教學設計

課程基本信息學科小學信息科技年級四年級學期春季課題字符編碼教科書書名：信息科技教材出版社：浙江教育出版社出版日期：2024年1月教學內(nèi)容與學習對象分析【學習內(nèi)容分析】本課內(nèi)容主要包括“認識字符編碼”、“ASCII編碼”和“漢字編碼”三個模塊，學習內(nèi)容與四上第三單元《身邊的編碼》中“從數(shù)據(jù)到編碼”、“有序的世界”、“編碼長度與信息量”、“數(shù)據(jù)有關(guān)聯(lián)”和“編碼規(guī)則的制定”等內(nèi)容密切相關(guān)。延續(xù)了本單元第1課《初探數(shù)字化》中認識數(shù)據(jù)多種形式等內(nèi)容，本課具體圍繞字符編碼展開，一直到第五課逐步深入，從基礎的數(shù)字化表示，到圖像、字符、聲音和視頻編碼技術(shù)，形成一個完整的信息處理知識體系，內(nèi)容緊密相連，衍生出后續(xù)單元的“解碼與校驗”等內(nèi)容。本課基于“數(shù)據(jù)”這條邏輯主線，響應課程標準中“數(shù)據(jù)與編碼”模塊內(nèi)容要求的“通過分析生活中的具體應用，了解數(shù)字化表示信息的優(yōu)勢，體驗信息存儲和傳輸過程中所必需的編碼和解碼步驟”等內(nèi)容。本節(jié)課設置的認識字符編碼的內(nèi)容，響應了“了解字符編碼及其作用”的學習目標，通過實踐體驗，認識字符是通過一定規(guī)則的編碼才能被計算機處理，介紹常見的字符編碼方式，對比常見字符編碼的差異?！緦W習對象分析】學習對象是四年級學生，經(jīng)過四年級上冊第三單元《身邊的編碼》的學習，學生已經(jīng)知道編碼在生活的應用，能夠理解了編碼的目的，能構(gòu)建簡單的編碼規(guī)則。通過本單元第1課《初探數(shù)字化》和第2課《圖像編碼》的學習，認識了數(shù)字化和數(shù)字化的多種形式，對什么是編碼以及編碼的作用有初步的概念，知道二進制是計算機識別和存儲數(shù)據(jù)的基本形式。四年級學生處于兒童后期階段，逐步從具象思維向抽象思維過渡。他們的認知能力正在逐步發(fā)展，能夠理解更復雜的信息和概念，開始能夠進行更高級的邏輯思維，解決問題的能力也在提高。他們求知欲較強，能夠在學習過程中舉一反三，具備一定的信息處理能力。但是對于四年級的學生來說，本課中不同字符編碼的規(guī)則還是比較抽象與陌生，對不同字符編碼規(guī)則之間的差異性理解也存在困難。四年級學生開始更加重視同伴之間的互動，小組合作和討論可以幫助他們更好地理解本課學習內(nèi)容。教學目標分析（含核心素養(yǎng)導向）1.通過“姓名轉(zhuǎn)換二進制”、“認一認哪些是字符”的體驗與交流，感受字符在計算機中編碼的方式，了解字符編碼的概念及其作用。2.通過“ASCII編碼”、“漢字編碼”等實踐活動，認識常見的字符編碼方式。3.通過上網(wǎng)搜索“Unicode編碼”等不同字符編碼方式，了解字符編碼在人機交互中的重要作用。教學重點：1.知道幾種常見的字符編碼方式。

2.感受字符編碼在人機交互中的重要作用。

教學難點：1.感受常見字符編碼的差異。教學過程（一）探究：人與計算機交流的方式1.展示不同國家人們交流的場景，討論不同語言的人們是怎么樣進行交流的，思考“為什么在使用計算機時，能用人類的文字進行交流”。人類能夠讀懂的字符，同樣需要按照一定的編碼規(guī)則，轉(zhuǎn)換成計算機能夠識別和存儲的二進制數(shù)，教師強調(diào)計算機處理字符是遵照一定的規(guī)則對數(shù)據(jù)進行編碼管理的知識點，揭示本節(jié)課學習內(nèi)容是字符編碼，了解字符編碼的作用。2.體驗“查找自己名字的二進制數(shù)”活動。借助“在線文本轉(zhuǎn)二進制工具”，輸入自己的姓名，查看并記錄轉(zhuǎn)化后得到的二進制數(shù)，初步感知計算機識別并處理字符的過程。學習任務單學習任務單【任務一】體驗姓名的二進制數(shù)表示我的姓名轉(zhuǎn)化成的二進制數(shù)是：（）圖2學習任務單【任務一】【設計意圖】通過展示生活中人與人交流的常見場景，讓學生知道順利開展交流的基礎是能正確識別對方的語言。過渡到計算機的世界里只有0和1，學生能順利遷移并聯(lián)想到，輸入計算機的字符也要轉(zhuǎn)換成0和1，順勢就引出了字符編碼的概念。為了讓學生有更直觀的感受，在第二環(huán)節(jié)設計了一個“在線體驗姓名轉(zhuǎn)換二進制”的活動。在這個活動中，學生可以通過軟件將自己的名字轉(zhuǎn)換成二進制形式，從而感受到字符在計算機中的編碼方式。這種“體驗式教學法”不僅生動有趣，而且能夠幫助學生將抽象的字符編碼知識與生活實際相結(jié)合，更好地理解計算機的工作原理。通過這一活動，學生們能夠切身體會到人機交流的一般過程，并深刻理解字符編碼在其中所起到的關(guān)鍵作用。（二）建構(gòu)：ASCII編碼1.了解字符是多種文字和符號的總稱，觀察圖片找一找哪些是字符，進一步加深對字符的認識，與學生一起概括出常見的字符有哪些，引出本節(jié)課的學習重點ASCII編碼和GB2312漢字編碼。2.閱讀材料“什么是ASCII碼”，以及它的起源、范圍和常見的字符表示。展示ASCII碼字符集，思考ASCII字符集中，每一個字符是用幾位二進制數(shù)來編碼的？3.用“查字典”的比喻讓學生理解怎樣利用ASCII字符集查找對應字符的二進制數(shù)的查表過程。開展“探究任務二”利用ASCII對照碼表查找字符的二進制數(shù)，記錄結(jié)果。校對答案，分享交流利用ASCII碼字符集來進行字符編碼的步驟。學習任務學習任務單【學習任務二】根據(jù)ASCII碼對照表，查找字符對應的二進制編碼字符ASCII碼字符ASCII碼Hh9{【設計意圖】字符在生活中隨處可見，但是學生通常對什么是字符沒有清晰的界定，容易誤認為只有文字才算字符，在這一環(huán)節(jié)界定字符的概念，糾正學生對字符的認識。通過開展探究活動，體驗利用ASCII碼字符集查找字符對應二進制數(shù)的過程。利用ASCII碼字符集查找二進制編碼的過程與學生熟悉的查字典過程相似，把ASCII碼字符集比喻成一本字典，降低學生理解的難度，又能提高操作的準確性。（三）建構(gòu)：漢字編碼1.隨著計算機進入中國，中英文字符結(jié)構(gòu)的不同讓ASCII碼出現(xiàn)了局限性，引出漢字編碼。觀看《漢字編碼GB2312》的微課視頻，了解漢字編碼的方式。感受GB系列漢字編碼的過程是一個逐步發(fā)展和完善的過程，以滿足不同時期的漢字處理需求。2.討論交流，梳理計算機處理字符的三個環(huán)節(jié)，引導學生探究計算機處理字符數(shù)據(jù)的工作原理。【設計意圖】了解漢字編碼的相關(guān)知識及其發(fā)展歷程，進一步引發(fā)學生對技術(shù)發(fā)展的思考，提升民族自豪感。類比英文字符編碼的方式，用一個討論環(huán)節(jié)，引導學生思考漢字與英文字符由于結(jié)構(gòu)上的差異，其編碼方式也存在明顯區(qū)別，這也為接下來探討各國不同的編碼標準打下了基礎。提供視頻微課學習支架，介紹漢字編碼從初步形成到逐步完善的歷史軌跡，幫助學生更清晰地認識到計算機的工作原理以及文本信息的處理方式。（四）拓展：Unicode編碼1.“不同國家和地區(qū)開始制定自己的編碼標準，但標準不統(tǒng)一時，亂碼問題也隨之產(chǎn)生。計算機內(nèi)存里的同一個數(shù)字，在不同編碼標準的字符集里，會被解析成不同的字符”。展示在收發(fā)消息時，由于編碼不同造成的亂碼現(xiàn)象。讓學生仔細觀察并思考，從字符編碼的角度思考原因，與同桌討論可能造成這一結(jié)果的原因。2.上網(wǎng)查找資料了解Unicode主要的三種編碼形式，知道編碼是如何滿足不同語言的人利用計算機進行交流的，進一步感受字符編碼在各領域的作用與價值。【設計意圖】通過文本編輯器展示相同文本在不同字符編碼解析下