浙教版（2023）四上 第一單元第12課《編碼長度與信息量》教學(xué)設(shè)計(jì)

浙教版（2023）四上第一單元第12課《編碼長度與信息量》教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級授課地點(diǎn)教具課程基本信息1.課程名稱：《編碼長度與信息量》

2.教學(xué)年級和班級：四年級

3.授課時(shí)間：第12課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘

浙教版（2023）四上第一單元

教學(xué)內(nèi)容：

1.了解編碼的意義，掌握二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換方法。

2.學(xué)習(xí)編碼長度與信息量之間的關(guān)系。

3.探索生活中的編碼應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

教學(xué)過程：

1.導(dǎo)入：通過生活中的實(shí)例，引入編碼的概念，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

-舉例：手機(jī)號碼、身份證號碼等。

-提問：這些編碼有什么共同點(diǎn)？它們是如何表示信息的？

2.基本概念：

-編碼：將信息用特定的方式表示出來，便于存儲、傳輸和處理。

-二進(jìn)制：計(jì)算機(jī)中常用的編碼方式，由0和1組成。

3.新課內(nèi)容：

-二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換方法：

-2的冪次方表示法

-逢二進(jìn)一原則

-編碼長度與信息量：

-編碼長度越長，表示的信息量越大。

-舉例：二進(jìn)制編碼長度為3時(shí)，可以表示8種不同的狀態(tài)（000、001、010、011、100、101、110、111）。

4.實(shí)踐活動(dòng)：

-小組合作：用二進(jìn)制編碼表示自己的學(xué)號。

-分享：各組展示自己的編碼，討論編碼長度與信息量的關(guān)系。

5.總結(jié)：

-本節(jié)課學(xué)習(xí)了編碼長度與信息量的關(guān)系，了解二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換方法。

-生活中的編碼應(yīng)用無處不在，我們要學(xué)會觀察和思考。

6.課后作業(yè)：

-完成課本第12課的練習(xí)題。

-收集生活中的編碼實(shí)例，下節(jié)課分享。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和邏輯思維能力。通過學(xué)習(xí)編碼長度與信息量的關(guān)系，使學(xué)生能夠理解數(shù)字編碼的本質(zhì)，掌握二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換方法，培養(yǎng)其在信息科學(xué)領(lǐng)域的初步認(rèn)知能力。同時(shí)，通過實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。此外，通過探索生活中的編碼應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對信息科學(xué)的興趣，培養(yǎng)其觀察、思考和創(chuàng)新的能力，為未來進(jìn)一步學(xué)習(xí)信息技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了相關(guān)知識：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了信息編碼的基本概念，對二進(jìn)制和十進(jìn)制的概念有所認(rèn)識，能夠進(jìn)行簡單的數(shù)制轉(zhuǎn)換。此外，學(xué)生對日常生活中常見的編碼（如條形碼、二維碼等）有一定的認(rèn)識，能夠認(rèn)識到編碼在生活中的應(yīng)用。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：四年級的學(xué)生對新鮮事物充滿好奇心，對信息技術(shù)類的課程內(nèi)容通常表現(xiàn)出較高的學(xué)習(xí)興趣。他們具備一定的邏輯思維能力，但抽象思維能力尚在發(fā)展中。學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出較強(qiáng)的交流欲望，喜歡通過互動(dòng)和討論來學(xué)習(xí)新知識。此外，學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)中能夠積極參與，表現(xiàn)出較高的實(shí)踐操作能力。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學(xué)習(xí)編碼長度與信息量的關(guān)系時(shí)，學(xué)生可能會對二進(jìn)制與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換的規(guī)律感到困惑，特別是當(dāng)編碼長度較長時(shí)，轉(zhuǎn)換過程可能會出現(xiàn)錯(cuò)誤。此外，對于編碼長度與信息量關(guān)系的理解可能需要較長時(shí)間的消化和理解，部分學(xué)生可能會在這一環(huán)節(jié)遇到理解上的困難。在小組合作中，學(xué)生可能需要進(jìn)一步提升團(tuán)隊(duì)合作能力和分工協(xié)調(diào)能力，以確保每個(gè)成員都能參與到學(xué)習(xí)過程中。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：針對編碼長度與信息量的基本概念和二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換方法，采用講授法進(jìn)行教學(xué)。通過教師清晰、準(zhǔn)確的講解，使學(xué)生快速掌握相關(guān)知識，為后續(xù)的實(shí)踐活動(dòng)打下基礎(chǔ)。

-結(jié)合實(shí)際例子，如身份證號碼、手機(jī)號碼等，講解編碼的構(gòu)成和意義。

-利用多媒體展示二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換過程，使學(xué)生直觀理解轉(zhuǎn)換規(guī)律。

2.討論法：在講解編碼長度與信息量關(guān)系時(shí)，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，鼓勵(lì)他們發(fā)表自己的看法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和表達(dá)能力。

-提出問題：編碼長度與信息量之間存在什么關(guān)系？

-小組討論：學(xué)生分小組探討問題，分享自己的觀點(diǎn)和思考。

3.實(shí)驗(yàn)法：組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生用二進(jìn)制編碼表示自己的學(xué)號，觀察編碼長度與信息量的關(guān)系。

-小組合作：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，共同完成任務(wù)。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用多媒體設(shè)備展示二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換過程、編碼實(shí)例等，使學(xué)生更直觀地理解抽象的知識。

-使用PPT展示二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換動(dòng)畫，幫助學(xué)生形象地理解轉(zhuǎn)換過程。

-播放視頻，介紹生活中的編碼應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

2.教學(xué)軟件：運(yùn)用教學(xué)軟件輔助教學(xué)，提高教學(xué)效果和效率。

-使用互動(dòng)軟件，讓學(xué)生在線完成二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換練習(xí)，及時(shí)獲取反饋。

-利用教學(xué)平臺，分享學(xué)習(xí)資源，方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)。

3.實(shí)物教具：使用卡片、棋子等實(shí)物教具，幫助學(xué)生更好地理解編碼長度與信息量的關(guān)系。

-使用卡片表示二進(jìn)制編碼，讓學(xué)生通過排列組合，直觀感受編碼長度的變化對信息量的影響。

-利用棋子進(jìn)行編碼游戲，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校在線平臺，發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括PPT、視頻和預(yù)習(xí)指導(dǎo)文檔，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求，即理解編碼的基本概念和二進(jìn)制與十進(jìn)制的初步轉(zhuǎn)換方法。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“編碼長度與信息量”課題，設(shè)計(jì)問題，如“為什么編碼長度會影響信息量？”和“你能找到生活中的二進(jìn)制編碼嗎？”引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過平臺統(tǒng)計(jì)和學(xué)生的反饋，了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，閱讀資料，嘗試?yán)斫舛M(jìn)制編碼的原理。

-思考預(yù)習(xí)問題：對提出的問題進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：將自己的預(yù)習(xí)筆記、問題和想法提交至在線平臺。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立探索，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺和預(yù)習(xí)資料，實(shí)現(xiàn)資源共享和進(jìn)度監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前接觸課題，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和解決問題的初步能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過一個(gè)關(guān)于古代密碼的故事，引出編碼的神秘感，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識點(diǎn)：詳細(xì)講解二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換方法和編碼長度與信息量的關(guān)系，結(jié)合實(shí)際編碼案例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論和編碼實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握編碼技能。

-解答疑問：針對學(xué)生的疑問，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題，如編碼長度如何影響信息量。

-參與課堂活動(dòng)：在小組討論中積極發(fā)言，參與編碼實(shí)踐活動(dòng)，體驗(yàn)知識的應(yīng)用。

-提問與討論：對不懂的問題勇敢提問，參與課堂討論，分享自己的想法。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生掌握知識點(diǎn)。

-實(shí)踐活動(dòng)法：通過編碼實(shí)踐，加深對知識點(diǎn)的理解。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和溝通技巧。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解編碼長度與信息量的關(guān)系，掌握轉(zhuǎn)換技能。

-通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和問題解決能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識和交流表達(dá)能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：根據(jù)課堂內(nèi)容，布置相關(guān)的課后作業(yè)，如完成編碼轉(zhuǎn)換練習(xí)和探索生活中的編碼應(yīng)用。

-提供拓展資源：推薦相關(guān)書籍、網(wǎng)站和視頻，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋，指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容。

-拓展學(xué)習(xí)：利用拓展資源，進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，拓寬知識視野。

-反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，提出改進(jìn)措施。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：指導(dǎo)學(xué)生通過反思，促進(jìn)自我提升。

作用與目的：

-鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高學(xué)生的知識掌握程度。

-通過拓展學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生對編碼知識的應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進(jìn)個(gè)人發(fā)展。拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《編碼的奧秘》：這本書詳細(xì)介紹了編碼的歷史、原理和應(yīng)用，幫助學(xué)生了解編碼在人類社會中的重要性。

-《二進(jìn)制與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換技巧》：提供了一些實(shí)用的轉(zhuǎn)換技巧和練習(xí)，幫助學(xué)生鞏固二進(jìn)制與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換的知識。

-《生活中的編碼》：介紹了一些日常生活中常見的編碼應(yīng)用，如條形碼、二維碼等，激發(fā)學(xué)生對編碼的興趣。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-課后作業(yè)：布置一些與編碼相關(guān)的作業(yè)，如設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的編碼系統(tǒng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中加深對編碼的理解。

-探究項(xiàng)目：鼓勵(lì)學(xué)生選擇一個(gè)編碼相關(guān)的話題，進(jìn)行深入探究，如研究不同編碼系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，提高學(xué)生的研究能力。

-創(chuàng)新實(shí)踐：鼓勵(lì)學(xué)生嘗試將編碼應(yīng)用到實(shí)際問題中，如設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的加密系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。

-拓展閱讀：推薦一些與編碼相關(guān)的書籍、網(wǎng)站和視頻，供學(xué)生自主閱讀和學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識面。

-反思總結(jié)：鼓勵(lì)學(xué)生對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)措施，培養(yǎng)學(xué)生的自我反思能力。板書設(shè)計(jì)1.編碼的基本概念

-編碼：用特定的方式表示信息，便于存儲、傳輸和處理。

-信息：可以是文字、圖片、聲音等多種形式。

2.二進(jìn)制與十進(jìn)制

-二進(jìn)制：由0和1組成的數(shù)制，計(jì)算機(jī)常用。

-十進(jìn)制：由0-9組成的數(shù)制，人類常用。

3.編碼長度與信息量

-編碼長度：編碼的位數(shù)。

-信息量：編碼所能表示的不同狀態(tài)數(shù)。

-關(guān)系：編碼長度越長，信息量越大。

4.二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換

-2的冪次方表示法

-逢二進(jìn)一原則

5.生活中的編碼應(yīng)用

-條形碼

-二維碼

-身份證號碼

-手機(jī)號碼

6.編碼的意義與價(jià)值

-提高信息傳輸效率

-保證信息安全

-促進(jìn)科技進(jìn)步

板書設(shè)計(jì)要求條理清晰，重點(diǎn)突出，簡潔明了。同時(shí)，在板書設(shè)計(jì)中融入藝術(shù)元素和趣味性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。教學(xué)評價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：觀察學(xué)生在課堂上的參與程度、積極性和合作態(tài)度。評價(jià)學(xué)生在聽講、思考、提問、討論等方面的表現(xiàn)，確保學(xué)生能夠主動(dòng)投入到學(xué)習(xí)中。

-學(xué)生在課堂上是否積極參與討論和提問。

-學(xué)生在小組活動(dòng)中的合作態(tài)度和貢獻(xiàn)度。

-學(xué)生對二進(jìn)制與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換方法的掌握程度。

2.小組討論成果展示：評估學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，以及他們展示成果的能力。關(guān)注學(xué)生對編碼長度與信息量關(guān)系的理解，以及他們?nèi)绾螌⒗碚撝R應(yīng)用到實(shí)際情境中。

-小組討論成果的邏輯性和準(zhǔn)確性。

-學(xué)生在展示過程中的表達(dá)能力和溝通技巧。

-學(xué)生對小組討論結(jié)果的反思和總結(jié)。

3.隨堂測試：通過設(shè)計(jì)簡短的測試題，檢驗(yàn)學(xué)生對二進(jìn)制與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換、編碼長度與信息量關(guān)系的理解和掌握程度。

-測試題目應(yīng)涵蓋本節(jié)課的核心知識點(diǎn)。

-測試結(jié)果應(yīng)及時(shí)反饋給學(xué)生，幫助他們了解自己的學(xué)習(xí)成效