用图形进行编码（教学设计）2024-2025学年四年级上册信息技术苏科版

用图形进行编码（教学设计）2024-2025学年四年级上册信息技术苏科版学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计意图本节课以“用图形进行编码”为主题，旨在帮助学生理解图形编码的基本原理，并学会运用图形进行简单的信息编码。通过结合四年级上册信息技术苏科版教材内容，引导学生动手实践，提高学生的信息素养和创新能力。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的信息意识、计算思维和数字化学习与创新等核心素养。学生将通过图形编码的学习，提升对信息处理的理解，培养逻辑思维和解决问题的能力，同时增强对信息技术应用的创新意识和实践能力。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

四年级学生已经具备一定的信息技术基础，能够使用计算机进行基本的操作，如打开、关闭程序，使用鼠标和键盘。在之前的学习中，他们已经接触过简单的图形和文字处理，对计算机的基本操作有一定的了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对信息技术课程普遍保持较高的兴趣，喜欢动手操作和探索。他们在学习过程中表现出较强的动手能力和模仿能力，但独立思考和解决问题的能力尚需提高。学习风格上，部分学生偏好直观操作，通过观察和模仿来学习；而另一部分学生则更倾向于通过阅读和讨论来理解新知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在学习图形编码时可能遇到的困难包括对编码原理的理解、图形的选取和组合，以及如何将图形与信息进行有效对应。此外，学生在使用计算机进行编码操作时可能面临操作不熟练、界面复杂等问题。针对这些挑战，教师需提供适当的指导和帮助，确保学生能够顺利掌握编码技能。教学资源-软硬件资源：计算机、投影仪、键盘、鼠标

-课程平台：学校内部网络教学平台

-信息化资源：图形编码教学视频、图形编码示例文档

-教学手段：PPT演示、实物展示、小组合作学习教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：展示一些有趣的图形编码案例，如二维码、表情符号等，提问学生：“你们知道这些图形是如何被用来传递信息的吗？”

-回顾旧知：引导学生回顾之前学习的计算机操作知识，如鼠标的点击、拖拽等基本操作。

2.新课呈现（约15分钟）

-讲解新知：介绍图形编码的概念、原理和应用领域，强调图形编码在信息技术中的重要性。

-举例说明：展示一些图形编码的实例，如邮政编码、电话号码等，让学生了解图形编码在实际生活中的应用。

-互动探究：分组讨论，让学生尝试用图形编码的方法解决一些简单的问题，如用图形表示数字、字母等。

3.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：让学生根据所学知识，设计自己的图形编码系统，如用图形表示家庭成员、学校课程等。

-教师指导：巡回指导，针对学生在编码过程中遇到的问题进行解答，帮助学生完善编码系统。

4.实践操作（约25分钟）

-学生分组：将学生分成若干小组，每组选择一个主题进行图形编码设计。

-操作指导：讲解如何使用计算机软件进行图形编码的设计，如Photoshop、Illustrator等。

-学生实践：学生按照教师指导，运用所学知识进行图形编码设计。

5.展示与评价（约15分钟）

-学生展示：每组选派代表展示自己的图形编码设计，其他学生进行评价和提问。

-教师评价：针对学生的展示，给予肯定和指导，强调图形编码设计的创新性和实用性。

6.总结与拓展（约10分钟）

-总结：回顾本节课所学内容，强调图形编码的重要性及其在信息技术中的应用。

-拓展：引导学生思考图形编码在未来的发展前景，鼓励学生发挥想象力，提出创新性的图形编码设计。

7.作业布置（约5分钟）

-布置作业：要求学生课后完成一个简单的图形编码设计，下节课进行展示和交流。知识点梳理1.图形编码的概念

-图形编码是一种将信息通过图形的形式进行表示的方法。

-它利用图形的形状、颜色、大小等特征来传递特定的信息。

2.图形编码的类型

-二维条码：如QR码、条形码等，用于存储大量信息。

-图形符号：如表情符号、交通标志等，用于传达简单信息。

-图形密码：如栅栏密码、莫尔斯电码等，用于加密信息。

3.图形编码的原理

-信息与图形的对应关系：将信息转换为图形的特征，如黑白、大小、位置等。

-图形识别技术：通过计算机或设备识别图形编码中的信息。

4.图形编码的应用

-数据存储：如二维码在商品标签中的应用。

-信息传递：如表情符号在社交媒体中的使用。

-加密技术：如图形密码在信息安全中的应用。

5.图形编码的设计原则

-简洁性：图形编码应简洁明了，易于识别。

-可读性：图形编码应具有高对比度，便于视觉识别。

-实用性：图形编码应满足实际应用需求，便于使用。

6.图形编码的制作方法

-选择合适的图形编码类型：根据信息内容和需求选择合适的编码类型。

-设计图形编码：利用图形设计软件制作图形编码，如Photoshop、Illustrator等。

-生成编码：将设计好的图形编码转换为可识别的格式，如二维码生成器。

7.图形编码的识别与解码

-识别：利用图形识别技术识别图形编码中的信息。

-解码：将识别出的信息转换回原始信息，如将二维码解码为文字信息。

8.图形编码的安全性

-防伪技术：在图形编码中加入防伪元素，提高安全性。

-加密技术：对图形编码中的信息进行加密，防止信息泄露。

9.图形编码的发展趋势

-智能化：结合人工智能技术，提高图形编码的识别和生成效率。

-多元化：开发更多类型的图形编码，满足不同领域的需求。

-绿色环保：利用环保材料制作图形编码，减少资源浪费。内容逻辑关系①图形编码的概念与类型

-重点知识点：图形编码的定义、分类（二维条码、图形符号、图形密码）

-重点词句：将信息通过图形表示、不同类型的应用场景

②图形编码的原理与设计

-重点知识点：信息与图形的对应关系、设计原则（简洁性、可读性、实用性）

-重点词句：信息特征转换为图形特征、设计软件的使用

③图形编码的应用与识别

-重点知识点：数据存储、信息传递、加密技术、识别与解码方法

-重点词句：二维码在商品标签中的应用、图形识别技术

④图形编码的安全性与发展

-重点知识点：防伪技术、加密方法、智能化趋势、多元化发展

-重点词句：增加防伪元素、人工智能技术的结合、环保材料的应用典型例题讲解1.例题：

-题目：使用二维码生成器，将以下文字信息转换为二维码：“2024-2025学年四年级信息技术课程”。

-解答：打开二维码生成器，输入文字信息，选择合适的二维码类型和尺寸，生成二维码并保存。

2.例题：

-题目：设计一个简单的图形密码，使用栅栏密码的方法，将以下信息加密：“HelloWorld”。

-解答：将信息分成字符：“HelloWorld”，然后将相邻的字符进行交叉排列，得到加密信息：“HoelrloWdllo”。

3.例题：

-题目：使用表情符号表示以下数字：123456。

-解答：根据表情符号的形状和含义，选择合适的表情符号来表示数字：

-1：可以用笑脸表情（:）表示，因为笑脸的第一个字符是“:”。

-2：可以用爱心表情（<3）表示，因为爱心的第一个字符是“<”。

-3：可以用太阳表情（:）表示，因为太阳的第一个字符是“:”。

-4：可以用雨滴表情（:）表示，因为雨滴的第一个字符是“:”。

-5：可以用星星表情（:*）表示，因为星星的第一个字符是“:”。

-6：可以用月亮表情（:）表示，因为月亮的第一个字符是“:”。

4.例题：

-题目：设计一个图形密码，使用莫尔斯电码的方法，将以下信息加密：“School”。

-解答：将信息转换为莫尔斯电码，每个字母对应的莫尔斯电码如下：

-S：···

-C：-.-.

-H：.....

-O：---

-O：---

-L：-.-

-L：-.-

-L：-.-

加密信息为：“··-.-.…..—–—–-.-.-.-.-.-.”

5.例题：

-题目：使用图形符号表示以下天气情况：“晴、阴、雨、雪、雾”。

-解答：根据天气情况的特点，选择合适的图形符号来表示：

-晴：可以使用太阳表情（:）表示。

-阴：可以使用多云表情（:~）表示。

-雨：可以使用雨滴表情（:）表示。

-雪：可以使用雪花表情（:）表示。

-雾：可以使用雾气表情（:~:）表示。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.创设情境教学：在图形编码的教学中，我们可以通过创设真实的生活情境，让学生在实际操作中体验图形编码的应用，提高他们的学习兴趣和动手能力。

2.引入项目式学习：我们可以将图形编码的学习与实际项目相结合，让学生在完成项目的过程中，学会如何运用图形编码解决实际问题，培养他们的创新思维和团队协作能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生动手实践机会不足：在现有的教学中，学生动手实践的机会相对较少，导致他们对图形编码的理解不够深入。

2.教学评价方式单一：目前的教学评价主要依赖于学生的课堂表现和作业完成情况，缺乏对学生实际操作能力的综合评价。

3.信息技术与学科融合不够：在图形编码的教学中，我们还需进一步加强信息技术与其他学科的融合，拓宽学生的知识视野。

反思改进措施（三）改进措施

1.增加学生动手实践环节：在设计教学活动时，要充分考虑学生的动手实践机会，例如，可以设置图形编码设计比赛、小组合作项目等，让学生在实践中学习。

2.丰富教学评价方式：除了传统的课堂表现和作业评价，还可以引入过程性评价和产品评价，关注学生在整个学习过程中的表现和最终成果。

3.深化信息技术与学科融合：在教学过程中，要积极探索信息技术与其他学科的融合点，如将图形编码与数学、艺术等学科相结合，让学生在学习中感受到跨学科的乐趣和价值。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了图形编码的相关知识，了解了图形编码的概念、类型、原理和应用。通过实际操作，我们学会了如何使用二维码生成器、设计图形密码，以及如何用图形符号表示信息。以下是我们今天学习的主要内容：

1.图形编码的定义和类型，包括二维条码、图形符号、图形密码等。

2.图形编码的设计原则，如简洁性、可读性、实用性。

3.图形编码的应用领域，如数据存储、信息传递、加密技术。

4.图形编码的制作方法和识别与解码过程。

当堂检测：

为了检测学生对本节课内容的掌握情况，我们将进行以下检测：

1.选择题：

-下列哪项不属于图形编码的类型？（A）二维码（B）文字信息（C）图形符号（D）图形密码

-图形编码的主要目的是什么？（A）美化界面（B）传递信息（C）提高安全性（D）娱乐

-二维码在日常生活中有哪些应用？（A）商品标签（B）图书封面（C）