《大顯神通的編碼》教學(xué)設(shè)計-2026-2027學(xué)年川教版（新教材）小學(xué)信息技術(shù)四年級上冊

《大顯神通的編碼》教學(xué)設(shè)計-2026-2027學(xué)年川教版（新教材）小學(xué)信息技術(shù)四年級上冊學(xué)情分析四年級學(xué)生已經(jīng)具備基礎(chǔ)生活觀察能力，在前序課程中，已經(jīng)認(rèn)識火車票、座位號等生活編碼，理解編碼具有唯一性，能夠看懂簡單數(shù)字、符號組合的編碼信息。學(xué)生在日常生活經(jīng)常接觸身份證、二維碼，見過掃碼支付、掃碼通行，但絕大多數(shù)學(xué)生不了解身份證18位數(shù)字分段編碼規(guī)則，不清楚二維碼背后也是編碼數(shù)據(jù)。該年齡段學(xué)生好奇心強(qiáng)，擅長生活化案例學(xué)習(xí)，邏輯推理處在由具象向抽象過渡階段，對于個人隱私、信息泄露風(fēng)險只有模糊概念。學(xué)生個體存在差異，部分學(xué)生能夠快速拆解編碼規(guī)律，少數(shù)學(xué)生對多段組合編碼理解存在困難，教學(xué)中需要借助圖表、案例、師生問答降低抽象難度，同步落實信息安全的德育滲透。教材分析本課選自2026秋川教版新版四年級上冊第二單元《大有用途的編碼》，屬于“數(shù)據(jù)與編碼”學(xué)習(xí)主題，承接前面《蘊(yùn)藏秘密的編碼》《方便易用的編碼》，是單元的核心課時。教材以生活真實情境“乘車需要身份證”作為切入點，課文主體分為兩大板塊：第一板塊探究身份證號碼，拆解18位身份證編碼四段結(jié)構(gòu)：地址碼、出生日期碼、順序碼、校驗碼，講解每一段編碼承載的信息；第二板塊認(rèn)識二維碼，講解二維碼作為機(jī)器可讀編碼，在出行、支付、核驗場景的廣泛應(yīng)用；課文配套拓展臨時乘車身份證明二維碼案例，同時設(shè)置信息安全警示，提醒不能隨意泄露身份證信息、不掃描來歷不明二維碼，落實信息社會責(zé)任教育。教材文本結(jié)合插圖、生活實例，引導(dǎo)學(xué)生從“看懂編碼”進(jìn)階到理解編碼在身份識別、社會管理的強(qiáng)大作用，為下一課趣味編碼實踐做好知識鋪墊。本課教材重視理論聯(lián)系現(xiàn)實，把編碼知識和個人信息保護(hù)融合，符合2022版信息科技課標(biāo)第二學(xué)段學(xué)業(yè)要求。核心素養(yǎng)目標(biāo)信息意識：能夠識別身份證、二維碼中的編碼信息，感知編碼在身份核驗、日常生活中的強(qiáng)大作用，主動觀察生活中的編碼應(yīng)用場景，敏銳感知個人敏感編碼信息的價值與風(fēng)險。計算思維：能夠拆解18位身份證編碼的組成結(jié)構(gòu)，歸納分段編碼的規(guī)律，理解編碼長度和承載信息量之間的關(guān)系；可以根據(jù)編碼規(guī)則完成簡單解碼分析，提升拆解、分析數(shù)據(jù)的邏輯思維能力。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：結(jié)合生活實例分析二維碼編碼的優(yōu)勢，能說出二維碼和普通數(shù)字編碼的區(qū)別，聯(lián)系數(shù)字化生活理解編碼技術(shù)給社會帶來的便利。信息社會責(zé)任：懂得身份證屬于個人隱私信息，樹立保護(hù)個人編碼信息意識；知道陌生二維碼存在安全隱患，自覺做到不隨意泄露身份信息、不掃描來源不明二維碼，養(yǎng)成安全規(guī)范使用編碼的行為習(xí)慣。知識技能目標(biāo)：掌握身份證18位編碼每一段代表含義；知道校驗碼的作用；了解二維碼的特點與生活應(yīng)用；區(qū)分正式身份證與電子臨時身份證明；掌握基礎(chǔ)個人信息保護(hù)方法。

過程方法目標(biāo)：借助課文文本閱讀、圖表分析、案例探究、師生互動問答，經(jīng)歷觀察—拆解—分析—?dú)w納的學(xué)習(xí)過程，學(xué)會從編碼中提取有效信息。教學(xué)重難點教學(xué)重點：掌握身份證18位編碼四段式編碼規(guī)則；認(rèn)識二維碼的功能與現(xiàn)實應(yīng)用；理解編碼在身份識別中大顯神通的原因。教學(xué)難點：理解身份證校驗碼的作用；區(qū)分紙質(zhì)編碼和機(jī)器識別編碼的差異；建立編碼便利和信息安全的辯證認(rèn)知。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、身份證編碼分段圖表、生活二維碼實景圖片、課文教材截圖、案例閱讀材料、課堂任務(wù)單。教學(xué)過程情境導(dǎo)入，引出課題教師出示教材課文情境插圖：樂樂和媽媽準(zhǔn)備坐火車出行，進(jìn)站檢票的時候，檢票員要求出示身份證。樂樂提出疑問：身份證上面這一串長長的數(shù)字，到底藏著什么秘密，為什么可以證明我們的身份？師：同學(xué)們，大家坐高鐵、坐飛機(jī)的時候，有沒有見過要出示身份證的場景？誰來說一說，身份證有什么作用？

生：坐火車要用；可以證明我是誰；辦理業(yè)務(wù)要用到。

師：說得非常好。身份證上最特別的，就是那一串18位數(shù)字，這一串?dāng)?shù)字就是一套專門的編碼。前面課程我們學(xué)習(xí)了車票、座位編碼，今天我們就一起來學(xué)習(xí)課文內(nèi)容，看看身份證、二維碼這些編碼，究竟擁有哪些本領(lǐng)，一起學(xué)習(xí)新課《大顯神通的編碼》。設(shè)計意圖：直接使用教材課文原始情境導(dǎo)入，貼合課本內(nèi)容，調(diào)用學(xué)生生活經(jīng)驗，快速聚焦本課主題，激發(fā)學(xué)生探究身份證編碼的好奇心，自然過渡到新知學(xué)習(xí)。研讀課文，探究身份證編碼規(guī)則教師引導(dǎo)學(xué)生翻開教材對應(yīng)課文段落，展示課文內(nèi)身份證編碼拆解表格，投影分段圖表。編碼分段位數(shù)名稱記錄信息第1?6位6位地址碼戶口登記地省、市、區(qū)縣代碼第7?14位8位出生日期碼出生的年、月、日YYYYMMDD第15?17位3位順序碼同一地區(qū)同一天出生人員編號，奇數(shù)男性、偶數(shù)女性第18位1位校驗碼防偽校驗，驗證號碼是否合法，可以是0?9或者X師：請大家閱讀教材課文中講解身份證編碼的段落，觀察表格，身份證號碼總共有多少位數(shù)字？

生：一共18位。

師：課文告訴我們，這18位被分成了四個部分。我們先看前6位地址碼，大家想一想，地址碼記錄的是什么信息？

生：記錄戶口所在的地區(qū)。

師：非常棒。前兩位代表省份，中間兩位代表城市，最后兩位代表區(qū)縣。那7到14位這8個數(shù)字，課文寫了是出生日期碼，誰能說一說這8位怎么記錄生日？

生：4位是年份，2位月份，2位日期。

師：完全正確，比如2014年05月02日，就寫成20140502。接下來15?17位順序碼，課文提到一個小特點，奇數(shù)代表男性，偶數(shù)代表女性，大家記住這個小知識點。那最后第18位是什么？課文把它叫做校驗碼，有沒有同學(xué)知道校驗碼有什么用途？

生：用來檢查身份證號碼是不是正確。

師：總結(jié)的很好，校驗碼就像防偽密碼，用來校驗前面17位數(shù)字組合是否符合規(guī)則，所以這一位有可能出現(xiàn)字母X，代表數(shù)字10。教師出示課文案例：假設(shè)一段示范身份證編碼請學(xué)生結(jié)合課文知識嘗試解碼。

師：我們一起來做課本上的小練習(xí)，從這串編碼，我們可以讀出什么信息？

生：戶口在福建，2014年8月15日出生，順序碼是123，奇數(shù)，代表男性。

師：大家解碼很成功。同學(xué)們思考一個問題，為什么我們需要長達(dá)18位的編碼，能不能只用簡單幾位數(shù)字代表身份？結(jié)合課文想一想。

生：短編碼會重復(fù)，會有很多人編號一樣。

師：沒錯，課文告訴我們：編碼的位數(shù)越多，可以容納的信息就越多，18位編碼，保證每一個中國公民擁有獨(dú)一無二的身份證號碼，這就是編碼的強(qiáng)大本領(lǐng)。設(shè)計意圖：緊扣教材課文文本，利用結(jié)構(gòu)化表格把抽象編碼分段可視化，通過層層遞進(jìn)師生問答，落實本課重點知識。通過實例解碼，讓學(xué)生把書本規(guī)則轉(zhuǎn)化為實操能力，理解“編碼越長承載信息越多”這一核心規(guī)律，突破部分學(xué)生對分段編碼理解的困難。學(xué)習(xí)課文拓展內(nèi)容：臨時乘車身份證明教師展示教材課文中的拓展閱讀板塊：出門忘記攜帶身份證怎么辦，電子臨時乘車身份證明。

師：教材里面提到一個生活難題，如果樂樂出門坐火車，忘記帶實體身份證，還能進(jìn)站乘車嗎？

生：可以辦理臨時身份證明。

師：對，現(xiàn)在可以在手機(jī)上申請電子臨時乘車身份證明，生成一個二維碼。大家思考，這個二維碼和身份證編碼之間是什么關(guān)系？

生：二維碼里面儲存了我的身份編碼信息。

師：說得很好，這個二維碼內(nèi)部，封裝了我們的身份編碼數(shù)據(jù)，機(jī)器掃描二維碼，就能讀取編碼，完成身份核驗。但是課文特別提示大家，臨時身份證明有時間限制，是臨時有效的，和正式身份證不一樣。新知探究：認(rèn)識二維碼編碼，解讀教材課文內(nèi)容教師出示課本插圖，多種生活二維碼圖片：付款碼、健康核驗二維碼、景點門票二維碼。

師：剛才我們看到臨時證明使用二維碼，課本這一部分向我們介紹二維碼。大家平時在哪里見過二維碼？

生：掃碼付錢；加好友；掃景點門票。

師：我們普通身份證編碼是人可以讀懂?dāng)?shù)字，二維碼呢？人肉眼很難讀懂，主要給誰來讀？

生：手機(jī)、機(jī)器掃描識別。

師：教材課文寫到，二維碼本質(zhì)也是編碼，把大量文字、數(shù)字信息，變成黑白方塊圖形，機(jī)器掃描快速解碼，儲存的信息遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于一串普通數(shù)字。對比條形碼，二維碼存儲信息更多，這就是它被廣泛使用的原因。教師拋出問題組織課堂討論。

師：二維碼給我們生活帶來巨大便利，那課本安全警示板塊提醒我們，使用二維碼有什么風(fēng)險？

生：不能隨便掃陌生二維碼，會泄露信息。

師：非常關(guān)鍵！教材明確提醒：不隨意掃描來歷不明二維碼，不能把自己的身份證拍照隨便發(fā)給別人，身份證號碼不能隨意公開。身份證編碼屬于個人最重要的隱私編碼，一旦泄露會帶來很多麻煩。設(shè)計意圖：依托教材拓展閱讀與安全警示段落，將二維碼和身份證編碼建立關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生理解圖形也是編碼的一種形式；同步開展安全教育，落實信息社會責(zé)任素養(yǎng)，解決本課難點，辯證看待編碼的便利與風(fēng)險。案例分析，鞏固理解展示真實簡化案例：某同學(xué)把自己身份證拍照發(fā)至網(wǎng)絡(luò)，造成個人信息泄露。

師：大家結(jié)合今天課本學(xué)到的知識說一說，這位同學(xué)錯在哪里？

生：身份證里面的編碼是個人隱私，不應(yīng)該發(fā)到網(wǎng)上，別人會獲取我的地址、生日。

師：那生活中我們要做到哪些保護(hù)行為？小組簡短交流之后分享。

生1：不隨便把身份證號告訴陌生人。

生2：不掃路邊不知道來源的二維碼。

生3：身份證照片不要隨意發(fā)給不認(rèn)識的人。教師梳理總結(jié)學(xué)生發(fā)言，回扣教材安全提示。設(shè)計意圖：使用生活化案例，檢驗學(xué)生對課文安全知識的掌握，把書本道理轉(zhuǎn)化為學(xué)生可以執(zhí)行的生活準(zhǔn)則，深化信息社會責(zé)任。分層課堂練習(xí)基礎(chǔ)任務(wù)：根據(jù)課本身份證編碼規(guī)則，完成任務(wù)單解碼練習(xí)，寫出示范編碼每一段代表含義。

提高任務(wù)：對比普通數(shù)字編碼和二維碼編碼，填寫二者優(yōu)缺點對比表格。

挑戰(zhàn)任務(wù)：簡單說一說生活中還有哪些場景依靠編碼完成身份識別。

教師巡視課堂，針對理解有困難的學(xué)生，引導(dǎo)回看教材對應(yīng)課文段落，借助課本插圖輔助理解。課堂小結(jié)師：今天我們學(xué)習(xí)了《大顯神通的編碼》，請同學(xué)們跟著老師一起回顧本節(jié)課課本當(dāng)中的重點內(nèi)容。哪位同學(xué)愿意說一說，這節(jié)課你學(xué)到了什么？

生1：身份證一共18位，分成四段，每一段記錄