从编码到解码（教案）四年级上册信息技术苏科版

苏科版小学信息科技第四单元编码传递信息第2课：从编码到解码科目：信息科技教学对象：四年级课时：1新课标要求：掌握编码和解码的基本科学原理，通过分析生活中的具体应用，了解数字化表示信息的优势，体验信息存储和传输过程中所必须的编码和解码的步骤。认识到在信息社会中，合理运用编码技术可以保障信息的准确传输和安全存储，培养学生适应数字时代发展的正确价值观。教材分析：本课为第四单元“编码传递信息”的第2课内容，是数据处理和信息传输相关知识的重要基础，起到了承上启下、串联知识脉络的重要作用，有助于学生构建完整、系统的信息科技知识框架，深入理解信息在数字化世界中的流转与处理机制。教材中清晰地阐述编码是将原始信息按照特定规则转换为一种特定形式，解码则是编码的逆过程，依据相同的规则将编码信息还原为原始的可理解信息，着重强调编码和解码在信息交换过程中的双向性和对应性，二者相辅相成，缺一不可，共同确保信息的准确传递与还原。这些内容往往涉及到复杂的数学原理和逻辑运算，对于小学生的认知水平和数学基础来说具有较大难度。教师需要采用深入浅出的教学方法，将复杂的原理简化为学生能够理解的形式，逐步引导学生理解其核心思想和编码、解码的逻辑。学情分析：四年级学生在之前的信息科技课程中，已经对编码的基本概念有所认知，但对于解码的概念和具体过程，尚未深入接触，这方面的知识储备相对薄弱。四年级学生的思维开始从直观形象向抽象逻辑过渡，但仍以形象思维为主。他们对于具体、生动、直观的事物和现象容易产生兴趣并理解，而对于抽象的概念和原理需要借助更多的实例和直观演示来辅助理解。在学习编码和解码概念时，可以通过具体的字母替换解密或故事场景来引入，他们就能更好地掌握。他们喜欢在实践活动中学习，通过亲身体验获得成就感。因此，在教学中安排丰富的实践环节，如让学生体验简单的编码方案或进行解码操作，能够有效提高他们的学习兴趣和学习效果。教学目标：1.能够认识到编码和解码在信息存储和传输过程中的重要性，理解其是数字化时代信息处理的关键环节。（信息意识）2.在理解和实践编码和解码的过程中，能够对问题进行分解，识别编码模式。（计算思维）3.能利用数字化工具辅助编码和解码的学习，如利用解码或转码软件进行编码规则的转换。（数字化学习与创新）4.明白编码在保障信息安全方面的作用，并能够在日常生活中注意保护自己的信息安全。（信息社会责任）重点：体验信息传输过程中的编码与解码的步骤。难点：理解编码和解码在数字化传输中的作用。教学方法：情境教学法、讲授法、问答法、实践操作法学习过程

环节学生活动教师活动媒体应用设计意图二次备课情景导入学生阅读了解情境。出示情境，近期，公安机关根据线人来报，有一伙犯罪分子将要在我市进行不法交易。线人将情报送至相关人员手中，今天就让我们一起帮忙来抓住坏人吧！课件展示情境通过案情创造情境，激发学生的学习兴趣。解密情报1.学生任务一，查看密信情报。根据老师课前分发的解密规则，进行解密。将解出的信息（时间，地点）写在学习单上。学生交流自己解出的密信内容。2.学生交流讨论自己解密的过程。1.教师出示一份情报，为了保证情报的安全，线人对重要情报进行了加密处理。提问：你看得懂这份密信吗？它是正常的单词吗？出示解密规则，体验将密文翻译为明文。2.Q：你是怎么解出这份密信的？师介绍凯撒密码，播放相关的视频。我们根据规则表，将密文转化为明文，就是编码的逆过程，这个过程就是解码。学习单进行解密。投屏学生的答案。出示密信，让学生对照着解密规则进行解密，帮助学生体验信息传输过程中编码与解码的步骤，实现重点的突破。让学生在玩一玩中，不知不觉达成了本堂课的重点知识学习。体验信息传输过程1.学生交流讨论：加密信件——传递出来——解密信件。学生交流回答。2.由学生一起得出结论，在编码与解码过程中，需要事先约定好规则，并且编码与解码的规则应该要一致。（板书：规则一致）3.学生交流讨论，观察课件中的图片，说一说在生活中见过的编码与解码的案例。1.Q：感谢大家帮警察叔叔解出密信，以便能在适当的时机抓获犯罪分子。那么从线人传出这份密信到同学们解开这个过程中，经历了哪些步骤呢？Q：那么你能够从中总结出通信的一般过程吗？教师出示板书：编码——传递——解码2.Q：如果我们没有事先与线人说好解码的规则，我们能够破译出这份密信吗？3.在我们平时生活中，充满了编码与解码的过程。如交通信号灯，我们对信号灯进行编码，红灯为停，绿灯为通行，黄灯为谨慎通过，当信号灯亮红灯时，驾驶员和行人接收到信号后，立马将红灯解码为“停止”，就立刻静止不能行驶了。Q：你在生活中还见过哪些编码与解码的过程吗？游戏玩好了，教师帮助学生在这个过程中抽象总结出本节课的重点，再通过举例，板书，交流讨论等各种方式，让学生理解编码与解码的过程。视频采证1.学生回答，预设：要有人证，物证，拍下视频得到强有力的证据。学生发现双击视频后，出现一些错误代码，要求用户安装解码器才能观看。得出结论，电脑缺乏相应的解码软件。2.学生交流总结，教师出示结论：在数字化传输过程中，先要对人们直接理解的信息进行编码，然后通过数据传输，接收端再对数字信息进行解码呈现。学生安装软件，播放视频。1.Q：不仅我们生活中有编码与解码的过程，在数字世界中同样有编码解码的过程。这不，在同学们的帮助下，警察叔叔很快锁定了交易的时间和地点。为了将他们绳之以法，掌握他们犯罪的确凿证据，少年警校的同学们，你们知道通常警察执法的时候会进行一个怎样的记录呢？但是拍摄的视频在回警局后却打不开了，同学们能不能帮警察叔叔想想看，为什么打不开了，怎样还原这个证据呢？将视频分发给学生，但是缺乏这种视频的解码器，所以一般的视频播放软件无法打开。2.在执法过程中，警察拍摄犯罪行为并保存下来，这是对信息的一种编码，然后传输到电脑中，电脑打开拍摄的视频，这是一种解码。课件出示数字世界的编码解码。要播放这个视频，必须要安装支持这个视频编码方式的解码器。教师演示安装相应的软件。安装VLC播放器不仅现实世界中有编码与解码，在信息的世界中，更是到处都有编码与解码。但让学生去体会数字世界的编码与解密是很困难的，因为这个过程是隐性的，无法观察到。所以在这里故意设置错误，让学生打不开视频，在这个错误中，让学生发现，原来视频的加工与发送，也是要进行编码与解码的，而且不同的视频，需要不同的解码器（软件）去打开。视频压缩1.学生交流讨论，预设：视频压缩，剪其中的一段……2.相邻的同学根据不同的编码规则，填一填图，然后发现填出的图形是一样的。学生发现不同的编码规则，最后实现的效果是一致的，但是编码的长度不一样。3.学生尝试，对视频进行转换格式，然后查看视频的大小是否有减小。1.Q：作为证据，警察需要把视频发送给法院，但是视频的数据量很大，你有让视频变小一点的办法吗？出示两张文件传输的图片，视频压缩可以可以让视频量更小一些，传输的速度也会更快。2.视频其实是由非常多张图片构成的，同学们你们知道压缩的原理吗？出示不同编码方式下的填格子图。得出结论，不同的编码方式，可以得到相同的结果。可以通过优化像素中的重复信息来减少数据量。3.出示视频压缩原理的视频，原来不同格式的视频，使用的编码解码的方式也不同，对视频呈现出的效果也不同。师介绍不同常用的视频格式的各自优缺点。演示进行视频格式的转换。视频有很多的压缩格式，不同的视频格式，实际上就是不同的编码方式，每种格式都有其各自的优缺点。学生在进行视频格式转换的过程中，体会信息不同编码方式带来的数据量的变化。总结观看视频压缩使网络传递交互更便捷的视频。生总结回