第9课 生活中的编码（教案）2025-2026学年四年级上册信息科技河北大学版

该小学信息科技教学设计聚焦“生活中的编码”核心知识点，以“启明学校设计校园数字地图”情境导入，通过观察火车票、分析汽车号牌、探究二维码等活动，引导学生从生活实例感知编码信息，梳理组成规律，理解编码作为信息存储传递方式的本质。 资料特色在于情境教学贯穿全程，核心素养落地扎实，如火车票信息提取培养信息意识，汽车号牌规则分析发展计算思维，小组合作探究二维码原理提升数字化学习能力。教师易操作，学生能提升信息提取与逻辑分析能力，助力核心素养目标高效达成。

《第9课 生活中的编码》教学设计 教学内容分析 本课时选自2025年河北大学出版社四年级上册信息科技第3单元第9课《生活中的编码》。教材紧密围绕2022新版课标要求，以生活中常见的编码为切入点，通过火车票信息、汽车号牌编码、二维码三个核心内容展开教学。 教材先从学生熟悉的火车票入手，引导学生观察票面信息，总结编码特征；再拓展到汽车号牌，分析其符号组成与编码规则；最后介绍二维码的编码原理及与条形码的关联。整体设计遵循“生活感知-探究分析-理解应用”的逻辑，将抽象的编码知识与实际生活紧密结合，既符合四年级学生的认知水平，又能帮助学生认识到编码在信息社会中的重要作用，为后续深入学习信息科技知识奠定基础。 学情分析 四年级学生处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段，具备一定的生活观察能力和简单的分析总结能力。在生活中，他们对火车票、汽车号牌、二维码等编码形式有初步接触，比如见过家长的火车票、路边汽车的号牌、超市商品的条形码等，但并未深入思考这些编码所蕴含的规则和意义。 学生已具备基本的小组合作学习能力和简单的信息提取能力，能够在教师引导下完成观察、填表、讨论等学习任务。不过，对于编码的“唯一性”“稳定性”等抽象特征，以及二维码的编码原理，学生理解起来可能存在一定难度，需要教师通过具体案例、直观演示和实践活动来帮助学生突破难点。 教学目标及核心素养指向 1.通过观察生活中的火车票、汽车号牌、二维码等编码现象，引导学生感知编码所承载的信息，培养学生从生活中发现信息、提取信息的意识，理解编码是信息存储和传递的重要方式。（信息意识） 2.在分析火车票信息特征、汽车号牌编码规则、二维码编码原理的过程中，引导学生按照一定逻辑梳理编码的组成和规律，培养学生抽象概括、逻辑分析的计算思维。（信息意识、计算思维） 3.在课堂探究活动中，学生通过小组合作分析编码规则、研究条形码规律，尝试运用所学编码知识理解生活中的数字化现象，初步具备运用数字化思维分析问题的意识，为后续数字化创新学习奠定基础。（数字化学习与创新） 4.让学生认识到编码在精准管理中的作用，理解编码对维护信息社会秩序的意义，培养学生遵守信息社会规则、尊重信息编码规范的责任意识。（信息社会责任） 教学重难点 教学重点： 总结火车票票面信息的共同特征，理解汽车号牌的编码组成及各部分含义。 了解二维码的编码原理，知道二维码由条形码发展而来。 教学难点： 理解编码的“唯一性”“稳定性”等抽象特征，掌握二维码利用颜色空间分布进行编码的原理。 重难点设计原因： 从教学内容来看，火车票信息和汽车号牌编码是生活中最常见的编码形式，学生有较多生活经验支撑，通过观察、填表、讨论等活动较易理解，将其作为重点，能帮助学生建立“编码源于生活”的认知，为后续理解更复杂的二维码编码奠定基础。而编码的“唯一性”“稳定性”是编码的核心特征，属于抽象概念，四年级学生难以直接感知；二维码的编码原理涉及“颜色空间分布”，需要一定的抽象思维能力，学生理解起来存在难度，因此将其作为难点。从教学目标来看，重点内容是达成“了解生活中编码形式”这一基础目标的关键，难点内容则是实现“理解编码本质”这一高阶目标的核心，突破难点能帮助学生更深入地认识编码，提升信息科技核心素养。 教学策略 1. 情境教学策略：创设“启明学校设计校园数字地图”的情境，贯穿课堂始终，让学生以“校园编码设计者”的身份参与学习，增强学习的代入感和积极性。 2. 直观演示策略：利用PPT中的火车票图片、汽车号牌示例、二维码与条形码对比图等直观素材，帮助学生感知编码的具体形式，降低抽象知识的理解难度。 3. 探究式学习策略：设计观察、填表、讨论、实践等探究活动，引导学生主动发现编码规则和特征，培养学生的自主探究能力。 4. 小组合作策略：在分析条形码规律、讨论编码特征等环节，组织学生进行小组合作学习，通过交流碰撞思维，共同解决问题，提升合作学习能力。 教学过程 课堂导入 情景描述： 教师活动：展示PPT中的情境描述：编码在日常生活中十分常见，如火车的车次号、小区的单元号及门牌号等都是编码的具体应用。启明学校发起了一项让同学们为校园各个区域进行编码并设计校园数字地图的活动。让我们一起尝试使用数字、字母、颜色等元素设计编码，并将这些编码用于制作校园数字地图吧! 提问：“同学们，启明学校要给校园各个区域编码并设计数字地图，你们知道生活中还有哪些编码吗？” 学生活动：倾听教师介绍情境，思考并回答生活中其他编码的例子。 明确本课学习主题和学习目标。 教师活动：知识讲解:随着信息社会的持续深入，编码被越来越广泛地使用，数据编码已成为保持信息社会组织与秩序的科学基础。 问题设计： 问题一：火车票的编码都代表什么？汽车号码牌呢？请你举一举其他交通上编码的例子。 问题二：二维码的编码原理是什么？是由什么发展而来的？ 设计意图： 通过真实的校园活动情境导入，将课堂学习与学生生活紧密联系，激发学生的学习兴趣和参与热情；同时通过提问引导学生回忆生活中的编码，为后续课堂探究做好铺垫，符合PPT中“编码在日常生活中十分常见”的内容设定。 活动1：火车票中的信息 教师活动：布置任务：火车票上包含着丰富的信息，如票号、车次、座位号等，如图所示。仔细观察火车票上的信息，想一想，这些信息具有哪些特征?观察图所示火车票票面信息，填写表，想一想，它们具有什么共同的特征? 巡视学生填表情况，适时指导 学生活动：观察火车票图片，提取票面信息，填写表格，小组内交流信息特征。 教师活动：布置任务：看看上面的纸质火车票！你能找出该票所对应的车次吗？在下图中对应的车次上画勾。 学生活动：完成“找车次、画卧铺号”任务，展示自己的结果。 教师活动：知识建构：简单来说，编码是依据特定规则将数据转换而成的符号系统例如，公民身份号码通过一串数字编码表示出生地、出生日期等身份信息。编码的目的是建立唯一标识，从而实现对人和物的精准管理。例如，在火车票管理系统中，若仅以姓名作为标识，可能产生身份混淆问题。使用具有唯一性的公民身份号码作为编码，可以有效地区分不同乘客。一般来说，编码具有以下特点:唯一性:每个编码对应一个对象可读性:便于人或系统识别。稳定性:编码不随对象状态轻易改变。 学生活动：倾听教师讲解，理解编码的特征。 设计意图: 通过观察、填表、实践任务，引导学生主动提取火车票中的编码信息，培养观察能力和信息提取能力；小组交流和班级分享能促进学生思维碰撞，帮助学生自主总结编码特征，符合PPT中“探索火车票信息”的活动设计，同时让学生初步理解编码的本质。 活动2：汽车号牌的编码 知识讲解： 教师活动：布置任务：观察并思考表中的汽车号牌编码示例，同学们，观察这个汽车号牌，它由几部分组成？每部分用了什么符号？代表什么含义呢？ 引导学生分析号牌组成，汽车号牌的编码系统融合了汉字、字母、符号和数字等元素。第一位为汉字，标识车辆注册的省、自治区或直辖市;第二位为英文字母，代表车辆所在地的地市级代码;后五位代表车辆在该地区的登记号码。 学生活动：观察汽车号牌示例，思考教师问题，小组讨论号牌组成及含义。倾听教师讲解，明确汽车号牌编码规则，记录各部分符号及含义。 教师活动：展示PPT中登机牌图片，简要介绍飞机航班号编码，拓展交通领域的编码例子。 学生活动：观察登机牌图片，了解飞机航班号编码，感知交通领域编码的多样性。 设计意图: 以汽车号牌为载体，引导学生分析编码的符号组成，帮助学生理解不同符号在编码中的作用；拓展飞机航班号编码，呼应PPT中“交通上编码例子”的问题，让学生进一步感知编码在生活中的广泛应用，提升对编码的认知广度。 活动3：数据的记录方式 教师活动：展示PPT中火车票上的二维码图片，提问：“火车票上的二维码属于编码吗？扫描二维码能获取什么信息呢？” 知识讲解：通过手机扫描火车票上的二维码，我们可以获取如图所示的内容。实际上，火车票上的二维码是对特定信息进行了编码这些信息包括所乘火车的车次、时间、座位号等。 学生活动：思考教师关于二维码的问题，倾听讲解，了解火车票上二维码承载的信息。 教师活动：知识讲解：二维码又被称为二维条码，是一种编码方式，它利用黑白矩形图案来表示数据信息。这些黑白矩形图案按照一定的编码规则分布在横、纵两个方向上。二维码是在条形码的基础上发展而来的。条形码也是一种编码方式，如图所示，它一般由纵向排列的黑白线条组成。因为条形码的黑白分布只体现在横向上，只有一个方向，所以也被称为一维条码。 播完放视频【条形码的作用】 布置任务：请以小组为单位，研究下一页图a和图b中条形码的规律，在组内讨论分析，你能从条形码的编码中看出什么。提示：可以从编码规则入手分析。 学生活动：对比观察二维码与条形码图片，理解二者的区别与联系。 教师活动：知识讲解：表中展示了0~9共10个数字的编码，揭示了二维码编码信息的原理。分析简易二维码编码可以发现，这些编码后的图形具有唯一性。编码规则是利用颜色在空间上的不同分布进行设计的确保编码的每一位都具有特定的含义 展示简易二维码编码表，组织小组讨论：“观察这些数字的简易二维码编码，你们能发现编码规则吗？”，之后引导学生总结。 讲解编码与解码的概念：一般来说，将原始信息转换为特定编码形式(如二维码、条形码、其他代码等)的过程称为编码;而将编码后的符号、图形或信号(如二维码、条形码等)还原为原始信息的过程称为解码 学生活动：小组讨论数字简易二维码编码规则，参与班级总结，理解二维码编码原理及编码、解码概念。 设计意图： 通过问题引导、图片对比、小组讨论，帮助学生逐步理解二维码的编码原理，突破教学难点；结合PPT中的编码表和概念讲解，让学生从具体到抽象，构建对二维码编码的认知，同时培养小组合作能力和逻辑分析能力。 课堂小结 教师活动： 展示PPT中的“总结”部分，提问：“今天我们学习了生活中的编码，谁能说说我们从火车票中发现了什么？汽车号牌由哪几部分组成？二维码和条形码有什么关系？” 根据学生回答，梳理本节课核心知识点，强调编码的特征、作用及在生活中的应用。 学生活动: 看着思维导图，跟随教师一起回顾本节课知识点，主动回答问题，梳理知识框架。 设计意图: 通过提问引导学生自主梳理本节课知识点，帮助学生构建完整的知识体系；结合课前导入的校园情境，实现首尾呼应，让学生感受到知识的实用性，同时为后续可能的校园编码实践活动埋下伏笔，与PPT的总结内容保持一致。 教学反思 优点：本节课严格按照PPT内容设计教学过程，将火车票、汽车号牌、二维码三个核心内容有序展开，教学环节与PPT情境、任务高度契合，确保了教学内容的准确性。采用情境教学、直观演示、探究式学习等策略，符合四年级学生的认知特点，有效激发了学生的学习兴趣。通过观察、填表、小组讨论、实践任务等活动，让学生主动参与学习过程，提升了学生的观察能力、分析能力和合作能力。注重核心素养的培养，在各个教学环节中融入信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任的培养目标，使核心素养落地实处。 不足：在讲解编码的“唯一性”“稳定性”等抽象特征时，虽然结合了火车票的例子，但部分学生仍表现出理解困难，可能是因为案例的拓展不够丰富，未能让学生从更多角度感知这些特征。二维码编码原理的探究环节，由于时间限制，小组讨论不够充分，部分学生未能深入理解“颜色空间分布”的编码规则，对编码与解码概念的理解也较为表面。 改进方向：后续教学中，可增加更多生活中编码的案例（如身份证号码、快递单号），让学生通过对比分析，更深刻地理解编码的抽象特征。调整课堂时间分配，给二维码探究环节留出更多时间，可借助简单的二维码生成工具进行直观演示，让学生亲自体验编码与解码的过程，帮助学生突破难点，加深对知识的理解。 学科网（北京）股份有限公司 $