浙教版（2023）四上 第一单元第12课《编码长度与信息量》教学设计

浙教版（2023）四上第一单元第12课《编码长度与信息量》教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：《编码长度与信息量》

2.教学年级和班级：四年级

3.授课时间：第12课

4.教学时数：45分钟

浙教版（2023）四上第一单元

教学内容：

1.了解编码的意义，掌握二进制与十进制的转换方法。

2.学习编码长度与信息量之间的关系。

3.探索生活中的编码应用，培养学生的学习兴趣。

教学过程：

1.导入：通过生活中的实例，引入编码的概念，激发学生学习兴趣。

-举例：手机号码、身份证号码等。

-提问：这些编码有什么共同点？它们是如何表示信息的？

2.基本概念：

-编码：将信息用特定的方式表示出来，便于存储、传输和处理。

-二进制：计算机中常用的编码方式，由0和1组成。

3.新课内容：

-二进制与十进制的转换方法：

-2的幂次方表示法

-逢二进一原则

-编码长度与信息量：

-编码长度越长，表示的信息量越大。

-举例：二进制编码长度为3时，可以表示8种不同的状态（000、001、010、011、100、101、110、111）。

4.实践活动：

-小组合作：用二进制编码表示自己的学号。

-分享：各组展示自己的编码，讨论编码长度与信息量的关系。

5.总结：

-本节课学习了编码长度与信息量的关系，了解二进制与十进制的转换方法。

-生活中的编码应用无处不在，我们要学会观察和思考。

6.课后作业：

-完成课本第12课的练习题。

-收集生活中的编码实例，下节课分享。核心素养目标本节课旨在培养学生的信息素养和逻辑思维能力。通过学习编码长度与信息量的关系，使学生能够理解数字编码的本质，掌握二进制与十进制的转换方法，培养其在信息科学领域的初步认知能力。同时，通过实践活动，让学生运用所学知识解决实际问题，提高学生的动手操作能力和团队协作能力。此外，通过探索生活中的编码应用，激发学生对信息科学的兴趣，培养其观察、思考和创新的能力，为未来进一步学习信息技术打下坚实基础。学习者分析1.学生已经掌握了相关知识：学生在之前的学习中已经了解了信息编码的基本概念，对二进制和十进制的概念有所认识，能够进行简单的数制转换。此外，学生对日常生活中常见的编码（如条形码、二维码等）有一定的认识，能够认识到编码在生活中的应用。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：四年级的学生对新鲜事物充满好奇心，对信息技术类的课程内容通常表现出较高的学习兴趣。他们具备一定的逻辑思维能力，但抽象思维能力尚在发展中。学生在小组合作学习中表现出较强的交流欲望，喜欢通过互动和讨论来学习新知识。此外，学生在动手实践活动中能够积极参与，表现出较高的实践操作能力。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习编码长度与信息量的关系时，学生可能会对二进制与十进制转换的规律感到困惑，特别是当编码长度较长时，转换过程可能会出现错误。此外，对于编码长度与信息量关系的理解可能需要较长时间的消化和理解，部分学生可能会在这一环节遇到理解上的困难。在小组合作中，学生可能需要进一步提升团队合作能力和分工协调能力，以确保每个成员都能参与到学习过程中。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：针对编码长度与信息量的基本概念和二进制与十进制的转换方法，采用讲授法进行教学。通过教师清晰、准确的讲解，使学生快速掌握相关知识，为后续的实践活动打下基础。

-结合实际例子，如身份证号码、手机号码等，讲解编码的构成和意义。

-利用多媒体展示二进制与十进制的转换过程，使学生直观理解转换规律。

2.讨论法：在讲解编码长度与信息量关系时，组织学生进行小组讨论，鼓励他们发表自己的看法，培养学生的逻辑思维和表达能力。

-提出问题：编码长度与信息量之间存在什么关系？

-小组讨论：学生分小组探讨问题，分享自己的观点和思考。

3.实验法：组织学生进行实践活动，运用所学知识解决实际问题，提高学生的动手操作能力和团队合作能力。

-设计实验：让学生用二进制编码表示自己的学号，观察编码长度与信息量的关系。

-小组合作：学生分组进行实验，共同完成任务。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体设备展示二进制与十进制的转换过程、编码实例等，使学生更直观地理解抽象的知识。

-使用PPT展示二进制与十进制的转换动画，帮助学生形象地理解转换过程。

-播放视频，介绍生活中的编码应用，激发学生学习兴趣。

2.教学软件：运用教学软件辅助教学，提高教学效果和效率。

-使用互动软件，让学生在线完成二进制与十进制的转换练习，及时获取反馈。

-利用教学平台，分享学习资源，方便学生课后复习。

3.实物教具：使用卡片、棋子等实物教具，帮助学生更好地理解编码长度与信息量的关系。

-使用卡片表示二进制编码，让学生通过排列组合，直观感受编码长度的变化对信息量的影响。

-利用棋子进行编码游戏，培养学生的逻辑思维和团队协作能力。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校在线平台，发布预习资料，包括PPT、视频和预习指导文档，明确预习目标和要求，即理解编码的基本概念和二进制与十进制的初步转换方法。

-设计预习问题：围绕“编码长度与信息量”课题，设计问题，如“为什么编码长度会影响信息量？”和“你能找到生活中的二进制编码吗？”引导学生自主思考。

-监控预习进度：通过平台统计和学生的反馈，了解学生的预习情况，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，阅读资料，尝试理解二进制编码的原理。

-思考预习问题：对提出的问题进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将自己的预习笔记、问题和想法提交至在线平台。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生独立探索，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台和预习资料，实现资源共享和进度监控。

作用与目的：

-帮助学生提前接触课题，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习习惯和解决问题的初步能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过一个关于古代密码的故事，引出编码的神秘感，激发学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解二进制与十进制的转换方法和编码长度与信息量的关系，结合实际编码案例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论和编码实践活动，让学生在实践中掌握编码技能。

-解答疑问：针对学生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题，如编码长度如何影响信息量。

-参与课堂活动：在小组讨论中积极发言，参与编码实践活动，体验知识的应用。

-提问与讨论：对不懂的问题勇敢提问，参与课堂讨论，分享自己的想法。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生掌握知识点。

-实践活动法：通过编码实践，加深对知识点的理解。

-合作学习法：通过小组讨论，培养学生的合作能力和沟通技巧。

作用与目的：

-帮助学生深入理解编码长度与信息量的关系，掌握转换技能。

-通过实践活动，培养学生的动手操作能力和问题解决能力。

-通过合作学习，增强学生的团队协作意识和交流表达能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据课堂内容，布置相关的课后作业，如完成编码转换练习和探索生活中的编码应用。

-提供拓展资源：推荐相关书籍、网站和视频，供学生进一步学习和探索。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈，指导学生改进。

学生活动：

-完成作业：认真完成作业，巩固课堂学习内容。

-拓展学习：利用拓展资源，进行深入学习，拓宽知识视野。

-反思总结：对自己的学习过程进行反思，提出改进措施。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：指导学生通过反思，促进自我提升。

作用与目的：

-巩固课堂学习内容，提高学生的知识掌握程度。

-通过拓展学习，增强学生对编码知识的应用和创新能力。

-通过反思总结，帮助学生形成良好的学习习惯，促进个人发展。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《编码的奥秘》：这本书详细介绍了编码的历史、原理和应用，帮助学生了解编码在人类社会中的重要性。

-《二进制与十进制转换技巧》：提供了一些实用的转换技巧和练习，帮助学生巩固二进制与十进制转换的知识。

-《生活中的编码》：介绍了一些日常生活中常见的编码应用，如条形码、二维码等，激发学生对编码的兴趣。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-课后作业：布置一些与编码相关的作业，如设计一个简单的编码系统，让学生在实践中加深对编码的理解。

-探究项目：鼓励学生选择一个编码相关的话题，进行深入探究，如研究不同编码系统的优缺点，提高学生的研究能力。

-创新实践：鼓励学生尝试将编码应用到实际问题中，如设计一个简单的加密系统，培养学生的创新思维和动手能力。

-拓展阅读：推荐一些与编码相关的书籍、网站和视频，供学生自主阅读和学习，拓宽学生的知识面。

-反思总结：鼓励学生对学习过程进行反思和总结，提出改进措施，培养学生的自我反思能力。板书设计1.编码的基本概念

-编码：用特定的方式表示信息，便于存储、传输和处理。

-信息：可以是文字、图片、声音等多种形式。

2.二进制与十进制

-二进制：由0和1组成的数制，计算机常用。

-十进制：由0-9组成的数制，人类常用。

3.编码长度与信息量

-编码长度：编码的位数。

-信息量：编码所能表示的不同状态数。

-关系：编码长度越长，信息量越大。

4.二进制与十进制的转换

-2的幂次方表示法

-逢二进一原则

5.生活中的编码应用

-条形码

-二维码

-身份证号码

-手机号码

6.编码的意义与价值

-提高信息传输效率

-保证信息安全

-促进科技进步

板书设计要求条理清晰，重点突出，简洁明了。同时，在板书设计中融入艺术元素和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、积极性和合作态度。评价学生在听讲、思考、提问、讨论等方面的表现，确保学生能够主动投入到学习中。

-学生在课堂上是否积极参与讨论和提问。

-学生在小组活动中的合作态度和贡献度。

-学生对二进制与十进制转换方法的掌握程度。

2.小组讨论成果展示：评估学生在小组讨论中的表现，以及他们展示成果的能力。关注学生对编码长度与信息量关系的理解，以及他们如何将理论知识应用到实际情境中。

-小组讨论成果的逻辑性和准确性。

-学生在展示过程中的表达能力和沟通技巧。

-学生对小组讨论结果的反思和总结。

3.随堂测试：通过设计简短的测试题，检验学生对二进制与十进制转换、编码长度与信息量关系的理解和掌握程度。

-测试题目应涵盖本节课的核心知识点。

-测试结果应及时反馈给学生，帮助他们了解自己的学习成效