《我為科技作品來編碼》教學(xué)設(shè)計-2025-2026學(xué)年冀教版(2024)小學(xué)信息技術(shù)四年級上冊一、教材分析(一)編寫定位與前后關(guān)聯(lián)本課文是第三單元《數(shù)據(jù)與編碼的設(shè)計》的核心內(nèi)容，承接前兩單元“生活中的編碼認知”(第一單元)、“商品碼結(jié)構(gòu)探究”(第二單元)，實現(xiàn)從“編碼識別與解讀”到“編碼主動設(shè)計”的能力進階，同時為后續(xù)“編碼的實際應(yīng)用”(如校園物品編碼管理)奠定基礎(chǔ)。教材以“科技作品編碼”為項目載體，整合信息技術(shù)(編碼設(shè)計)、科學(xué)(科技作品制作)、美術(shù)(編碼標(biāo)簽美化)學(xué)科內(nèi)容，符合四年級學(xué)生“具象思維為主、實踐興趣濃厚”的認知特點，旨在培養(yǎng)學(xué)生“用編碼解決實際分類管理問題”的能力。(二)核心內(nèi)容與呈現(xiàn)方式教材第29-34頁圍繞“科技作品編碼設(shè)計”展開，核心內(nèi)容包括三部分：1.科技作品編碼的特點：結(jié)合教材第30頁“科技作品編碼示例表”(如小臺燈編碼“LT-01”、小風(fēng)車編碼“FC-03”)，明確“關(guān)聯(lián)性(編碼關(guān)聯(lián)作品類型/功能)、唯一性(不重復(fù))、簡潔性(短而清晰)”三大原則，區(qū)別于商品碼的“全球通用性”，更側(cè)重“小范圍分類管理”；2.編碼設(shè)計四步流程：教材第31頁“編碼設(shè)計流程圖”清晰呈現(xiàn)“確定編碼對象→制定編碼規(guī)則→生成編碼→驗證優(yōu)化”步驟，配套“小發(fā)明編碼設(shè)計案例”(如為“太陽能小車”設(shè)計“TYXC-05”，TYXC為“太陽能小車”首字母，05為序號)；3.數(shù)字化工具應(yīng)用：教材第32頁介紹用“畫圖軟件制作編碼標(biāo)簽”(插入文字、添加作品簡筆畫)、“Excel表格記錄編碼清單”，體現(xiàn)“設(shè)計——呈現(xiàn)——管理”的完整閉環(huán)。(三)教學(xué)價值與跨科融合教材通過“為科技作品編碼”的真實任務(wù)，讓學(xué)生體會編碼“簡化管理、清晰分類”的價值(如科學(xué)課制作的10件科技作品，用編碼快速區(qū)分“動力類”“環(huán)保類”)；同時融入科學(xué)課“科技作品分類標(biāo)準(zhǔn)”(如按功能分“動力型、工具型”)、美術(shù)課“標(biāo)簽設(shè)計美學(xué)”(色彩搭配、圖文結(jié)合)，實現(xiàn)“多學(xué)科知識整合應(yīng)用”，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)(一)信息意識認識科技作品編碼的應(yīng)用場景(科學(xué)課作品分類、校園科技展管理)，能主動發(fā)現(xiàn)“科技作品混亂難管理”的問題(如多件小發(fā)明混放，找不到對應(yīng)作品)，明確編碼“分類清晰、快速識別”的核心價值，建立“編碼服務(wù)實際管理需求”的認知。(二)計算思維1.理解科技作品編碼的設(shè)計邏輯：掌握“類型標(biāo)識+序號”“功能縮寫+序號”等常見編碼規(guī)則(如教材案例“LT-01”，LT為“臺燈”類型標(biāo)識，01為序號)，能結(jié)合作品特征制定符合“關(guān)聯(lián)性、唯一性、簡潔性”的規(guī)則；2.能按“確定對象→定規(guī)則→生成編碼→驗證”的流程設(shè)計編碼，初步形成“從問題需求推導(dǎo)編碼方案”的思維習(xí)慣。(三)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新1.學(xué)會使用教材推薦的數(shù)字化工具(畫圖軟件、Excel少兒版)，掌握“制作編碼標(biāo)簽(插入文字、添加簡筆畫)、記錄編碼清單(填寫作品名稱、編碼、類型)”的基礎(chǔ)操作；2.嘗試用教材配套的“編碼設(shè)計記錄表”(含作品名稱、編碼規(guī)則、編碼、驗證結(jié)果)梳理設(shè)計過程，或創(chuàng)新編碼規(guī)則(如加入“制作年份”)，培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用能力。(四)合作交流1.在小組設(shè)計中，能與同伴分工完成“確定作品類型、制定規(guī)則、生成編碼、制作標(biāo)簽”任務(wù)，清晰分享設(shè)計思路(如“我們用‘HB’代表環(huán)保筆，02是序號，所以編碼是HB-02”)；2.能傾聽同伴的編碼優(yōu)化建議(如“‘TYXC-05’太復(fù)雜，簡化成‘TY-05’更簡潔”)，通過討論修正規(guī)則漏洞(如編碼重復(fù))，形成協(xié)作設(shè)計能力。三、教學(xué)重難點(一)教學(xué)重點1.掌握科技作品編碼的設(shè)計原則：結(jié)合教材第30頁“編碼原則對比表”，理解關(guān)聯(lián)性(編碼能體現(xiàn)作品類型/功能，如“DL-XX”代表動力類作品)、唯一性(同類型作品序號不重復(fù))、簡潔性(編碼長度不超過8位，如“FC-03”)；2.理解編碼設(shè)計四步流程：通過教材第31頁“小發(fā)明編碼案例”，掌握“確定對象(如科學(xué)課制作的‘太陽能小車’)→制定規(guī)則(類型首字母+序號)→生成編碼(TYXC-05)→驗證(檢查是否重復(fù)、是否清晰)”；3.完成教材第33頁“小組科技作品編碼設(shè)計”實踐任務(wù)，為3件不同類型的科技作品(如動力類、環(huán)保類、工具類)設(shè)計編碼，并制作數(shù)字化標(biāo)簽。(二)教學(xué)難點1.突破編碼規(guī)則制定難點：避免規(guī)則“不關(guān)聯(lián)作品特征”(如用“X-01”代替“DL-01”，無法區(qū)分類型)或“不滿足唯一性”(如兩件動力作品均用“DL-01”)，確保規(guī)則兼具關(guān)聯(lián)性與實用性；2.突破數(shù)字化標(biāo)簽制作難點：在畫圖軟件中實現(xiàn)“編碼文字+作品簡筆畫”的協(xié)調(diào)搭配(如為“小風(fēng)車”標(biāo)簽畫風(fēng)車簡筆畫，編碼“FC-03”放在下方)，避免圖文混亂；3.突破編碼驗證優(yōu)化難點：能主動檢查編碼是否符合“三原則”(如發(fā)現(xiàn)“HB-01”與“HB-01”重復(fù)，及時修改序號為“HB-02”)，而非僅完成“生成編碼”的單一步驟。四、教學(xué)過程(一)情境導(dǎo)入：喚醒科技作品管理需求，引出課題1.教師活動(1)展示教材第29頁開篇情境圖：畫面呈現(xiàn)“科學(xué)課結(jié)束后，學(xué)生的科技作品(小臺燈、小風(fēng)車、太陽能小車)混放在講臺上，小明想找自己的‘太陽能小車’，翻找半天沒找到；老師說‘要是給每件作品起個“專屬代號”就好了’”，配文提問：“同學(xué)們，圖中的科技作品遇到了什么問題？怎么才能快速找到想要的作品呢？”(2)呈現(xiàn)教材情境補充信息：“科技作品管理痛點(教材第29頁注釋)：①混放難尋：10件作品混放，找1件需3-5分鐘；②類型不清：無法快速區(qū)分‘動力類’‘環(huán)保類’作品；③記錄混亂：紙質(zhì)記錄易丟失，無法對應(yīng)作品?！?3)引出主題：“給科技作品的‘專屬代號’，就是‘科技作品編碼’。今天我們就來學(xué)習(xí)《我為科技作品來編碼》，一起設(shè)計編碼，解決作品管理的難題！”板書課題。2.師生互動(1)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗分享：“我科學(xué)課做的小風(fēng)扇，和別人的混在一起，最后看底座的名字才找到”“上次科技展，老師用便利貼寫編號貼在作品上，找起來快多了”；(2)教師追問：“如果給‘小風(fēng)扇’設(shè)計編碼，大家覺得編碼里應(yīng)該包含什么信息，才能一眼知道是小風(fēng)扇?”學(xué)生猜測：“要有‘風(fēng)扇’的字”“要有序號，避免和其他風(fēng)扇重復(fù)”，教師引導(dǎo)：“這就是編碼的‘關(guān)聯(lián)性’和‘唯一性’，接下來我們先認識科技作品編碼的特點。”3.設(shè)計意圖以教材“科技作品混放”的真實情境為切入點，結(jié)合學(xué)生科學(xué)課實踐經(jīng)驗，快速激活“編碼解決管理問題”的需求。通過“編碼信息猜測”的互動，自然引出編碼設(shè)計的核心原則，為后續(xù)新知探究鋪墊興趣基礎(chǔ)。(二)新知探究一：認識科技作品編碼的特點，明確設(shè)計原則1.教材內(nèi)容講解(1)引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第30頁“科技作品編碼的‘三原則’”板塊：“請大家翻開教材第30頁，看看圖中的‘科技作品編碼示例表’(含小臺燈、小風(fēng)車、太陽能小車的編碼)，用橫線畫出每個編碼的‘類型標(biāo)識’和‘序號’，思考編碼為什么要這樣設(shè)計?！?2)結(jié)合教材示例表(如下)，逐一講解設(shè)計原則：科技作品名稱編碼編碼含義對應(yīng)原則小臺燈LT-01LT(臺燈首字母)+01(序號)關(guān)聯(lián)性、唯一性小風(fēng)車FC-03FC(風(fēng)車首字母)+03(序號)關(guān)聯(lián)性、唯一性太陽能小車TYXC-05TYXC(太陽能小車首字母)+05(序號)關(guān)聯(lián)性、簡潔性①關(guān)聯(lián)性：編碼需關(guān)聯(lián)作品“類型”或“功能”，讓人看到編碼能猜到作品是什么，如“LT-01”中的“LT”，看到就知道是“臺燈”類作品，教材提示：“關(guān)聯(lián)性是科技作品編碼的核心，避免‘X-01’這類無意義編碼”；②唯一性：同一類型的作品，序號不能重復(fù)，如兩件小風(fēng)車的編碼需是“FC-01”“FC-02”,而非均為“FC-01”,教材反例:“若兩件太陽能小車都用‘TYXC-05’,會無法區(qū)分”；③簡潔性:編碼長度控制在4-8位,避免過長(如“TYXC-05”共5位,簡潔易記)，教材反例：“‘太陽能小車202405號’太長，不適合快速識別”。(3)展示教材第30頁“編碼原則判斷練習(xí)”(含3個案例：①“DL-02”動力類作品；②“X-05”無類型標(biāo)識；③“HB-03”環(huán)保筆作品)，引導(dǎo)學(xué)生判斷是否符合三原則。2.師生互動(1)“原則判斷”游戲：教師呈現(xiàn)教材判斷練習(xí)案例，學(xué)生以小組為單位舉“?”(符合)或“×”(不符合)牌，并用教材原則說明理由，如案例②““X-05”，小組舉“×”，理由“無類型標(biāo)識，違反關(guān)聯(lián)性原則，不知道是什么作品”；(2)“編碼解碼”活動：教師給出教材中的編碼(如“TYXC-05”“FC-03”)，學(xué)生分組搶答“作品類型”和“序號”，如“TYXC-05”→“太陽能小車，序號05”，強化關(guān)聯(lián)性認知；(3)“原則口訣”總結(jié)：學(xué)生結(jié)合教材案例，共同編編碼原則小口訣，如“科技編碼三原則，關(guān)聯(lián)類型記心間；序號不重復(fù)，簡潔好分辨；三原則都滿足，管理真方便”，教師寫在黑板上，強化記憶。3.設(shè)計意圖依托教材“示例表”與判斷練習(xí)，通過“游戲—解碼—口訣”的互動，讓學(xué)生將抽象原則轉(zhuǎn)化為具體判斷標(biāo)準(zhǔn)?？谠E總結(jié)則將原則簡化為朗朗上口的語言，突破“原則記憶模糊”的問題，為后續(xù)編碼設(shè)計鋪墊。(三)新知探究二：學(xué)習(xí)科技作品編碼設(shè)計流程，掌握設(shè)計方法1.教材內(nèi)容講解(1)銜接原則認知導(dǎo)入：“知道了編碼要符合三原則，那怎么一步步為科技作品設(shè)計編碼呢？請大家閱讀教材第31頁‘科技作品編碼設(shè)計四步走’，用數(shù)字1-4標(biāo)出步驟順序，并用橫線畫出每步的關(guān)鍵操作?！?2)結(jié)合教材“編碼設(shè)計流程圖”與“太陽能小車編碼案例”，逐步講解步驟：①第一步：確定編碼對象與分類(教材圖1)關(guān)鍵操作：明確要編碼的科技作品(如科學(xué)課制作的“環(huán)保筆、動力小車、簡易顯微鏡”)，按“類型”或“功能”分類(如按類型分“工具類：環(huán)保筆、顯微鏡；動力類：動力小車”)；教材提示：“分類要清晰，同一類作品用統(tǒng)一的類型標(biāo)識，如‘工具類’用‘GJ’，‘動力類’用‘DL’”；②第二步：制定編碼規(guī)則(教材圖2)關(guān)鍵操作：結(jié)合分類結(jié)果，確定規(guī)則(如“類型標(biāo)識+序號”“功能縮寫+序號”)，以“環(huán)保筆”為例，類型標(biāo)識用“HB”(環(huán)保筆首字母)，序號從01開始，規(guī)則為“HB+序號”；教材案例：為“太陽能小車”制定規(guī)則“TYXC(太陽能小車首字母)+序號”，確保符合三原則；③第三步：生成編碼(教材圖3)關(guān)鍵操作：按規(guī)則為每件作品生成編碼，如第1件環(huán)保筆→“HB-01”，第2件環(huán)保筆→“HB-02”，第1件動力小車→“DL-01”；教材提示：“生成后記錄在草稿紙上，避免后續(xù)重復(fù)”；④第四步：驗證與優(yōu)化(教材圖4)關(guān)鍵操作：檢查編碼是否符合三原則(如“HB-01”是否關(guān)聯(lián)環(huán)保筆、是否重復(fù)、是否簡潔)，若發(fā)現(xiàn)問題(如“DL-01”重復(fù))，及時修改(改為“DL-02”)；教材案例：驗證“TYXC-05”，確認“關(guān)聯(lián)太陽能小車(關(guān)聯(lián)性)、無重復(fù)(唯一性)、5位簡潔(簡潔性)”，驗證通過。(3)教師用白板演示“為環(huán)保筆設(shè)計編碼”的完整流程，對照教材步驟，讓學(xué)生直觀理解“從分類到驗證”的邏輯。2.師生互動(1)“流程模擬”活動：學(xué)生以小組為單位，選擇教材第31頁“簡易顯微鏡”為編碼對象，按四步流程模擬設(shè)計：①確定對象(簡易顯微鏡，工具類)；②定規(guī)則(GJ+序號)；③生成編碼(GJ-01)；④驗證(符合三原則)，完成后小組展示；(2)“問題修正”討論：教師呈現(xiàn)“錯誤編碼設(shè)計案例”(如為2件動力小車設(shè)計“DL-01”“DL-01”，違反唯一性)，學(xué)生分組討論“問題在哪”“怎么修改”，如“將第二件改為‘DL-02’，確保序號不重復(fù)”；(3)“流程小卡片”制作：學(xué)生每人制作簡易流程卡，寫下四步流程(確定對象→定規(guī)則→生成編碼→驗證)，貼在課本上，方便后續(xù)實踐參考。3.設(shè)計意圖依托教材“流程圖”與案例，通過“模擬—修正—制卡”的互動，讓學(xué)生掌握編碼設(shè)計的完整流程，避免“跳過驗證步驟”的問題。流程卡制作則強化步驟記憶，為后續(xù)實踐提供清晰指引。(四)新知探究三：用數(shù)字化工具制作編碼標(biāo)簽與清單，完善呈現(xiàn)1.教材內(nèi)容講解(1)銜接流程認知導(dǎo)入：“設(shè)計好編碼后，怎么讓編碼‘貼在作品上、記在清單里’呢？請大家閱讀教材第32頁‘?dāng)?shù)字化工具助力編碼呈現(xiàn)’，看看用什么工具，怎么操作。”(2)結(jié)合教材“工具操作示意圖”，講解兩項核心操作：①用畫圖軟件制作編碼標(biāo)簽(教材圖1)操作步驟：打開畫圖軟件→用“矩形工具”畫標(biāo)簽邊框(大小適合作品，如5cm×3cm)→用“文本工具”輸入編碼(如“HB-01”,字體大小24號，加粗)→用“鉛筆工具”畫作品簡筆畫(如環(huán)保筆的簡筆畫，放在標(biāo)簽左側(cè))→保存為圖片格式(JPG);教材提示：“簡筆畫要簡單，不遮擋編碼；標(biāo)簽顏色選擇鮮艷的(如黃色、淺藍色)，方便識別”；②用Excel少兒版記錄編碼清單(教材圖2)操作步驟：打開Excel→在第一行輸入表頭“作品名稱、編碼、類型、制作者”→在對應(yīng)單元格填寫內(nèi)容(如“作品名稱：環(huán)保筆；編碼：HB-01；類型：工具類；制作者：小明”)→保存文件(命名為“科技作品編碼清單”)；教材案例：展示完整的編碼清單表格，標(biāo)注“按類型排序(工具類在前，動力類在后)，方便查找”。(3)教師用電腦現(xiàn)場演示兩項操作，對照教材步驟，重點演示“畫圖軟件添加簡筆畫”“Excel填寫表頭”，讓學(xué)生直觀掌握操作方法。2.師生互動(1)“標(biāo)簽制作”實踐：學(xué)生以個人為單位，用畫圖軟件為“HB-01”環(huán)保筆制作標(biāo)簽，教師巡回指導(dǎo)，對“簡筆畫遮擋編碼”的學(xué)生，提示“將簡筆畫放在左側(cè)，編碼放在右側(cè)，留出足夠空間”；(2)“清單填寫”比賽：小組合作填寫Excel清單(教材提供3件作品信息：動力小車DL-01、簡易顯微鏡GJ-02、太陽能小車TYXC-05)，最快填完且無錯誤的小組獲“高效管理小組”稱號；(3)“作品展示”：挑選3-4份優(yōu)秀標(biāo)簽作品，投影展示，如“HB-01標(biāo)簽：左側(cè)畫環(huán)保筆簡筆畫，右側(cè)加粗‘HB-01’，黃色邊框”，展示者分享制作思路，教師肯定“圖文結(jié)合、符合美學(xué)”。3.設(shè)計意圖依托教材“工具操作示意圖”與現(xiàn)場演示，通過“實踐——比賽——展示”的互動，讓學(xué)生掌握數(shù)字化工具的應(yīng)用，實現(xiàn)“編碼設(shè)計——標(biāo)簽呈現(xiàn)——清單管理”的閉環(huán)。比賽環(huán)節(jié)則激發(fā)學(xué)生的操作積極性，突破“工具操作不熟練”的難點。(五)項目實踐：小組科技作品編碼設(shè)計，完成綜合應(yīng)用1.教師活動(1)布置教材第33頁“實踐任務(wù)：小組科技作品編碼設(shè)計”：“請大家以4人小組為單位，完成三項任務(wù)：①確定編碼對象：選擇3件科技作品(參考教材第33頁‘備選作品列表’：環(huán)保筆筒、風(fēng)力小船、手搖發(fā)電機)；②設(shè)計編碼：按四步流程為每件作品設(shè)計編碼，填寫‘編碼設(shè)計記錄表’(教材第33頁)；③制作呈現(xiàn)：用畫圖軟件制作3個編碼標(biāo)簽，用Excel填寫編碼清單；④展示評價：每組派1人展示設(shè)計成果，用教材‘評價標(biāo)準(zhǔn)’(關(guān)聯(lián)性、唯一性、簡潔性、標(biāo)簽美觀)互評?！?2)提供支持資源：①教材配套“編碼設(shè)計記錄表”“評價標(biāo)準(zhǔn)表”；②畫圖軟件/Excel操作提示卡(貼在電腦旁，如“Excel表頭填寫：作品名稱、編碼、類型、制作者”)；③備選作品簡筆畫素材(教材配套，供標(biāo)簽制作使用)；(3)明確分工建議：“每組1人‘分類員’(確定作品類型)、1人‘設(shè)計師’(制定規(guī)則、生成編碼)、1人‘技術(shù)員’(制作標(biāo)簽和清單)、1人‘驗證員’(檢查編碼是否符合三原則)。”2.師生互動(1)小組協(xié)作實踐：①分工與設(shè)計：小組快速確定分工，如“分類員：小A(確定環(huán)保筆筒為‘工具類’、風(fēng)力小船為‘動力類’、手搖發(fā)電機為‘動力類’)；設(shè)計師：小B(制定規(guī)則‘類型首字母+序號’,生成編碼‘GJ-01、DL-01、DL-02’);技術(shù)員:小C(制作標(biāo)簽,環(huán)保筆筒標(biāo)簽畫筆筒簡筆畫，編碼‘GJ-01’)；驗證員：小D(檢查無重復(fù)、關(guān)聯(lián)類型，符合三原則)”，教師巡視，對“規(guī)則不清晰”的小組，引導(dǎo)參考教材案例；②問題解決：某小組設(shè)計風(fēng)力小船編碼為“FLXC-01”，驗證員發(fā)現(xiàn)“FLXC”太長，違反簡潔性，小組討論后簡化為“FL-0l”，符合原則；(2)成果展示與互評：①小組代表展示：“我們設(shè)計的環(huán)保筆筒編碼‘GJ-01’(GJ為工具類)、風(fēng)力小船‘FL-01’(FL為風(fēng)力)、手搖發(fā)電機‘DL-02’(DL為動力類),標(biāo)簽有簡筆畫,清單按類型排序”；②其他小組用評價標(biāo)準(zhǔn)打分，如“關(guān)聯(lián)性?、唯一性?、簡潔性?、標(biāo)簽美觀?”，并提建議“可以在標(biāo)簽上寫制作者名字，方便對應(yīng)”，展示小組記錄建議；(3)教師總結(jié)：“優(yōu)秀小組的設(shè)計都做到了‘流程完整、原則達標(biāo)、呈現(xiàn)美觀’，真正用編碼解決了科技作品管理的問題，大家都是‘編碼設(shè)計小能手’！”3.設(shè)計意圖依托教材“實踐任務(wù)”與評價標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生在小組協(xié)作中綜合應(yīng)用編碼設(shè)計原則、流程與數(shù)字化工具，實現(xiàn)“從知識學(xué)習(xí)到綜合應(yīng)用”的過渡。分工與互評環(huán)節(jié)，既培養(yǎng)協(xié)作與批判思維，又強化“編碼服務(wù)管理需求”的理念，落實教學(xué)重點。(六)拓展應(yīng)用：校園物品編碼設(shè)計，延伸認知價值1.教師活動(1)布置教材第34頁“拓展任務(wù)：校園物品編碼小設(shè)計師”：“今天我們?yōu)榭萍甲髌吩O(shè)計了編碼，回家后可以和家長一起，為校園里的物品(如班級圖書角的圖書、實驗室的工具、體育器材)設(shè)計編碼。任務(wù)要求：①選擇1類校園物品(如班級圖書)；②按‘類型+序號’設(shè)計3個編碼(如‘童話類TH-01、科普類KP-02’);③用畫圖軟件制作簡易標(biāo)簽，明天帶進校園分享