義教信息科技教學(xué)實(shí)施 | “數(shù)據(jù)與編碼”模塊-模塊綜合應(yīng)用教學(xué)

“數(shù)據(jù)與編碼”模塊

模塊綜合應(yīng)用教學(xué)

本期內(nèi)容

1

課標(biāo)理解

●課標(biāo)再理解：數(shù)據(jù)與編碼的價(jià)值及實(shí)踐意義

——“數(shù)據(jù)與編碼”模塊綜合應(yīng)用教學(xué)

2

教學(xué)課例+同步教學(xué)資源

●生成式人工智能賦能“數(shù)據(jù)與編碼”模塊教學(xué)

——課堂教學(xué)工具的設(shè)計(jì)與開發(fā)

●當(dāng)人工智能遇見漢字

——四年級“數(shù)據(jù)與編碼”模塊跨學(xué)科融合課的實(shí)踐探索

1

課標(biāo)理解

課標(biāo)再理解：

數(shù)據(jù)與編碼的價(jià)值及實(shí)踐意義

——“數(shù)據(jù)與編碼”模塊

綜合應(yīng)用教學(xué)

本文圍繞小學(xué)四年級信息科技“數(shù)據(jù)與編碼”模塊教學(xué)展開論述。首先，對新課標(biāo)進(jìn)行再理解，明確其“趣味啟蒙、生活聯(lián)結(jié)、實(shí)踐體驗(yàn)”的核心定位，解析“數(shù)據(jù)感知—編碼原理—數(shù)據(jù)處理與安全”的遞進(jìn)式內(nèi)容結(jié)構(gòu)，以及信息意識、計(jì)算思維等素養(yǎng)指向的學(xué)業(yè)要求。

其次，闡述該模塊的價(jià)值與實(shí)踐意義，認(rèn)為其是學(xué)生的數(shù)字啟蒙鑰匙，能培養(yǎng)分類整理、系統(tǒng)解決問題等可遷移思維，促進(jìn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，并樹立數(shù)據(jù)安全意識。

最后，提出五大教學(xué)策略（游戲化情境策略，如通過“猜糖果游戲”“班級秘密傳遞員”活動(dòng)激發(fā)興趣；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)策略，通過“班級生日會(huì)策劃師”等任務(wù)整合多學(xué)科知識；具象化操作策略，利用“燈泡小實(shí)驗(yàn)”等教具突破抽象難點(diǎn)；分層趣味任務(wù)策略，設(shè)計(jì)不同層級任務(wù)兼顧個(gè)體差異；游戲化評價(jià)策略，采用成長檔案袋、情境化闖關(guān)等方式關(guān)注素養(yǎng)成長），旨在通過生活化、游戲化教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)字世界的好奇心與基礎(chǔ)素養(yǎng)。

“數(shù)據(jù)與編碼”課標(biāo)的再理解

1.課標(biāo)的核心定位與價(jià)值取向

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）將“數(shù)據(jù)與編碼”列為小學(xué)四年級信息科技課程的核心模塊，旨在幫助學(xué)生初步認(rèn)識數(shù)據(jù)在生活中的作用，理解簡單編碼的原理，掌握基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理方法。其核心定位為“趣味啟蒙、生活聯(lián)結(jié)、實(shí)踐體驗(yàn)”。

從價(jià)值取向看，新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)通過貼近四年級學(xué)生認(rèn)知的生活實(shí)例培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識。例如，新課標(biāo)要求學(xué)生“能說出生活中的數(shù)據(jù)例子”“知道編碼可以表示簡單信息”，教學(xué)需從“玩中學(xué)”出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)是描述事物的“小記錄”，編碼是傳遞信息的“小密碼”，二者是數(shù)字世界的“基礎(chǔ)語言”。

2.內(nèi)容結(jié)構(gòu)的邏輯解析

新課標(biāo)中“數(shù)據(jù)與編碼”模塊的內(nèi)容結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)“從具體到抽象、從現(xiàn)象到本質(zhì)”的邏輯層次，可分為三個(gè)遞進(jìn)式主題：

①數(shù)據(jù)的感知與表示。通過四年級學(xué)生熟悉的實(shí)例讓學(xué)生認(rèn)識“數(shù)據(jù)是對事物特點(diǎn)的記錄”，了解數(shù)據(jù)的不同樣子，并通過“開關(guān)燈游戲”初步感知二進(jìn)制（亮=1、滅=0）——這是打破“數(shù)字只有0～9”思維的關(guān)鍵。

②編碼的原理與應(yīng)用。從“數(shù)字編碼”切入，幫助學(xué)生理解“編碼是給事物起統(tǒng)一名字的規(guī)則”，再通過“摩爾斯電碼傳消息”“用顏色方塊拼圖案”等活動(dòng)，讓學(xué)生體會(huì)編碼能讓信息傳遞更清晰——避免使用ASCII碼、像素等抽象概念。

③數(shù)據(jù)的簡單處理與安全。結(jié)合畫圖軟件、在線表格工具，學(xué)習(xí)用“正”字統(tǒng)計(jì)班級生日月份、用柱狀圖展示最愛看的動(dòng)畫片，同時(shí)通過“保護(hù)我的小秘密”活動(dòng)滲透數(shù)據(jù)安全意識，體現(xiàn)“玩中用、用中守規(guī)矩”的理念。

3.學(xué)業(yè)要求的素養(yǎng)指向

新課標(biāo)對小學(xué)四年級“數(shù)據(jù)與編碼”模塊的學(xué)業(yè)要求聚焦基礎(chǔ)素養(yǎng)，包括：能主動(dòng)發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)據(jù)（信息意識）；能用簡單編碼解決小問題（計(jì)算思維）；能使用簡單工具整理數(shù)據(jù)，辨別哪些信息不能隨便告訴別人（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）；知道要保護(hù)自己和他人的個(gè)人數(shù)據(jù)，不隨意轉(zhuǎn)發(fā)他人信息。（信息社會(huì)責(zé)任）。

“數(shù)據(jù)與編碼”的價(jià)值及實(shí)踐意義

1.生活價(jià)值：學(xué)生的數(shù)字啟蒙鑰匙

對四年級的學(xué)生而言，數(shù)據(jù)與編碼是打開數(shù)字世界大門的“趣味鑰匙”，其價(jià)值體現(xiàn)在：①成長層面。幫助學(xué)生用數(shù)據(jù)認(rèn)識自己，用編碼解決小麻煩。②學(xué)習(xí)層面。為數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)、科學(xué)觀察打基礎(chǔ)。③社會(huì)層面。初步理解數(shù)字社會(huì)的運(yùn)行邏輯。

2.實(shí)踐意義：從課堂游戲到生活應(yīng)用的能力遷移

數(shù)據(jù)與編碼的實(shí)踐意義在于通過四年級學(xué)生喜歡的游戲化活動(dòng)，培養(yǎng)可遷移的思維能力：

①培養(yǎng)分類整理的邏輯思維。二進(jìn)制學(xué)習(xí)可通過“垃圾分類編碼游戲”實(shí)現(xiàn)：用0表示可回收、1表示不可回收，學(xué)生將卡片分類并記錄編碼，在游戲中理解“分類規(guī)則”的重要性——這種能力可遷移到整理書包、分類文具等生活場景。

②提升解決問題的系統(tǒng)性思維。數(shù)據(jù)處理可通過“班級生日會(huì)策劃”任務(wù)實(shí)現(xiàn)：學(xué)生分組收集同學(xué)生日月份數(shù)據(jù)、用“正”字整理、畫彩色柱狀圖展示，最終根據(jù)數(shù)據(jù)確認(rèn)生日會(huì)主題——這一過程讓學(xué)生學(xué)會(huì)“分步解決問題”，體會(huì)數(shù)據(jù)能幫人們做更好的決定。

③強(qiáng)化跨學(xué)科學(xué)習(xí)的實(shí)踐能力。數(shù)據(jù)與編碼是連接四年級多學(xué)科的“小紐帶”。與數(shù)學(xué)融合：通過“數(shù)字編碼找朋友”游戲，鞏固數(shù)學(xué)分類與數(shù)字認(rèn)知；與科學(xué)融合：在觀察植物生長時(shí)，用“身高貼紙”記錄數(shù)據(jù)，體會(huì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對實(shí)驗(yàn)的重要性；與語文融合：通過“漢字編碼小偵探”活動(dòng)，理解語言符號的規(guī)律；與藝術(shù)融合：用“彩色方塊拼圖案”，體會(huì)編碼與視覺表達(dá)的關(guān)系。這種跨學(xué)科實(shí)踐讓學(xué)生在玩中整合知識，提升綜合學(xué)習(xí)能力。

④樹立數(shù)據(jù)安全小意識。通過“我的信息小衛(wèi)士”活動(dòng)，讓四年級學(xué)生認(rèn)識到“姓名+生日+住址”是敏感信息，不能隨便告訴陌生人，學(xué)會(huì)辨別“奇怪的鏈接”，做負(fù)責(zé)任的小網(wǎng)民——用兒歌形式強(qiáng)化記憶“小數(shù)據(jù)，藏秘密，不泄露，守規(guī)矩！”

“數(shù)據(jù)與編碼”模塊的教學(xué)策略

1.游戲化情境策略：從生活小游戲切入，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

核心思路：用四年級學(xué)生喜歡的游戲形式（如闖關(guān)、競賽、角色扮演）承載知識點(diǎn)，讓抽象概念變得可感知。

二進(jìn)制教學(xué)：設(shè)計(jì)“猜糖果”游戲——教師用3個(gè)紙杯（代表3位二進(jìn)制）藏糖果，學(xué)生通過“是否在左邊？是否在中間？”的提問（是=1、否=0），用二進(jìn)制數(shù)找到糖果，在游戲中理解二進(jìn)制的計(jì)數(shù)規(guī)律。

編碼應(yīng)用教學(xué)：開展“班級秘密傳遞員”活動(dòng)——用數(shù)字手勢編碼（如1=你、2=好、3=早）傳遞消息，或用顏色卡片編碼（紅=快、黃=等、綠=走）模擬交通指揮，在合作中理解編碼規(guī)則的重要性。

注意事項(xiàng)：情境設(shè)計(jì)需符合四年級學(xué)生的理解及動(dòng)手能力，多用實(shí)物道具，游戲時(shí)長控制在15分鐘內(nèi)，避免注意力分散。

2.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)策略：以趣味任務(wù)為載體，整合多學(xué)科知識

核心思路：圍繞四年級學(xué)生關(guān)心的校園生活設(shè)計(jì)小項(xiàng)目，讓學(xué)生在完成任務(wù)中自主探索知識。

實(shí)踐案例：“班級生日會(huì)策劃師”項(xiàng)目（適合小學(xué)四年級）。

項(xiàng)目目標(biāo)：通過統(tǒng)計(jì)班級同學(xué)的生日月份，設(shè)計(jì)一場大家都喜歡的主題生日會(huì)。

實(shí)施步驟：①數(shù)據(jù)收集。分組用生日卡片收集數(shù)據(jù)（畫出生日月份的小圖標(biāo)）。②數(shù)據(jù)編碼與整理。用“正”字統(tǒng)計(jì)各月份人數(shù)，給月份編數(shù)字碼（1=1月、2=2月）。③數(shù)據(jù)分析與可視化。用彩色蠟筆畫柱狀圖（月份在橫軸、人數(shù)在縱軸），找出生日最多的月份。

成果展示：小組合作設(shè)計(jì)生日會(huì)主題（如“春天生日會(huì)”“星空生日會(huì)”），用編碼表示主題元素（1=氣球、2=蛋糕）。

學(xué)科融合：整合數(shù)學(xué)（統(tǒng)計(jì)）、美術(shù)（畫圖）、語文（主題描述）、德育（團(tuán)隊(duì)合作）等要素。

優(yōu)勢：學(xué)生在真實(shí)任務(wù)中體會(huì)“數(shù)據(jù)能幫我們做決定”，提升問題解決能力。

3.具象化操作策略：用實(shí)物工具突破抽象難點(diǎn)

核心思路：針對四年級學(xué)生抽象思維弱的特點(diǎn)，用看得見、摸得著的工具將概念具象化。

二進(jìn)制可視化：使用燈泡小實(shí)驗(yàn)教具——用2個(gè)燈泡（代表2位二進(jìn)制），點(diǎn)亮為1、熄滅為0，學(xué)生通過觀察亮滅組合（如亮滅=10）對應(yīng)數(shù)字2，直觀理解二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。

編碼原理具象化：用動(dòng)物編碼卡（如貓=1、狗=2、兔=3）讓學(xué)生拼出“1-2-3”表示“貓狗兔”，體會(huì)編碼是“給事物起統(tǒng)一名字”；用聲音編碼（拍手=1、跺腳=0）傳遞簡單消息（如110=“老師來了”），感受編碼的實(shí)用性。

理論依據(jù)：皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論指出，四年級學(xué)生處于具體運(yùn)算階段，需通過實(shí)物操作建構(gòu)抽象概念，可視化工具能有效降低學(xué)習(xí)難度。

4.分層趣味任務(wù)策略：兼顧學(xué)生的個(gè)體差異

核心思路：根據(jù)四年級學(xué)生的動(dòng)手能力和興趣，設(shè)計(jì)“玩中學(xué)”的分層任務(wù)，讓每個(gè)學(xué)生都能獲得成就感。

基礎(chǔ)層：完成二進(jìn)制數(shù)字卡制作（用0和1表示1～5），能用編碼表示自己的性別（1=男、0=女）。進(jìn)階層：設(shè)計(jì)“班級圖書編碼規(guī)則”（如用“字母+數(shù)字”表示圖書類別和編號），制作編碼標(biāo)簽。拓展層：用圖形化編程軟件制作編碼小游戲（如輸入數(shù)字編碼顯示對應(yīng)圖案），或探究二維碼里的小秘密。

實(shí)施方法：采用任務(wù)菜單模式——學(xué)生自主選擇基礎(chǔ)任務(wù)（1顆星）、進(jìn)階任務(wù)（2顆星）、挑戰(zhàn)任務(wù)（3顆星），教師提供任務(wù)小提示卡片（如基礎(chǔ)層提供“數(shù)字對應(yīng)表”）。

注意事項(xiàng)：鼓勵(lì)學(xué)生“跳一跳摘桃子”，允許跨層選擇任務(wù)，用“星星貼紙”獎(jiǎng)勵(lì)完成任務(wù)的學(xué)生，營造比學(xué)趕超的快樂氛圍。

5.游戲化評價(jià)策略：關(guān)注學(xué)生的素養(yǎng)成長

核心思路：用四年級學(xué)生喜歡的游戲方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)測驗(yàn)，全面考查知識掌握和能力發(fā)展。

評價(jià)方式主要有：①成長檔案袋。收集學(xué)生的編碼作品（如二進(jìn)制數(shù)字卡、圖書編碼標(biāo)簽）、數(shù)據(jù)記錄單（如生日統(tǒng)計(jì)圖表）、學(xué)習(xí)小反思（用圖畫表示學(xué)習(xí)收獲）。②情境化闖關(guān)。設(shè)計(jì)“數(shù)據(jù)編碼小達(dá)人”闖關(guān)游戲—第一關(guān)“找數(shù)據(jù)”（說出生活中的3個(gè)數(shù)據(jù)例子）、第二關(guān)“編密碼”（用編碼表示自己的名字）、第三關(guān)“保安全”（指出哪些信息不能泄露）；同伴互評。小組內(nèi)互評作品創(chuàng)意、合作表現(xiàn)、任務(wù)完成度，用“笑臉貼紙”表示評價(jià)結(jié)果。

評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：不僅關(guān)注結(jié)果正確與否，更關(guān)注參與度（是否積極動(dòng)手）、創(chuàng)意性（編碼設(shè)計(jì)是否獨(dú)特）、安全意識（是否能說出保護(hù)數(shù)據(jù)的方法）。

結(jié)語

“數(shù)據(jù)與編碼”模塊的教學(xué)，需始終以“趣味啟蒙”為驅(qū)動(dòng)，通過游戲化、生活化的策略，讓學(xué)生在玩中認(rèn)識數(shù)據(jù)、體驗(yàn)編碼。唯有讓學(xué)生感受到“數(shù)據(jù)真有趣、編碼很好玩”，才能培養(yǎng)他們對數(shù)字世界的好奇心——這些“數(shù)字小公民”將帶著這份興趣，成長為未來數(shù)字文明的創(chuàng)造者和守護(hù)者。

本文作者：

李維明

四川省教育科學(xué)研究院

文章刊登于《中國信息技術(shù)教育》

2026年第1期

引用請注明參考文獻(xiàn)：

李維明.課標(biāo)再理解：數(shù)據(jù)與編碼的價(jià)值及實(shí)踐意義——“數(shù)據(jù)與編碼”模塊綜合應(yīng)用教學(xué)[J].中國信息技術(shù)教育，2026（01）：17-19.

2

教學(xué)課例+同步教學(xué)資源

生成式人工智能

賦能“數(shù)據(jù)與編碼”模塊教學(xué)

——課堂教學(xué)工具的設(shè)計(jì)與開發(fā)

作者：

楊妍 湖南省長沙市天心區(qū)紅衛(wèi)小學(xué)

楊玲 湖南省教育科學(xué)研究院

資源：

（1）教學(xué)論文：生成式人工智能賦能“數(shù)據(jù)與編碼”模塊教學(xué)——課堂教學(xué)工具的設(shè)計(jì)與開發(fā)點(diǎn)擊閱讀

（2）教學(xué)設(shè)計(jì)及課件：《數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)》——圖表里的“湖南非遺”點(diǎn)擊下載

課例介紹：聚焦“數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)”的實(shí)踐應(yīng)用，通過湖南非遺數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生理解‘?dāng)?shù)據(jù)特征→圖表匹配→輔助決策’的邏輯。通過實(shí)踐掌握柱形圖、餅圖、折線圖的適用場景，體會(huì)信息科技對文化傳承的賦能作用。

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當(dāng)人工智能遇見漢字

——四年級“數(shù)據(jù)與編碼”模塊

跨學(xué)科融合課的實(shí)踐探索

作者：

張炯 四川省成都市龍江路小學(xué)分校

資源：

（1）教學(xué)論文：當(dāng)人工智能遇見漢字——四年級“數(shù)據(jù)與編碼”模塊跨學(xué)科融合課的實(shí)踐探索點(diǎn)擊閱讀

（2）教學(xué)設(shè)計(jì)及課件：當(dāng) AI 遇見漢字——四年級“數(shù)據(jù)與編碼”跨學(xué)科融合課教學(xué)設(shè)計(jì)點(diǎn)擊下載

課例介紹：本課時(shí)是四年級“數(shù)據(jù)與編碼”模塊的拓展課，承接基礎(chǔ)編碼知識（如生活編碼、簡單符號編碼），聚焦“AI 如何處理漢字”這一核心問題，是單元“生活編碼→抽象編碼→智能編碼”認(rèn)知階梯的“智能應(yīng)用”階段。

提示：在線兌換完雜志后自動(dòng)解鎖本期目錄、原貌預(yù)覽、教學(xué)資源（可下載使用）。

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