综合实践——编码（教学设计）数学北师大版四年级上册（新教材）

该小学数学教学设计聚焦数字编码的认识、规则探究与应用，通过旧知回顾（大数读写、比较）巩固前序知识，借助身份证号码创设认知冲突，引导发现数字的编码作用，搭建从计数到编码的学习支架。 特色在于以生活实例（身份证、学号等）为载体，通过任务驱动（拆解编码、设计选手编码）培养数学眼光（观察生活编码）、数学思维（逻辑分析规则）、数学语言（表达编码方案），小组合作与方案交流提升信息处理和实践能力，为教师提供清晰流程与可操作活动，助力核心素养落地。

综合实践——编码 教学设计 课程基本信息: 学科·版本 数学·北师大版 授课班级 授课教师 年 级 学 期 单 元 综合实践 课 题 编码 教学目标： 1.知识技能：认识生活中各类数字编码，知晓编码在生活中的广泛用途；探究常见编码的组成规则，能解读编码蕴含的各类信息；能运用编码相关知识，解决生活里简单的实际编码问题。 2.素养能力：经历观察、探究、设计、交流的过程，发展逻辑思维与信息处理能力；能结合实际需求设计简单的编码方案，提升知识迁移与实践应用能力。 重点难点： 1.教学重点：理解数字编码的构成规则，掌握编码承载信息的基本方式。 2.教学难点：结合实际场景需求，设计科学唯一且简洁实用的编码方案。 教学流程 一、课前导入 【设计意图】通过大数读写、数的大小比较练习，巩固前序单元的知识内容；借助身份证号码创设认知冲突，引导学生发现数字除了计数之外的作用，激发探究兴趣，自然引出数字编码的学习主题。 1.旧知回顾 （1）填空 ①某市GDP总值约为一千八百六十三亿七千五百四十八万元。横线上的数写作( )，省略亿位后面的尾数约是( )亿。 预设：学生能根据数位顺序写出大数，用四舍五入法求近似数。 答案：186375480000；1864 ②钓鱼岛的面积为三十八万三千八百平方米，写作( )平方米，省略“万”后面的尾数约是( )万平方米。 答案：383800；38 （2）选择题 把9700560、3亿、197860000、1002385006按从大到小的顺序排列，正确的是（ ）。 A．9700560＜3亿＜197860000＜1002385006 B．3亿＞1002385006＞197860000＞9700560 C．1002385006＞197860000＞3亿＞9700560 D．1002385006＞3亿＞197860000＞9700560 学生独立思考后选择，指名说清比较大小的方法。 预设：先统一单位，再比较位数，位数相同从最高位比起。 答案：D 2.情境导入 师：同学们，我们每天都在和数字打交道，数字最常见的用途就是计数。大家看看身份证上的数字，它们也只是用来计数的吗？ 预设1：应该不是，身份证号是每个人专属的。 预设2：这些数字里应该藏着个人的信息。 3.引出新课 师：其实这些数字暗藏规律，有着丰富的专属信息，今天我们就一同探寻数字编码的奥秘。（板书课题：综合实践——编码） 二、探究新知 学习任务一：生活中的编码 【设计意图】通过展示图书ISBN、快递单号等生活实例，让学生直观感知数字编码在生活中的广泛应用，初步体会编码承载信息的特点，为后续深入探究编码规则做好认知铺垫。 1.梳理信息 师：数不仅可以表示数量，还可以表示编码。编码中蕴含着丰富的信息，在生活中有着广泛的应用。大家想一想，你在生活中哪些地方见过数字编码？ 预设1：图书后面的条形码。 预设2：快递单上的快递单号。 预设3：身份证号码、车牌号。 2.分析解答 （1）认识国际标准书号（ISBN） 师：图书条形码就是这本书的“身份证”，国际标准书号是国际通用的出版物标识编码。大家观察一下，这个编码分成了几部分？ 预设：用短横线分成了好几段，每一段应该代表不同的信息。 讲解：ISBN编码包含地区代码、出版社代码、书序码、校验码等信息，每一本书的编码都是唯一的。 （2）认识快递单号 师：我们日常购物、收发快递也能见到数字编码。每个包裹都有独一无二的编码，可以实时追踪快递的物流信息。 预设：原来快递单号也是编码，能知道包裹从哪里寄来、有没有签收。 （3）引出设计任务 师：生活里到处都藏着数字编码，接下来我们小组合作，为“我爱祖国”主题活动的选手设计编码，大家愿意挑战吗？ 师：设计之前，我们先思考三个问题：什么是编码？不同的编码有什么共同特点？设计选手编码需要考虑哪些问题？ 学生先独立思考，再和同桌简单交流。 3.任务小结 数不仅可以表示数量，还可以表示编码；编码是信息的载体，在生活的各个领域都有广泛应用。 学习任务二：编码的奥秘 【设计意图】通过拆解身份证号码、学号两个典型编码，引导学生自主探究编码的组成规则，理解每一段数字对应的具体信息，掌握编码的结构特点，为自主设计编码积累方法与经验。 1.梳理信息 师：编码是信息的载体，把信息按规则用一组代码表示，实现了从一种形式到另一种形式的转换。大家收集过哪些编码？这些编码是怎样编出来的？今天我们就以身份证号码、学号为例，解开编码的奥秘。 2.分析解答 （1）探究身份证编码规则 师：我国大约有14亿人口，每个公民身份号码都是唯一的。身份证号码是由18位数字组成，大家猜一猜，每一段数字都代表什么信息？ 学生大胆猜测，教师逐步讲解各段含义： 前6位：地址码，分别对应省、地级市、县（区）的行政代码 第7-14位：出生日期码，对应出生的年、月、日 第15-17位：顺序码，其中第17位，奇数表示男性，偶数表示女性 第18位：校验码，用来检验身份证号码的正确性 师：知道了这些规则，我们拿到一个身份证号，就能读出很多个人信息了。 （2）探究学号编码规则 师：我们学校大约有1200人，每名同学的学号都是唯一的。大家试着拆解一下这个学号，看看里面藏着什么信息。 预设1：前面四位应该是入学年份，2024年入学。 预设2：03是班级，3班。 预设3：32是班里的编号，最后一位1是性别，男生。 教师总结：学号一般包含入学年份、班级、个人编号、性别信息，结构清晰，方便管理。 （3）讨论：编码蕴含的信息越多越好吗？ 师：我们设计编码的时候，是不是把所有信息都放进去越好？ 预设1：不是，信息太多的话，编码会很长，不好记。 预设2：只放需要的关键信息就行，不然用起来不方便。 小结：编码并不是蕴含信息越多越好，只保留需要的关键信息即可；同时要保证每个编码唯一对应一个对象，才能准确区分。 3.任务小结 编码有固定的组成规则，每一段数字对应明确的信息；优质的编码具备唯一性、简洁性、规范性的特点。 学习任务三：设计编码方案 【设计意图】引导学生迁移已有的编码认知，经历“筛选信息—确定位数—制定规则—形成方案”的完整设计过程，培养逻辑思维与信息整合能力，突破“设计编码方案”的教学难点。 1.梳理信息 师：准确、完整、不重复的编码可以简捷高效地传达信息。现在请各小组合作，为“我爱祖国”主题活动设计选手编码方案。 2.分析解答 （1）筛选关键信息 师：大家先想一想，选手编码里可以包含哪些信息？哪些是必须的，哪些可以不用放进去？ 小组讨论后汇报，预设会提到：年级、班级、姓名、性别、活动形式、比赛顺序号、年龄等。 引导学生筛选：姓名可以不用，因为数字编码不方便写汉字；年龄、身高这些不需要，保留核心信息即可。 最终确定核心信息：年级、活动形式、比赛顺序号、性别。 （2）确定编码位数 师：每一部分信息用几位数字表示比较合适？ 预设1：年级可以用1位数字，因为小学最多6个年级。 预设2：活动形式有6种，用1到6分别对应六种活动。 预设3：选手有300人，比赛顺序号要用3位，两位数最多只能编99个，不够用。 （3）形成编码方案 各小组根据讨论结果，填写编码方案表，明确编码规则、每部分含义，并举出编码示例。 教师巡视指导，提醒学生注意规则清晰、编码不重复。 3.任务小结 设计编码要先确定需要的关键信息，再规定每部分的数字位数与含义，最终形成的方案要保证编码唯一、规则清晰、简洁实用。 学习任务四：选手编码交流会 【设计意图】通过小组分享与互评，让学生在交流中优化编码思路，深化对编码科学性、实用性的理解；通过拓展字母符号编码，打开学生思路，提升灵活设计编码的能力。 1.梳理信息 师：每个小组选一名代表，来分享你们的编码方案，讲一讲设计思路。其他同学认真听，想一想哪个小组的方案更准确完整，你们小组的方案还有没有可以完善的地方。 2.分析解答 （1）方案分享与评价 出示示例编码方案：包含年级、活动形式、比赛顺序号、性别四部分，每部分对应明确的数字规则。 师：大家觉得这个方案怎么样？有什么优点？ 预设1：编码规则很清楚，每一段数字对应什么信息都写明白了。 预设2：编码长度合适，不长，方便记录和识别。 预设3：每个选手的编码都是唯一的，不会重复。 （2）拓展延伸 师：如果在编码中加入字母或符号，可以怎样设计呢？ 预设1：可以用拼音首字母区分活动形式，比如S代表诗歌朗诵。 预设2：可以用短横线把不同部分分开，看起来更清楚。 小结：可用字母区分活动类型，用符号分隔信息，能让编码更直观、易识别。 3.任务小结 优秀的编码方案规则清晰、信息准确、简洁实用；编码的设计形式可以灵活多样，核心是满足使用场景的需求。 三、课堂练习 【设计意图】通过学号解读、宾馆房间编码两道练习题，巩固学生解读编码、运用编码规则的能力，检验对本节课知识的掌握程度，提升知识应用能力。 1.学号编码问题 育红小学是九年一贯制学校，学校在每个学生入校时就给编了一个号码。编码规定最后一位是1的表示男生，最后一位是2的表示女生，YH表示是育红小学。如YH202511032表示在育红小学2025年入学的11班学号为3号女生。 （1）YH201801272表示 。 （2）请你给在2021年入学的8班18号男生编号： 。 学生独立完成，指名分享解题思路。 答案：（1）育红小学2018年入学的1班学号为27号女生；（2）YH202108181 2.宾馆房间编码问题 某宾馆有A、B两栋客房大楼，A栋有9层，B栋有12层，每层有20个房间。如果“A0915”表示A栋第9层的15号房间，那么“B1010”表示（ ）。 A．B栋第1层的1号房间 B．B栋第10层的1号房间 C．B栋第10层的10号房间 D．B栋第1层的10号房间 学生独立思考选择，集体订正。 答案：C 四、课堂延伸 【设计意图】将编码知识延伸到真实生活中，引导学生主动观察生活里的编码现象，深化对编码应用价值的理解，培养用数学眼光观察生活的习惯。 课后任务：观察并收集生活中3种不同的数字编码，试着用今天学到的方法解读它们蕴含的信息，下节课和同学们分享你的发现。 五、课堂总结 【设计意图】通过师生共同梳理，系统建构数字编码的核心知识体系，回顾编码的特点、组成规则与设计方法，强化学生的信息意识与数学应用意识。 1.师生回顾 师：今天我们一起探究了数字编码的奥秘，大家回忆一下，我们学到了哪些知识？ 师生共同梳理核心知识点： 数不仅可以表示数量，还可以表示编码 编码是信息的载体，把信息按规则用一组代码表示 准确、完整、不重复的编码可以简捷高效地传达信息 设计编码要保证唯一性、简洁性、实用性 2.学生分享 师：谁来说说这节课你有什么收获？设计编码的时候要注意什么？ 预设1：我知道了身份证号码每一位都有含义，能看出一个人的出生日期和性别。 预设2：设计编码不能信息太多，要简洁，还要保证每个人的编码都不一样。 预设3：生活里很多地方都用到编码，数学就在我们身边。 3.教师总结 师：今天我们认识了数字编码，解开了编码里的奥秘。编码是我们生活中非常实用的数学工具，它让信息传递更高效、更准确。希望大家以后多观察生活，发现更多编码的秘密，用数学知识解决更多生活中的问题。 六、板书设计 综合实践——编码 1.数字的两种作用 （1）表示数量 （2）表示编码（承载信息） 2.常见编码示例 身份证号：地址码+出生日期码+顺序码+校验码 学号：入学年份+班级+编号+性别 3.设计编码原则 唯一、简洁、信息明确 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $