第四单元第16课《设计编码游戏》教学设计2025-学2026年河北大学出版社信息科技四年级全一册

16《设计编码游戏》教学设计 一、教学目标（依据2022版课标） （一）核心素养目标 1. 数据意识：理解编码与解码的对应关系，知道统一规则是信息准确传递的基础，认识校验位在降低传输错误概率中的作用。 2. 计算思维：通过设计编码游戏，亲历“制定规则—编码—传输—校验—解码—纠错”的完整流程，初步建立信息可靠性的思考逻辑。 3. 信息素养：能在“快乐传真”游戏中应用编码规则，提升信息处理的严谨性，树立信息安全与准确传递的意识。 4. 数字化实践与创新：能自主设计一套可执行的编码、解码及校验规则，完成信息传递与纠错实践，培养数字化问题解决能力。 （二）知识与技能目标 1. 能说出编码、解码、校验位的定义，明确编码规则唯一性的重要性。 2. 能设计一套针对数字/字母/图案的编码、解码及校验规则，并填写表4-12。 3. 能在“快乐传真”游戏中完成编码传递、校验纠错、解码还原的操作，记录传输结果。 （三）过程与方法目标 通过“情境激趣—规则设计—游戏实践—研讨优化”的环节，让学生在小组合作中体验编码传递的完整流程，提升逻辑推理与协作能力。 （四）情感态度与价值观目标 感受编码技术在生活中的实用价值，激发探究数字世界秩序的兴趣，培养严谨细致的科学态度和团队合作意识。 二、教学重难点 （一）教学重点 1. 设计一套唯一、清晰的编码与解码规则，明确编码与信息的一一对应关系。 2. 掌握校验位的设计方法，能在信息传递中判断错误、尝试纠错。 （二）教学难点 1. 保证编码规则的唯一性，避免信息解码时出现歧义。 2. 设计合理的校验位，实现“发现错误—定位错误—还原信息”的纠错流程。 三、学情分析 四年级学生已在上一课《图像编码传递游戏》中掌握了基础编码与解码逻辑，对像素编码、校验位有初步认知，具备一定的小组合作与动手实践能力。但学生对“规则唯一性”“校验位设计”的抽象理解仍需强化，需通过游戏化任务降低认知门槛，在实践中突破难点。 四、教学准备 1. 教具：多媒体课件（含“快乐传真”游戏示例、编码规则模板）、校验位演示板、数字/字母卡片。 2. 学具：学生学习单（含表4-12、表4-13、表4-14）、彩色笔、草稿纸。 3. 环境：多媒体教室，4人一组便于合作探究与游戏开展。 五、教学过程 （一）情境导入，唤醒旧知（5分钟） 1. 游戏回顾：播放“快乐传真”小游戏片段，提问：“大家玩过‘快乐传真’吗？为什么最后一位同学复述的信息经常和原始信息不一样？” 2. 旧知衔接：回顾上节课图像编码知识，提问：“我们可以用什么方法让信息传递更准确？”引出课题：《设计编码游戏》——用编码规则保障“快乐传真”的信息准确性。 3. 课标对接：结合2022版课标“数据与编码”模块要求，明确本节课核心任务：设计编码规则，解决“信息传递失真”的问题。 （二）新知探究，明确编码核心（8分钟） 1. 编码规则的核心要求 提问引导：“如果我们要传递数字‘5’，怎么设计编码才能让所有人都看懂，不会误解成‘3’？” 教师总结：编码规则必须满足唯一性——一个信息对应唯一编码，一个编码对应唯一信息。 示例参考：展示数字编码示例（如0=000、1=001…9=1001），强调规则清晰、无歧义。 2. 校验位的作用 问题驱动：“编码传递时如果某一位写错了，怎么快速发现错误？”引出校验位概念：在编码后增加1位，用于验证前面编码的正确性。 规则讲解：以奇偶校验为例，校验位=1表示前面编码中1的个数为奇数，校验位=0表示为偶数，接收端通过计算判断是否出错。 （三）实践探究，设计编码规则（12分钟） 1. 任务一：小组合作设计编码规则 明确要求：以小组为单位，选择传递数字0~9或26个英文字母，完成表4-12的填写： 确定需要编码的信息类型（数字/字母/图案）； 制定编码与解码规则（如二进制编码、手势编码、图形编码）； 设计校验位规则（如奇偶校验、求和校验）； 举例说明编码与解码过程。 支架支持：提供编码规则模板，提示学生保证规则唯一性，避免信息歧义。 小组实践：教师巡视指导，重点关注规则唯一性与校验位设计。 2. 小组展示与研讨 展示交流：选取2组学生展示表4-12，讲解编码规则与校验逻辑。 研讨聚焦： ① 表中的编码规则是否确保了唯一性？ ② 设计的编码、解码规则还有哪些优化空间？ 教师点评：肯定合理设计，指出歧义问题，强调“规则统一是准确传递的前提”。 （四）游戏实践，检验编码效果（12分钟） 1. 任务二：“快乐传真”编码传递游戏 游戏流程： ① 小组确定待传递的4条原始信息（如数字组合、字母单词）； ② 按设计规则编码，增设校验位，填写表4-13； ③ 任选1~2个编码信息，修改其中1位模拟传输错误； ④ 小组间互换编码信息，进行解码与校验。 操作要求：严格按照编码规则传递，记录校验结果与解码过程，填写表4-14。 2. 研讨纠错与优化 问题研讨： ① 是否能准确找到出错的信息？ ② 是否能根据规则定位错误位置并还原原始信息？ 小组分享：分享校验与纠错的经验，教师补充：双重校验（行+列）可更精准定位错误，提升信息可靠性。 （五）课堂小结与拓展（3分钟） 1. 知识梳理：师生共同回顾本节课核心内容： ① 编码规则的核心：唯一性、清晰性； ② 完整流程：编码→增设校验位→传输→校验→解码→纠错； ③ 核心素养：严谨的信息处理意识、计算思维。 2. 生活拓展：提问：“生活中还有哪些场景用到了编码校验？（如身份证号、银行卡号、二维码）”，引导学生联系生活，感受编码技术的实用价值。 3. 课后作业： ① 完善表4-12、表4-13、表4-14的填写，优化编码规则； ② 制作PPT介绍自己小组的编码游戏规则，下节课分享。 六、板书设计 设计编码游戏 1. 核心概念 编码：信息→符号（唯一对应） 解码：符号→信息（还原） 校验位：验证信息准确性，发现/定位错误 2. 核心流程 原始信息→编码→增设校验位→传输→校验→解码→还原信息 3. 核心要求 编码规则：唯一性、清晰性 校验规则：能发现错误，尝试定位错误 学科网（北京）股份有限公司 $