资源简介

课例名称 编码中的奥秘
年级 四年级 章节 单元五 活动二
课时安排 1课时
执教教师 学校
一、教学内容分析
本节课内容选自信息科技教材四年级下册第五单元活动二。在上一活动理解了编码概念和作用的基础上，本活动将通过案例分析探索编码如何表示信息及其普遍规则，进而探讨编码长度与信息量的关系，知道编码需要考虑效率与实用性，培养学生计算思维、数字化学习与创新能力。
二、教学对象分析
本课的教学对象为四年级的学生，他们正处于逻辑思维迅速发展的时期，已经具备了一定的比较、归纳能力以及初步理解抽象概念的能力。在先前的学习活动中，学生们已经对编码有了初步的认识，了解了编码的基本定义、组成要素及其在实际应用中的作用。这一知识背景为本节课深入探索编码规则、编码长度与信息量之间的关系奠定基础。
三、教学目标
知道用编码可以表示信息，学会从编码中提取信息准确解码。 认识编码规则的重要性，能从简单的编码实例中抽象、推理出编码的规则，理解不同编码规则的编码效率和解码差异。 理解编码长度与信息量的关系，知道编码时需要考虑编码长度和信息量之间的平 衡，提升计算思维。
四、教学重点与难点
教学重点：知道编码可以表示信息，理解编码长度与信息量的关系。 教学难点：理解编码长度与信息量的关系，能从编码中提取信息准确解码。
五、教学环境（软、硬件）
教师机、课件、学习单（锦囊）
六、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入 出示四格漫画，引导学生思考这些编码蕴含的信息具体是什么： ①门牌号码601房间的楼层信息； ②列车车次G79列车类别信息； ③车牌号码湘A车辆所属地域信息； ④公路编号G4公路等级信息。 引出课题：《编码中的奥秘》 观察四格漫画，结合漫画和生活常识思考答案： ①601的6表示6层楼； ②G79的G表示高速动车； ③湘是湖南，A表示长沙； ④G4的G表示高速公路，属于最高级。 通过四格漫画鼓励学生运用生活常识去推断这些编码所代表的具体内容，唤醒已有知识经验，调动学生对编码奥秘的好奇心与探究渴望。
体验探索 1.出示探究内容和问题 探究内容：班上即将迎来一位从外地来的新老师，同学们对新老师都很好奇。班主任给大家提供了一些有关新老师的信息： 身份证号码（部分显示）、家乡车牌号码的前两位是湘 C、原来所在地的邮政编码是 510630。 问题①. 根据班主任提供的信息，可以知道新老师哪些个人基本情况？ 问题②. 新老师身份证号码的最后一位不是数字而是 X，你知道是为什么吗？ 2.明确探究形式和方法，进行探究指导 声明规则：以小组形式展开讨论，如果遇到困难，可以领取 “锦囊”（学习单），根据锦囊提示继续探究。 指导学生进行探究。 3.交流、总结探究成果 邀请、倾听学生进行汇报，教师从而总结：我们可以根据生活常识直接得出编码表示的信息，还可以查找资料推断出编码表示的信息。说明编码有规则和规律。 1.小组探究 阅读探究内容和问题，进行小组讨论，并记录讨论结果，如有困难则领取“锦囊”。 2.小组汇报交流 学生进行汇报，和其他同学交流自己的思考和猜想。 例如：老师现住湖南湘潭，1998年8月30日出生，性别为女。家乡也是湖南湘潭。但之前没住在湖南。 通过探究新老师的身份证号码、家乡车牌号、和原来所在地的邮政编码，得出新老师的个人情况。这一环节是从编码中提取信息进行解码的过程，可以提升学生获取信息的意识和能力。
任务一、用编码表示信息 1.分类细说编码如何表示信息 ①直观型： 楼层信息： “F16”代表 16 层（“F”——floor 的首字母），“B2”代表地下 2 层（ “B”——basement的首字母）； 列车信息：用字母表示列车类别，数字表示车次编号。 ②分级分类型： 邮政编码：在全国范围内分区域进行编码，四级六码。 公路编码：根据公路等级分为国道、省道、县道和乡道等。并用字母和数字组成。 2.展示编码规则差异 编码是将信息按照某种规则从一种形式转换为另一种形式的过程。如：文字转字母、文字转数字…… 同样的信息按照不同的编码规则，会得到完全不一样的编码。以北京为例：车牌第一位 “京” ；固定电话区号 “010”；邮政编码前两位 “10”；身份证号码前两位“11”都代表北京。 3.探究汽车车牌编码的规则 探究内容：汽车车牌号的第一位是汉字，为省、自治区、直辖市的简称；第二位是英文字母，代表汽车所在省的地市一级代码。请上网查一查下面车牌的归属地是哪里。湘D XXXX，鲁B XXXX，粤A XXXX。 总结：省份编码、地市代码 1.理解编码的规则 学生仔细观看教师出示的案例，理解有些编码规则非常直观，有些编码规则则比较复杂，需要对编码进行分级、分类，每一级都有其规则。 2.了解编码规则差异 学生倾听并了解同一内容在不同编码规则下的表现差异。 3.完成探究 学生借助人工智能工具、网上搜索工具进行小组探究。 汽车车牌编码规则：湘 D XXXX 湘D XXXX 湖南衡阳 鲁B XXXX山东青岛 粤A XXXX 广东广州 通过分析直观型与分级分类型的两类编码实例，学生从这些实例中抽象出编码的普遍规则，并且能理解不同编码规则下的编码形式表现的差异。培养学生抽象问题的思维。
任务二：编码长度与信息量的关系 探究编码长度与信息量之间的关系。 1.提出探究问题 探究①：编码长度与信息量之间是否存在关系？ 问题：这三个门牌号分别表示什么？ 探究②：编码长度与信息量之间的关系是什么？ 案例： 2.进行探究总结 通过探究①②，我们可以知道：编码的长度不同，编码中包含的信息量就不同。编码的长度越长，可以表示的信息量越多。那么，编码长度是越长越好吗？ 3.继续探究编码效率问题 探究③：编码长度是越长越好吗？ 问题：某企业共有 10 个生产车间，采用以下规则为产品进行编码： 生产日期（8 位）加生产车间编号（2 位）。例如，2023020501 表示 2023 年 2 月 5 日在 1 车间生产的。如果想要缩写成 8 位， 你认为可以去掉哪两位？ 总结：编码长度并不是越长越好。去掉不需要编码的数据可以节省数据传输和存储的成本。 因此，在编码时需要考虑编码长度和信息量之间的平衡。 学生小组讨论，解答探究问题，得出探究结论。 探究①解答： 1205：12楼5号房； 3-1205：3栋12 楼5号房； D-3-1205：D区 3栋12楼5号房。 探究①结论：编码长度与信息量之间存在关系。 探究②结论：编码的长度越长，可以表示的信息量越多。 探究③解答： 去掉前两位。因为前四位表示生产年份，2023至2100还有70余年，所以这70余年里前两位编码“20”不会产生任何变化，所以即使代表年份的含义，也不一定需要。 探究③结论：编码长度并不是越长越好。 通过探究：“编码长度与信息量之间是否存在关系？编码长度与信息量之间存在什么关系？编码长度是越长越好吗？”三个问题，使学生理解编码长度不同，信息量就不同。长度与信息量成正比例关系，但并不是越长越好，还需要考虑到效率问题。
练习提升 1.出示习题 ①老师说小红的信息卡填错了。你认为可能是哪里错了？ ②莫尔斯电码由短信号“·”和长信号“—”组成，通过它们的不同组合可以用来表示字母、数字或其他字符。亮亮和昕昕在纸条上写下莫尔斯电码，向对方传递“秘密”信息。你能成功破译吗？ 2.邀请作答 邀请学生作答，引导学生结合本节课所学知识进行分析和表达。 1.完成练习 学生独立思考，完成练习。 2.交流答案 ①身份证号码填写错误，或者出生日期填写错误了。 ②SOS、HELP 能用所学知识解决生活中的编码问题。
课堂总结 对本课内容进行总结回顾，强调编码有规则，且编码需要考虑信息量和效率问题。 通过本课内容的全面总结与回顾，巩固学习成果。
七、板书设计
编码中的奥秘 1.编码可以表示信息。 2. 编码的长度不同，编码中包含的信息量就不同。 编码的长度越长，可以表示的信息量越多。
八、教学反思

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