3.12二值的黑白图像（教学设计）-四年级信息科技全一册同步备课系列（人教版2024）

该小学信息科技教学设计聚焦二值黑白图像的0、1编码原理及编码长度与信息量的关系，通过军训方阵视频导入，以红白牌举牌状态对应0、1编码，从生活实例构建直观认知，搭建数字编码学习支架。 亮点在于通过图像与编码双向转换实践深化原理理解，结合个性化黑白图案设计与编码互换活动，融入点阵字库文化传承案例，培养计算思维与数字化创新能力，实践操作与小组合作提升学生编码技能，助力教师高效传递抽象知识。

12.二值的黑白图像 学科 信息科技 年级 4年级 备课时间 主备人 教案持有教师 备课组 成员 教学内容 课 题 12.二值的黑白图像 课 型 新授课 课时 第 1课时 课程标 准要求 了解编码长度与所包含信息量之间的关系；知道计算机中图片、文字等信息是用0和1的不同排列组合来表示的。 学科核心素养目标 信息意识：通过观察黑白方块图与0、1编码的对应关系，感受数字编码在图像表示中的应用，建立用数字思维看待图像信息的意识。 计算思维：通过黑白方块图与0、1编码的相互转换实践，理解“图像→编码→存储→还原”的计算逻辑，培养抽象表征能力。 数字化学习与创新：体验设计个性化黑白图案并编码的过程，尝试用数字编码进行创意表达。 信息社会责任：了解点阵字库的原理，认识数字化技术对文化传承的支撑作用。 教学重点 1.了解编码长度与所包含信息量之间的关系； 2.知道0和1能表示计算机中的图片信息。 教学难点 1.理解编码长度与信息量的关系； 2.掌握图像编码的排列规则。 教学方法 实践操作法、探究发现法、小组合作法 教 学 过 程 教学活动 教师活动 学生活动 教学意图 环节1 导入新课 1.展示军训方阵表演视频，分析红白牌组合形成文字图案的原理； 2.提问：两种状态（举牌/不举牌）如何用数字表示？引出0和1编码。 观察方阵表演，思考两种状态的数字表示方法。 从生活实例出发，建立二进制编码的直观认知。 环节2 0、1 编码和黑白方块图之间的相互转化 1.活动1：图像→编码 （1）示范箭头图案编码：用0表示白色方块，1表示黑色方块； （2）指导完成练习图案的编码转换。 活动2：编码→图像 （1）提供编码序列“0010000111001011110011100”（5×5排列）； （2）指导按行列重新排列后解码还原图像。 活动3：编码长度探究 引导对比不同复杂度图案的编码长度，发现信息量关系。 1.完成图像到编码的转换练习； 2.实践编码到图像的还原过程； 3.分析编码长度与信息量的关系。 通过双向转换实践，深入理解图像编码原理。 环节3 设计属于自己的黑白方块图 1.提供方格纸模板，指导学生设计独特黑白图案； 2.组织编码互换活动： （1）设计图案并编码 （2）交换编码单 （3）解码还原图案 （4）对比验证准确性； 3. 设置创意评分环节。 1.设计个性化黑白图案； 2.参与编码互换和解码验证活动。 培养创新设计能力，巩固编码解码技能。 环节4 拓展与提升 1.了解点阵字库 （1）点阵字库中的文字也是黑白方块图 （2）专用字符编辑程序的应用； （3）演示Windows专用字符编辑程序操作。 了解点阵字库和字符编辑技术。 建立理论联系，拓展编码技术应用认知。 环节5 总结 引导学生总结： （1）0、1编码与黑白图像的对应关系 （2）编码长度与信息量的正比关系 （3）点阵字库的工作原理； 归纳核心知识点 巩固所学知识，培养生活中的观察应用能力。 学习评价与反思 评价内容 达成情况 1.能完成黑白图像与0、1编码的相互转换 2.能理解编码长度与信息量的关系 3.能设计个性化图案并准确编码 4.能正确解码他人编码还原图像 ☆☆☆☆☆ 1.明确任务分工，开展组内协作 2.积极参与小组讨论，分享观点 3.能举例说明二值编码在生活中的应用 4.交流合作，促成新认知 ☆☆☆☆☆ 1 学科网（北京）股份有限公司 $