第二单元第6课 字符编码用途广（教学设计）信息科技泰山版四年级上册（新教材）

第6课 字符编码用途广 教学设计 课题 第6课《字符编码用途广》 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 四年级 学习 目标 【核心素养】 信息意识： 认识字符编码在数字设备文字输入、存储和传输中的重要作用，理解字符编码是人与计算机沟通的桥梁，体会编码在信息处理中的核心价值。 计算思维： 能够理解ASCII码、拼音输入法、手写输入、语音输入等不同字符编码方式的基本原理，分析各种编码方式的优缺点，能根据需要创建简单的个性化字符编码规则。 数字化学习与创新： 能够运用图形化编程软件中的“变量”功能为字符创建临时编码，能够利用输入法中的自定义短语功能实现个性化编码，体验字符编码在实际生活中的应用。 信息社会责任： 了解汉信码是我国自主制定的二维码国际标准，感受中国在编码技术领域的自主创新成就，增强民族自豪感和科技报国意识。 【教学目标】 知识与技能： 了解ASCII码、Unicode等常见字符编码的基本概念，知道汉字输入法（音码、形码、音形码）的分类与特点，认识二维码、自定义短语等字符编码的应用形式。 过程与方法： 通过探究汉字输入法的编码规则，体验从拼音到汉字的编码转换过程；通过自创编码规则进行交流，体验编码的设计与应用过程。 情感、态度与价值观： 在探究字符编码的过程中感受编码让人类与数字设备沟通成为可能，培养对信息科技的兴趣与探索精神。 重点 理解字符编码的作用与常见形式（ASCII码、输入法编码、二维码等），体验字符编码的设计与应用。 难点 理解数字设备只识别0和1，字符编码是将人类语言转换为数字语言的过程；理解不同输入法（音码、形码）的编码原理差异。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 教学设计 教学设计 教学设计 一、新课导入 1.情景引入——从《新华字典》说起 《新华字典》收录了十多万个汉字！如果我们要从这本字典里找一个字，比如“编码”的“编”字，可能需要好几分钟才能翻到。 如果我们在电脑或手机上输入这个字需要多长时间呢？（教师演示：在电脑上快速输入“bianma”，屏幕上瞬间出现“编码”两个字） 为什么在字典里翻半天找不到的字，在数字设备上一瞬间就能输入出来？数字设备是怎么“认识”我们输入的汉字的？ 2.揭示课题 同学们说得对！数字设备之所以能“认识”汉字，是因为我们给每个字符都制定了编码规则——把人类的文字变成数字设备能“读懂”的数字语言。今天我们就来学习——字符编码用途广！ 板书：字符编码用途广 二、新知学习 （一）数字设备的“语言”——0和1 1.计算机只认识0和1 同学们，你们知道吗？虽然数字设备能做很多神奇的事情——看电影、玩游戏、画画、写文章……但它们的“大脑”其实只认识两个数字：0和1。（展示计算机内部以二进制工作的示意图） 就像一盏灯只有“开”和“关”两种状态一样，计算机内部的电路也只有“通电”和“断电”两种状态，分别用1和0来表示。 问题： 计算机只认识0和1，那我们输入的汉字“你好”，计算机是怎么“看懂”的呢？（计算机需要把汉字“翻译”成0和1组成的编码。） 2.ASCII码——英文世界的编码规则 为了让计算机能处理文字，人们制定了许多字符编码规则。其中最早、最著名的一个就是ASCII码。（展示ASCII码表图片） ASCII码用8位二进制数（如01000001代表字母A，01000010代表字母B）给常用的英文字母、数字和符号进行编码。 但是ASCII码只能编码英文和少量符号，面对我们庞大的汉字——十多万个汉字，它完全不够用！ （2） 汉字的编码——中文输入法的智慧 1. 汉字的数量问题 英文字母只有26个，可以在键盘上每个字母做一个按键。但汉字有十多万个，不可能在键盘上为每个汉字造一个按键。 那怎么办呢？中国人经过长期探索，发明了多种汉字输入法，对汉字进行编码。 2. 三种汉字编码方式 • 音码：根据汉字的读音编码。比如拼音输入法，输入“ma”，出现“妈、麻、马、骂”等字。不需要特殊记忆，会拼音就能打字！ • 形码：根据汉字的字形编码。比如五笔字型输入法，把汉字拆成字根，按字根对应的按键输入。输入速度快，但需要记忆字根表。 • 音形码：结合读音和字形两种方式编码。比如自然码、小鹤音形等，兼顾了易学和高效。 3. 体验活动——拼音输入法 同学们每天都在用拼音输入法，但你们有没有想过：当你在键盘上按下“ni hao”时，计算机是怎么把它变成“你好”的呢？ （拼音输入法就是把拼音字母组合转换成对应汉字的过程，这也是一种编码——从拼音编码到汉字编码的转换。） 4. 智能输入法 随着人工智能技术的发展，手写输入和语音输入越来越普及。 手写输入：在屏幕上写字，设备识别手写轨迹并转换成文字。 语音输入：对着设备说话，设备把声音转换成文字。 不管输入形式怎么变化，都需要对字符进行特殊的编码，只是编码方式更加复杂。 （3） 二维码——看得见的字符编码 同学们，你们在生活中见过这个图案吗？（展示二维码图片） 没错，这就是二维码！它也是对字符的一种编码方式。 二维码可以记录各种信息——网址、文字、联系方式等。我们常用的“扫码支付”“扫码加好友”，背后都是字符编码技术在起作用。 （4） 个性化编码——自定义短语 除了已有的编码规则，我们还可以根据需要，对字符规定新的编码规则。 （展示输入法中的“自定义短语”设置界面） 比如，我们可以设置：输入“dz”自动打出“电子计算机”；输入“xx”自动打出“信息科技”。这样，用简单的字母缩写就能输入长短语，这也是一种个性化的字符编码！ 三、实践探究 活动一：自创编码大挑战 同学们，现在我们知道了字符编码的原理。接下来，我们自己也来当一回“编码设计师”！ 任务： 与同桌合作，创建一套编码规则，使用字母和数字来代表一些常用的短语。 参考示例： • 用“wj”代表“今天天气真好！” • 用“xq”代表“放学后一起去打球。” • 用“bs”代表“祝你生日快乐！” 编码要求： • 至少为5个常用短语制定编码； • 编码规则要清晰，让其他同学也能看懂； • 把编码规则写下来，与同学交换“密码本”，看谁能最快破译对方的编码！ 分享交流： 请几位同学展示自己设计的编码规则，其他同学尝试破译。比一比，谁的编码既方便记忆又不容易混淆？ 活动二：图形化编程中的“临时编码” 在图形化编程软件中，我们可以通过“变量”功能为一个或一段字符命名，这也是一种对字符的临时编码。 教师演示：创建一个变量“问候语”，将值设为“你好，欢迎来到编程世界！” 学生操作：创建一个变量，存入一句自己喜欢的话，然后用“说”积木让角色说出变量中的内容。 思考交流： 这种方式和我们刚才自创的编码规则有什么相似之处？ 四、知识拓展 汉信码由中国物品编码中心研发，拥有完全独立的自主知识产权。它具有以下优点： • 支持多语言编码：不仅支持汉字，还支持多种文字； • 抗干扰能力强：即使二维码有部分污损，仍然可以正确识别； • 信息密度高：同样大小的二维码，汉信码能存储更多信息。 汉信码是我国自主创新和国家标准国际化的典范，提升了我国在国际二维码技术领域的话语权！ 思考交流： 你还知道哪些我国自主制定的信息科技标准或技术？（如北斗卫星导航系统、5G技术、AVS视频编码标准等） 五、课堂小结 通过本节课的学习，你学到了什么？ • 计算机只认识什么？（0和1） • 什么是ASCII码？（用二进制数为英文字符编码的规则） • 汉字输入法有哪几种编码方式？（音码、形码、音形码） • 二维码是什么？（对字符进行编码的一种方式，生活中广泛应用） • 我们自己能设计编码规则吗？（可以，如自定义短语） 字符编码就像一座桥梁，把我们人类的语言和数字设备的语言连接在一起。没有字符编码，我们就无法用电脑打字、用手机发消息。编码，让沟通成为可能！ 六、作业布置 1. 回家后，在电脑或手机的输入法中查找“自定义短语”或“快捷短语”功能，为至少3个常用短语设置个性化的编码缩写，下节课分享使用体验。 2. 观察生活中的二维码（商品包装、宣传海报、支付码等），思考它可能编码了什么信息，用手机扫描验证自己的猜测。 七、板书设计 字符编码用途广 一、计算机的语言：0和1 二、常见字符编码   ASCII码 → 英文字母、符号   汉字输入法 → 音码·形码·音形码   二维码 → 网址、文字等信息 三、个性化编码   自定义短语 & 变量临时编码 四、编码的作用   人→编码→数字设备（沟通的桥梁） 观察情境，思考问题 明确本课学习主题 了解计算机只认识0和1的基本原理 认识ASCII码，理解英文和符号的编码方式 了解汉字输入法的三种编码方式 思考讨论：拼音输入法是怎么工作的？ 了解手写输入和语音输入的编码原理 观察二维码，讨论它在生活中的应用 了解自定义短语功能，感受个性化编码的便利 小组合作设计个性化编码规则 交换编码规则进行破译挑战 动手操作图形化编程软件，创建变量作为字符的临时编码 回顾总结，分享收获 交流表达 预习下一课 从《新华字典》查字的“慢”与电脑打字的“快”形成鲜明对比，引发认知冲突，激发探索字符编码的兴趣 从计算机只认识0和1这一“根本约束”出发，帮助学生理解字符编码的必要性 以汉字输入法为切入点，贴近学生每天使用输入法的实际经验 用学生熟悉的手写输入、语音输入拓展认知，体现技术发展 引入二维码和自定义短语，让学生看到字符编码在生活中的广泛应用 培养实践能力 通过自创编码规则并进行破译游戏，让学生亲身体验编码的设计与解码过程，加深对字符编码原理的理解 将图形化编程中的“变量”概念与“字符编码”相联系，体现知识的迁移应用 培养表达能力 培养自主学习能力 教 学 反 思 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $