摘要：本文以蘇教版信息科技四年級上冊中的《計算機中的編碼》一課為例，闡述了針對“數(shù)據(jù)與編碼”模塊的課堂創(chuàng)新教學實踐，提出了洞悉學生需求、深入剖析教材、精心設計問題情境以及反思教學實踐四方面策略，以期為廣大信息科技教師提供借鑒。關鍵詞：小學信息科技；新課標；教學實踐引言《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）強調真實性學習和創(chuàng)新教學方式，通過真實問題或項目驅動，引導學生體驗原理運用、計算思維和數(shù)字化工具應用的過程，從而構建知識體系并增強問題解決能力。因此，筆者在教學中依據(jù)新課標要求并結合學生的實際情況，從多個方面對如何引導學生通過真實性學習提升問題解決能力進行了嘗試。下面，筆者以“數(shù)據(jù)與編碼”模塊中的《計算機中的編碼》一課為例進行具體說明。洞悉學生需求，探尋教學新路徑本課的授課對象是四年級的學生，通過以往的學習，學生知道可以使用數(shù)字、字母或文字編碼表示信息，了解數(shù)字化的概念以及編碼在生活中的作用，知道數(shù)據(jù)編碼的目的是建立數(shù)據(jù)間的內在聯(lián)系，但對“數(shù)字圖像”的編碼和解碼過程比較陌生。因此，教師圍繞“數(shù)字敦煌”這一情境，通過引入生活應用場景，引導學生了解數(shù)字化表示信息的優(yōu)勢，并在教學過程中設計符合新課標要求的教學內容和活動，讓學生通過觀察，了解數(shù)字圖像以及數(shù)字化的意義，逐步建立起對計算機編碼的基本認識，理解技術背后的原理。深入剖析教材，明確素養(yǎng)落腳點本課的教學內容屬于新課標第二學段“數(shù)據(jù)與編碼”模塊的內容，其理論性較強，對四年級的學生來說難度較大，因此，在教學時可將課程內容設計成2課時。第1課時主要介紹字符編碼，第2課時則側重于圖像編碼。在第2課時，以數(shù)字敦煌中的壁畫為例，引導學生思考問題：“文物壁畫圖片如何進入計算機？”“計算機眼中的文物壁畫圖片是怎樣的？”在一系列問題的解決中，學生逐步理解計算機中的圖像編碼和解碼的過程。最后，教師提出問題“‘文物的數(shù)字化’有哪些意義”，讓學生加深對圖像數(shù)字化的理解，感悟現(xiàn)代科技在文化遺產(chǎn)保護方面的重要作用。精心設計問題情境，筑牢素養(yǎng)根基真實問題情境的設計是實現(xiàn)學科核心素養(yǎng)不可或缺的一環(huán)，通過模擬或引入現(xiàn)實生活中的問題情境，基于學生現(xiàn)有的知識背景開展教學活動，可以顯著增加他們的參與感和興趣度，從而更有效地促進其綜合能力和素養(yǎng)的發(fā)展。環(huán)節(jié)一：瀏覽“數(shù)字敦煌”網(wǎng)頁，初步感受圖像的數(shù)字化技術教師通過演示瀏覽“數(shù)字敦煌”網(wǎng)頁營造探究數(shù)字化技術的情境，并通過壁畫中展示的九色鹿的傳說故事，提出問題：“計算機中的壁畫是以什么形式呈現(xiàn)的？”（引出“數(shù)字圖像”的概念及其重要性）然后進一步探討“計算機如何處理和表示圖像信息”（計算機使用二進制代碼來表示顏色和形狀等視覺信息）。這一過程涉及圖像編碼技術，即將連續(xù)的模擬信號轉換為離散的數(shù)字信號，以便計算機進行存儲、處理和傳輸。該環(huán)節(jié)從生活中的實際案例出發(fā)，增進學生對數(shù)字圖像處理的理解，激發(fā)他們對傳統(tǒng)文化的興趣。環(huán)節(jié)二：實驗探究，發(fā)現(xiàn)聯(lián)系在活動一中，教師提出問題：“計算機是如何將圖像轉化為0和1的二進制代碼的？”為了便于學生直觀了解，教師將圖片放大，引導學生觀察圖片是由許多小方格組成的。這些小方格被稱為像素，是圖像的基本組成單位，圖像中像素的總數(shù)，即分辨率。學生觀察幾張不同分辨率的圖片并將結果記錄在學習單上，同時探討如何平衡分辨率與清晰度的關系（教師總結分辨率對圖像清晰度的影響）。在活動二中，教師展示圖像數(shù)字化的過程，并結合課件進行小結。接著提出問題：“如何用0和1這樣的二進制數(shù)來表示像素？”同時，設計“任務數(shù)字圖像中的鹿角丟失”，要求學生根據(jù)丟失的圖案進行編碼（如圖1）。學生分組對圖像進行編碼，使用0表示白色、1表示黑色。在學生完成編碼后，教師小結圖像編碼的過程并提出問題：“既然可以將圖像轉換成二進制，那么二進制能否轉換成圖像？”學生互換學習單，并嘗試在網(wǎng)頁中按照規(guī)則對同學的二進制數(shù)進行解碼（如圖2）。學生在解決問題的過程中掌握了圖像編碼和解碼的步驟，理解了編碼和解碼是計算機處理信息的基礎，在落實核心素養(yǎng)學段目標的同時，也了解了數(shù)字化在文物修復方面的優(yōu)勢。在活動三中，教師提出問題：“彩色圖像又該如何用編碼來表示？”經(jīng)過思考，學生給出的方案有較大差別，有學生提出用0表示白、1表示黑、00表示橙、01表示紅。也有學生給出的編碼方案是：0表示白，01表示黑，001表示橙，0001表示紅。教師引導學生聯(lián)系前一課學習的字符編碼，讓學生意識到現(xiàn)有編碼方案的缺陷，引導學生用相同位數(shù)、不同組合的編碼來表示不同的顏色。師生共同小結：在制訂編碼位數(shù)時，二進制數(shù)位越多，能夠表示的顏色數(shù)量就越多。隨后，教師指出，如果計算機用不同的編碼規(guī)則來表示顏色，這樣將不利于顏色表達的統(tǒng)一，不利于信息的共享和傳輸，繼而引出RGB色彩編碼規(guī)則。同時，通過微視頻介紹RGB顏色編碼的概念，使學生更直觀地理解了如何用數(shù)字來表示顏色。此外，教師還設計了“數(shù)字供養(yǎng)人”體驗活動，該活動旨在數(shù)字化再現(xiàn)彩色壁畫。通過這個項目，學生親身體驗了彩色壁畫的數(shù)字化過程，感受到現(xiàn)代科技在文化遺產(chǎn)保護中的重要作用。反思教學實踐，精進課堂品質1.情境創(chuàng)設，建立知識聯(lián)結“數(shù)字敦煌”項目展示了如何利用數(shù)字技術來保護和傳承文化遺產(chǎn)，這有助于學生理解信息科技在現(xiàn)代社會中的重要性，能促使學生更加關注身邊的數(shù)字化信息，理解其價值。同時，在介紹“數(shù)字敦煌”項目時，引導學生思考數(shù)字技術在文化遺產(chǎn)保護中的作用，以及人們在使用數(shù)字技術時應承擔的社會責任，能培養(yǎng)學生正確的信息倫理觀念，讓他們明白在享受數(shù)字技術帶來的便利的同時，也要遵守相關的法律法規(guī)和社會道德規(guī)范。2.活動實踐，體現(xiàn)“科”“技”并重在活動一中，教師通過放大圖片引導學生觀察像素，進而介紹分辨率的概念，這是對圖像數(shù)字化科學原理的直觀展示。學生通過觀察和討論，理解了分辨率與圖像清晰度之間的關系，這是對科學原理的深入探究。在活動二中，教師讓學生實踐圖像編碼，這是對技術應用的直接體驗。學生通過分組合作，體驗編碼補充完整及涂色解碼的過程，不僅鍛煉了動手能力，也體驗到了技術在實際操作中的應用。在活動三中，教師引導學生思考彩色圖像的編碼表示方法，并通過比較不同的編碼方案，讓學生意識到現(xiàn)有編碼方案的缺陷。這一過程培養(yǎng)了學生的科學思維，以及通過觀察、分析和推理來解決問題的能力。在介紹RGB色彩編碼時，教師通過“數(shù)字供養(yǎng)人”計劃讓學生親身體驗了彩色壁畫的數(shù)字化過程。這一活動讓學生感受到了技術創(chuàng)新在文化遺產(chǎn)保護中的重要作用，激發(fā)了他們對科技創(chuàng)新的興趣。整個教學過程充分體現(xiàn)了信息科技課程中科學與技術并重的教學理念。3.多元評價，強調“教-學-評”一致性教學目標是實現(xiàn)“教-學-評”一致性的先決條件，也是開展教學活動和教學評價的重要依據(jù)。因此，在活動開始前，教師明確提出了學習目標，確保學生知道將要學習和達到的標準。評價活動設計圍繞這些學習目標展開，確保評價內容與學習目標一致。過程性評價是將評價作為一個過程貫穿于整個課堂的教學。在討論分辨率時，教師要求學生記錄觀察結果，這是對學生學習過程的實時評估。在學生完成圖像編碼和解碼的實踐活動后，教師小結并展示拼接好的圖像，這既是對學生實踐成果的展示，也是對他們學習效果的評價。教學活動中包含了個人觀察、小組合作、討論交流和實踐操作等多種評價方式，這不僅能夠全面評估學生的學習成果，還能激發(fā)他們的學習興趣和參與度。通過互換學習單進行解碼活動，教師能夠評估學生對圖像編碼和解碼