢？ 生：地址码、出生日期码、顺序码、校验码。 师：“地址码”又叫“”地区编码”，按招 “省→市→区（县）” 的层级，精准定位你的出生地。再看第7-14 位，你们发现了什么？ 生：是出生日期！比如“20100901”就是2010年9月1日。 师：完全正确！这是 “出生日期编码”，格式为年 - 月 - 日。 师：第 17 位数字又代表什么？ 生：是性别！奇数是男生，偶数是女生。 师：太棒了！第17位是性别编码，奇数为男性，偶数为女性。性别编码是“顺序码”的一部分，顺序码是用于区分同一天、同一地区出生的不同人。 师：因为身份证号涉及个人隐私信息，所以身份证号里还藏着一个“神秘客人”——校验码。它是对前面17位编码进行一套复杂的计算核验所产生的数字，用来验证身份证号是否真实。如果“校验码”计算结果为 10，怎么办？ 生：用 “X” 代替。 师：对，这样编码格式就统一了，也增强了安全性 2.编码长度与信息量 出示车次编码、检票口编码、座位号编码和身份证号编码 师：请看屏幕上的四种编码：车次、检票口、座位号、身份证号。你们能发现什么规律？ 生：身份证号最长！ 师：编码越长，通常代表它包含的特征信息越多。身份证号里藏着地址、生日、性别、校验信息，所以它的“编码故事”也最丰富。 （三）真假身份辨辨辨 师：这是欢欢的弟弟团团的身份证号（510104201606030245），请大家判断这个号码是否正确，并说明理由。和同桌讨论1分钟。。 生：我觉得不对，第17位是“4”，是偶数，应该是女生，但团团是男生。 师：大家的分析非常到位！身份证号中的第17位确实代表性别，奇数为男，偶数为女。看来，假身份在我们班是行不通的！ （四）编织信息二维码 出示临时乘车身份证明和身份证 师：正式身份证和临时乘车身份证明的信息差不多，它们有什么区别呢？和同桌一起问问豆包。 生豆包查询资料。 生： 临时身份证明没有芯片，所以用二维码来保证每次使用的唯一性。而且二维码30分钟就失效，很安全！ 师：因为临时乘车身份证明没有芯片，所以通过二维码来保证档次使用的唯一性。同时，为了防止被他人冒用，该二维码的有效市场只有30分钟，超过30分钟需要重新核验生成新的二维码。 师：那二维码又是怎么“变”出来的呢？ 师播放视频。 师：原来二维码是一种图形化的编码方式，用黑白小方块来表示文字或数字信息。因为排列组合方式极多，所以每个人的二维码都是独一无二的。 师：了解了二维码，现在来挑战制作一个简易二维码。假设“我是小学生”这五个字的编码分别是： 我：10000001 是：10000010 小：10000011 学：10000100 生：10000101 请按顺序将这些编码填入二维码模板的浅灰色区域中，注意每个字的编码的填写顺序。蓝色和绿色箭头指示的填写顺序，橙色数字表示要填入的字符编码的编号。 学生动手制作，教师巡视指导，最后扫码展示成果。 师：刚才视频中提到了，这三个大的正方形有什么作用呢？ 生：用来定位。 师：完全正确！它们就像“地图标记”，帮助扫描设备快速识别二维码的方向和范围。想一想，为什么每个人的二维码都不一样？ 生：因为每个人的信息不一样，编码就不一样！ 师： 太棒了！这就是编码的魔力——用数字和图形，为每个人“编织”出独一无二的身份密码。 （五）人脸识别与数据安全 师：办理临时乘车身份证明时，乐乐什么证明材料都没有，怎么才能证明乐乐就是乐乐呢？ 生：刷脸！人脸识别！ 师：正确！这就是“人脸核验”。铁路12306App就使用了这项技术。那么问题来了：什么是“权威数据源”？小区门禁刷脸和火车站刷脸，用的是同一个照片库吗？ 生：不是！小区的照片存在物业，火车站的是和公安局的数据库比的！ 师： 回答得非常清楚！这说明不同的系统的安全级别和数据来源是不同的。我们也要像保护密码一样，保护好自己的“人脸”这类生物信息。 三、总结提升 师：今天的课程即将结束，你们有哪些收获？ 生：我学会了身份证号的每一部分代表什么。 生：我知道了二维码是怎么做出来的，还能自己编一个！ 生：我明白了人脸识别也有不同的安全级别。 师：大家的收获真丰富！编码不仅是数字和图形，更是信息的载体、安全的守护者。希望你们在生活中也能发现更多“编码的神通”，做信息时代的小小安全员！ 练习设计 请观察你的日常生活，找一找哪些地方还用到了“编码”或“特征识别”技术？ 板书设计 大显神通的编码 510104 20160603 024 5 地区编码 出生日期编码 顺序码 校验码 编码越长，包含的特征信息越多。 编码具有唯一性。 课后反思 学科网（北京）股份有限公司 $