《編碼的奧秘
——編碼有秩序》教學設計

夏盼娣 江蘇省南京市齊武路小學

●學科核心素養

了解數據編碼在生活中的重要作用，理解數據編碼是保持社會組織與秩序的科學基礎。提升信息感知力，能主動在生活中發現數據編碼并能從數據編碼中獲取關鍵信息。（信息意識）

能夠運用編碼的規則對編碼進行分解，了解編碼的含義。能夠制訂規則進行編碼，解決生活中的實際問題。（計算思維）

學會選擇合適的數字化工具提升生成編碼的效率，能積極主動地尋求利用信息科技高效地解決問題的方法，創新性地開展學習活動。（數字化學習與創新）

理解數據編碼的唯一性，懂得數據編碼對社會活動秩序的重要性。（信息社會責任）

●課程標準要求

①結合真實的生活情境，發現數據編碼在生活中的應用，了解數據編碼的意義，理解數據編碼是保持信息社會組織與秩序的科學基礎。

②通過觀察身邊的實際案例，學會如何使用數據編碼建立數據

間的內在聯系，以便計算機識別和管理，學會從數據編碼中獲取相關信息。

●教學內容分析

《編碼的奧秘——編碼有秩序》一課以生活中身份證、門牌號、車牌號等形式的數據編碼作為學生初步感知生活中數據編碼的具體實例，使其了解編碼的規則及應用。

●學情分析

本課的教學對象為四年級學生，他們樂于動手，對新知識、新工具充滿好奇心和探索欲，初步具有運用信息技術解決問題的意識。在日常生活中已經接觸過一些數據編碼，對編碼有了初步的了解，但還缺少系統深入的認識。四年級的學生已經掌握了WPS文字中表格的基本操作技能，但還沒有接觸過WPS表格軟件的使用。

●教學目標

①通過對實際生活的觀察與思考，了解數據編碼在生活中的廣泛應用和重要作用。

②理解數據編碼的編碼規則，知道具體規則下的編碼所包含的信息，能夠運用規則編寫編碼。

③感受數據編碼對生活秩序的作用與影響。

●教學重難點

重點：了解數據編碼的規則特點及其應用。

難點：能夠運用編碼規則，結合信息技術手段實現編碼。

●教學準備

課件、學件、素材資源、手動打碼機、電子打碼機。

●教學策略分析

①通過創設學校舉辦“語文基本功挑戰賽”的情境，幫助學生觀察、發現校園生活中的數據編碼及其重要作用。②將教學目標、教學重難點與主線融合在一起，通過任務驅動和小組合作的形式驅動學習。③運用技術工具作為支架，促進學生進行知識遷移，形成解決實際問題的能力和意識。

●教學過程

1.談話導入，數據編碼在身邊

師生對話，引導學生思考在生活中遇到過哪些數據編碼。

師：身份證號是一串長度為18位的數據編碼，每個人的身份證號碼都是唯一的，想一想從一個人的身份證號碼中我們可以獲取這個人的哪些信息。

生：出生日期、性別。

師：沒錯，還可以看出戶籍所在地。實際上身份證號的前六位數字是地址碼，中間八位數字是出生日期碼，最后是三位數字順序碼和一位數字校驗碼。持本人身份證，我們可以購票乘飛機、坐高鐵，根據飛機票、車票上的班次編碼、座位編碼，能夠方便地對號入座。你們在生活中還接觸過哪些數據編碼？

生：門牌號、車牌號、列車號、圖書編號……

師小結：數據編碼是根據一定的規則編制而成的，我們可以通過編碼的規則，從編碼中獲取一定的信息，說明數據編碼有一定的含義，同時也具有唯一性。生活中的編碼無處不在，校園里的學習與工作也離不開數據編碼。這節課，就讓我們進入《編碼的奧秘——編碼有秩序》的學習，一同探索數據編碼的奧秘。

2.任務驅動，數據編碼速生成

學校將要舉行語文基本功挑戰賽，比賽項目有硬筆書法、軟筆書法、經典誦讀以及現場寫作，成績優異的學生還能獲得相應的獎品。為保證活動的順利開展，需要教師和學生在賽前完成相應的任務。

任務一：教師為大賽選購獎品——解密日期編碼

①觀看視頻，明晰日期編碼規則。

師：（播放教師為比賽選購獎品的視頻，課件出示馬克筆外包裝上的生產日期編碼“20220118”）老師在選購獎品的時候發現馬克筆外包裝上有一串編碼，你們知道這串編碼的含義嗎？

生：這串數據編碼表示的含義應該是馬克筆的生產日期為2022年1月18日。

師：沒錯，這是日期編碼，它是由分別代表年、月、日的數字共同組成的。2022年1月18日，為什么不編碼為2022118，而把它編碼為20220118呢？

學生思考、分析后得出結論：如果編碼為2022118，可能會被理解為2022年1月18日，也可能會被理解為2022年11月8日，會引起歧義。

教師給予肯定，利用課件呈現日期編碼規則（前四位為“年”，中間兩位為“月”，最后兩位為“日”，當其中某一部分位數不夠的時候，需要補“0”湊齊），并要求學生根據規則書寫教學當日的日期編碼。

②關聯生活，遷移運用。

師：完成了今天的日期編碼的編制，請大家快速完成“2022年11月2日”“2022年11月3日”的日期編碼。數一數剛才編寫的日期編碼是多少位的編碼。

生：8位的編碼。

師：這些編碼都是連續的，有沒有好的方法能夠快速生成連續的日期編碼呢？老師向大家介紹一個編碼工具——手動打碼機。（課件出示8位日期編碼手動打碼機，并講解其使用方法：每一位上都有0～9的10個數字，按照需編碼的日期選擇每一位上的數字，按順序組成想要的日期編碼，蘸上油墨就可以印制了）了解了手動打碼機的編碼原理，大家想嘗試一下嗎？

學生興致高漲，躍躍欲試。教師請組長領取本組實踐材料：9位手動打碼機一個、印臺一個、A4紙一張。

師：請大家仔細觀察領取到的手動打碼機，說說它和剛才老師介紹的打碼機有什么不同（如圖1）。

圖1

生1：剛才老師介紹的打碼機只有8位，我們領到的打碼機一共有9位。

生2：老師介紹的8位打碼機每一位上只有0～9的數字，而我們領取到的打碼機每一位上不僅有0～9的數字，還有A-Z的26個字母以及其他的一些字符。

師：沒錯，兩個手動打碼機的位數是不同的，用它們編寫出的編碼的長度也是不同的。我們不僅可以利用數字進行編碼，還可以利用字母和符號進行編碼。

編碼包含信息的多少，通常和編碼的長度有關。編碼的長度越長，編碼包含的信息就越多。此外，在編碼長度相同的情況下，每一位上能夠表達的不同信息越多，組成的編碼所包含的信息就越多。

③動手實踐，印制編碼。

小組合作，將昨天、今天和明天的日期編碼印制到學習單的相應位置上。

課件出示任務要求：①注意觀察打碼機的首位方向。②在打碼機上完成日期編碼后，小組成員檢查日期編碼是否正確，無誤后再進行印制。

學生以小組為單位體驗印制日期編碼的過程。教師巡視指導，全員完成任務的小組加星。

任務二：完善大賽匯總表——編制參賽編號

①制訂編碼規則。

獎品選購任務已經完成，接下來進入第二個任務：完善大賽匯總表。前期學生已經在語文教師的組織下，完成了報名工作。（課件出示WPS文字匯總表，表格字段有：序號、項目類別、學生姓名、參賽編號）

在完成第二個任務之前，我們必須了解它的編碼規則，觀察表格中已給出的參賽編碼（如圖2），說說你發現了什么。

圖2

生：“YBSF”這幾個字母是“硬筆書法”拼音首字母的大寫形式。

師：“0001”是參賽的序號，我們學校有兩千多名學生，所以參賽序號要確保滿足參賽人數，我們用四位來表示。前面不足四位的序號，又該如何處理呢？

生：可以用“0”補齊四位。

師：參照“硬筆書法”比賽項目的參賽編號編碼方式，參加“軟筆書法”比賽項目的第一個同學的參賽編號可以設計成“RBSF0001”。你們覺得“經典誦讀”“現場寫作”比賽項目的參賽編號應該怎樣設計？

生：分別用“J D S D”和“XCXZ”表示“經典誦讀”和“現場寫作”比賽項目，然后在后面添加表示序號的編碼。

②填寫參賽編號。

學生打開名為“語文基本功挑戰賽匯總表”的WPS文字的素材文件，根據編碼規則，選擇“硬筆書法”“軟筆書法”“經典誦讀”“現場寫作”四個參賽項目完成參賽編號的編制與填寫任務，全員完成任務的小組加星。注意：每個參賽項目的編號從0001開始編制。

③分享交流，優化表格填寫。

教師巡視指導，發現有的學生在一個個單元格中依次輸入參賽編號，有的學生復制比賽項目的第一個參賽編號，粘貼到相應的單元格中，然后對參賽編號的末位或后兩位進行修改，完成本班學生參賽編號的填寫。請使用“復制”“粘貼”方式完成任務的學生分享自己的方法，其他學生結合經驗分享，繼續完善自己的任務。

④妙用WPS表格，參賽編號速生成。

師：利用“復制”“粘貼”的方式在單元格中填寫參賽編碼，大大提升了填寫參賽編碼的效率，其實還有一種更快的方法，請同學們觀看微視頻。（學生觀看微視頻）

教師利用WPS表格“自動填充”功能演示快速生成參賽編號的方法，即選中已給出的參賽編號，向下拖動“填充柄”到相應的單元格，選擇“以序列方式填充”快速生成剩余參賽編號。

小組成員相互幫助，全員完成任務的小組加星。

任務三：制作參賽標簽——體驗電子打碼機

教師挑選一名學生上臺，指導該生把班級參賽匯總表導入到手機里，通過手機APP連接電子打碼機，教師利用投屏軟件將手機APP上的操作過程投屏到多媒體一體機上，示范操作過程。

3.總結提升，數據編碼我展望（略）

●教學反思

數據編碼無處不在，在我們的生活中發揮著不可或缺的作用。本節課以開展“語文基本功挑戰賽”賽前相關準備工作為任務主線，進行教學任務的設計。在教學過程中，教師在理論學習的基礎上積極引導學生動手實踐，通過動手實踐來學習編碼、了解編碼、應用編碼。課前在網絡上購買了手動打碼機作為學具，支撐學生對日期編碼規則的理解以及日期編碼的編寫，有效地激發了學生學習的興趣，為后續的學習做好鋪墊。積極開展小組合作，采用整組加星的評價激勵機制，提升學生的凝聚力。通過信息技術工具的運用體驗，培養學生運用工具解決編碼問題的意識，同時也體驗了數據編碼對校園生活秩序的重要作用。

點 評

《編碼的奧秘——編碼有秩序》，是“編碼的奧秘”專題教研活動中的一節研討課。技術源于生活，能夠改變我們的環境，能夠幫助我們解決生活中的問題，而問題則離不開情境。夏盼娣老師結合校園生活創設了學校舉辦“語文基本功挑戰賽”這一真實情境，貫穿整個教學過程。

教學由生活中的編碼導入，讓學生初步感知編碼的規則及應用，之后圍繞數據編碼設計的“為大賽選購獎品”“完善大賽匯總表”“制作參賽標簽”三個教學任務實施教學。在第一個任務環節中，在學生理解日期編碼規則后，教師組織學生使用手動打碼機嘗試編寫日期編碼，體驗編碼工具的使用。通過對比打碼機位數不同、每一位上的字符容量不同，引導學生了解影響編碼包含的信息多少與哪些因素有關。隨后從不插電的手動打碼機，過渡到學生已經掌握的WPS文字中表格的相關知識，學生使用已有的知識經驗填寫連續編碼，再從WPS文字中的表格的應用遷移到WPS表格的應用，利用拖動填充柄快速填充的方法高效生成連續編碼。

本節課，教師結合真實性情境，將技術工具的應用與情境主線有效融合，圍繞“技術工具－技術活動－技術思想”這一路線開展教學活動，有效地培養了學生運用技術解決編碼問題以及運用編碼解決生活問題的能力和意識。