理解編碼意義，注重教學實施

中圖分類號：G434文獻標識碼：A論文編號：1674-2117（2025）15-0024—03

在當今信息技術飛速發展的時代，《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）中的“數據與編碼”模塊顯得尤為重要。這一模塊的內容不僅反映了時代的需求，更為學生開啟了一扇通向未來科技世界的大門。

課標理解

新課標指出：“信息社會每時每刻都會產生大量的數據，人們期待能依靠數據（包括大數據）提高生產效率，改善生活質量。因此，數據學與數據科學越來越受到關注。本模塊針對數據（包括大數據）這種信息社會中的新型生產要素，強調數據在信息社會中的重要作用，闡明數據編碼讓信息得以有效利用的意義，培養學生利用信息科技解決問題的能力。”對此，應當從以下幾個概念入手加以理解。

（1）數據。“信息社會每時每刻都會產生大量的數據，人們期待能依靠數據 （包括大數據）提高生產效率，改善生活質量。”這句話深刻揭示了數據在現代社會的核心地位。在日常生活中，人們每天使用的軟件，都在不斷地收集和處理數據。這些數據蘊含著巨大的價值。例如，企業通過分析消費者數據可以精準地進行產品推廣，提高生產效率，滿足市場需求；在醫療領域，大數據分析能夠幫助醫生更準確地診斷疾病，制訂個性化的治療方案。

（2）數據科學。“數據學與數據科學越來越受到關注。”這句話體現了社會對數據相關知識和技能的迫切需求。隨著數據量的爆炸式增長，如何有效地管理、分析和利用這些數據成為關鍵問題。因此，數據學和數據科學應運而生，它們融合了數學、統計學、計算機科學等多學科知識，致力于挖掘數據背后的規律和價值。學生需要在義務教育階段就接觸和了解這些概念，為未來可能從事的數據相關工作奠定基礎。

（3）數據的作用。“本模塊針對數據（包括大數據）這種信息社會中的新型生產要素，強調數據在信息社會中的重要作用。”這句話明確了該模塊的教學重點。數據已成為與土地、勞動力、資本等傳統生產要素同等重要，甚至更為關鍵的新型生產要素。以互聯網企業為例，其核心競爭力往往就在于對海量數據的掌握和運用。通過對用戶數據的深度分析，企業能夠不斷優化產品和服務，創新商業模式。讓學生認識到數據的重要性，有助于培養他們的信息意識和對時代發展的敏感度。

（4）數據編碼的意義。“闡明數據編碼讓信息得以有效利用的意義”，這是該模塊教學的關鍵環節。數據編碼是將信息轉化為計算機能夠識別和處理的形式的過程，編碼的目的是作為唯一標識、建立數據間的內在聯系，以便數字設備識別和準確管理。例如，日常使用的二維碼，就是一種數據編碼形式，它通過特定的圖形來存儲信息，方便快捷地實現信息的傳遞和讀取。通過學習數據編碼，能夠讓學生理解信息在計算機系統中的流轉過程，明白如何將抽象的信息轉化為可操作的數據，從而培養他們的數字化思維和實踐能力。

（5）問題解決能力。“培養學生利用信息科技解決問題的能力。”這句話點明了信息科技課程的核心在于培養學生運用信息技術解決實際問題的能力，而“數據與編碼”模塊的教學作為后續學習的基石，為學生進一步探索信息科技的奧秘提供了必要的知識和技能儲備。通過本模塊的學習，學生能夠初步掌握數據處理和編碼的基本方法，當面對實際問題時，能夠嘗試運用所學知識，從數據的角度分析和解決問題，為今后深人學習算法、人工智能等更高層次的信息科技內容奠定堅實的基礎。

（6）模塊內容結構。本模塊包括“數字與編碼”“數據與數據安全”“數據的組織與呈現”三部分內容。其中，“數字與編碼”部分側重于基礎概念的介紹，讓學生認識到數字在計算機中的表示方式以及編碼的基本原理；“數據與數據安全”部分則深人講解數據的管理和保護，引導學生理解數據安全的重要性，了解基本的數據加密和解密技術；“數據的組織與呈現”部分著重于數據的實際應用，教授學生如何有效地組織數據并以合適的方式呈現出來，以便更好地進行信息交流和決策支持。這三部分內容相互關聯、層層遞進，共同構成了“數據與編碼”模塊的完整知識體系。

教學實施

教學實施是在深刻理解新課標內容的基礎上展開的教學活動。在這個教學活動中應遵循新課標要求，基于新課標中的邏輯主線設計活動，并展開教學。由于本模塊學習的內容是“數據與編碼”，主要貫穿的是“數據”這條邏輯主線，因此，在教學過程中應厘清主線、明確方法，從而有效解決問題。

（1）厘清主線。在信息時代，數據是信息社會運轉的核心動力。通過本模塊的學習，學生能認識數據在信息社會中的重要作用，針對簡單問題分析數據來源，應用數據解決簡單的信息問題。在數據這條主線中，數據編碼是不可忽略的重要內容。數據編碼是將信息從一種形式轉換為另一種形式的規則和方法。編碼的目的是通過建立唯一標識，實現對現實世界中的人、物等的形式化表示。學生通過學習應認識到，將現實世界的人和物與信息社會中的數字身份建立聯系，是實現數字化管理的重要前提。無論是日常使用的文本、圖像，還是音頻、視頻，在計算機的世界里都以特定的編碼形式存在。若缺乏這些基礎知識，就無法理解數字信息在計算機系統內的流轉和處理機制，無法真正利用好數字化工具。

（2）明確方法。面對簡單問題，分析數據來源是解決問題的第一步，也是關鍵的一步。例如，在研究某城市居民的出行方式偏好時，數據來源可以是多種多樣的，既可以采用問卷調查的方式獲取數據，也可以采用公交公司、地鐵運營部門等交通機構中的數據，以及互聯網地圖平臺中的導航數據。只有全面、準確地分析數據來源，才能確保后續基于數據的分析和決策具有可靠性。

掌握數據編碼基礎知識是打開數字世界大門的鑰匙。根據需要運用不同編碼對信息進行表達，是滿足多樣化信息處理需求的必要手段。不同類型的信息需要適配不同的編碼方式。在文本處理中，UTF-8編碼以其對多種語言的廣泛支持而被廣泛應用，能滿足全球范圍內不同語言文本的存儲與傳輸。而在圖像領域，JPEG編碼適用于照片等連續色調圖像，通過有損壓縮在保證圖像質量的同時減小文件體積，便于網絡傳輸和存儲；PNG編碼則在處理具有透明度的圖像或簡單圖形時更具優勢。只有能夠靈活選擇并運用合適的編碼，才能在信息的存儲、傳輸、處理等各個環節實現高效、準確。

四年級的學生對編碼概念的直觀理解較為普遍，他們能夠識別學號、商品條形碼以及公民身份號碼等（這些均屬于編碼體系的一部分），但難以將編碼與其功能目的相聯系。因此，在教學過程中，教師應立足于學生的認知視角，結合學生日常生活經驗以及信息科技的典型應用場景，引導學生探究信息的多樣化表達與傳遞機制。教學目標在于掌握利用數字、漢字、字母等多種形式進行信息編碼的方法，并理解編碼長度與信息容量之間的內在聯系。此外，還應強調編碼的價值，明確編碼作為唯一性標識的作用，以及其在建立數據間內在聯系、促進數字設備識別和精確管理方面的重要性。

（3）解決問題。在掌握數據的來源后，應用數據解決簡單信息問題則是將知識轉化為實際能力的重要體現。例如，想要提高學生的成績，教師可以收集學生的考試成績、課堂表現、作業完成情況等數據，經綜合分析精準定位知識薄弱點，進而動態優化教學策略，實施個性化學習指導。

掌握數據編碼的基礎知識，根據需要運用不同的編碼對信息進行表達，認識數據編碼的價值與意義，在當今數字化的時代具有極其重要且深遠的意義。從微觀層面看，數據編碼優化了信息的存儲與傳輸，減少了資源浪費，提升了設備性能。從宏觀角度講，數據編碼在推動大數據、人工智能等前沿技術發展中起著基石作用。大數據的海量數據存儲與快速檢索依賴于高效的編碼算法和存儲格式；人工智能中的圖像識別、語音識別等技術也離不開對數據的有效編碼和預處理。同時，數據編碼還關乎信息安全，特定的編碼方式可以用于數據加密，保護敏感信息不被竊取或篡改。

數據編碼不僅在科技領域發揮著重要作用，還能有效解決生活和學習中的問題。例如，在日常生活中，可以通過二維碼編碼技術實現快速支付、信息識別等功能，提高生活便利性。在學習方面，數據編碼技術被廣泛應用于在線教育平臺，通過視頻編碼、音頻編碼等技術手段，實現遠程教學資源的高效傳輸和存儲，讓更多的人能夠享受到優質的教育資源。

掌握數據編碼知識并靈活運用，不僅有助于個人在數字時代站穩腳跟，還能推動社會的進步與發展。在構建健康、有序的數字社會過程中，數據編碼發揮著不可替代的作用。通過合理的數據編碼可以實現信息的有效管理和利用。同時，數據編碼還有助于維護網絡安全和信息倫理道德，防止虛假信息、惡意信息的傳播，從而維護社會穩定和公共利益。

在本模塊中，編碼的目的是唯一標識，在之后的模塊中還會介紹用于其他目的的編碼，如用于數據分類的編碼、用于權限控制的編碼、用于數據加密的編碼等。

數據及編碼的教學實施是一個系統工程，需要深刻理解新課標要求，抓住邏輯主線，明確教學方法，注重實踐應用，同時關注學生的個體差異，因材施教。只有這樣，才能培養出適應信息社會發展需求的高素質人才，為構建健康、有序的數字社會貢獻自己的力量。

參考文獻：

中華人民共和國教育部.義務教育信息科技課程標準 （2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.e