第12课 用编码为校园建立“秩序（教案）2025-2026学年四年级上册信息科技河北大学版

《第12课 用编码为校园建立“秩序”》教学设计 教学内容分析 本课选自2025年河北大学出版社四年级上册信息科技教材第3单元第12课，单元主题为“编码的妙用”。教材以启明学校发起校园区域编码及设计数字地图活动为情境，围绕“学校功能区域划分”“制定数字地图编码方案”“校园数字地图美化”三大核心内容展开，将抽象的编码知识与学生熟悉的校园环境相结合，符合2022新版课标中“注重真实情境应用”的要求。教材通过表格呈现初始编码、设置探索问题、设计实践活动，引导学生从认识编码到设计编码，再到优化编码，逐步培养信息科技核心素养，为后续更复杂的信息处理与数字化应用学习奠定基础。 学情分析 四年级学生处于小学中高年级阶段，已具备一定的观察能力和简单逻辑思维能力，对校园的功能区域有清晰认知，这为“校园区域编码”主题学习提供了生活经验基础。在信息科技学习方面，学生此前已接触过简单的信息分类与标识知识，但对“编码的规则、唯一性、可扩展性”等核心概念理解较浅，且在将抽象规则转化为具体编码方案、利用工具优化编码呈现的能力上存在不足。此外，该阶段学生好奇心强，乐于参与实践活动，适合通过情境化、动手操作类任务激发学习兴趣，提升学习主动性。 教学目标及核心素养指向 1.通过观察校园功能区域、分析初始编码，能主动识别校园中的编码需求，感知编码对信息整理与传递的重要性，提升信息敏感度。（信息意识） 2.在制定编码方案时，需考虑“预留新增空间”“区分不同区域”，通过逻辑分析确定编码位数、符号类型及每位含义，培养抽象建模与逻辑推理能力。（信息意识、计算思维） 3.在美化数字地图环节，尝试使用颜色编码优化方案、利用工具生成二维码，体验数字化工具在信息呈现与优化中的作用，提升数字化实践与创新能力。（数字化学习与创新） 4.通过参与校园编码设计，认识到编码在建立校园秩序、方便师生生活中的价值，树立运用信息科技服务他人、服务校园的责任意识，遵守编码设计中的规范要求。（信息社会责任） 教学重难点 教学重点： 制定符合“唯一性、可扩展性”原则的校园数字地图编码方案 利用颜色编码和二维码完成校园数字地图美化 教学难点： 理解编码的“可扩展性”原则，并在校园楼宇编码中预留新增空间的编码位； 熟练运用工具将校园空间介绍信息编码为二维码 重难点设计原因： 制定编码方案是本课核心任务，“唯一性”确保编码能准确标识单个空间，“可扩展性”满足校园未来新增空间的编码需求，这两个原则是编码实用性的关键，也是学生理解编码本质的基础；颜色编码和二维码美化是编码知识的延伸应用，能将抽象编码转化为直观、便捷的信息呈现形式，符合课标“数字化学习与创新”的要求，且与教材中“校园数字地图建设”的最终目标直接相关，因此将二者设为重点。 “可扩展性”是编码设计的进阶要求，四年级学生对“预留未来需求”的抽象思维能力较弱，难以理解“编码位数与新增空间的关联”，需结合校园实际空间数量与未来可能的变化进行引导；此外，学生此前较少接触二维码生成工具，对“信息输入—工具操作—二维码应用”的流程不熟悉，操作中可能遇到信息格式错误、工具使用不当等问题，因此将二者设为难点。 教学策略 1. 情境教学法：以启明学校“校园编码与数字地图设计”活动为核心情境，贯穿全课，让学生在真实任务中理解编码价值，激发学习兴趣。 2. 探究式学习法：通过“分析初始编码合理性”“制定教室编码规则”“优化颜色编码方案”等探究任务，引导学生自主思考、合作交流，逐步掌握编码知识与技能。 3. 直观演示法：针对二维码生成等复杂操作，教师通过屏幕演示工具使用流程，降低学生操作难度；利用表格、图片呈现编码示例，帮助学生理解抽象规则。 4. 实践操作法：设计“制作座位卡”“绘制美化数字地图”等实践任务，让学生动手操作，将编码知识转化为实际成果，提升实践能力。 教学过程 课堂导入 教师活动：情景描述： 展示启明学校校园图片，提问：“同学们，我们每天在校园里学习、活动，你能说出这些地方的名字吗？如果有新同学来学校，怎么快速帮他找到想去的地方呢？” 启明学校最近正在发起一项活动，让学生对校园的各个区域进行编码，并根据编码信息设计一张校园数字地图。想一想，你认为校园中有哪些信息需要编码?请为学校合理地设计编码。 学生活动：观察图片，回答教师关于校园地点名称的问题，思考帮助新同学找路的方法。 教师活动：引出本课主题：启明学校想通过编码和数字地图解决这个问题，今天我们就一起学习《用编码为校园建立“秩序”》。 学生活动：倾听教师引导，明确本课主题与学习内容。 问题设计： 问题一：你认为校园中有哪些信息需要编码?请为学校合理地设计编码。 问题二：在设计好校园编码后，我们如何利用颜色编码和二维码去美化我们的校园编码？ 设计意图： 结合学生熟悉的校园环境提问，激活生活经验，引发学习兴趣。直接呈现教材目录，让学生清晰了解本课学习框架，与PPT内容保持一致，为后续探究奠定基础。 活动1：学校功能区域的划分 教师活动：展示学校功能区域划分表格，说明启明学校校园内共有四个不同的功能区域，这四个区域当前的编码设计详见表格。 提问：“表格中的编码设计是否足够合理？和同学交流你的想法。” 组织学生小组讨论后，邀请小组代表分享观点，教师总结：“编码能区分功能区域，但未体现具体楼宇，后续需完善。” 学生活动：观察表格，理解四大功能区域的编码含义，小组讨论编码合理性并分享。 教师活动：布置任务：试着制定编码规则，给每间教室进行编码，学校教学楼、教室布局以及欢欢和毛毛所在教室如图所示。最后，请制作座位卡。 巡视指导学生编码与座位卡制作，收集典型作品。 学生活动：根据楼层与教室编码提示，制定教室编码规则，动手制作座位卡。完成后，部分学生展示座位卡，说明编码思路。 教师活动：提供背景：学校各个功能区域所包含的实际空间及数量如表所列。 布置任务：为推进数字化建设，学校计划重新对各个功能区域进行编码设计。本次编码设计时需考虑各个楼宇空间，特别是预留今后可能会增加的空间。针对数字地图的建设目标，尝试为学校的不同功能区域设计编码，并描述设计理由。 学生活动：阅读空间数量表，小组讨论编码方案，确定编码位数、符号类型及每位含义。 设计意图: 通过分析初始编码的合理性，培养学生批判性思维，理解编码需“具体、准确”。教室编码与座位卡制作任务，将编码规则转化为具体实践，落实“唯一性”原则，与PPT“思考与探索”活动一致，提升动手能力。 活动2：制定学校数字地图编码方案 教师活动：布置任务：合理完善启明学校的编码设计，在表中填写你的设计方案。编码过程中需要充分考虑编码的唯一性和可扩展性。 邀请小组展示编码方案，教师点评，强调“每位含义清晰”“能预留新增空间”。 学生活动：填写编码方案表格，尝试举例。展示方案，倾听点评，完善自己的方案。 设计意图: 结合校园实际空间数量设计方案，让学生理解编码“唯一性”的实际应用；通过“预留新增空间”提示，突破“可扩展性”难点。小组合作形式培养学生协作能力，与PPT“探索”任务一致，落实“制定编码方案”的重点目标。 活动3：校园数字地图美化 教师活动：提问：如何让数字地图更直观？我们可以用颜色编码！ 知识建构：颜色编码是一种利用视觉感知对信息进行分类和传达的方法。使用颜色进行信息编码时，为了保证区分度，选取的颜色种类不宜过多。结合颜色编码的特点，对学校不同功能区域的编码规则进行优化，让新编码更有利于学校的数字地图建设。 学生活动：思考颜色与功能区域的匹配，确定颜色编码，标注在数字地图上。 教师活动：布置任务：校园中不同的实体空间发挥着不同的作用，尝试选择合适的信息科技工具，将这些空间的介绍信息编码为二维码，并将其应用于校园数字地图建设。 巡视指导，帮助学生解决二维码生成中的问题（如信息输入错误）。 学生活动：观看教师演示，选择校园空间，输入介绍信息，生成二维码。将二维码粘贴/插入数字地图对应位置，完成美化。 设计意图： 颜色编码任务让学生掌握“视觉化信息传达”方法，突破“地图直观性”问题；二维码生成实践落实“数字化学习与创新”素养，与PPT“思考与探索”任务一致。教师示范降低操作难度，帮助学生突破“二维码制作”难点，完成“数字地图美化”重点目标。 课堂小结 教师活动： 展示PPT“总结”页面，引导学生回顾：“今天我们完成了哪些任务？编码要遵循什么原则？” 邀请学生分享收获：“你设计的编码方案有什么特点？颜色和二维码让地图有了什么变化？” 学生活动: 结合PPT总结页面，回顾本课学习任务，回答编码原则。 分享自己的编码方案特点、颜色与二维码的作用，梳理学习收获。 设计意图: 结合PPT总结框架，帮助学生系统梳理本课知识，形成完整认知。学生分享收获，强化对编码价值的理解，提升信息社会责任，呼应本课主题。 教学反思 优点：本课严格遵循教材PPT内容，以启明学校情境为线索，将“功能区域划分—编码方案制定—地图美化”层层递进，符合四年级学生认知规律。通过小组讨论、动手制作、工具实践等活动，充分调动学生积极性，落实了四大核心素养。特别是“预留新增空间”的提示，有效帮助学生理解“可扩展性”原则，突破难点；二维码生成演示降低了操作门槛，多数学生能完成任务。 不足：在“制定编码方案”环节，部分小组因对“编码位数与楼宇数量的匹配”理解不深，方案出现重复或无法预留空间的问题，教师巡视指导时对个别小组关注不够及时；此外，颜色编码环节，部分学生选择的颜色对比度不足，影响地图直观性，教师未提前强调“颜色区分度”的具体标准。 改进方向：下次教学可提前准备“编码位数示例卡片”，帮助学生直观理解“可扩展性”；在颜色编码环节，展示“高对比度颜色搭配示例”，明确设计标准。同时，增加“方案互评”环节，让学生互相点评编码方案的合理性，提升批判性思维与协作能力。 学科网（北京）股份有限公司 $