第3单元 第2课 计算机中的编码 教学设计.docx

《第2课计算机中的编码》教学设计

教学内容分析

《生活中的编码》是2024年江苏凤凰技术科学出版社四年级上册的第3单元的第2课，共有四个部分：活动1：想一想：字符编码及其作用、活动2：议一议：统一编码规则的原因、活动3：做一做：图像编码中的像素和活动4：议一议：彩色图像中的像素表示。

本课旨在引导学生理解计算机内部如何处理和存储信息，特别是字符编码和图像编码的基本概念。本课内容不仅是对计算机基础知识的一次深入探索，也是培养学生信息意识、计算思维及数字化学习与创新能力的关键一环。通过学习，学生将认识到编码是计算机处理信息的基石，理解编码的多样性和重要性。

学情分析

四年级学生已具备一定的信息技术基础，能够熟练操作计算机进行简单的文字处理和图片浏览。然而，对于计算机内部如何表示和处理这些信息，他们可能知之甚少。此阶段的学生好奇心强，喜欢动手实践，但抽象思维能力尚在发展中，需要通过直观、生动的例子和实践活动来帮助他们理解复杂的概念。

教学目标及核心素养指向

1.增强对计算机处理信息方式的好奇心，认识到编码是信息交流与存储的基础。（信息意识）

2.理解字符编码（如ASCII码）的基本概念和图像编码中的像素概念，理解字符编码和图像编码的基本原理，培养学生逻辑思维和抽象思维能力。（信息意识、计算思维）

3.探索不同编码方式的应用，理解彩色图像中像素的颜色表示方法（如RGB模型），激发创新思维，尝试简单的编码实践。（计算思维、数字化学习与创新）

4.理解统一编码规则对于信息交流和共享的重要性，培养尊重知识产权和遵守信息规范的意识。（信息社会责任）

教学重难点

教学重点：

理解字符编码（如ASCII码）的基本概念和图像编码中的像素概念，理解字符编码和图像编码的基本原理

教学难点：

探索不同编码方式的应用，理解彩色图像中像素的颜色表示方法（如RGB模型），激发创新思维，尝试简单的编码实践。

重难点设计原因：

理解字符编码（如ASCII码）的基本概念和图像编码中的像素概念是计算机处理信息的两大基石，为后续学习打下坚实基础。而色彩编码涉及多个维度的信息（红、绿、蓝三原色的组合），对学生来说较为抽象，需要借助直观展示和动手操作来加深理解。

教学策略

生活化情境导入：用学生熟悉但稍感困惑的实例（如乱码短信、颜色失真的图片）引发他们的好奇心，让学生意识到编码在日常生活中的重要性，从而激发他们的学习兴趣。

多媒体辅助教学：展示ASCII码表、像素图像及其放大效果、RGB色彩模型等，将抽象概念具体化、直观化。通过动态演示和静态图示相结合的方式，帮助学生建立清晰的认知框架。

任务驱动教学：设计一系列由易到难的任务，如让学生尝试用ASCII码表示简单句子、绘制并计算图像像素数量、分析彩色图像中的RGB值等。通过完成任务，学生能够在实践中加深对编码原理的理解和应用能力。

小组合作探究：让学生围绕统一编码规则的重要性、不同编码方式的应用场景等议题展开讨论。通过小组合作，学生可以相互启发、共享资源、共同解决问题，从而培养他们的团队协作能力和批判性思维。

教学过程

课堂导入

情景描述：

对于字符、图像、声音等不同类型的信息，需要采用不同的编码方案进行二进制转换，以便计算机能高效、准确地识别和管理。

问题设计：

问题一：在计算机中，为什么我们需要使用编码来表示文字、图片等信息？请举一个生活中的例子说明。

问题二：你知道ASCII码是什么吗？请尝试说出ASCII码中，大写字母A和小写字母a分别对应的数字编码是多少？

设计意图：

通过情景描述和问题设计，引发学生好奇心，激发探索欲，自然过渡到编码主题。

活动1：想一想：字符编码及其作用

问题设计：

ASCII码是基于拉丁字母设计的一套计算机编码系统。下表中列举了部分ASCIⅡ码，想一想：英语单词“ok”经过计算机编码后的二进制数是什么?

字符编码为字符与二进制编码建立了一一对应的关系，从而确保字符在计算机中能够被正确地表示、存储和传输。常用的字符编码标准有标准ASCII码、汉字国标码等。

小贴士：

为了使计算机能够识别更多的字符，我们需要不断完善各类编码标准。在汉字国标码GB2312发布后，我国又陆续推出了GBK、GB2312—2000、GB18030等汉字编码标准，以适应更多的汉字和更广泛的应用场景。

教师活动：播放【微视频】汉字编码。

设计意图:

通过问题设计、知识建构和视频播放，讲解ASCII码等字符编码的基础知识，让学生理解计算机如何用数字表示文字，为后续学习图像编码做铺垫。

活动2：议一议：统一编码规则的原因

问题设计：

不同的使用场景和文化差异等会让人对相同的信息产生不同的理解。观察下图，思考并讨论：如果计算机使用了不同的编码规则，会出现什么结果?

统一的编码规则是计算机处理、交换、存储和显示信息的基础