《编码的奥秘——编码有秩序》教学设计

夏盼娣 江苏省南京市齐武路小学

●学科核心素养

了解数据编码在生活中的重要作用，理解数据编码是保持社会组织与秩序的科学基础。提升信息感知力，能主动在生活中发现数据编码并能从数据编码中获取关键信息。（信息意识）

能够运用编码的规则对编码进行分解，了解编码的含义。能够制订规则进行编码，解决生活中的实际问题。（计算思维）

学会选择合适的数字化工具提升生成编码的效率，能积极主动地寻求利用信息科技高效地解决问题的方法，创新性地开展学习活动。（数字化学习与创新）

理解数据编码的唯一性，懂得数据编码对社会活动秩序的重要性。（信息社会责任）

●课程标准要求

①结合真实的生活情境，发现数据编码在生活中的应用，了解数据编码的意义，理解数据编码是保持信息社会组织与秩序的科学基础。

②通过观察身边的实际案例，学会如何使用数据编码建立数据

间的内在联系，以便计算机识别和管理，学会从数据编码中获取相关信息。

●教学内容分析

《编码的奥秘——编码有秩序》一课以生活中身份证、门牌号、车牌号等形式的数据编码作为学生初步感知生活中数据编码的具体实例，使其了解编码的规则及应用。

●学情分析

本课的教学对象为四年级学生，他们乐于动手，对新知识、新工具充满好奇心和探索欲，初步具有运用信息技术解决问题的意识。在日常生活中已经接触过一些数据编码，对编码有了初步的了解，但还缺少系统深入的认识。四年级的学生已经掌握了WPS文字中表格的基本操作技能，但还没有接触过WPS表格软件的使用。

●教学目标

①通过对实际生活的观察与思考，了解数据编码在生活中的广泛应用和重要作用。

②理解数据编码的编码规则，知道具体规则下的编码所包含的信息，能够运用规则编写编码。

③感受数据编码对生活秩序的作用与影响。

●教学重难点

重点：了解数据编码的规则特点及其应用。

难点：能够运用编码规则，结合信息技术手段实现编码。

●教学准备

课件、学件、素材资源、手动打码机、电子打码机。

●教学策略分析

①通过创设学校举办“语文基本功挑战赛”的情境，帮助学生观察、发现校园生活中的数据编码及其重要作用。②将教学目标、教学重难点与主线融合在一起，通过任务驱动和小组合作的形式驱动学习。③运用技术工具作为支架，促进学生进行知识迁移，形成解决实际问题的能力和意识。

●教学过程

1.谈话导入，数据编码在身边

师生对话，引导学生思考在生活中遇到过哪些数据编码。

师：身份证号是一串长度为18位的数据编码，每个人的身份证号码都是唯一的，想一想从一个人的身份证号码中我们可以获取这个人的哪些信息。

生：出生日期、性别。

师：没错，还可以看出户籍所在地。实际上身份证号的前六位数字是地址码，中间八位数字是出生日期码，最后是三位数字顺序码和一位数字校验码。持本人身份证，我们可以购票乘飞机、坐高铁，根据飞机票、车票上的班次编码、座位编码，能够方便地对号入座。你们在生活中还接触过哪些数据编码？

生：门牌号、车牌号、列车号、图书编号……

师小结：数据编码是根据一定的规则编制而成的，我们可以通过编码的规则，从编码中获取一定的信息，说明数据编码有一定的含义，同时也具有唯一性。生活中的编码无处不在，校园里的学习与工作也离不开数据编码。这节课，就让我们进入《编码的奥秘——编码有秩序》的学习，一同探索数据编码的奥秘。

2.任务驱动，数据编码速生成

学校将要举行语文基本功挑战赛，比赛项目有硬笔书法、软笔书法、经典诵读以及现场写作，成绩优异的学生还能获得相应的奖品。为保证活动的顺利开展，需要教师和学生在赛前完成相应的任务。

任务一：教师为大赛选购奖品——解密日期编码

①观看视频，明晰日期编码规则。

师：（播放教师为比赛选购奖品的视频，课件出示马克笔外包装上的生产日期编码“20220118”）老师在选购奖品的时候发现马克笔外包装上有一串编码，你们知道这串编码的含义吗？

生：这串数据编码表示的含义应该是马克笔的生产日期为2022年1月18日。

师：没错，这是日期编码，它是由分别代表年、月、日的数字共同组成的。2022年1月18日，为什么不编码为2022118，而把它编码为20220118呢？

学生思考、分析后得出结论：如果编码为2022118，可能会被理解为2022年1月18日，也可能会被理解为2022年11月8日，会引起歧义。

教师给予肯定，利用课件呈现日期编码规则（前四位为“年”，中间两位为“月”，最后两位为“日”，当其中某一部分位数不够的时候，需要补“0”凑齐），并要求学生根据规则书写教学当日的日期编码。

②关联生活，迁移运用。

师：完成了今天的日期编码的编制，请大家快速完成“2022年11月2日”“2022年11月3日”的日期编码。数一数刚才编写的日期编码是多少位的编码。

生：8位的编码。

师：这些编码都是连续的，有没有好的方法能够快速生成连续的日期编码呢？老师向大家介绍一个编码工具——手动打码机。（课件出示8位日期编码手动打码机，并讲解其使用方法：每一位上都有0～9的10个数字，按照需编码的日期选择每一位上的数字，按顺序组成想要的日期编码，蘸上油墨就可以印制了）了解了手动打码机的编码原理，大家想尝试一下吗？

学生兴致高涨，跃跃欲试。教师请组长领取本组实践材料：9位手动打码机一个、印台一个、A4纸一张。

师：请大家仔细观察领取到的手动打码机，说说它和刚才老师介绍的打码机有什么不同（如图1）。

图1

生1：刚才老师介绍的打码机只有8位，我们领到的打码机一共有9位。

生2：老师介绍的8位打码机每一位上只有0～9的数字，而我们领取到的打码机每一位上不仅有0～9的数字，还有A-Z的26个字母以及其他的一些字符。

师：没错，两个手动打码机的位数是不同的，用它们编写出的编码的长度也是不同的。我们不仅可以利用数字进行编码，还可以利用字母和符号进行编码。

编码包含信息的多少，通常和编码的长度有关。编码的长度越长，编码包含的信息就越多。此外，在编码长度相同的情况下，每一位上能够表达的不同信息越多，组成的编码所包含的信息就越多。

③动手实践，印制编码。

小组合作，将昨天、今天和明天的日期编码印制到学习单的相应位置上。

课件出示任务要求：①注意观察打码机的首位方向。②在打码机上完成日期编码后，小组成员检查日期编码是否正确，无误后再进行印制。

学生以小组为单位体验印制日期编码的过程。教师巡视指导，全员完成任务的小组加星。

任务二：完善大赛汇总表——编制参赛编号

①制订编码规则。

奖品选购任务已经完成，接下来进入第二个任务：完善大赛汇总表。前期学生已经在语文教师的组织下，完成了报名工作。（课件出示WPS文字汇总表，表格字段有：序号、项目类别、学生姓名、参赛编号）

在完成第二个任务之前，我们必须了解它的编码规则，观察表格中已给出的参赛编码（如图2），说说你发现了什么。

图2

生：“YBSF”这几个字母是“硬笔书法”拼音首字母的大写形式。

师：“0001”是参赛的序号，我们学校有两千多名学生，所以参赛序号要确保满足参赛人数，我们用四位来表示。前面不足四位的序号，又该如何处理呢？

生：可以用“0”补齐四位。

师：参照“硬笔书法”比赛项目的参赛编号编码方式，参加“软笔书法”比赛项目的第一个同学的参赛编号可以设计成“RBSF0001”。你们觉得“经典诵读”“现场写作”比赛项目的参赛编号应该怎样设计？

生：分别用“J D S D”和“XCXZ”表示“经典诵读”和“现场写作”比赛项目，然后在后面添加表示序号的编码。

②填写参赛编号。

学生打开名为“语文基本功挑战赛汇总表”的WPS文字的素材文件，根据编码规则，选择“硬笔书法”“软笔书法”“经典诵读”“现场写作”四个参赛项目完成参赛编号的编制与填写任务，全员完成任务的小组加星。注意：每个参赛项目的编号从0001开始编制。

③分享交流，优化表格填写。

教师巡视指导，发现有的学生在一个个单元格中依次输入参赛编号，有的学生复制比赛项目的第一个参赛编号，粘贴到相应的单元格中，然后对参赛编号的末位或后两位进行修改，完成本班学生参赛编号的填写。请使用“复制”“粘贴”方式完成任务的学生分享自己的方法，其他学生结合经验分享，继续完善自己的任务。

④妙用WPS表格，参赛编号速生成。

师：利用“复制”“粘贴”的方式在单元格中填写参赛编码，大大提升了填写参赛编码的效率，其实还有一种更快的方法，请同学们观看微视频。（学生观看微视频）

教师利用WPS表格“自动填充”功能演示快速生成参赛编号的方法，即选中已给出的参赛编号，向下拖动“填充柄”到相应的单元格，选择“以序列方式填充”快速生成剩余参赛编号。

小组成员相互帮助，全员完成任务的小组加星。

任务三：制作参赛标签——体验电子打码机

教师挑选一名学生上台，指导该生把班级参赛汇总表导入到手机里，通过手机APP连接电子打码机，教师利用投屏软件将手机APP上的操作过程投屏到多媒体一体机上，示范操作过程。

3.总结提升，数据编码我展望（略）

●教学反思

数据编码无处不在，在我们的生活中发挥着不可或缺的作用。本节课以开展“语文基本功挑战赛”赛前相关准备工作为任务主线，进行教学任务的设计。在教学过程中，教师在理论学习的基础上积极引导学生动手实践，通过动手实践来学习编码、了解编码、应用编码。课前在网络上购买了手动打码机作为学具，支撑学生对日期编码规则的理解以及日期编码的编写，有效地激发了学生学习的兴趣，为后续的学习做好铺垫。积极开展小组合作，采用整组加星的评价激励机制，提升学生的凝聚力。通过信息技术工具的运用体验，培养学生运用工具解决编码问题的意识，同时也体验了数据编码对校园生活秩序的重要作用。

点 评

《编码的奥秘——编码有秩序》，是“编码的奥秘”专题教研活动中的一节研讨课。技术源于生活，能够改变我们的环境，能够帮助我们解决生活中的问题，而问题则离不开情境。夏盼娣老师结合校园生活创设了学校举办“语文基本功挑战赛”这一真实情境，贯穿整个教学过程。

教学由生活中的编码导入，让学生初步感知编码的规则及应用，之后围绕数据编码设计的“为大赛选购奖品”“完善大赛汇总表”“制作参赛标签”三个教学任务实施教学。在第一个任务环节中，在学生理解日期编码规则后，教师组织学生使用手动打码机尝试编写日期编码，体验编码工具的使用。通过对比打码机位数不同、每一位上的字符容量不同，引导学生了解影响编码包含的信息多少与哪些因素有关。随后从不插电的手动打码机，过渡到学生已经掌握的WPS文字中表格的相关知识，学生使用已有的知识经验填写连续编码，再从WPS文字中的表格的应用迁移到WPS表格的应用，利用拖动填充柄快速填充的方法高效生成连续编码。

本节课，教师结合真实性情境，将技术工具的应用与情境主线有效融合，围绕“技术工具－技术活动－技术思想”这一路线开展教学活动，有效地培养了学生运用技术解决编码问题以及运用编码解决生活问题的能力和意识。