用圖形進(jìn)行編碼（教學(xué)設(shè)計(jì)）2024-2025學(xué)年四年級(jí)上冊(cè)信息技術(shù)蘇科版學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課以“用圖形進(jìn)行編碼”為主題，旨在幫助學(xué)生理解圖形編碼的基本原理，并學(xué)會(huì)運(yùn)用圖形進(jìn)行簡單的信息編碼。通過結(jié)合四年級(jí)上冊(cè)信息技術(shù)蘇科版教材內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)、計(jì)算思維和數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等核心素養(yǎng)。學(xué)生將通過圖形編碼的學(xué)習(xí)，提升對(duì)信息處理的理解，培養(yǎng)邏輯思維和解決問題的能力，同時(shí)增強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

四年級(jí)學(xué)生已經(jīng)具備一定的信息技術(shù)基礎(chǔ)，能夠使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行基本的操作，如打開、關(guān)閉程序，使用鼠標(biāo)和鍵盤。在之前的學(xué)習(xí)中，他們已經(jīng)接觸過簡單的圖形和文字處理，對(duì)計(jì)算機(jī)的基本操作有一定的了解。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生對(duì)信息技術(shù)課程普遍保持較高的興趣，喜歡動(dòng)手操作和探索。他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出較強(qiáng)的動(dòng)手能力和模仿能力，但獨(dú)立思考和解決問題的能力尚需提高。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好直觀操作，通過觀察和模仿來學(xué)習(xí)；而另一部分學(xué)生則更傾向于通過閱讀和討論來理解新知識(shí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在學(xué)習(xí)圖形編碼時(shí)可能遇到的困難包括對(duì)編碼原理的理解、圖形的選取和組合，以及如何將圖形與信息進(jìn)行有效對(duì)應(yīng)。此外，學(xué)生在使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編碼操作時(shí)可能面臨操作不熟練、界面復(fù)雜等問題。針對(duì)這些挑戰(zhàn)，教師需提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助，確保學(xué)生能夠順利掌握編碼技能。教學(xué)資源-軟硬件資源：計(jì)算機(jī)、投影儀、鍵盤、鼠標(biāo)

-課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

-信息化資源：圖形編碼教學(xué)視頻、圖形編碼示例文檔

-教學(xué)手段：PPT演示、實(shí)物展示、小組合作學(xué)習(xí)教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：展示一些有趣的圖形編碼案例，如二維碼、表情符號(hào)等，提問學(xué)生：“你們知道這些圖形是如何被用來傳遞信息的嗎？”

-回顧舊知：引導(dǎo)學(xué)生回顧之前學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)操作知識(shí)，如鼠標(biāo)的點(diǎn)擊、拖拽等基本操作。

2.新課呈現(xiàn)（約15分鐘）

-講解新知：介紹圖形編碼的概念、原理和應(yīng)用領(lǐng)域，強(qiáng)調(diào)圖形編碼在信息技術(shù)中的重要性。

-舉例說明：展示一些圖形編碼的實(shí)例，如郵政編碼、電話號(hào)碼等，讓學(xué)生了解圖形編碼在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

-互動(dòng)探究：分組討論，讓學(xué)生嘗試用圖形編碼的方法解決一些簡單的問題，如用圖形表示數(shù)字、字母等。

3.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)自己的圖形編碼系統(tǒng)，如用圖形表示家庭成員、學(xué)校課程等。

-教師指導(dǎo)：巡回指導(dǎo)，針對(duì)學(xué)生在編碼過程中遇到的問題進(jìn)行解答，幫助學(xué)生完善編碼系統(tǒng)。

4.實(shí)踐操作（約25分鐘）

-學(xué)生分組：將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)主題進(jìn)行圖形編碼設(shè)計(jì)。

-操作指導(dǎo)：講解如何使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行圖形編碼的設(shè)計(jì)，如Photoshop、Illustrator等。

-學(xué)生實(shí)踐：學(xué)生按照教師指導(dǎo)，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行圖形編碼設(shè)計(jì)。

5.展示與評(píng)價(jià)（約15分鐘）

-學(xué)生展示：每組選派代表展示自己的圖形編碼設(shè)計(jì)，其他學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)和提問。

-教師評(píng)價(jià)：針對(duì)學(xué)生的展示，給予肯定和指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)圖形編碼設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和實(shí)用性。

6.總結(jié)與拓展（約10分鐘）

-總結(jié)：回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)圖形編碼的重要性及其在信息技術(shù)中的應(yīng)用。

-拓展：引導(dǎo)學(xué)生思考圖形編碼在未來的發(fā)展前景，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力，提出創(chuàng)新性的圖形編碼設(shè)計(jì)。

7.作業(yè)布置（約5分鐘）

-布置作業(yè)：要求學(xué)生課后完成一個(gè)簡單的圖形編碼設(shè)計(jì)，下節(jié)課進(jìn)行展示和交流。知識(shí)點(diǎn)梳理1.圖形編碼的概念

-圖形編碼是一種將信息通過圖形的形式進(jìn)行表示的方法。

-它利用圖形的形狀、顏色、大小等特征來傳遞特定的信息。

2.圖形編碼的類型

-二維條碼：如QR碼、條形碼等，用于存儲(chǔ)大量信息。

-圖形符號(hào)：如表情符號(hào)、交通標(biāo)志等，用于傳達(dá)簡單信息。

-圖形密碼：如柵欄密碼、莫爾斯電碼等，用于加密信息。

3.圖形編碼的原理

-信息與圖形的對(duì)應(yīng)關(guān)系：將信息轉(zhuǎn)換為圖形的特征，如黑白、大小、位置等。

-圖形識(shí)別技術(shù)：通過計(jì)算機(jī)或設(shè)備識(shí)別圖形編碼中的信息。

4.圖形編碼的應(yīng)用

-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：如二維碼在商品標(biāo)簽中的應(yīng)用。

-信息傳遞：如表情符號(hào)在社交媒體中的使用。

-加密技術(shù)：如圖形密碼在信息安全中的應(yīng)用。

5.圖形編碼的設(shè)計(jì)原則

-簡潔性：圖形編碼應(yīng)簡潔明了，易于識(shí)別。

-可讀性：圖形編碼應(yīng)具有高對(duì)比度，便于視覺識(shí)別。

-實(shí)用性：圖形編碼應(yīng)滿足實(shí)際應(yīng)用需求，便于使用。

6.圖形編碼的制作方法

-選擇合適的圖形編碼類型：根據(jù)信息內(nèi)容和需求選擇合適的編碼類型。

-設(shè)計(jì)圖形編碼：利用圖形設(shè)計(jì)軟件制作圖形編碼，如Photoshop、Illustrator等。

-生成編碼：將設(shè)計(jì)好的圖形編碼轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的格式，如二維碼生成器。

7.圖形編碼的識(shí)別與解碼

-識(shí)別：利用圖形識(shí)別技術(shù)識(shí)別圖形編碼中的信息。

-解碼：將識(shí)別出的信息轉(zhuǎn)換回原始信息，如將二維碼解碼為文字信息。

8.圖形編碼的安全性

-防偽技術(shù)：在圖形編碼中加入防偽元素，提高安全性。

-加密技術(shù)：對(duì)圖形編碼中的信息進(jìn)行加密，防止信息泄露。

9.圖形編碼的發(fā)展趨勢

-智能化：結(jié)合人工智能技術(shù)，提高圖形編碼的識(shí)別和生成效率。

-多元化：開發(fā)更多類型的圖形編碼，滿足不同領(lǐng)域的需求。

-綠色環(huán)保：利用環(huán)保材料制作圖形編碼，減少資源浪費(fèi)。內(nèi)容邏輯關(guān)系①圖形編碼的概念與類型

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：圖形編碼的定義、分類（二維條碼、圖形符號(hào)、圖形密碼）

-重點(diǎn)詞句：將信息通過圖形表示、不同類型的應(yīng)用場景

②圖形編碼的原理與設(shè)計(jì)

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：信息與圖形的對(duì)應(yīng)關(guān)系、設(shè)計(jì)原則（簡潔性、可讀性、實(shí)用性）

-重點(diǎn)詞句：信息特征轉(zhuǎn)換為圖形特征、設(shè)計(jì)軟件的使用

③圖形編碼的應(yīng)用與識(shí)別

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信息傳遞、加密技術(shù)、識(shí)別與解碼方法

-重點(diǎn)詞句：二維碼在商品標(biāo)簽中的應(yīng)用、圖形識(shí)別技術(shù)

④圖形編碼的安全性與發(fā)展

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：防偽技術(shù)、加密方法、智能化趨勢、多元化發(fā)展

-重點(diǎn)詞句：增加防偽元素、人工智能技術(shù)的結(jié)合、環(huán)保材料的應(yīng)用典型例題講解1.例題：

-題目：使用二維碼生成器，將以下文字信息轉(zhuǎn)換為二維碼：“2024-2025學(xué)年四年級(jí)信息技術(shù)課程”。

-解答：打開二維碼生成器，輸入文字信息，選擇合適的二維碼類型和尺寸，生成二維碼并保存。

2.例題：

-題目：設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的圖形密碼，使用柵欄密碼的方法，將以下信息加密：“HelloWorld”。

-解答：將信息分成字符：“HelloWorld”，然后將相鄰的字符進(jìn)行交叉排列，得到加密信息：“HoelrloWdllo”。

3.例題：

-題目：使用表情符號(hào)表示以下數(shù)字：123456。

-解答：根據(jù)表情符號(hào)的形狀和含義，選擇合適的表情符號(hào)來表示數(shù)字：

-1：可以用笑臉表情（:）表示，因?yàn)樾δ樀牡谝粋€(gè)字符是“:”。

-2：可以用愛心表情（<3）表示，因?yàn)閻坌牡牡谝粋€(gè)字符是“<”。

-3：可以用太陽表情（:）表示，因?yàn)樘柕牡谝粋€(gè)字符是“:”。

-4：可以用雨滴表情（:）表示，因?yàn)橛甑蔚牡谝粋€(gè)字符是“:”。

-5：可以用星星表情（:*）表示，因?yàn)樾切堑牡谝粋€(gè)字符是“:”。

-6：可以用月亮表情（:）表示，因?yàn)樵铝恋牡谝粋€(gè)字符是“:”。

4.例題：

-題目：設(shè)計(jì)一個(gè)圖形密碼，使用莫爾斯電碼的方法，將以下信息加密：“School”。

-解答：將信息轉(zhuǎn)換為莫爾斯電碼，每個(gè)字母對(duì)應(yīng)的莫爾斯電碼如下：

-S：···

-C：-.-.

-H：.....

-O：---

-O：---

-L：-.-

-L：-.-

-L：-.-

加密信息為：“··-.-.…..—–—–-.-.-.-.-.-.”

5.例題：

-題目：使用圖形符號(hào)表示以下天氣情況：“晴、陰、雨、雪、霧”。

-解答：根據(jù)天氣情況的特點(diǎn)，選擇合適的圖形符號(hào)來表示：

-晴：可以使用太陽表情（:）表示。

-陰：可以使用多云表情（:~）表示。

-雨：可以使用雨滴表情（:）表示。

-雪：可以使用雪花表情（:）表示。

-霧：可以使用霧氣表情（:~:）表示。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)：在圖形編碼的教學(xué)中，我們可以通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生活情境，讓學(xué)生在實(shí)際操作中體驗(yàn)圖形編碼的應(yīng)用，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力。

2.引入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)：我們可以將圖形編碼的學(xué)習(xí)與實(shí)際項(xiàng)目相結(jié)合，讓學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中，學(xué)會(huì)如何運(yùn)用圖形編碼解決實(shí)際問題，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)不足：在現(xiàn)有的教學(xué)中，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)相對(duì)較少，導(dǎo)致他們對(duì)圖形編碼的理解不夠深入。

2.教學(xué)評(píng)價(jià)方式單一：目前的教學(xué)評(píng)價(jià)主要依賴于學(xué)生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力的綜合評(píng)價(jià)。

3.信息技術(shù)與學(xué)科融合不夠：在圖形編碼的教學(xué)中，我們還需進(jìn)一步加強(qiáng)信息技術(shù)與其他學(xué)科的融合，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

反思改進(jìn)措施（三）改進(jìn)措施

1.增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)：在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，要充分考慮學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)，例如，可以設(shè)置圖形編碼設(shè)計(jì)比賽、小組合作項(xiàng)目等，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。

2.豐富教學(xué)評(píng)價(jià)方式：除了傳統(tǒng)的課堂表現(xiàn)和作業(yè)評(píng)價(jià)，還可以引入過程性評(píng)價(jià)和產(chǎn)品評(píng)價(jià)，關(guān)注學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和最終成果。

3.深化信息技術(shù)與學(xué)科融合：在教學(xué)過程中，要積極探索信息技術(shù)與其他學(xué)科的融合點(diǎn)，如將圖形編碼與數(shù)學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科相結(jié)合，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受到跨學(xué)科的樂趣和價(jià)值。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了圖形編碼的相關(guān)知識(shí)，了解了圖形編碼的概念、類型、原理和應(yīng)用。通過實(shí)際操作，我們學(xué)會(huì)了如何使用二維碼生成器、設(shè)計(jì)圖形密碼，以及如何用圖形符號(hào)表示信息。以下是我們今天學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容：

1.圖形編碼的定義和類型，包括二維條碼、圖形符號(hào)、圖形密碼等。

2.圖形編碼的設(shè)計(jì)原則，如簡潔性、可讀性、實(shí)用性。

3.圖形編碼的應(yīng)用領(lǐng)域，如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信息傳遞、加密技術(shù)。

4.圖形編碼的制作方法和識(shí)別與解碼過程。

當(dāng)堂檢測：

為了檢測學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況，我們將進(jìn)行以下檢測：

1.選擇題：

-下列哪項(xiàng)不屬于圖形編碼的類型？（A）二維碼（B）文字信息（C）圖形符號(hào)（D）圖形密碼

-圖形編碼的主要目的是什么？（A）美化界面（B）傳遞信息（C）提高安全性（D）娛樂

-二維碼在日常生活中有哪些應(yīng)用？（A）商品標(biāo)簽（B）圖書封面（C）