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信息科技 单元 3 第3课 程序也是编码
课题 程序也是编码 单元 单元三 学科 信息科技 年级 四年级
教材分析 本课承接数字编码知识，聚焦参赛码的规则设计、唯一性、简洁性，通过编写、校验、优化参赛码，让学生掌握实用编码方法，提升计算思维与信息规范意识,掌握简单数字编码方法，感受数字编码的便捷性，培养计算思维与信息意识，贴合四年级学生动手实践、联系生活的认知特点。
教学目标 1. 感知指令与程序编码的作用，理解计算机的交流方式，建立数据有序化意识。2. 理解指令编码与程序编码的逻辑关系，掌握二进制编码规则，培养规则推理能力。3.尝试设计简单指令编码方案，探索程序编码的应用场景，激发创意解决问题的能力4.了解编码标准化的意义，规范编写程序指令，树立安全、有序使用信息的意识。
重点 参赛码的设计原则。参赛码的编写与校验方法。
难点 设计唯一、规范、实用的参赛码。编码的安全使用。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 程序也是编码1、播放视频。 计算机是日常生活中不可或缺的工具，能够帮助我们完成各种各样的任务。但是，计算机不能理解人类的语言，所以我们需要使用一种特殊的方法来与计算机进行交流，指导计算机完成任务。这种方法就是编写程序。出示图片本课中你将学习:1、指令与指令编码的含义。2、程序与程序编码的含义。3、指令与程序的关系。 学习新知内容，参与探索讨论明确本课学习目标，更清晰所学习的主要内容。 通过视频引入本课内容，吸引学生的学习兴趣，更快的进入学习状态。理清概念逻辑，帮助学生构建数字编码认知。
讲授新课 一 、新知讲解一、指令与指令编码1.文字编码的由来 在日常生活中，我们频繁地使用各种指令。学习时，我们通过请求指令，如“请借给我一本书”“请帮我讲解这道数学题”等，向他人寻求帮助;在繁忙的十字路口，交警运用手势指令指挥车辆通行，确保交通流畅且有序;在足球训练中，教练向运动员发出“起跑”“传球”“防守”等动作指令，帮助团队实现训练目标。 出示图片1.什么是指令 指令就是下达的命令。通过指令，我们能告诉事物需要执行的行动，从而达到某种目的。让我们通过一个小游戏来体会指令的意义。如图是一个5x5的网格，我们控制小蛇在网格中上、下、左、右移动，移动时要避开障碍物，最终吃掉所有小鼠。请你在网格中画一画，找出一条小蛇吃掉棕色小鼠的路线。思考一下，可选的路线只有一条吗 出示图片 我们以某一条路线为例。如图所示，可以发现小蛇吃掉棕色小鼠的运动路线是“向左1格、向上1格、向左1格、向上2格、向右2格”。在这个游戏中，控制小蛇运动路线的每一次命令都是一条指令，当完成所有的指令后，小蛇即可吃到棕色小鼠。出示图片2.指令编码在“蛇吃小鼠”的游戏中，我们使用了文字“向上”“向左”“向右”和方向箭头“↑”“←”“→”，用这两种方式描述指令，就是对指令的编码。对指令进行编码可以让指令更加规范且清晰易读，从而更高效地完成任务。出示图片你还可以用哪些方式对游戏中的动作指令进行编码？同学A：可以使用英文单词“up”“down”“left”“right”，或者用对应单词的首个大写字母“U”“D”“L”“R”分别表示向上、向下、向左、向右，这样更简洁。同学B：我觉得还可以使用键盘上类似方向箭头布局的按键“W”“S"“A”“D"来表示向上、向下、向左、向右，也很方便!探索请在图中画出小蛇吃掉灰色小鼠的路线，并按照你设计的指令编码方式，表示出所需要的步骤吧! 小蛇路线：向左2 格→向上 4 格→向左 1 格，按 “上 01 / 下 10 / 左 00 / 右 11” 编码，二进制为00000101010100。 出示图片二、程序与程序编码我们已经知道，计算机采用二进制(即0和1)对数据进行存储与计算。在计算机中，所有的指令均由一串二进制代码组成。在使用计算机解决问题时，我们通过向计算机发布一系列的指令，指示计算机执行某种操作，从而完成任务。出示图片 1.什么是程序 程序是特定编程语言对任务内容、任务对象和任务解决步骤的描述，是由一系列指令组成的集合，这些指令按照一定的顺序排列，告诉计算机如何一步步完成任务。 让我们继续讨论“蛇吃小鼠”的游戏，感受程序的作用。首先需要将“向上”“向下”“向左”“向右”的指令编码为计算机可以理解的二进制编码，假设每运动一步的指令编码结果如表3-2所示。我们已经知道，小蛇吃掉棕色小鼠的路线可以是“向左1格、向上1格、向左1格、向上2格、向右2格”，以二进制形式表示的指令编码为00010001011111。出示图片2.程序编码程序以一定的形式进行编码，存储于计算机设备中，不同的编码形式形成了不同的“计算机语言”。执行时，计算机遵循程序预设的指令。程序编码让计算机完成从简单计算到复杂人工智能应用的任务。现代社会中，程序编码解决了许多问题，个人计算机、智能手机等设备上的程序极大便利了生活和工作。例如，手机地图软件提供导航和约车服务，便于出行;办公软件提供方案撰写、演讲汇报、数据统计分析，提高工作效率;电商平台程序能管理商品、订单和支付，提升用户体验。出示图片探索蛇吃小鼠”游戏中，假设程序的指令编码规则为“向上是01、向下是10、向左是00、向右是11”，请完成以下表格。出示图片指令编码和程序编码 指令编码和程序编码都可以帮助我们解决生活中的问题，在信息科技领域，它们的关系密不可分。 出示图片1.指令编码与程序编码的联系指令编码是程序编码的基础，程序是由多个指令编码按照一定的逻辑顺序组合而成的。电脑运行程序时，会按照程序编码中的要求和顺序，一条一条地执行指令编码。出示图片2.指令编码与程序编码的区别指令编码是计算机执行任务的最基本的操作命令，而程序编码则是由多个指令组成的集合。指令编码关注于“做什么”，而程序编码则关注于“怎么做”和“何时做”单个与整体:指令编码就像是“蛇吃小鼠”游戏里的一个动作，比如“让小蛇向右移动一格”;程序编码则是整个游戏的所有动作组合，形成了一个完整的游戏步骤。出示图片简单与复杂:指令编码通常比较简单，就是一个具体的动作或命令;程序编码则很复杂，因为它包含了很多指令编码，这些指令编码之间存在逻辑关系，比如先后顺序、条件判断等。出示图片拓展在计算机的“画图”软件中，如果要画一个红色的正方形，那么程序可能包含以下指令:1.把画笔颜色设置为“红色”，指令编码:101011。2.设置画笔的形状为“直线”，指令编码:101010。3.把画笔移动到画布上的某个位置(假设是左上角)，指令编码:010101。4.画一条线段到另一个位置(假设是右上角)，指令编码:011010。5.以上一个步骤的终点位置为起点再画一条垂直于原线段的等长线段(完成正方形的另一条边)，指令编码:011011。6.重复步骤5，直至完成整个正方形。这些指令按照一定的顺序排列起来，就形成了一个程序。请你写出计算机执行画一个红色正方形的程序编码，并与同伴讨论能不能利用其他程序画一个同样的红色正方形。观看 什么是汉字的编码的导入视频阅读编程语言是一种用于编写计算机程序的特殊语言，由一系列符号、关键字和规则组成。人们能够利用编程语言编写指令，告诉计算机如何执行特定的任务。出示图片常见的编程语言有C++、Java、Python等，有的编程语言还可以通过图形化界面编写程序。同一个命令可以用很多种编程语言来实现，但对计算机来说，解码后收到的命令都是相似的。例如，如果想在屏幕上显示“你们好!”，可以通过多种编程语言编写的程序实现，如下图所示。出示图片探索在计算机里找一找，你还能发现哪些不同类别的程序吗 在计算机里能找到操作系统、办公软件、浏览器、游戏、杀毒软件等程序，它们由不同指令编码组成，实现多样功能。出示图片 二、课堂练习1、请按照 “年级 + 班级 + 序号” 的规则，为四年级 3 班第 12 号同学设计参赛码，并说明每段数字含义。参赛码可设计为 40312。其中 4 代表四年级，03 代表 3 班，12 代表该班第 12 号选手，编码唯一、简洁且符合比赛登记规范。2、找出参赛码 5205 中的错误，并说明正确编码应该怎么修改，为什么这样改。 错误是位数不规范，班级和序号没有补 0 凑成两位；正确编码：50205，严格遵守「1 位年级 + 2 位班级 + 2 位序号」规则。三、拓展延伸1、参赛码为什么要加校验位？学生A：校验位能快速检查编码是否写错或传错，避免重复、无效编码，让参赛信息更准确，方便统计与核对。出示图片2、不同比赛的参赛码能通用吗？ 学生B：不能，不同比赛规则、人数不同，通用会导致信息混乱，每个比赛需设计专用编码。出示图片3、丢失参赛码该怎么找回？学生A：可通过报名信息、班级序号、年级等数据重新核对生成，或找主办方查询备案编码。出示图片 学习新知内容，参与探索讨论观察素材图片，分析编码应用特点观察图片素材，分析编码应用特点观察图片素材，参与探索交流观察图片素材，总结数字编码核心作用观察图片素材，总结数字编码核心作用观察图片素材，总结数字编码核心作用观察图片素材，参与探索交流观察图片素材，总结数字编码核心作用学习拓展知识学习拓展视频阅读案例内容，总结数字编码核心作用观察图片素材，参与探索交流完成课堂练习，核对订正学习拓展内容，思考创新思路。 帮助学生理解概念，提升信息意识联系生活实际，丰富学生数字编码认知体验理解编码意义，培养学生计算思维能力与教师一起学习和研究编码，为深入学习编码的知识打下基础。理解数字编码意义，培养学生计算思维能力理解数字编码意义，培养学生计算思维能力理解数字编码意义，培养学生计算思维能力与教师一起学习和研究编码，为深入学习编码的知识打下基础。与教师一起学习和研究编码，为深入学习编码的知识打下基础。更好的理解和运用知识更好的理解和运用知识理解数字编码意义，培养学生计算思维能力与教师一起学习和研究编码，为深入学习数字编码的知识打下基础。检验学生掌握情况，巩固课堂知识在原有的基础知识上为学生进一步拓展相关知识。
布置作业 1.为自己所在年级、班级设计 5 个同学的参赛码，标注每段数字含义，确保唯一、简洁、规范。2.收集 2 种生活中类似参赛码的编码，说明其结构与作用，下节课和同学分享交流。 完成作业。 培养学生主动思考的能力，分析解决问题的能力。
课堂小结 《程序也是编码》课程小结：1. 指令与指令编码2.程序与程序编码3.指令编码和程序编码4.完成课堂练习5.进行知识拓展 回顾知识点。 梳理知识，强化记忆。
板书 学习、记忆及勾画知识点。 明确教学内容及重点和难点。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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