2.4有趣好玩的编码（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规则的定义、应用及设计原则，通过“猜生肖魔术”情境导入，利用四张生肖卡片的“有/无”回答生成编码，将生活现象与抽象编码知识关联，搭建从兴趣探索到原理理解的学习支架。 特色在于情境化与游戏化教学深度融合，“猜生肖魔术”激发信息意识，“设计暗语编码表”活动培养数字化学习与创新能力，拓展延伸环节分析编码长度问题提升计算思维。具体实例如分组解码游戏、家庭互动任务，既落实知识目标，又为教师提供可复用的活动设计和清晰的素养培养路径，助力高效教学。

课题 有趣好玩的编码 课型 新授 设计时间 9月1日 教学目标 信息意识 通过游戏体验编码在生活中的实用性，感知信息编码的必要性。 计算思维 理解编码规则的定义，分析编码设计的逻辑性与原则（如唯一性、可扩展性）。 数字化学习与创新 通过设计暗语编码表，培养信息编码的创新能力和实践应用能力。 信息社会责任 认识到编码在信息传递中的规范性和安全性，体会技术对社会的价值。 教学重点、难点 重点：编码规则的定义与应用，编码设计的原则（如唯一性、可扩展性）。 难点：如何设计高效、可扩展的编码方案，理解编码位数与信息量的关系。 教学准备 网络机房、多媒体课件、课件。 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，上节课我们知道了编码在生活中很有用，今天咱们先来玩一个“猜生肖魔术”，谁愿意当我的小助手？ 师：我这里有四张卡片，每张卡片上有几个生肖。你只需要告诉我“你的生肖有没有出现在卡片里”，不用说出生肖，我就能猜中！咱们先看第一张卡片（展示第一张卡片：兔、马、羊、猴），你的生肖在里面吗？ 生：没有！ 师：好，老师记下来“没有”。再看第二张卡片（展示第二张卡片：虎、羊、猴、猪），你的生肖在里面吗？ 生：有！ 师：不错，“有”。第三张卡片来啦（展示第三张卡片：牛、猴、鸡、猪），你的生肖在里面吗？ 生：没有！ 师：“没有”。最后一张卡片（展示第四张卡片：鼠、虎、龙、蛇、狗），你的生肖在里面吗？ 生：有！ 师：（故作思考状）“没有、有、没有、有”……我知道啦！你的生肖是“龙”，对不对？ 学生A：哇！老师你怎么猜对的？ 师：不仅我能猜对，你们学会今天的知识后，也能当“小魔术师”！想知道其中的秘密吗？这就和我们今天要学的“编码”有关——《有趣好玩的编码》。 二、新知探究 1.解密“猜生肖魔术” 师：魔术的秘密藏在“编码”里！大家看黑板上的“生肖编码表”（指向挂图），每个生肖都有一个唯一的4位数字编码，这4位数字从左到右，正好对应我们刚才的“第一张到第四张卡片”。 师：大家还记得编码里的数字代表什么吗？ （停顿，等待学生思考） 师：对啦！如果数字是“0”，就表示生肖“没有”出现在对应卡片里；如果是“1”，就表示“有”出现在卡片里。 师：刚才同学的回答是“第一张没有、第二张有、第三张没有、第四张有”，把“没有”换成0，“有”换成1，大家能写出对应的编码吗？（请学生在任务单上写，1名学生上台写） 生：上台写出“0101” 师：看看编码表，“0101”对应的生肖是——（全班齐答“龙”）！这就是老师猜对的秘密！ 师：再考考大家，“鼠”的编码是0001，谁能说说鼠出现在哪张卡片里？ 生：0001表示第一张没有（0）、第二张没有（0）、第三张没有（0）、第四张有（1），所以鼠只在第四张卡片里！ 师：太对了！编码就像“密码”，每一位都有固定含义，而且每个事物的编码都是唯一的，这样才能准确传递信息。 2.设计“纸条暗语” 师：编码不仅能玩魔术，还能在生活中传递秘密消息呢！比如以前打仗时，士兵会用简单符号传消息，避免被敌人看懂。今天咱们就来设计“纸条暗语”，用“-”代表1，“・”代表0，传递军队行动的消息。 师：我们要传递的消息包含三个特征：①军队（红军/蓝军）；②兵种（步兵/骑兵）；③行动（进攻/防守）。首先得给每个特征设计编码——要区分2个选项（比如红军和蓝军），至少需要几位数字呀？ 生：1位！用0代表一个，1代表另一个！ 师：太聪明了！咱们一起约定：军队（红军=0，蓝军=1）、兵种（步兵=0，骑兵=1）、行动（进攻=0，防守=1）。那一个完整的事件，就是三个特征的编码组合，比如“红军步兵进攻”，对应的编码是什么？ 生：红军0、步兵0、进攻0，所以是000！用符号表示就是“・・・”（因为0是“・”，1是“-”）！ 师：完全正确！现在请大家在任务单上，把剩下的事件编码填完整，填完后和同桌互相检查（展示任务单表格，学生填写，教师巡视）。 事件 军队编码 兵种编码 行动编码 完整编码 暗语符号（-=1，・=0） 红军步兵进攻 0 0 0 000 ··· 蓝军骑兵进攻 1 1 0 110 --· 蓝军步兵防守 1 0 1 101 -·- 红军骑兵防守 0 1 1 011 ·-- 师：请第三组的同学分享你们的答案（第三组展示，答案正确）。大家发现了吗？只要提前约定好“特征-编码”的规则，哪怕只用“-”和“・”，也能准确传递消息！ 三、巩固练习 师：现在咱们分组玩游戏！两人一组，一人当“发信人”，一人当“收信人”： 1.发信人从任务单里选一个事件，只写“暗语符号”在纸条上； 2.收信人根据约定的规则，解码出事件； 3.两人交换角色，再玩一次。 （学生分组游戏，教师巡视指导，重点关注编码与符号的对应是否正确） 师：时间到！请第二组展示一下你们的游戏过程。 生（发信人）：我写的是“・--”。 生（收信人）：“・”是0，“-”是1，“・--”是011→红军骑兵防守！ 师：完全正确！看来大家已经掌握了简单的编码传递方法啦！ 四、拓展延伸 师：刚才我们传递的都是简单事件，如果要传递“蓝军步兵防守，急需弓箭”这样的长消息，之前的编码不够用了。有人想了个新方案，给每个词单独设计编码（展示方案）： 步兵=01，骑兵=10，蓝军=001，红军=100，进攻=110，防守=111，弓箭=0001 师：大家觉得这个方案能解决长消息问题吗？分组讨论3分钟，说说这个方案有什么问题。（学生分组讨论） 师：请第五组分享你们的想法。 生：我们觉得有问题！比如“蓝军步兵防守，急需弓箭”，编码是001（蓝军）+01（步兵）+111（防守）+0001（弓箭），连起来是“001011110001”。但我们不知道哪里断句——比如“0010”是“蓝军+0”（没意义），还是“00+10”（没意义），会认错消息！ 师：太精彩了！这个方案的问题就是“编码长度不统一”，导致接收方无法确定“哪里是一个词的结束”，产生“断句歧义”。那怎么解决呢？其实可以让所有编码长度一样（比如都用4位），这样连起来就能按4位一段分开，就不会错啦！ 五、课堂小结 师：今天我们玩了两个有趣的编码游戏，谁能说说你学到了什么？ 生：我知道编码是唯一的，每个数字/符号都有固定含义。 生：我会设计简单的编码传递消息，还知道编码长度不统一会有歧义。 师：大家说得都很好！编码就像“信息的钥匙”，唯一的编码能帮我们准确识别事物，清晰的规则能帮我们传递消息。生活中还有很多编码，课后大家可以找一找，看看它们有什么规律！ 练习设计 和家人玩“猜生肖魔术”，把编码原理教给家人。 板书设计 有趣好玩的编码 0=不出现，1=出现 符号：-=1，・=0 问题：编码长度不统一→断句歧义 解决：尽量让编码长度一致 课后反思 学科网（北京）股份有限公司 $