信息科技學科“數據與編碼”模塊教學規劃與實施要點

中圖分類號：G434文獻標識碼：A論文編號：1674-2117（2025）15-0031-04

數據作為數字化、網絡化、智能化的基礎，已全面融入生產、分配、流通、消費和社會服務管理各環節，深刻改變著生產方式、生活方式和社會治理方式。數據要素的崛起標志著人類經濟活動進人“數字文明”新階段。在《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）中，數據不僅作為六條邏輯主線之一，與其他主線共同搭建起信息科技學科的知識樹，還作為模塊四“數據與編碼”的核心內容，為信息科技學科的學習奠定了重要基礎。

模塊定位

模塊四“數據與編碼”作為繼“在線學習與生活”模塊后首個系統性學習數據知識的模塊，是五年級學習算法邏輯的前提，其關于“數據組織與呈現”的內容更是為模塊六“過程與控制”中的“輸入、計算、輸出”核心內容的學習提供支撐。因此，模塊四是學段銜接的關鍵節點，為信息科技學科的后續學習奠定了重要基礎。

1.體現數字時代對數字素養與技能的要求

本模塊通過具象化的數據處理實踐，幫助學生建立數字時代的核心思維方式。它是學生理解數據如何構成數字世界的基礎，是培養學生用數據思維認識世界的起點，為后續模塊的學習奠定認知基礎，也為適應未來社會的數字化生存夯實能力基礎。本模塊不僅是信息科技學科知識體系的基石，更是培養學生數字素養與技能的關鍵載體。

2.感知數據價值，提升數據意識

本模塊主要圍繞數字社會中的新型生產要素一數據展開，強調數據在數字社會中的重要作用與價值，理解數據編碼是保持信息社會組織與秩序的科學基礎，引導學生在利用數據解決問題的過程中切實感知數據的價值，從而有效培養其數據意識。

3.搭建跨學科學習的橋梁

本模塊內容與數學、工程學、道德與法治等學科高度相關，如在設計班級圖書管理編碼、認識身份證在社會管理中的作用時，必須綜合運用數據分類（數學）、安全（道德與法治）和操作便利性 （綜合實踐）等學科的知識，體現了信息科技課程綜合性和實踐性的特點。

教學規劃設計思路

1.內容要求分析

新課標中這樣描述：“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，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；關注數據安全，在社會公認的信息倫理道德規范下開展活動。”模塊的七條內容要求指向“數據與編碼”四大方面的知識

（1）感受身邊無處不在的數據

內容要求： ① 通過體驗和認識典型的信息科技應用場景，感受身邊無所不在的數據，可以使用數字、字母或文字編碼表示信息。

這條內容要求主要指向數據。讓學生理解數據是信息的載體，各種信息如文字、圖像、聲音都可以轉化為數據，在信息社會中，數據無處不在，已經成為數字世界的基本構成單位。在教學過程中，教師可引導學生發現身邊的數據，如天氣數據、班級數據、生活數據等，認識數據的多種形式，如數字、漢字、符號等，嘗試獲取、記錄不同的數據，并嘗試用數據來描繪事物，讓學生在典型的信息科技應用場景中感受數據的價值。

（2）理解數據與編碼的關聯

內容要求： ② 結合真實情境，了解編碼在生活中的應用，認識數據編碼的目的，理解數據編碼是保持信息社會組織與秩序的科學基礎。③ 通過觀察身邊的真實案例，知道如何使用編碼建立數據間的內在聯系，以便計算機識別和管理，了解編碼長度與所包含信息量之間的關系。 ④ 通過分析生活中的具體應用，了解數字化表示信息的優勢，體驗信息存儲和傳輸過程中所必需的編碼和解碼步驟，初步理解數據校驗的目的和意義。

這三條內容目標指向編碼。學生在感受到數據無處不在后，意識到數據需要通過規范的編碼才能被計算機識別和處理，從而理解編碼是數據有序化、可處理化的基礎，進而建立“數據—編碼一信息”的轉化邏輯。在本模塊中，編碼的目的是建立唯一標識，所有內容要求、學業要求、教學提示都是在這一前提下展開的。

在模塊教學中，要引導學生發現編碼本質上是對信息進行規則化表示的過程，通過約定的符號、數字或規則，將信息（如文字、圖像、指令）轉化為可識別、可傳遞、可處理的形式。讓學生認識到數據編碼的目的一一通過建立唯一標識，實現對物理世界中的人、物等的形式化表示，知道只有通過數據編碼建立唯一標識，才能實現精準的信息化管理。在此基礎上，知道如何使用編碼建立不同系統的數據間的內在聯系，并感受不同編碼長度所包含的信息量是不同的。在進行編碼內容的教學時，無論是“了解數字化表示信息的優勢”“信息存儲和傳輸的步驟”還是“數據校驗”等內容，都要聚焦生活場景的具體應用，要關注四年級學生的認知基礎，而不是將高中的知識簡單遷移到本模塊中。

（3）保護數據安全，為數字公民奠基

內容要求： ⑤ 通過真實案例了解威脅數據安全的因素，認識自主可控技術對數據安全的影響，在學習和生活中有意識地保護數據，并遵守相關的法律法規。

這條內容要求指向數據安全。其目標不是講解復雜的技術原理，而是幫助學生樹立數據安全意識，掌握基本的防護方法，理解數據安全的重要性和責任，最終形成“保護數據就是保護自己”的行為習慣。同時，也要讓學生明白數據安全的責任不僅指保護自己，也指不傷害他人，從而培養學生的信息社會責任。在進行這部分內容的教學時，要通過學生身邊的場景和四年級學生可操作的方法，讓他們明白“數據很重要，安全要記牢”，從日常小事中培養保護數據的意識和習慣，從而為未來在數字社會中安全生活奠定基礎。

（4）在數據分析與處理中主動運用數據思維

內容要求： ⑥ 在對簡單問題的分析過程中，使用數字化工具組織并呈現收集的數據，借助可視化方式表示數據之間的關系以支撐自己的觀點。 ⑦ 在學習與生活中，能用數據記錄并描述規律性發生的事件，簡單地表達自己的想法或預測結果。

“數據分析與處理”是“數據與編碼”模塊的核心實踐內容，目的是讓學生認識到數據中藏著信息，學會用簡單的方法從數據中發現規律，并解決問題，最終培養“用數據說話”的意識和能力。這一階段的學習不涉及復雜的算法或工具，而是聚焦“從生活中來，到生活中去”的實踐，讓學生感受到“數據有用、分析有趣”。

在教學中要鼓勵學生主動發現學習與生活中的規律性事件，學習用數據記錄并描述規律，從中體驗人類通過數據發現問題、歸納并表達想法或預測結果的過程。在教學中要注意，數據分析不是做題，而是解決生活中的小問題。學生會發現數據不是冰冷的數字，而是能幫我們做決策的“小助手”，用數據說話，比“我覺得”“我猜”更準確。

2.跨學科主題：數據編碼探秘

跨學科主題學習要求在真實情境中展示跨學科問題的發現與解決，引導學生思考并理解現在與未來生活和生產的信息化、數字化、智能化特征。跨學科主題學習是學生面對問題、分析問題、解決問題的重要學習經歷，是形成核心素養的重要方式之一。

本學段跨學科主題包括四個內容。其中，“在線學習小能手”“自我管理小管家”與“在線學習與生活”內容模塊對應，凸顯在線過程中的自我管理與學習技能，可用在三年級教學中；“用數據講故事”“用編碼描述秩序”與“數據與編碼”內容模塊對應，凸顯數據和編碼的價值，可用在四年級教學中。

在教學中，教師要充分發掘各個學科中的相關內容，需立足“數據”與“編碼”的核心要素，挖掘與其他學科的內在邏輯關聯，構建“問題驅動—學科融合一實踐創新”的教學鏈條。例如，用數據解決食品的選購問題，通過觀察食品包裝袋，借助科學學科和道德與法治學科的知識查看包裝袋上的信息，找到其中包含的數據，并根據需要對數據進行采集。將采集到的營養成分、生產日期等數據進行分類整理，并利用表格、圖標等對數據進行分析。根據分析結果，給出在選購食物時的參考意見，并用簡明的語言進行描述和表達。

教學實施要點

1.在情境中理解回到情境中 運用

在對本模塊進行表述時，新課標中使用了如“典型信息科技應用場景”“結合真實的情景”“具體的實例”等語言，因此，在教學中要立足學生已有的生活經驗，引導他們從熟悉的場景中發現數據的存在，認識到編碼在信息社會中的重要作用，并初步掌握利用數字化工具進行數據管理和應用的基本技能，為后續學習打下堅實的基礎。

在教學中要以真實問題為錨點，引導學生在真實情境中開展學習。在課堂中要注重銜接學生生活中的數字化經驗，幫助學生理解數據無處不在；通過分析解決真實存在的任務，幫助學生掌握分析數據的方法、嘗試預測規律。最終讓學生形成適應智慧社會的數字化勝任力和社會責任。

2.把握項目式學習本質，重構課堂組織方式

信息科技教學提倡開展項目式學習，希望可以將學科知識建構、技能的培養與思維的發展融入運用數字化工具解決實際問題的過程中。由此可以看出，在以“立德樹人”為核心的更加關注人的可持續發展的未來教育形勢下，項目式學習作為一種課程模式，必將成為未來教育發展的趨勢。

在教學中也可以通過項目整合課堂教學，重構課堂教學組織方式。例如，用編碼解決圖書角管理問題、統計本地氣溫變化等項目，通過設計項目、規劃和實施項目任務，在解決問題過程中實現數據驅動的綜合表達。

3.用人工智能應用搭建從數據到智能的橋梁

數據是人工智能的核心基礎之一，在教學中要引導學生體驗各種智能應用，如使用語音助手查詢信息、使用導航軟件規劃路線等，并思考這些應用是如何工作的，以及數據在其中的作用。結合生活中的案例，如個性化推薦、精準廣告等，引導學生分析大數據的作用，以及大數據可能帶來的問題。在體驗中，讓學生發現數據在人工智能中的作用，理解人工智能的底層邏輯。

4.開展數據安全教育，踐行信息社會責任

數據安全教育應貫穿于整個模塊的教學過程，數據安全教育的終極目標不是培養數據安全專家，而是讓學生在數字時代學會安全地生存、負責任地生活。這種從個人到社會的責任延伸，正是信息科技學科核心素養“信息社會責任”的核心，即“讓技術服務于人，而非傷害人”。

5.開展多元評價，讓評價助力 學習

在教學評價過程中，要關注教學內容是否能夠激活與聯通學生的相關知識、能力、經驗和情感，促進學生的思維發展。綜合運用學生自主評價、教師評價、同伴互評等方式開展面向素養的考核評價，注重跟蹤學生的學習過程，注重積累學生的學習數據。

總之，“數據與編碼”模塊的教學要回歸育人本質。教師既是知識的引路人，也是思維的塑造者，既要讓學生掌握數據處理的工具、編碼實現的邏輯，也要引導他們在真實情境中感悟數據的價值、編碼的溫度，明確安全與責任的邊界，從中學會審慎與擔當。唯有將技術教學扎根于生活土壤，將思維培養融人實踐脈絡，才能讓“數據與編碼”不僅成為學生未來的生存技能，更成為他們認識世界、改造世界的理性透鏡與人文底色，真正實現從“教會知識”到“培育素養”的跨越。

參考文獻：

[1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）[]北京：北京師范大學出版社，2022

[2]黃榮懷，熊璋.義務教育信息科技課程標準（2022年版）解讀M.北京：北京師范大學出版社，2022.

[3]中華人民共和國教育部教材局.義務教育信息科技教學指南M.北京：人民教育出版社，2024.e