《我為社區(qū)儲物柜來編碼》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)單元銜接定位本課文隸屬于冀教版(2024)四年級上冊第三單元《數(shù)據(jù)與編碼的設(shè)計》，是單元核心實踐課。前序單元學(xué)生已掌握“數(shù)據(jù)的識別與分類”(第一單元)、“二維碼編碼原理與制作”(第二單元)，具備“信息轉(zhuǎn)化為編碼”的初步認(rèn)知；本課以“社區(qū)儲物柜編碼”為真實項目載體，將抽象的“編碼邏輯”轉(zhuǎn)化為具象的“空間標(biāo)識解決方案”，為后續(xù)“生活中其他設(shè)施編碼(如教室座位、圖書館書架)”學(xué)習(xí)奠定“需求導(dǎo)向型編碼設(shè)計”基礎(chǔ)，是“編碼認(rèn)知→實踐應(yīng)用”的關(guān)鍵銜接。(二)教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)教材圍繞“社區(qū)儲物柜編碼設(shè)計”構(gòu)建“問題——案例——實踐——拓展”四層內(nèi)容體系：1.問題場景層(P22)：呈現(xiàn)“社區(qū)儲物柜無編碼導(dǎo)致居民找物難、存放混亂”的生活場景圖(如“張阿姨找不到存放的快遞箱”“李爺爺誤開他人儲物柜”)，引發(fā)編碼需求；2.編碼案例層(P23)：提供“基礎(chǔ)編碼示例”(如“A01-1”，A代表區(qū)域、01代表儲物柜編號、1代表物品類型“快遞”)，拆解編碼三要素(區(qū)域標(biāo)識、序號標(biāo)識、類型標(biāo)識)，標(biāo)注“編碼需簡潔、唯一、易識別”；3.實踐任務(wù)層(P24-P25)：設(shè)計“編碼設(shè)計任務(wù)單”，明確步驟：①確定社區(qū)儲物柜分布(區(qū)域劃分)；②列出編碼要素(如區(qū)域用字母/數(shù)字、序號位數(shù))；③制定編碼規(guī)則；④驗證編碼有效性；⑤繪制編碼標(biāo)識圖；4.拓展應(yīng)用層(P26)：延伸“編碼設(shè)計”到社區(qū)其他設(shè)施(如健身器材、垃圾分類點)，提出“編碼服務(wù)社區(qū)”的實踐方向，培養(yǎng)應(yīng)用遷移能力。(三)教學(xué)價值體現(xiàn)教材通過“真實社區(qū)項目”突破傳統(tǒng)編碼教學(xué)的抽象性，讓學(xué)生在“解決社區(qū)實際問題”中理解編碼的“實用性”與“規(guī)范性”：一方面，通過編碼要素拆解與規(guī)則制定，培養(yǎng)“結(jié)構(gòu)化思維”；另一方面，通過“編碼標(biāo)識繪制”與“有效性驗證”，落實“數(shù)字化工具應(yīng)用”；同時，“服務(wù)社區(qū)”的項目定位，能激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感，實現(xiàn)“技術(shù)學(xué)習(xí)”與“生活服務(wù)”的融合。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.信息意識：認(rèn)識社區(qū)儲物柜編碼的核心價值(唯一標(biāo)識、快速定位、避免混亂)，能識別編碼的關(guān)鍵要素(區(qū)域、序號、類型)，感知編碼在“社區(qū)管理、生活服務(wù)”中的應(yīng)用，理解“編碼需貼合實際需求”的設(shè)計原則。2.計算思維：掌握“分析需求→確定要素→制定規(guī)則→驗證優(yōu)化”的編碼設(shè)計流程，能將“社區(qū)儲物柜管理需求”轉(zhuǎn)化為“區(qū)域用字母、序號用2位數(shù)字、類型用符號”的具體編碼方案，理解“編碼規(guī)則需兼顧簡潔性與通用性”的邏輯。3.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：能使用Excel制作“儲物柜編碼對照表”(記錄編碼、對應(yīng)位置、物品類型)；能用畫圖軟件設(shè)計“編碼標(biāo)識圖”(含編碼、區(qū)域色塊、文字說明)；通過小組合作完成編碼方案的制定與驗證，提升數(shù)字化工具應(yīng)用與協(xié)作創(chuàng)新能力。4.信息社會責(zé)任：在編碼設(shè)計中培養(yǎng)“規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)”的態(tài)度，理解“編碼規(guī)則不清晰會導(dǎo)致使用混亂”；樹立“編碼服務(wù)社區(qū)”的意識(如設(shè)計適合老人識別的簡潔編碼)，培養(yǎng)“用技術(shù)解決生活問題、服務(wù)他人”的責(zé)任感。三、教學(xué)重難點(一)教學(xué)重點1.確定儲物柜編碼的核心要素：結(jié)合教材P23案例，明確編碼需包含“區(qū)域標(biāo)識”(如社區(qū)分為A、B、C三個區(qū)域)、“序號標(biāo)識”(如每個區(qū)域1-20號儲物柜，用2位數(shù)字01-20)、“類型標(biāo)識”(如快遞用“K”、居民物品用“J”)，能根據(jù)社區(qū)實際情況調(diào)整要素(如小型社區(qū)可簡化“類型標(biāo)識”)。2.制定合理的編碼規(guī)則：參照教材P24“規(guī)則示例”(如“區(qū)域字母+序號數(shù)字+類型符號”，例A05-K)，確保規(guī)則滿足“唯一性(每個儲物柜編碼不同)、簡潔性(不超過5位字符)、易識別性(老人小孩能看懂)”，能獨立撰寫編碼規(guī)則說明。(二)教學(xué)難點1.編碼規(guī)則的合理性與通用性：平衡“簡潔性”與“信息完整性”(如是否保留“類型標(biāo)識”，小型社區(qū)可省略，大型社區(qū)需保留)，避免規(guī)則過于復(fù)雜(如字符超過6位)或信息不足(如僅用序號導(dǎo)致跨區(qū)域重復(fù))。2.編碼方案的有效性驗證：能設(shè)計“驗證方法”(如模擬居民找物：報編碼“A08-J”，小組快速定位對應(yīng)儲物柜)，發(fā)現(xiàn)編碼規(guī)則的漏洞(如序號位數(shù)不足導(dǎo)致編號重復(fù))并優(yōu)化，避免“紙上談兵”式設(shè)計。四、教學(xué)過程(一)情境導(dǎo)入：發(fā)現(xiàn)社區(qū)儲物柜的“混亂問題”1.教材內(nèi)容引入：展示教材P22“社區(qū)儲物柜混亂場景圖”，圖中呈現(xiàn)三個問題：場景1：張阿姨拿著快遞單，在一排儲物柜前猶豫：“我的快遞在哪個柜?只寫了‘12號’，不知道是哪片區(qū)域的！”；場景2：李爺爺誤開了他人儲物柜，尷尬道歉：“沒看清編號，以為這是我的15號柜!”;場景3：社區(qū)管理員整理儲物柜，因無編碼，只能逐個查看，效率低下。教師提問：“大家有沒有在社區(qū)或超市遇到過‘找不到存放物品’的情況?圖中社區(qū)儲物柜為什么會出現(xiàn)這些問題?如果給每個儲物柜編一個唯一的‘代碼’，能不能解決這些麻煩?”引導(dǎo)學(xué)生聚焦“編碼需求”，激發(fā)設(shè)計興趣。2.師生互動：(1)“問題清單”梳理：學(xué)生分組討論“無編碼的麻煩”，結(jié)合教材場景總結(jié)：①找物慢(不知道區(qū)域)；②易誤開(編號重復(fù))；③管理難(無法快速登記)，教師在黑板上用表格記錄問題與編碼解決方案的對應(yīng)關(guān)系(如“找物慢→編碼含區(qū)域”)。(2)編碼猜想：“如果給圖中的12號柜編碼，你會包含什么信息?”學(xué)生自由發(fā)言(如“寫‘A區(qū)12號”“標(biāo)‘快遞12號’”),教師引導(dǎo):“這些信息就是編碼的‘要素’,今天我們就來學(xué)習(xí)如何科學(xué)設(shè)計儲物柜編碼?！?.設(shè)計意圖：以教材真實問題場景為切入點，通過“梳理麻煩”讓學(xué)生直觀感知編碼的必要性，避免直接講解編碼要素的抽象性；通過“編碼猜想”激活學(xué)生已有經(jīng)驗，為后續(xù)“要素拆解”鋪墊認(rèn)知基礎(chǔ)。(二)新知探究：拆解編碼要素與規(guī)則1.教材內(nèi)容講解：認(rèn)識編碼要素展示教材P23“社區(qū)儲物柜編碼案例”：案例1：基礎(chǔ)編碼“B07-K”，教材標(biāo)注各部分含義：“B”代表社區(qū)B區(qū)域(共A、B、C三個區(qū)域)，“07”代表B區(qū)域第7號儲物柜(2位數(shù)字，避免1號寫成“1”與10號“10”混淆)，“K”代表存放物品類型為“快遞”(J代表居民私人物品)；案例2：簡化編碼“A15”(適用于小型社區(qū)，無物品類型區(qū)分)，教材提示：“編碼要素可根據(jù)實際需求增減，核心是‘唯一標(biāo)識’”；教材“要素對照表”明確編碼三要素及常見形式：編碼要素作用常見形式區(qū)域標(biāo)識區(qū)分儲物柜所在區(qū)域字母(A/B/C)、數(shù)字(1/2/3)序號標(biāo)識區(qū)分區(qū)域內(nèi)不同儲物柜2位數(shù)字(01-20)、3位數(shù)字(001-100)類型標(biāo)識區(qū)分存放物品類型字母(K=快遞、J=私人)、符號(□=快遞、□=私人)2.師生互動：要素辨析與選擇(1)“要素匹配”活動：發(fā)放教材配套“編碼要素卡片”(區(qū)域：A區(qū)、序號：12、類型：快遞)與“問題卡片”(找物慢、易誤開、管理難)，學(xué)生分組將要素與問題匹配，如“區(qū)域A區(qū)→解決找物慢”“序號12→解決易誤開”，教師引導(dǎo)總結(jié)：“三要素共同作用，實現(xiàn)儲物柜的唯一標(biāo)識。”(2)“社區(qū)要素選擇”討論：呈現(xiàn)教材P24“社區(qū)概況”：“某社區(qū)有2個區(qū)域(東區(qū)、西區(qū))，每個區(qū)域15個儲物柜，以存放居民私人物品為主，偶爾有快遞。”提問：“這個社區(qū)的編碼需要包含所有三要素嗎?類型標(biāo)識可以怎么簡化?”學(xué)生討論后達成共識：“區(qū)域用‘東/西’或‘1/2’，序號用2位數(shù)字(01-15)，類型可簡化(因快遞少，可在編碼后加‘K’，無則省略)”，理解“要素選擇需貼合社區(qū)實際”。3.設(shè)計意圖：依托教材案例與要素表，通過“要素匹配”讓學(xué)生理解各要素的功能價值；結(jié)合具體社區(qū)概況討論要素取舍，突破“要素固定化”的認(rèn)知誤區(qū)，培養(yǎng)“需求導(dǎo)向”的設(shè)計思維，為后續(xù)規(guī)則制定鋪墊。3.教材內(nèi)容講解：制定編碼規(guī)則講解教材P24“編碼規(guī)則制定示例”，以“某中型社區(qū)”為例，規(guī)則包含三部分：規(guī)則1：要素組合順序———“區(qū)域標(biāo)識+序號標(biāo)識+類型標(biāo)識”(如C12-J)，教材標(biāo)注“順序固定，方便記憶，避免混亂”；規(guī)則2：各要素格式規(guī)定————區(qū)域用大寫字母A-C(對應(yīng)3個區(qū)域)，序號用2位數(shù)字01-20(每個區(qū)域20個柜)，類型用大寫字母J(私人)、K(快遞)，教材配“格式說明表”，避免格式不統(tǒng)一(如序號“5”寫成“05”)；規(guī)則3：特殊情況處理————如新增儲物柜，序號順延(20號后為21號，編碼為A21-J)；損壞儲物柜標(biāo)注“X”(如B08-X，提示不可用)，教材用“特殊編碼示例”展示，確保規(guī)則覆蓋全場景。教材“小貼士”：“規(guī)則制定后，要寫‘規(guī)則說明’，讓社區(qū)居民和管理員都能看懂?！?.師生互動：規(guī)則制定與辨析(1)“規(guī)則找茬”活動：呈現(xiàn)教材P25“錯誤規(guī)則案例”；案例1：編碼“1-5-J”(區(qū)域用數(shù)字1，序號用1位數(shù)字5，無格式統(tǒng)一)；案例2：編碼“B05”(無類型標(biāo)識，無法區(qū)分物品類型)；學(xué)生分組找出錯誤并修正，結(jié)合教材規(guī)則總結(jié)：“案例1應(yīng)改為‘105-J’(區(qū)域1，序號05)，案例2需補充類型標(biāo)識‘B05-J’”，強化“格式統(tǒng)一、信息完整”的規(guī)則要求。(2)“小組規(guī)則初擬”：以教材P24“小型社區(qū)”(2區(qū)域、15柜、以私人物品為主)為背景，小組合作初擬編碼規(guī)則，如：區(qū)域標(biāo)識：東區(qū)用“D”，西區(qū)用“X”；序號標(biāo)識：2位數(shù)字01-15；類型標(biāo)識：私人省略，快遞加“K”；小組派代表宣讀規(guī)則，教師引導(dǎo)全班補充(如“損壞柜標(biāo)注‘X’，編碼為D03-X”)，形成初步規(guī)則框架。5.設(shè)計意圖：通過教材示例明確規(guī)則的核心要素(順序、格式、特殊情況)；“規(guī)則找茬”活動讓學(xué)生在糾錯中理解規(guī)則的“規(guī)范性”；小組初擬規(guī)則結(jié)合具體社區(qū)背景，避免規(guī)則制定的“空泛化”，培養(yǎng)“具體問題具體分析”的計算思維。(三)實踐操作：設(shè)計社區(qū)儲物柜編碼方案1.教材內(nèi)容講解：實踐任務(wù)與步驟介紹教材P24-P25“社區(qū)儲物柜編碼設(shè)計任務(wù)單”，明確四步實踐任務(wù)，小組(4人/組)分工完成：任務(wù)1：分析社區(qū)需求(參考教材P24“社區(qū)概況表”)：①確定社區(qū)區(qū)域劃分(如3個區(qū)域：A區(qū)(大門附近)、B區(qū)(健身區(qū)旁)、C區(qū)(快遞站旁))；②統(tǒng)計每個區(qū)域儲物柜數(shù)量(如A區(qū)18個、B區(qū)20個、C區(qū)25個)；③明確物品類型(私人J、快遞K、社區(qū)公共物品G)；教材配“社區(qū)布局示意圖”，標(biāo)注各區(qū)域位置，幫助學(xué)生精準(zhǔn)分析需求；任務(wù)2：制定編碼規(guī)則(參照教材規(guī)則示例)：①確定要素組合(區(qū)域+序號+類型)；②規(guī)定各要素格式(區(qū)域A-C、序號2位數(shù)字、類型J/K/G)；③編寫規(guī)則說明(如“編碼‘A05-K’表示A區(qū)5號柜，存放快遞”)；任務(wù)3：制作編碼對照表與標(biāo)識圖：①用Excel制作“編碼對照表”(列：編碼、區(qū)域、序號、物品類型、備注)，教材配“表格示例”；②用畫圖軟件設(shè)計“編碼標(biāo)識圖”(繪制社區(qū)區(qū)域色塊，標(biāo)注每個儲物柜編碼，如A區(qū)用藍色塊，A01-J標(biāo)注在對應(yīng)柜位旁)，教材配“標(biāo)識圖示例”，提示“標(biāo)識要清晰，字體適中”；任務(wù)4：驗證編碼有效性：①模擬場景1：管理員報編碼“B12-G”，小組快速在對照表中找到對應(yīng)柜位(B區(qū)12號，公共物品)；②模擬場景2：居民找“C20-K”，小組在標(biāo)識圖中定位C區(qū)20號柜，確認(rèn)類型為快遞；教材提示：“驗證中發(fā)現(xiàn)問題(如序號位數(shù)不足)，要及時修改規(guī)則?！?.師生互動：分層實踐與指導(dǎo)(1)任務(wù)1：需求分析(小組協(xié)作)：分工：1人負責(zé)分析區(qū)域劃分，1人統(tǒng)計柜數(shù)，1人明確物品類型，1人記錄需求；指導(dǎo)重點：對“區(qū)域劃分不合理”的小組(如將A區(qū)設(shè)在社區(qū)角落)，引導(dǎo)參照教材“社區(qū)布局示意圖”(靠近功能區(qū)：大門、健身區(qū)、快遞站)，確保編碼與實際位置結(jié)合；對“物品類型遺漏”的小組(如未考慮公共物品)，提示結(jié)合社區(qū)生活補充，避免需求分析不全面。(2)任務(wù)2：規(guī)則制定(小組討論)：指導(dǎo)重點：對“序號位數(shù)不統(tǒng)一”的小組(如A區(qū)18個柜用1位數(shù)字，B區(qū)20個柜用2位)，參照教材規(guī)則示例強調(diào)“全社區(qū)格式統(tǒng)一”(均用2位數(shù)字01-25)；對“特殊情況未考慮”的小組(如未標(biāo)注損壞柜)，提示補充“損壞柜編碼加X”，確保規(guī)則完整性。(3)任務(wù)3：制作對照表與標(biāo)識圖(個體操作+小組互助)：Excel表格指導(dǎo)：教師演示教材“表格示例”的制作步驟(插入表格、輸入列標(biāo)題、填寫編碼)，對“公式不會用”的學(xué)生，提示“手動填寫基礎(chǔ)信息，重點記錄編碼與對應(yīng)信息”；畫圖標(biāo)識指導(dǎo)：對“標(biāo)識圖混亂”的小組(區(qū)域色塊不區(qū)分、編碼字體過小)，引導(dǎo)參照教材“標(biāo)識圖示例”：①用不同顏色區(qū)分區(qū)域(A藍、B綠、C黃)；②編碼字體用“黑體12號”；③標(biāo)注區(qū)域名稱(如“A區(qū)(大門附近)”)，確保標(biāo)識清晰易讀。(4)任務(wù)4：有效性驗證(小組展示)：驗證流程：各小組派1人扮演“管理員”報編碼，其他小組“找柜位”，記錄定位時間；對定位超過10秒的小組，分析原因(如編碼規(guī)則復(fù)雜、標(biāo)識圖不清晰)，引導(dǎo)參照教材驗證提示修改(如簡化規(guī)則、優(yōu)化標(biāo)識)；成果優(yōu)化：小組根據(jù)驗證結(jié)果修改方案，如“將3位類型標(biāo)識‘J’改為符號‘□’，更易識別”，教師對優(yōu)化后的方案給予肯定。1.設(shè)計意圖：通過“需求分析——規(guī)則制定——制作——驗證”的完整實踐，讓學(xué)生親歷編碼設(shè)計的全流程，落實教材“項目式學(xué)習(xí)”要求；分層指導(dǎo)聚焦重難點(規(guī)則合理性、標(biāo)識清晰度)，確保不同水平學(xué)生都能完成基礎(chǔ)方案；驗證環(huán)節(jié)讓學(xué)生在“實際應(yīng)用”中發(fā)現(xiàn)問題，避免“紙上談兵”，培養(yǎng)“迭代優(yōu)化”的思維，同時落實“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”素養(yǎng)。(四)拓展延伸：編碼設(shè)計服務(wù)社區(qū)1.教材內(nèi)容講解：拓展應(yīng)用場景展示教材P26“社區(qū)設(shè)施編碼拓展圖”：場景1：健身器材編碼(如“J03-2”，J代表健身區(qū)，03代表第3類器材“跑步機”，2代表該類第2臺)，教材標(biāo)注“編碼幫助居民快速找到想用的器材，方便維護”；場景2：垃圾分類點編碼(如“L02-Y”，L代表垃圾區(qū)，02代表第2個分類點，Y代表“可回收物”)，教材配“編碼標(biāo)識牌示例”，提示“編碼要結(jié)合設(shè)施功能設(shè)計”；教材“實踐倡議”：“嘗試為自己居住的社區(qū)設(shè)計1-2種設(shè)施編碼，用編碼服務(wù)社區(qū)居民，特別是老人和小孩，讓編碼更貼心?！?.師生互動：拓展設(shè)計與責(zé)任討論(1)“社區(qū)設(shè)施編碼”brainstorm：學(xué)生分組討論“除了儲物柜，社區(qū)還有哪些設(shè)施需要編碼”，結(jié)合教材示例補充(如兒童游樂設(shè)施、社區(qū)宣傳欄)，每組選擇1種設(shè)施，初步設(shè)計編碼(如“Y01-S”,Y代表游樂區(qū),01代表滑梯,S代表“適合5-8歲”),派代表分享，教師點評“編碼與設(shè)施功能的匹配度”。(2)“貼心編碼”設(shè)計：結(jié)合教材“服務(wù)老人小孩”的倡議，討論“如何讓編碼更易被老人識別”，學(xué)生提出方案(如用顏色輔助編碼：紅色標(biāo)識快遞柜、藍色標(biāo)識私人柜；用簡單符號代替字母：□=快遞、□=私人)，教師引導(dǎo)將“貼心設(shè)計”融入儲物柜編碼優(yōu)化(如在標(biāo)識圖中添加符號)，落實“服務(wù)社區(qū)”的意識。(3)“編碼責(zé)任”討論：“如果編碼設(shè)計錯誤，會給社區(qū)居民帶來什么麻煩?”學(xué)生回答(如“誤開他人柜子”“找不到物品”)，教師總結(jié)：“編碼設(shè)計不僅是技術(shù)任務(wù)，更是責(zé)任任務(wù)，要嚴(yán)謹(jǐn)、細致，才能真正幫助他人?！?.設(shè)計意圖：通過教材拓展場景，讓學(xué)生將“儲物柜編碼設(shè)計”遷移到其他社區(qū)設(shè)施，培養(yǎng)應(yīng)用遷移能力；“貼心編碼”設(shè)計結(jié)合老人小孩需求，讓編碼學(xué)習(xí)更具“人文關(guān)懷”；責(zé)任討論落實“信息社會責(zé)任”素養(yǎng)，讓學(xué)生理解“技術(shù)設(shè)計”背后的“服務(wù)價值”，實現(xiàn)“技術(shù)學(xué)習(xí)”與“社會責(zé)任”的融合。(五)課堂評價：全面檢測編碼設(shè)計成果1.師生互動：分層評價闖關(guān)(1)基礎(chǔ)關(guān)(信息意識+計算思維)；填空題：①儲物柜編碼的核心要素包括(區(qū)域標(biāo)識)、(序號標(biāo)識)、(類型標(biāo)識)；②編碼規(guī)則需滿足(唯一性)、(簡潔性)、(易識別性)三個要求；學(xué)生獨立作答，教師抽查，結(jié)合教材要素表與規(guī)則示例糾正錯誤，強化核心概念。(2)提升關(guān)(數(shù)字化應(yīng)用)：展示任務(wù)3的“編碼對照表”與“標(biāo)識圖”，要求小組代表說明：“你們的編碼規(guī)則是什么？對照表包含哪些信息？標(biāo)識圖如何區(qū)分區(qū)域?”教師從“規(guī)則合理性(3分)、表格完整性(3分)、標(biāo)識清晰度(4分)”評分，優(yōu)秀作品在班級學(xué)習(xí)群分享，供其他小組參考。(3)拓展關(guān)(創(chuàng)新+社會責(zé)任)：設(shè)計“社區(qū)兒童游樂設(shè)施編碼方案”，要求：①明確編碼要素(如區(qū)域、設(shè)施類型、適合年齡)；②制定1條“貼心設(shè)計”(如用卡通符號代替字母)；③說明編碼如何服務(wù)兒童(如符號直觀、顏色鮮艷)；小組討論后發(fā)言，如“編碼‘Y02-6’，Y代表游樂區(qū)，02代表秋千，6代表適合6歲以上，用秋千卡通圖代替‘02’，方便兒童識別”，教師評價“方案創(chuàng)新性(5分)、服務(wù)意識(5分)”，對“貼心設(shè)計”突出的方案給予表揚。2.設(shè)計意圖：通過“基礎(chǔ)填空——作品展示——拓展設(shè)計”的分層