2《探秘编码》（教学设计）-2024-2025学年青岛版（2024）小学信息技术第四册

2《探秘编码》（教学设计）-2024-2025学年青岛版（2024）小学信息技术第四册课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图本节课旨在引导学生通过实际操作，了解和掌握二进制编码的基本概念，培养学生对信息技术知识的兴趣和动手实践能力。结合青岛版小学信息技术第四册教材内容，通过生动有趣的实例，让学生在轻松愉快的氛围中学习编码知识，为后续学习打下坚实基础。二、核心素养目标1.培养学生信息意识，认识到编码在信息技术中的重要性。

2.培养学生计算思维，通过二进制编码的转换练习，提高逻辑推理能力。

3.增强学生动手实践能力，通过编码实践操作，提升问题解决能力。

4.培养学生创新精神，鼓励学生在编码学习中探索新的编码方法。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在之前的学习中已经接触过计算机的基础知识和简单的操作，对计算机的基本概念有一定的了解。此外，学生可能已经接触过一些简单的数学概念，如加法、减法等，这些将为理解二进制编码提供基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

小学生对信息技术课程普遍持有较高的兴趣，尤其是对计算机操作的直观性和趣味性。他们的学习能力强，好奇心强，喜欢动手操作。学习风格上，学生既有视觉学习者，也有听觉和动手实践者，因此在教学中需要结合多种教学方式，以满足不同学生的学习需求。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习二进制编码时，学生可能会遇到理解编码概念困难、进制转换难以掌握等问题。此外，对于一些抽象的编码概念，学生可能难以形成直观的认识。因此，教师需要通过具体的实例和操作活动，帮助学生建立编码概念，并逐步提高他们的进制转换能力。同时，要关注学生的个体差异，针对不同学生的困难提供个性化辅导。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有青岛版小学信息技术第四册教材，以便学生跟随教材内容学习。

2.辅助材料：准备与二进制编码相关的图片、图表和视频，帮助学生直观理解编码概念。

3.实验器材：准备计算机或编程软件，以便学生进行编码实践操作。

4.教室布置：设置分组讨论区，方便学生进行小组合作学习；在实验操作台布置好实验器材，确保实验环境安全。五、教学流程一、导入新课（5分钟）

1.利用多媒体展示生活中常见的编码现象，如二维码、邮政编码等，引导学生思考编码的作用。

2.提问：“同学们，你们知道什么是编码吗？编码在我们生活中有哪些应用？”

3.通过互动，让学生初步了解编码的概念，激发学生的学习兴趣。

二、新课讲授（15分钟）

1.讲解二进制的基本概念，包括基数、位值、二进制数的表示方法等。

-举例：展示二进制数的例子，如（1010）₂，引导学生理解二进制的表示方法。

-讨论重点：强调二进制数与十进制数的区别。

2.讲解二进制与十进制之间的转换方法，包括十进制转二进制和二进制转十进制。

-举例：展示转换过程，如将十进制数12转换为二进制数。

-讨论重点：掌握二进制与十进制之间的转换方法。

3.讲解二进制编码的原理和应用，如ASCII编码、UTF-8编码等。

-举例：展示ASCII编码表，讲解字母、数字的编码过程。

-讨论重点：了解编码的原理，掌握常见的编码方式。

三、实践活动（15分钟）

1.学生独立完成二进制与十进制之间的转换练习。

-举例：要求学生将十进制数45转换为二进制数，并检查答案的正确性。

2.学生分组讨论，将一个简单的英文单词用二进制编码表示。

-举例：要求学生将单词“hello”用二进制编码表示。

3.学生利用计算机或编程软件，编写一个简单的程序，实现二进制数的加法运算。

-举例：编写程序计算二进制数（1010）₂+（1101）₂。

四、学生小组讨论（10分钟）

1.讨论二进制编码在实际生活中的应用。

-举例回答：学生在讨论中提到，二进制编码在计算机存储、网络通信等领域有广泛的应用。

2.讨论如何提高二进制编码的转换速度。

-举例回答：学生提出可以通过熟记二进制编码表、掌握转换技巧等方法提高转换速度。

3.讨论如何设计一种新的编码方式，提高信息存储效率。

-举例回答：学生提出可以研究一种基于二进制编码的压缩算法，提高信息存储效率。

五、总结回顾（5分钟）

1.回顾本节课所学的二进制编码知识，包括二进制的基本概念、转换方法、编码原理等。

2.强调本节课的重点和难点，如进制转换、编码原理等。

3.鼓励学生在课后继续学习和探索二进制编码的奥秘。六、学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：

学生通过本节课的学习，能够理解并掌握二进制编码的基本概念，包括二进制数的表示方法、进制转换规则以及常见的编码方式。例如，学生能够将十进制数转换为二进制数，反之亦然，并且能够识别和解释ASCII编码表中的字符编码。

2.技能提升：

学生在实践活动中的动手能力得到了显著提升。通过实际操作计算机或编程软件，学生学会了如何编写简单的程序来实现二进制数的运算，如加法、减法等。这种技能的提升对于学生未来学习编程和计算机科学具有重要意义。

3.思维发展：

在学习过程中，学生通过小组讨论和实践活动，培养了逻辑思维和问题解决能力。例如，在讨论如何设计新的编码方式时，学生需要运用逻辑推理来提出创新的想法，这有助于提高他们的创新思维。

4.信息意识增强：

学生通过学习编码知识，对信息技术在现代社会中的重要性有了更深刻的认识。他们意识到编码是信息技术的基础，对于信息的存储、传输和处理起着至关重要的作用。

5.学习兴趣激发：

通过生动有趣的实例和实践活动，学生对信息技术课程产生了浓厚的兴趣。这种兴趣将促使他们在课后主动探索和学习更多的信息技术知识。

6.实践应用能力：

学生在学习二进制编码的基础上，能够将所学知识应用到实际生活中。例如，他们可以尝试使用二维码扫描工具，理解二维码背后的编码原理，从而更好地利用这一技术。

7.团队合作能力：

在小组讨论和实践活动过程中，学生学会了如何与他人合作，共同完成任务。这种团队合作能力的提升对于学生未来的学习和工作都是非常有价值的。七、课后作业1.实践题：

将以下十进制数转换为二进制数：

-十进制数：58

-十进制数：255

-十进制数：1024

答案：

-111010（58的二进制表示）

-11111111（255的二进制表示）

-10000000000（1024的二进制表示）

2.应用题：

如果一个字节的二进制编码为10101010，请计算这个字节的最高位和最低位的值，并说明它们分别代表什么。

答案：

-最高位（第8位）的值为1，代表这个字节是一个正数。

-最低位（第1位）的值为0，代表这个字节是偶数。

3.编程题：

编写一个Python程序，实现将用户输入的十进制数转换为二进制数的功能。

答案（Python代码）：

```python

defdecimal_to_binary(decimal_number):

ifdecimal_number==0:

return"0"

binary_number=""

whiledecimal_number>0:

binary_number=str(decimal_number%2)+binary_number

decimal_number=decimal_number//2

returnbinary_number

user_input=int(input("请输入一个十进制数："))

print("二进制表示为：",decimal_to_binary(user_input))

```

4.判断题：

以下关于二进制编码的说法中，正确的是？

-A.二进制编码只能表示0和1两种数字。

-B.二进制编码是计算机内部处理信息的基本形式。

-C.二进制编码可以直接用于人类的日常交流。

-D.二进制编码的位数越多，表示的数值范围就越大。

答案：

-正确答案：B和D。二进制编码是计算机内部处理信息的基本形式，且位数越多，表示的数值范围越大。

5.分析题：

解释为什么二进制编码在计算机系统中非常重要。

答案：

-二进制编码在计算机系统中非常重要，原因如下：

1.计算机内部使用的是电子元件，电子元件的工作状态可以用高低电平来表示，二进制正好可以用0和1来表示这两种状态。

2.二进制数的运算规则简单，便于硬件实现。

3.二进制编码可以表示任何类型的数据，如文字、图像、声音等，是计算机信息处理的基础。八、教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上的参与度较高，积极回答问题，对二进制编码的概念和转换方法表现出浓厚的兴趣。

-学生在实践活动中表现出良好的动手能力，能够按照要求完成二进制与十进制之间的转换练习。

-学生在小组讨论中能够积极发言，与同伴分享自己的观点，共同解决问题。

2.小组讨论成果展示：

-学生在小组讨论中展示的成果包括：设计了一种新的编码方式，提高了信息存储效率；提出了在二进制编码中增加校验位的建议，增强了数据的可靠性；讨论了二进制编码在计算机通信中的应用场景。

-小组讨论成果的展示形式多样，包括PPT演示、口头报告和实物模型展示等。

3.随堂测试：

-通过随堂测试，评估学生对二进制编码知识的掌握程度。测试内容包括：

-选择题：判断二进制编码在计算机系统中的重要性。

-实践题：将给定的十进制数转换为二进制数。

-应用题：解释二进制编码在数据存储中的作用。

-测试结果显示，大部分学生能够正确回答问题，显示出对二进制编码知识的良好掌握。

4.学生自评与互评：

-学生在课后进行自评，反思自己在课堂上的表现和收获，总结学习过程中的优点和不足。

-学生之间进行互评，互相指出在学习过程中的亮点和需要改进的地方，培养学生的合作精神和