资源简介

(共27张PPT)
情境描述：
本单元学习主题：大有用途的编码
情境描述：
本单元学习主题：大有用途的编码
知 识 拓 展
如果乘火车时忘记带身份证了，可以直接通过12306手机App办理电子临时乘车身份证明。若没有手机，则需要在车站公安制证窗口办理。另外，如果儿童没有办理过身份证，是无法办理电子临时乘车身份证明的。
问题一：
身份证的编码都代表什么？临时身份证的二维码是如何生成的？
问题二：
为了维护数据安全我们应该怎么做？
本课问题
《第3课 大显神通的编码》
2025年四川教育出版社 四年级上册
珠珠老师
信息科技 课件
2022新版课标内容
-第2单元 大有用途的编码-
1
身份证编码解码
2
模拟制作临时身份证二维码
3
数据与安全
《目录》
信息科技
01
身份证编码解码
活动1
身份证编码解码
01
看看右面办理临时身份证的流程，说一说为什么乘车必须携带身份证呢。
思考与探索
身份证编码解码
01
身份证编码与火车车次编码、车位编码以及检票口编码一样，都是特征编码，但是因为身份证涉及敏感的个人隐私信息，所以身份证编码中还有一位特殊的“客人”，那就是最后一位校验码。
校验码是通过对前面的17位编码进行一套复杂的计算核验所产生的数字，它可以判断一个身份证号是否是捏造的虚假身份证号。
身份证编码解码
01
不仅如此，因为身份证编码中涉及的特征数量比座位号、车次号和检票口的特征数量都多，所以它的长度也是最长的。编码中所涵盖的特征数量越多，编码就越长，同样地，编码所覆盖的对象数量越多，编码也越长。
身份证编码解码
01
在之前，我们已经学习了列车票上的编码，接下来，请同学们试试对乐乐的临时身份证中的编码进行解码。
提示：可以充分利用“身份证编码”“身份证18位”等关键词进行查询和检索，将你解码的结果填写在下图中。
思考与探索
身份证编码解码
01
身份证编码解码
01
提示：身份证号里的第17位数字，奇数代表男性，偶数代表女性。
02
模拟制作
临时身份证二维码
活动2
模拟制作临时身份证二维码
02
临时身份证与正式身份证相比，还多了一个二维码。因为临时电子身份证没有芯片，所以通过二维码来保证当次使用的唯一性。同时，为了防止他人冒用，该二维码的有效时长只有30分钟，超过30分钟需要重新核验生成新的二维码。
知 识 拓 展
模拟制作临时身份证二维码
02
二维码使用若干个用黑色和白色小方块组成的几何形体来对文字数值信息的编码进行图形化显示，然后再通过图像输入设备或光电扫描设备对其识读并进行解码。因为构成二维码的几何形体千变万化，所以通过不同的排列组合，可以形成一个关于临时身份证的唯一的二维码。
知 识 拓 展
模拟制作临时身份证二维码
02
按顺序把“我是小学生”五个字的编码填入到二维码的浅灰色区域中（只有浅灰色区域的格子可以填入数据编码）。注意每个字的编码的填写顺序。图形中蓝色和绿色箭头表示了8个由0和1组成的一组编码的填写顺序。橙色的数字代表要填入的字符编码的位置。
思考与探索
模拟制作临时身份证二维码
02
编号 字符 编码
1 我 10000001
2 是 10000010
3 小 10000011
4 学 10000100
5 生 10000101
模拟制作临时身份证二维码
02
接下来，在下图中，把对应格子中 填写“1”的位置涂上黑色，填写“0” 的位置涂成白色，你模拟的局部二维码 就制作完成了。
模拟制作临时身份证二维码
02
我们还可以按二维码的编码存放顺序放置更多自己设计的字符编码。思考一下，如何设计编码字符才能保证生成的二维码图案是唯一的？
思考与探索
03
数据与安全
活动3
数据与安全
03
数据安全意识需要体现在生活中的方方面面。不要随意在网络上发布个人照片，因为可能会暴露关于你的生活细节；未知来源的二维码可能包含恶意信息；人脸采集可能会导致你的“脸”被盗用；同学们经常使用的儿童电话手表也可能嵌入不 良应用从而诱导隐形消费
数据与安全
03
数据安全不仅是个人的事，也关乎国计民生。每年的4月15日是我国的全民国家安全教育日，保护国家数据安全，防止其被外国间谍窃取是我们每个公民的责任和义务。
数据与安全
03
办理临时身份证的时候，我什么证明材料都没有，怎么能证明我就是我呢？
思考与探索
数据与安全
03
12306手机App使用了人脸核验技术。人脸核验就是现场采集个人的当前人像，利用人工智能——人脸识别比对当前人像与权威数据源中身份证人像的相似度，通过相似度来甄别持证人和证件上的人是否为同一人。若鉴定为同一个人，就提取这个人的身份数据，如姓名、身份证号、性别等。
数据与安全
03
想一想，什么叫“权威数据源”？说一说，我们的身份信息存放在哪里才足够安全？办理临时身份证时所采集的个人人像和进小区时门禁采集的人像，在进行身份核验时，是与同一个数据源进行比对吗？
思考与探索
《总结》
信息科技
1
身份证编码解码
2
模拟制作临时身份证二维码
3
数据与安全
《感谢观看》
- Thank for Viewing -
珠珠老师
2025年四川教育出版社 四年级上册《第3课 大显神通的编码》教学设计
教学内容分析
本课时选自2025年四川教育出版社四年级上册信息科技教材，属于“大有用途的编码”单元的第3课。教材紧密结合2022年新版信息科技课程标准要求，以生活中常见的身份证编码、临时身份证二维码为核心载体，构建“编码解码-二维码制作-数据安全”的递进式学习内容。教材注重理论与实践结合，通过12306办理临时乘车身份证明等真实情境，引导学生理解编码的特征与作用，同时渗透数据安全意识，既符合四年级学生对生活现象充满好奇的认知特点，又能帮助学生建立编码与现实生活的紧密联系，为后续深入学习信息处理相关知识奠定基础。
学情分析
四年级学生已具备初步的生活观察能力和简单的信息检索能力，在日常生活中接触过身份证、火车票等带有编码的物品，对“编码”有模糊的感性认知，但尚未系统理解编码的结构、含义及生成原理。在技术操作层面，学生能熟练使用手机、电脑等设备进行基础操作，具备完成简单信息查询和动手实践任务的能力。不过，学生对身份证编码中校验码的计算逻辑、二维码的图形化编码规则等抽象知识理解存在难度，且数据安全意识较为薄弱，容易忽视个人信息泄露的风险。基于此，教学需以生活实例为切入点，通过直观演示和动手操作降低知识难度，同时强化情境体验，帮助学生建立数据安全观念。
教学目标及核心素养指向
1.通过分析身份证编码、临时身份证二维码与生活的联系，能主动感知编码在信息识别、传递中的作用，提升对生活中信息载体的敏感度。（信息意识） 2.在解码身份证编码、设计二维码字符编码的过程中，初步形成抽象概括、逻辑推理的思维能力，理解编码的“唯一性”逻辑。（计算思维） 3.利用“身份证编码”“身份证18位”等关键词进行信息检索，通过模拟制作二维码的实践，掌握数字化工具的基础应用方法，培养基于数字化手段解决问题的创新意识。（数字化学习与创新） 4.了解数据安全对个人和国家的重要性，知道全民国家安全教育日，明确保护个人信息、防止国家数据泄露是公民的责任与义务，树立正确的信息伦理观。（信息社会责任）
教学重难点
教学重点： 身份证编码各部分的含义及校验码的作用；临时身份证二维码的生成原理及模拟制作。 教学难点： 掌握维护数据安全的具体方法并形成主动防护意识。 重难点设计原因： 身份证编码是生活中最典型的特征编码，理解其各部分含义能帮助学生建立“编码对应特定信息”的核心认知，而校验码作为身份证编码的特殊组成部分，是判断身份证真实性的关键，直接体现编码的严谨性；临时身份证二维码是编码图形化的重要载体，其“唯一性”和“时效性”特征是编码应用的重要体现，模拟制作过程能让学生将抽象的编码规则转化为直观的实践操作，深化对编码本质的理解，因此将二者设为教学重点。 维护数据安全的方法虽多，但学生容易停留在“知道”层面，难以将方法转化为日常行为习惯，且“国家数据安全”的概念较为宏观，学生难以建立个人与国家数据安全的关联，需通过具体情境引导，故将其设为教学难点。
教学策略
情境教学法：以“忘记带身份证如何乘坐火车”为核心情境，贯穿身份证解码、临时身份证二维码制作、数据安全三个教学环节，让学生在真实问题解决中学习知识。 任务驱动法：设计“解码乐乐身份证编码”“模拟制作二维码”“寻找生活中数据安全风险”三个任务，以任务推动学生主动检索信息、动手实践、合作探究。 直观演示法：通过展示12306办理临时身份证明的流程、二维码图形化编码的示例，将抽象的编码规则和生成原理直观化，降低学习难度。 合作探究法：在模拟制作二维码、讨论数据安全方法时，组织学生小组合作，通过交流分享提升学习效率，培养团队协作能力。
教学过程
课堂导入
教师活动：情景描述： 提问：“大家有没有遇到过类似情况？忘记带身份证该怎么乘坐火车呢？” 学生活动：回忆自身经历，自由发言，分享解决办法。 教师活动：知识拓展： 如果乘火车时忘记带身份证了，可以直接通过12306手机App办理电子临时乘车身份证明。若没有手机，则需要在车站公安制证窗口办理。另外，如果儿童没有办理过身份证，是无法办理电子临时乘车身份证明的。 引出主题：说明临时身份证与编码的关系，引出本课主题“大显神通的编码”。 问题设计： 问题一：身份证的编码都代表什么？临时身份证的二维码是如何生成的？ 问题二：为了维护数据安全我们应该怎么做？
设计意图： 以生活中常见的问题为切入点，激发学生的学习兴趣和代入感；自然引出教材中的“临时乘车身份证明”知识点，为后续教学铺垫；明确学习目标，让学生带着“解决问题”的目的进入课堂。
活动1：身份证编码解码
教师活动： 展示图片，提问： 看看右面办理临时身份证的流程，说一说为什么乘车必须携带身份证呢。 学生活动：观察图片，思考并回答教师问题。 教师活动：知识讲解： 身份证编码与火车车次编码、车位编码以及检票口编码一样，都是特征编码，但是因为身份证涉及敏感的个人隐私信息，所以身份证编码中还有一位特殊的“客人”，那就是最后一位校验码。校验码是通过对前面的17位编码进行一套复杂的计算核验所产生的数字，它可以判断一个身份证号是否是捏造的虚假身份证号。 不仅如此，因为身份证编码中涉及的特征数量比座位号、车次号和检票口的特征数量都多，所以它的长度也是最长的。编码中所涵盖的特征数量越多，编码就越长，同样地，编码所覆盖的对象数量越多，编码也越长。 学生活动：倾听教师讲解，记录身份证编码的组成和校验码的作用。 教师活动：布置任务： 在之前，我们已经学习了列车票上的编码，接下来，请同学们试试对乐乐的临时身份证中的编码进行解码。 提示：可以充分利用“身份证编码”“身份证18位”等关键词进行查询和检索，将你解码的结果填写在下图中。 教师活动：反馈点评：邀请学生分享解码结果，结合PPT中“身份证号第17位判断性别（奇数男、偶数女）”的提示，验证结果正确性。 学生活动：小组合作，使用设备检索信息，分析乐乐的身份证编码，完成解码表格；代表发言分享结果，根据教师提示验证性别判断是否正确。
设计意图: 结合PPT中的申请流程，让学生理解身份证的实际用途，建立编码与身份识别的关联； 通过检索任务，培养学生的信息检索能力，落实“计算思维”中“逻辑分析”的素养；利用乐乐的真实编码案例，让学生将理论知识应用于实践，深化对身份证编码含义的理解。
活动2：模拟制作临时身份证二维码
教师活动： 提问过渡：“临时身份证没有芯片，怎么保证使用的唯一性呢？” 知识讲解：临时身份证与正式身份证相比，还多了一个二维码。因为临时电子身份证没有芯片，所以通过二维码来保证当次使用的唯一性。同时，为了防止他人冒用，该二维码的有效时长只有30分钟，超过30分钟需要重新核验生成新的二维码。二维码使用若干个用黑色和白色小方块组成的几何形体来对文字数值信息的编码进行图形化显示，然后再通过图像输入设备或光电扫描设备对其识读并进行解码。因为构成二维码的几何形体千变万化，所以通过不同的排列组合，可以形成一个关于临时身份证的唯一的二维码。 学生活动：思考教师问题，倾听二维码作用的讲解；观察PPT中的二维码示例，理解黑白方块与编码的对应关系 教师活动：布置任务：按顺序把“我是小学生”五个字的编码填入到二维码的浅灰色区域中（只有浅灰色区域的格子可以填入数据编码）。注意每个字的编码的填写顺序。图形中蓝色和绿色箭头表示了8个由0和1组成的一组编码的填写顺序。橙色的数字代表要填入的字符编码的位置。 接下来，在下图中，把对应格子中 填写“1”的位置涂上黑色，填写“0” 的位置涂成白色，你模拟的局部二维码 就制作完成了。 学生活动：独立或小组合作，对照编码表填写编码、涂色，完成模拟制作 教师活动：拓展思考：提问“我们还可以按二维码的编码存放顺序放置更多自己设计的字符编码。思考一下，如何设计编码字符才能保证生成的二维码图案是唯一的？”，组织学生讨论并分享。 学生活动：小组讨论，分享保证二维码唯一的方法（如“每个字符用唯一编码”“按固定顺序排列”）。
设计意图: 通过“无芯片如何保证唯一性”的问题，激发学生探究兴趣，自然过渡到二维码内容；实践任务贴合PPT内容，让学生直观感受编码的图形化过程，培养“数字化学习与创新”素养；拓展思考引导学生深入理解编码的“唯一性”逻辑，提升计算思维。
活动3：数据与安全
教师活动：情境引入： 展示PPT中“人脸识别滥用、未知二维码风险、电话手表不良应用”的图片，提问：“些场景会带来什么问题？” 学生活动：观察图片，识别生活中的数据安全风险 教师活动：讲解数据安全： 数据安全意识需要体现在生活中的方方面面。不要随意在网络上发布个人照片，因为可能会暴露关于你的生活细节；未知来源的二维码可能包含恶意信息；人脸采集可能会导致你的“脸”被盗用；同学们经常使用的儿童电话手表也可能嵌入不 良应用从而诱导隐形消费；数据安全不仅是个人的事，也关乎国计民生。每年的4月15日是我国的全民国家安全教育日，保护国家数据安全，防止其被外国间谍窃取是我们每个公民的责任和义务。 教师活动：互动讨论： 提问“办理临时身份证的时候，我什么证明材料都没有，怎么能证明我就是我呢？”并讲解背后原理。 12306手机App使用了人脸核验技术。人脸核验就是现场采集个人的当前人像，利用人工智能——人脸识别比对当前人像与权威数据源中身份证人像的相似度，通过相似度来甄别持证人和证件上的人是否为同一人。若鉴定为同一个人，就提取这个人的身份数据，如姓名、身份证号、性别等。 教师活动：布置任务：想一想，什么叫“权威数据源”？说一说，我们的身份信息存放在哪里才足够安全？办理临时身份证时所采集的个人人像和进小区时门禁采集的人像，在进行身份核验时，是与同一个数据源进行比对吗？ 学生活动：思考并回答“证明自己”的方法，讨论“权威数据源”和人像比对的数据源问题，分享观点；
设计意图： 用直观图片呈现风险场景，帮助学生建立数据安全的感性认知；结合12306人脸核验的实例，让学生理解“权威数据源”的具体应用，降低抽象概念难度；通过讨论和方法梳理，落实“信息社会责任”素养，让学生明确保护数据安全的具体行为。
课堂小结
教师活动： 提问巩固：“身份证编码中哪一位能判断真伪？临时身份证二维码多久失效？保护数据安全要注意什么？” 升华主题：强调编码在生活中的广泛应用，鼓励学生课后观察生活中的其他编码，同时提醒学生时刻注意保护个人信息和国家数据安全。 学生活动: 回顾并总结自己在本节课中学到的知识和技能。
设计意图: 通过问题巩固，及时检测学生对重点知识的掌握情况；鼓励课后观察，将课堂学习延伸到生活，同时再次强调数据安全，深化“信息社会责任”素养。
教学反思
优点：本课紧密围绕PPT内容设计教学过程，以“忘带身份证乘火车”的真实情境贯穿始终，符合四年级学生的认知特点，有效激发了学生的学习兴趣。通过“解码身份证”“模拟制作二维码”等实践任务，让学生在动手操作中理解抽象的编码知识，落实了计算思维、数字化学习与创新等核心素养。同时，数据安全部分结合具体场景和国家安全教育日，帮助学生建立了个人与国家数据安全的关联，强化了信息社会责任。 不足：在讲解校验码生成逻辑时，由于涉及复杂计算，仅能让学生感知其“判断真伪”的作用，未能深入解释计算过程，部分学生可能存在理解困惑。此外，模拟制作二维码的时间较为紧张，少数动手能力较弱的学生未能完整完成任务，后续需优化时间分配，为这部分学生提供更多指导。 改进方向：下次教学可制作校验码生成的简化动画，用直观的“数字计算步骤”演示校验码的生成过程，降低理解难度；在二维码制作环节，可提前准备部分填好编码的半成品，为动手能力弱的学生提供支架，确保全体学生都能完成实践任务。同时，可增加“生活编码分享会”的课后任务，让学生收集商品条形码、快递单号等编码，下次课分享其含义，进一步深化对编码应用的理解。(共3张PPT)
学习单
1
活动1：身份证编码解码
班级：4年__班
组别：______
思考与探索
看看右面办理临时身份证的流程，说一说为什么乘车必须携带身份证呢。
思考与探索
在之前，我们已经学习了列车票上的编码，接下来，请同学们试试对乐乐的临时身份证中的编码进行解码。
欢欢的身份证号是“51010420**06030245”，同学们看一看，他的身份证号是否正确？
学习单
班级：4年__班
组别：______
按顺序把“我是小学生”五个字的编码填入到二维码的浅灰色区域中（只有浅灰色区域的格子可以填入数据编码）。注意每个字的编码的填写顺序。
接下来，在下图中，把对应格子中 填写“1”的位置涂上黑色，填写“0” 的位置涂成白色，你模拟的局部二维码 就制作完成了。
实践与探究
我们还可以按二维码的编码存放顺序放置更多自己设计的字符编码。思考一下，如何设计编码字符才能保证生成的二维码图案是唯一的？
思考与探究
2
活动2：模拟制作临时身份证二维码
学习单
班级：4年__班
组别：______
办理临时身份证的时候，我什么证明材料都没有，怎么能证明我就是我呢？
实践与探究
想一想，什么叫“权威数据源”？说一说，我们的身份信息存放在哪里才足够安全？办理临时身份证时所采集的个人人像和进小区时门禁采集的人像，在进行身份核验时，是与同一个数据源进行比对吗？
挑战与探究
3
活动3：数据与安全

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