无线通信的编码与解码（教学设计）2025-2026学年四年级上册信息科技清华版

课 题 无线通信的编码与解码——莫尔斯电码收发实验 课时数 教学内容 教材第94-99页内容 课型 教学目标 1.信息意识：认识无线通信中编码与解码的关键作用，理解莫尔斯电码在信息传输中的历史与现实价值。 2.计算思维：通过分析点（·）、划（—）与停顿的组合规则，培养符号转换与逻辑推理能力。 3.数字化学习与创新：能使用简易工具（如手电筒、蜂鸣器）完成莫尔斯电码的编码与解码实践。 4.信息社会责任：了解莫尔斯电码在救援、军事通信中的应用，树立规范传递信息的严谨态度。 教学重点 莫尔斯电码的编码规则（点、划、停顿）；常用字符的电码表示 教学难点 理解“有限符号组合表示无限信息”的逻辑；实际收发中对信号时长的准确控制。 教学准备 课件 ○教具 ○学具 ○作业单 ○其他： 教学过程 环节 教师组织/学习任务/学生活动 二次备课 1、 导入 （一）导入：神秘的“嘀嗒”声 情境创设： 播放剪辑视频——1912年泰坦尼克号沉没时，报务员持续发送“SOS”信号，最终被附近船只接收。提问：“这串‘嘀—嘀—嘀—嗒—嗒—嗒—嘀—嘀—嘀’的声音为什么能挽救生命？它藏着什么信息？” 学生活动： 自由发言猜测信号含义，结合教材第94页“思 考”栏目，初步感知“声音长短组合可以代表文字”。 设计意图：通过真实历史事件激发兴趣，引出“莫尔斯电码是无线通信的早期编码方式”。 二、新授 （二）新授：莫尔斯电码的奥秘 1. 核心概念解析 电码构成： 展示莫尔斯电码表，讲解： 点（·）：短促信号，时长约0.1秒（如手电筒快速闪烁），读作“嘀”。 划（—）：长信号，时长约0.3秒（如手电筒长亮），读作“嗒”。 停顿规则：字母内点划间隔1秒，字母间间隔3秒，单词间间隔5秒（可类比“说话换气”）。 历史背景： 简述1837年莫尔斯发明电码的故事：“用电流通断模拟点划，让信息首次实现跨洋传递。第一份电报内容是‘上帝创造了何等奇迹’！” 2. 实践活动一：电码记忆与转换（7分钟） 任务：“破译SOS信号” 出示SOS电码“···———···”，引导学生对照电码表发现规律：三短（S）、三长（O）、三短（S）。 小组竞赛：快速记忆常用电码（如A:·—，B:—···，1:·————），完成学习单“字符-电码匹配”练习。 3. 实践活动二：简易电报机收发实验 材料准备： 发射端：空纸盒（开小孔）、细绳（模拟电线）、手电筒/蜂鸣器。 接收端：记录纸、铅笔（记录点划）。 操作步骤： 制作装置： 将细绳穿过纸盒小孔，两端打结固定，模拟“有线电报线”； 发报员用手电筒闪烁（或按压蜂鸣器）控制信号长短。 收发练习： 编码：发报员将明文（如“HELP”）转换为电码，按规则发送（例：H:···· E:· L:·—·· P:·——·）； 解码：收报员听声/看光记录点划，对照电码表还原明文，记录员填写实验表（如下）： 发送明文 电码记录 接收明文 通信是否成功 HELP ···· · ·—·· ·——· □是 □否 安全提示：使用手电筒时避免直射眼睛，蜂鸣器音量控制在教室可听范围。 三、课堂小结与拓展 （三）课堂小结与拓展 1. 知识梳理 对比总结： 莫尔斯电码与第一课学过的凯撒密码有何不同？（前者通过信号长短编码，后者通过字母替换）。 核心结论：编码的本质是“规则化的符号转换”，规则越简单，抗干扰能力越强（如SOS信号全球通用）。 2. 现实意义 展示现代应用案例：军事通信中的加密电码、航海救援信号、盲人盲文（点划触觉编码）。 讨论：“如果发报时将‘SOS’错发成‘SOO’，可能导致什么后果？”（引导学生认识准确性的重要性）。 3. 拓展任务 基础任务：完成教材第99页练习，用莫尔斯电码加密自己的学号（如“202501”→“··—— ——— ···— ···— ·—· —·”）。 探究任务：回家后用“拍手+跺脚”方式给家长发送密信（如“吃饭了”=“·— ··· ——·”），记录对方解码成功率。 板书设计 无线通信的编码与解码——莫尔斯电码收发实验 ┌─ 历史渊源 │ ├─ 1837年莫尔斯发明电码 │ └─ 泰坦尼克号SOS救援（···———···） ├─ 编码规则 │ ├─ 基本符号：点（·）= 嘀，划（—）= 嗒 │ └─ 停顿：字母内1秒，字母间3秒，单词间5秒 ├─ 实践应用 │ ├─ 手电筒闪烁发报 │ └─ 蜂鸣器声码接收 └─ 核心逻辑：简单符号 → 无限信息 作业布置及设计 基础作业 拓展作业 完成教材第98页“实验活动”记录表，补全收发失败原因分析（如“点划时长混淆”“停顿时间不足”）。 搜集一个“用声音/灯光传递信息”的生活案例（如交通信号灯、救护车鸣笛），下节课分享其“编码规则”。 教 学 反 思 亮点 不足 改进措施: 通过“历史情境+动手实验”，学生能直观理解电码原理，90%的小组成功完成“HELP”收发任务。 部分学生对“停顿时长”控制不准，需增加“节拍器辅助练习”环节。 下次可引入在线莫尔斯电码转换器（如https://morsecode.world/international/translator.html），对比人工与机器解码的差异。 学科网（北京）股份有限公司 $