《編碼的奧秘——探秘盲文編碼》教學設計

吳素菊

學科核心素養

①了解數據編碼的作用與意義，理解數據編碼是保持信息社會組織與秩序的科學基礎，逐步養成用信息科技手段解決實際問題的意識。（信息意識）

②通過觀察、比較、體驗、思考，了解數據編碼，在多種活動中知道盲文編碼的規則。（計算思維）

③借助平板上盲文轉換APP和盲文翻譯網站，分析和體驗盲文的編碼規則，學會運用、分析數字化學習資源并進行探究學習。（數字化學習與創新）

④通過對盲文編碼的體驗和學習，激發對盲文編碼的關注，培養利用信息技術實現人文關懷的意識。（信息社會責任）

課程標準要求

①結合生活中的實例，感受身邊無處不在的數據編碼，認識到數據編碼對生活的影響，理解數據編碼的規則與原理。

②通過體驗和認識典型的數據編碼應用，知道可以使用數字、字母或符號進行編碼表示信息，不同編碼長度所包含的信息量是不同的。

教學內容分析

《編碼的奧秘——探秘盲文編碼》一課是結合《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》第二學段（三、四年級）“數據與編碼”模塊中的相關要求進行的教學內容設計。學生在生活中已初步了解了數據編碼的規則及應用，但是缺乏系統的認識。盲文作為盲人學習與交流的主要工具，是一種特殊的編碼，編碼方式與其他編碼并不相同，大部分學生沒有接觸過。盲文是利用紙上凸起的小點來進行不同的排列組合，表達不同的信息，是專為盲人設計的靠觸覺感知的文字。

學情分析

本課教學對象為四年級學生，該階段的學生學習能力和情感能力快速發展，是培養學習能力和情感能力的重要時期，對未知事物有較強的探知欲，同時具備一定的信息技術能力。他們在日常生活中對編碼有一定的接觸，但是并沒有深入學習，尤其是對盲文編碼并不了解。四年級的學生能通過瀏覽器訪問盲文翻譯網站，能夠熟練地利用平板APP進行編碼體驗和探究學習，理解盲文的規則，并利用盲文寫字板、盲文筆進行盲文的書寫。

教學目標

①了解生活中常見數據編碼以及盲文編碼的編碼規則及應用，培養運用編碼解決問題的能力。

②通過自主探究、小組合作等方法，掌握盲文寫字板、盲文筆的使用方法，能夠正確書寫盲文。

③通過學習養成利用信息技術實現人文關懷的意識。

教學重難點

教學重點：理解盲文編碼的特點和編碼規則。

教學難點：能夠借助信息技術手段，利用盲文寫字板、盲文筆書寫盲文。

教學過程

1.課前交流

教師利用課件出示車牌號、郵政編碼、圖書編號。請學生思考圖片中的數據分別表達了什么信息、生活中還有哪些編碼的應用。

學生匯報交流自己所了解的門牌號、身份證號等。

教師課件出示蘇教版四年級數學教材中關于編碼的相關內容，啟發學生思考并在小組內討論如下問題。問題①：不同人的身份證號碼會相同嗎？問題②：你能從身份證號碼中知道一個人的生日嗎？問題③：不同的身份證號中有相同的部分嗎？

學生匯報交流。

師生共同總結數據編碼的特點——唯一性、規則性，編碼可以傳遞一定的信息，在生活中便于使用和傳輸。

2.設置情境，引出盲文

教師用課件依次呈現車牌、門牌、學校信封、火車票等圖片。

教師提問，學生根據圖片快速回答看到了什么。

師：剛才同學們看到了生活場景中編碼的應用，你們是通過什么感官獲取到信息的呢？

生：用眼睛看。（預設）

師：在生活中，人們獲取的大量信息都是通過視覺獲得的。請同學們想象一下：沒有了視覺，不能用眼睛去看，盲人想要獲取信息可以依靠哪些感官呢？

生：可以利用聽覺聽聲音，可以利用觸覺去觸摸，可以利用嗅覺去聞一聞。

師：很好。同學們，現在有很多APP，里面有豐富的有聲資源，人們可以直接聽書，其實盲人和我們一樣也可以聽書，但是你們知道嗎？其實盲人也可以閱讀圖書。請同學們閉上眼睛摸一摸你面前的學習單，你能閱讀上面的文字嗎？為什么呢？

生：不能，因為我們都是通過眼睛看來識別文字實現閱讀的，現在我們通過觸摸文字根本沒有辦法識別這些字。

師：盲人閱讀的書籍上的文字和我們閱讀的文字不一樣。你們想知道嗎？盲文是盲人依靠指尖觸摸的“文字”，利用紙上凸起的小點來進行不同的排列組合，表達不同的信息，所以又叫做“點字”，是專為盲人設計的靠觸覺感知的文字。盲文中凸起的小點是怎樣排列組合去表達信息的？我們一起來探索盲文編碼的奧秘！

3.小組合作，體驗盲文

（1）探討編碼，認知盲文

教師啟發學生思考：如果每個盲文字符中有兩個點，每個點有兩種情況（凸起或者不凸起），經過組合就有4（2×2=4）種情況，如圖1所示。理論上它可以表達多少種信息呢？全部不凸起可以表達一種信息，但是這對盲人來說就無法觸摸到，因此盲文中至少要有一個凸點。

師：如果用三個凸點來表達信息，會有多少種組合呢？

生：有8（2×2×2=8）種組合，也就是說可以表達八種不同的信息，以此類推。這種不同的組合就是編碼，編碼的容量大小與編碼的長度、每一位能夠表達的信息等有關。

小組活動：畫一畫——分析盲文字符位數。

師：請同學們拿出學習單（如上頁圖2）。在紙上畫一畫，實心圓圈表示凸點，空心圓圈表示不凸。

教師引導：從盲人觸摸閱讀的角度去思考，觸摸是使用一個手指去觸摸的，手指能夠感受到的面積大小，決定了一次觸摸單位的圓點數量，怎樣的設計更合理更實用呢？（課件引導：實用性、可表達信息的數量等）

學生先小組內討論，再匯報。

教師觀察不同的小組討論過程，在請具有代表性的小組匯報后，教師作總結。

①凸點數較多。優點：表達的信息數量多。缺點：太長、太多，人的手無法一次觸摸完畢，增加了盲人摸讀的難度，且每個盲文字符占的位置過大，不實用。

②凸點數較少。優點：容易摸讀，占的位置也少。缺點：可表達的信息太少，無法表達必要的信息。

③凸點數適宜。摸讀時記憶凸點組合情況相對容易，表達的信息數量也比較豐富，如單詞、漢語拼音等可以通過多個字符組合的形式呈現。

揭曉：組織學生觀看視頻《盲文的產生》，了解盲文的產生和發展歷程，知道盲文是凸點按照一定的規則排列組合，實現傳遞相應信息的功能。盲文的基本單位是長方形的盲符，由位置固定的6個點組成，每行2點，一共3行。左側從上到下為123，右側為456，叫一方，如圖3所示。

（2）親身體驗，感受盲文

觀看視頻——三年級盲人學生小星星摸讀課文《我變成了一棵樹》（情感體驗）。

師：小星星的摸讀讓我們十分感動，這篇文章是我們三年級語文課上剛學過的，這么富有感情的朗讀，正是小星星同學通過指尖觸摸一個個盲文字符來實現的，你們能想象她背后花了多少時間嗎？能想象她付出的努力比常人多多少倍嗎？

教師將幾本盲文書籍發給學生傳閱，請學生對比自己的語文課本，思考盲文書籍的特別之處。（親身體驗）

師：請同學們拿出桌上寫了盲文的牛皮紙，一位同學戴上眼罩，另一位同學將伙伴的手指放到盲文字符上，用手去摸，用心感受。

①將自己摸到的凸點排列組合方式告訴同伴，如1點、23點、35點，伙伴在學習單上涂對應的點，如圖4所示。

②摘下眼罩，一起打開平板電腦，借助Braille軟件轉換，寫下自己摸到的內容，查看盲文轉換后所對應的信息。

③交流分享：摸讀中的感受。

4.情感表達，實踐盲文

師：通過摸讀盲文，我們明白了盲人學習和閱讀有多么不易，你有什么話想對盲人同學說嗎？我們南京就有一所盲人學校，老師想邀請同學們給南京市盲人學校的同學們寫一封信，給他們鼓勵，為他們加油（課件出示寫好地址的信封）。

①書寫盲文：教師首先利用視頻介紹盲文寫字板的使用方法。強調盲文“正摸反寫”的特點，需要從右往左、鏡像書寫。教師展示盲文寫字板和盲文筆，并示范操作。

②學生訪問中英文在線轉換盲文網站，把自己的信轉換為盲文。

③生生互評：相鄰小組交換評價。（預設從書寫的盲文字符是否正確，凸點是否清晰，內容是否合適等方面進行評價）

④教師把學生寫好的信裝進信封。

5.總結延伸，拓展素養

我們一起探究了編碼的奧秘，知道了我們所處的世界編碼無處不在；加深了對數據編碼的認知，對數據編碼的意義也有了自己的理解；探究了盲文編碼，更知道了盲人閱讀和學習的不易，還親手給盲人同學寫了信。希望同學們今后能夠更加刻苦地學習，付出加倍的努力，為社會進步貢獻力量。

教學反思

本節課借助盲文編碼這一特殊編碼對數據編碼教學進行了一次積極嘗試：先從生活中學生經常接觸到的事例入手，引出編碼，使學生初步了解數據編碼的特點；再利用情境創設，讓學生通過視覺快速獲取信息，通過對比發現盲文編碼的價值和重要性。

點? 評

《編碼的奧秘——探秘盲文編碼》一課是江寧區“編碼的奧秘”專題教研活動中的一節研討課。生活中編碼無處不在，而盲文編碼是一種非常特殊的編碼，有著特殊的編碼規則及使用群體。選擇盲文編碼作為編碼教學的重要載體，視角非常獨特。由于學生課前對盲文幾乎沒有任何了解，所以本節課的設計也具有一定的挑戰性。

教學伊始，吳老師由生活中的編碼導入，使學生初步了解編碼的含義、規則及應用。然后以信息獲取的感官作為橋梁，巧妙地從視覺向盲人的觸覺過渡，引出盲文，為后續的盲文編碼的學習做好鋪墊。學生通過觀摩、比較、體驗、思考來了解和學習盲文編碼的奧秘。學生在理解盲文編碼規則的基礎上，使用盲文寫字板和盲文筆書寫盲文，利用給盲校學生寫一封信的任務開展本節課的編碼應用，進行升華。教學中，學生借助APP軟件以及盲文翻譯網站體驗盲文的編碼規則及含義，也充分感受了以信息技術為支撐的學習工具的優越性。

本節課是對新課標“數據與編碼”模塊教學內容的一次大膽嘗試，教學目標明確，結構清晰。教師將編碼的人文性融入教學，有效地調動了學生的情感，在促使學生加深對盲人的理解與關愛的同時激發了學生學習的內驅力。

（點評人：江蘇省南京市江寧區教學研究室信息技術教研員? 趙凱）