从编码到解码（教学设计）2025-2026学年四年级上册信息科技苏科版

该小学信息科技教学设计围绕编码解码原理、信息传输步骤、生活及数字世界应用、视频压缩展开，以“破案解密”情境导入，通过凯撒密码解密任务体验步骤，总结“编码-传递-解码”逻辑，再借视频采证（打不开视频）理解数字编码解码，最后探索视频压缩，形成从具体到抽象的学习支架。 特色为情境任务驱动与实践操作结合，以“破案”为主线，通过凯撒密码解密（计算思维：分解问题、识别模式）、视频解码器应用（数字化学习与创新：用工具解决问题）、视频格式转换（信息意识：理解传输作用），将抽象概念转化为可操作任务，提升学生核心素养，资料结构清晰，教师易实施，有效突破重难点。

课题 从编码到解码 主备课人 LIJUN 总课时 审核人 备课时间 课型 信息技术常规课 使用人 上课时间 内容 围绕“编码和解码的基本原理、信息传输过程中的编码解码步骤、生活及数字世界中的编码解码应用、视频压缩与格式转换”展开，通过情境任务和实践操作，帮助学生理解编码解码的核心逻辑与作用 教学 目标 1.认识编码和解码在信息存储和传输中的重要性，理解其是数字化时代信息处理的关键环节（信息意识） 2.在理解和实践编码和解码过程中，能对问题进行分解，识别编码模式（计算思维） 3.能利用数字化工具辅助编码和解码学习，如使用解码器、格式转换软件进行操作（数字化学习与创新） 4.明白编码在保障信息安全中的作用，在日常生活中注意保护自身信息安全（信息社会责任） 教学 重点 体验信息传输过程中的编码与解码步骤 教学 难点 理解编码和解码在数字化传输中的作用 教具 准备 机房 教 学 过 程 一、情景导入 教师活动： 出示情境“近期，公安机关根据线人来报，有一伙犯罪分子将要在我市进行不法交易线人将情报送至相关人员手中，今天就让我们一起帮忙来抓住坏人吧！”，引导学生阅读情境内容 学生活动： 认真阅读情境，激发参与兴趣，做好参与“破案”的准备 学生预回答： 预回答1：线人送的情报会不会是加密的呀？我们怎么才能知道具体信息呢？ 预回答2：我想快点看看情报内容，帮警察叔叔抓住坏人 设计意图： 通过案情情境创造悬念，激发学生的学习兴趣和探索欲望，为后续解密任务铺垫 二、新课讲授 （一）解密情报：体验编码与解码基础 教师活动： 出示加密情报密文（IULGDB、HOHYHQ、SP、ROG、VWUHHW），提问“你看得懂这份密信吗？它是正常的单词吗？”，随后分发解密规则表和学习单，引导学生根据规则解密，将解出的时间、地点记录在学习单上待学生完成后，投屏展示学生答案，组织交流解密过程，介绍凯撒密码并播放相关视频，明确“根据规则将密文转化为明文的过程就是解码，解码是编码的逆过程” 学生活动： 观察密文并思考教师问题，对照解密规则表尝试解密，记录结果后参与交流，分享自己的解密思路，观看视频了解凯撒密码 学生预回答： 预回答1：我看不懂这份密信，每个字母组合都不像认识的单词 预回答2：我按照规则表，把密文中的E对应明文A，F对应B，一步步替换，解出地点是OLDSTREET 预回答3：原来这种按规则替换字母的方式就是解码呀，还挺有意思的 设计意图：通过具体的解密任务，让学生在实践中体验编码与解码的步骤，突破教学重点，让学生在趣味活动中自然掌握核心知识 （二）体验信息传输过程：总结编码解码逻辑 教师活动： 提问“从线人传出这份密信到同学们解开的过程中，经历了哪些步骤？你能总结出通信的一般过程吗？”，根据学生回答板书“编码——传递——解码”接着提问“如果我们没有事先与线人说好解码的规则，我们能够破译出这份密信吗？”，引导学生得出“编码与解码规则必须一致”的结论并板书最后举例交通信号灯的编码解码逻辑（红灯=停、绿灯=行、黄灯=谨慎通过），提问“你在生活中还见过哪些编码与解码的过程？” 学生活动： 回顾解密全过程，交流并总结通信步骤，围绕规则一致性展开讨论，结合生活实例分享见过的编码解码场景 学生预回答： 预回答1：经历了线人加密（编码）、传递密信、我们解密（解码）这三步，通信一般过程就是编码——传递——解码 预回答2：没有规则肯定解不出来，编码和解码必须用同一个规则才行 预回答3：我觉得扫码支付也是，付款信息被编码，商家设备解码后才能收到钱 设计意图： 帮助学生从具体任务中抽象出编码解码的核心逻辑，通过生活实例联系，让学生理解编码解码的普遍性，为后续理解数字化场景应用奠定基础 （三）视频采证：感受数字世界的编码解码 教师活动： 提问“警察执法时会怎样记录犯罪证据？”，随后分发缺乏对应解码器的视频文件，说明“这是警察拍摄的犯罪证据视频，但在电脑上打不开，大家想想为什么，怎样才能还原证据？”待学生发现问题后，讲解“警察拍摄视频是对信息编码，电脑打开视频是解码，不同视频需要对应的解码器”，演示安装VLC播放器，引导学生总结数字化传输中编码解码的流程 学生活动： 思考并回答教师问题，尝试打开视频文件，发现无法打开的问题并分析原因，观看教师演示安装播放器，总结数字世界编码解码的过程 学生预回答： 预回答1：警察会用相机或执法记录仪拍视频留证据 预回答2：视频打不开可能是电脑没有对应的打开软件，是不是需要安装解码器呀？ 预回答3：原来数字信息传输也要先编码再解码，没有合适的解码器就没法还原信息 设计意图： 通过“视频打不开”的实际问题，让学生直观感受数字世界中隐性的编码解码过程，理解编码解码在数字化传输中的关键作用，突破教学难点 （四）视频压缩：探索不同编码方式的影响 教师活动： 提问“警察需要把视频发送给法院，但视频数据量很大，有什么办法让视频变小一点？”，出示文件传输图片说明视频压缩的优势接着提问“视频压缩的原理是什么？”，展示不同编码方式的填格子图，引导学生发现“不同编码规则可得到相同结果，但编码长度不同”，得出“通过优化像素重复信息减少数据量”的结论播放视频压缩原理视频，介绍常用视频格式的优缺点，演示视频格式转换，让学生尝试操作并查看视频大小变化 学生活动： 讨论视频变小的方法，观察填格子图并分析编码差异，观看视频了解压缩原理，尝试进行视频格式转换，对比转换前后的视频大小 学生预回答： 预回答1：可以把视频剪短，或者压缩一下，这样数据量就小了 预回答2：我发现左边的编码方式写的数字多，右边的少，但填出的图形一样，原来重复的信息可以优化 预回答3：转换格式后视频真的变小了，这样传输起来会更快 设计意图： 通过视频压缩任务，让学生体会不同编码方式对数据量的影响，理解编码技术在信息传输效率中的作用，培养数字化工具应用能力 三、课堂小结 教师活动： 播放视频压缩对网络交互的便捷性相关视频，提问“你还能回忆起今天知道的通信的一般过程吗？”，引导学生总结课堂知识，拓展介绍恩尼格玛机 学生活动：观看视频，回顾并总结本节课核心知识，了解恩尼格玛机相关内容 学生预回答： 预回答1：通信的一般过程是编码——传递——解码，而且编码和解码规则要一致 预回答2：今天知道了生活和数字世界都有编码解码，还学会了用播放器解码、转换视频格式 设计意图： 梳理课堂核心内容，强化学生记忆，通过拓展知识激发学生进一步探索编码技术的兴趣，巩固学习效果 个案补充 错误纠正 板书 设计 从编码到解码 一、通信一般过程：编码——传递——解码 二、核心要求：规则一致 三、压缩原理：优化重复信息 四、应用：生活场景、数字设备、视频格式转换  教学 反思 学科网（北京）股份有限公司 $