浙教版（2023）四年级上册第15课 编码的验证优化 教学设计.docxVIP

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《编码的验证优化》教学设计

一、学习内容分析

《编码的验证优化》课程将巩固学生对编码过程的理解，并将之前学习的编码原理应用于实际情景中。学生已经通过《从数据到编码》等课程中了解编码的基本概念，并在《编码长度与信息量》及《数据有关联》中深化了理解与应用。通过《编码的规则制订》的学习，学生已能自行制定编码规则。本节课《编码的验证优化》将在此基础上，引导学生进一步实践，验证编码准确性并尝试优化，以提升其计算思维和编程效率，为后续编程学习奠基。

二、学情分析

四年级的小学生在信息科技课程中学习《数据编码》时，正处于认知发展的关键阶段，他们对数字世界充满好奇，但同时可能对抽象概念的理解存在限制。学生们对于如何将日常信息转换成计算机可以理解的语言感到新奇，但对编码背后的逻辑和规则需要更具体和直观的解释。他们可能已经有了使用简单符号代表信息的经验，例如用符号或颜色表示状态，但对于编码的规范化和系统化过程可能不太熟悉。因此，教学设计需要注重将编码过程具体化，并且通过实际操作和生动的例子来增强学生的理解。

学习目标

教学目标

核心素养指向

1.通过编码的实践操作，了解不同的编码规则传递效率都会存在一定的差异。

2.通过分析不同编码规则的优劣，优化编码规则，提高编码效率。

3.能够根据需要运用不同的编码规则对信息进行表达，认识数据编码的价值与意义。

【信息意识】能对看到、体验到的信息进行梳理和简单推导，认识到我们所处的世界，不仅数据无处不在，编码也是如此。

【计算思维】在真实情境中，能对验证编码准确性并尝试优化，

【信息社会责任】对于信息技术创新所产生的新事物具备积极的学习态度，让学生体会数据与编码在真实情境中的应用，进一步理解编码对世界秩序的影响。

四、教学重难点

重点：能够根据需要运用不同的编码规则对信息进行表达

难点：通过分析不同编码规则的优劣，优化编码规则，提高编码效率。

通过小组合作、实践探究、分析归纳、迁移应用辅以教师指导等多种方式逐一突破。

五、课前准备

学习环境：普通教室或计算机教室

学习资源：学习单、视频

设计思路

1.整体设想

通过编码的实践操作，让学生了解不同的编码规则传递效率会存在一定的差异，通过分析不同编码规则的优劣，优化编码规则，提高编码效率。

2.教法学法

讲授法、任务驱动法、讨论法、探究学习等

3.情境与任务

任务一：进行编码破解，记录破解每个编码所需要的时间。

任务二：分组使用不同的编码规则对课桌进行编码，并记录编码长度和编码。任务三：讨论数据传输的基本流程，完成数据传输示意图。

任务四：在班级物品编码的基础上，为学校物品设计编码方案。

4.学生活动

讨论、思考、实践、练习、总结

5.核心素养的落实

知道不同的编码规则传递效率会存在一定的差异，了解编码后的数据要简单明了，便于理解、传递、交流。

能够通过分析不同编码规则的优劣，优化编码规则，提高编码效率。

能够根据需要运用不同的编码规则对信息进行表达，认识数据编码的价值与意义。

6.评价设计

学生在操作过程中，教师进行过程性巡视指导并及时纠正，组内同学相互帮助；展示学生作品，师生共同评价，最后教师进行总结性评价。

七、学习过程

（一）活动导入

学习内容与活动

设计意图

活动导入，知识探索

出示4种编码：旗语编码、摩尔斯码、颜色编码、手势编码，请同学们根据相应的编码方式破解其编码表示的是哪个单词，并记录破解每个编码所需的时间。

通过对比，发现每种编码方式在解码同一个单词的时候花费的时间存在差异。进而发现生活中其它事物的编码，不同的编码规则传递效率都会存在一定的差异。

（二）认知建构

学习内容与活动

设计意图

认知建构，提出问题

在生活中，编码后的数据要简单明了，便于理解、传递、交流。通过检测实际的传递效果，可以验证编码的效率

思考：应该如何设计选择最优的编码以提高编码的传递效率？

让学生了解编码后的数据要简单明了，便于理解、传递、交流。

（三）编码实践

学习内容与活动

设计意图

出示4种不同的编码规则，根据不同的编码规则为课桌生成相应的编码

同一个物品使用不同的编码规则，哪一种编码更简单、合理？

学生分组使用不同的编码规则对课桌进行编码，并记录编码长度和编码，思考编码的合理性

通过实践操作，对比分析，感受不同编码规则的优劣与合理性

（四）编码的有效性

学习内容与活动

设计意图

1.现在教室里的课桌根据不同的编码规则生成了4种编码，哪一种编码可以帮助维修人员精准定位相应的课桌呢？

2.在选择你认为最合适的编码规则时要考虑采用这种编码能否准确的被接收方接收，把相应的理由填写到表格中

展示不同小组对同一事物的编码，通过传递交流，让学生感受不同编码的差异

（五）分析优化

学习内容与活动

设计意图

请你谈一谈看了4个编码规则