探秘数字世界，玩转数据与编码——教学指南《数据与编码》（四年级）教学设计集（上册）

文摘 2024-10-15 09:52 山东

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欢迎来到充满奇幻色彩的数字世界！在这里，我们化身数据侦探，探索数据的奥秘；我们变身小小设计师，玩转编码的魔法；我们化身小小检验员，守护数据的安全。让我们一起走进小学四年级的信息科技课堂，开始这段充满趣味和挑战的学习之旅吧！

这套教学设计集根据教学指南前三单元的教学内容，共15课时，重点突出教学活动的设计，力求体现趣味性、互动性和深度思考，让我们的课堂充满活力，让学生在快乐中学习，在探索中成长！

教学设计总体说明

情境化教学:所有课时设计都紧密联系生活实际，通过学生熟悉的情境案例，激发他们的学习兴趣，帮助他们更好地理解和运用数据与编码的知识。

案例驱动教学:每个课时都选取了典型的案例，引导学生在分析和解决问题的过程中，掌握相关知识和技能，提升他们的信息意识、计算思维和问题解决能力。

活动化教学:每个课时都设计了丰富的活动，例如：角色扮演、小组合作、数据收集、图表制作等，让学生在参与和互动中，体验学习的乐趣，并加深对知识的理解。

核心素养导向:所有课时设计都以培养学生的核心素养为目标，将信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等贯穿于整个教学过程，促进学生的全面发展。

我相信，通过精心设计和实施，这套小学四年级信息科技课教学设计，能够激发学生的学习兴趣，帮助他们更好地理解和运用数据与编码的知识，提升他们的信息素养和核心素养，为他们未来的数字化生活奠定坚实的基础。

第一单元奇妙的数据世界

第一课数据宝藏在身边

一、教学目标

知识与技能目标:

了解数据的多样性，数据存在多种表示形式。

知道编码也能表示数据。

使用多种类型的数据来描述事物。

过程与方法目标:

通过观察、体验和讨论，感受身边无处不在的数据。

通过“我的自画像”活动，尝试用数据表达自我。

情感态度价值观目标:

体验数据带来的便利，激发对数据学习的兴趣。

核心素养目标:

信息意识:认识到数据是信息社会的重要组成部分，数据无处不在，与我们的生活息息相关。

计算思维:尝试用数据来描绘和理解事物，培养数据意识。

二、教学重难点

重点:感受身边无处不在的数据，了解数据的多样性。

难点:用多种类型的数据来描述事物，并能解释其含义。

三、教学准备

教师:多媒体课件、学生自画像模板、数据示例图片、不同类型的编码图片、课堂活动素材（如：超市购物清单、天气预报截图、学生成绩单等）。

学生:彩笔、画纸。

四、教学过程

（一）导入新课(8分钟)

1.情境导入：播放一段精心制作的动画短片，短片内容可以是：

小主人公“数宝”一觉醒来，发现自己生活在一个充满数据的奇妙世界：电子闹钟显示时间，早餐麦片盒上印着营养成分表，上学路上公交站牌显示着到站信息，学校门口的电子屏显示着今日天气……

数宝对数据感到好奇，它想知道数据是什么，数据有什么用。

2.设问激趣:

同学们，你们觉得数据是什么？

数据对我们的生活有什么帮助？

3.揭示课题：今天我们就来一起探索“数据宝藏在身边”。

设计意图:运用充满童趣的动画短片和设问，激发学生的学习兴趣，将抽象的数据概念与学生熟悉的日常生活联系起来，让学生感知到数据无处不在，并产生探究数据的欲望。

（二）新课讲授(25分钟)

1.探秘数据宝藏:

数据在哪里?

教师引导学生回忆动画短片，并展示真实的课堂活动素材(超市购物清单、天气预报截图、学生成绩单等)，引导学生发现和说出图片、视频、文字中包含的各种数据，并思考这些数据的作用。

教师引导学生观察教室，寻找并说出教室中存在的数据。例如：班级人数、课程表、黑板上的日期等。

教师引导学生思考：我们每天会接触到多少数据？引导学生认识到数据无处不在，与我们的生活息息相关。

数据穿什么衣服？

数据的多样性：结合教学指南内容和课堂活动素材，引导学生认识到数据的多样性，数据可以用不同的形式来表示，例如：数字、文字、符号、图片、音频、视频等。

分组讨论：除了这些形式，数据还可以怎样表示？鼓励学生大胆想象。

编码也是数据：展示不同类型的编码图片，例如：条形码、二维码、交通信号灯等。引导学生思考：编码也是数据的一种表示形式，它有什么用？

2.制作“我的自画像”

热身活动:教师展示自己的“数据自画像”，包含姓名、年龄、身高、体重、爱好等信息，并进行讲解，示范如何用数据来表达自我。

分组创作:学生以小组为单位，共同完成小组成员的“数据自画像”，鼓励学生使用多种类型的数据，例如：数字、文字、符号、图片等，并进行创意设计。例如：可以用身高柱状图表示身高，用饼图表示时间分配，用笑脸符号表示心情等等。

成果展示:各小组展示“数据自画像”，并讲解作品的设计理念和数据含义，其他小组进行点评和提问。

设计意图:通过探秘数据宝藏，引导学生从不同的角度认识数据，了解数据的多样性和表现形式；通过制作“我的自画像”活动，让学生在实践中体验数据的应用，提升他们对数据的理解和表达能力，培养他们的信息意识和计算思维。

（三）拓展与提升(10分钟)

1.游戏：猜猜我是谁？

学生2人一组，每人用数据描述自己，但不能透露姓名。

两人交换数据描述，并根据数据猜测对方是谁，最后揭晓答案。

2.任务：数据小侦探

教师展示几张图片，图片内容可以是：超市商品、交通标志、书籍封面等。

学生分组观察图片，找出图片中包含的不同类型的数据和编码，并进行分析和解读，说出这些数据和编码的含义和作用。

设计意图:通过趣味游戏和拓展任务，激发学生的学习兴趣，巩固本节课所学知识，提升他们的数据分析和解读能力。

（四）课堂小结(5分钟)

1.师生互动：

今天我们一起探秘了“数据宝藏”，你有什么收获？(引导学生回顾本节课的主要内容，例如：数据无处不在，数据有多种表示形式，编码也是数据的一种形式。）

你对数据有什么新的认识？(引导学生表达自己的感想和体会，例如：数据很有用，数据很有趣。）

五、板书设计

数据宝藏在身边

数据无处不在

数据多种多样

编码也是数据

六、教学反思

本节课以“探秘数据宝藏”为主线，通过动画短片、课堂活动素材、游戏、任务等多种形式，将抽象的数据概念与学生熟悉的日常生活联系起来，让学生在轻松愉快的氛围中感受数据的多样性和价值。课堂活动设计注重学生的参与和互动，例如“我的自画像”活动，让学生在创作和分享中加深对数据的理解，提升他们的计算思维和数字化学习与创新能力。

在今后的教学中，我会继续关注学生的学习兴趣和需求，设计更具趣味性和挑战性的活动，帮助学生更好地理解和运用数据，提升他们的信息素养和核心素养，为他们未来的数字化生活奠定坚实的基础。

第二课获取数据有方法

一、教学目标

知识与技能目标:

了解获取数据的多种方法。

根据具体问题，选择合适的获取数据的方法。

过程与方法目标:

通过体验使用不同方法获取数据的过程，了解获取数据的多种途径。

对获取数据的方法进行分类和整理。

情感态度价值观目标:

认识到技术进步对数据获取方式的影响，感受科技发展带来的便利。

核心素养目标:

信息意识:了解获取数据的重要性以及数据来源的多样性。

数字化学习与创新:探索不同的数据获取途径，并能根据实际情况选择合适的方法。

二、教学重难点

重点:了解获取数据的多种方法。

难点:根据具体问题，选择合适的获取数据的方法。

三、教学准备

教师:多媒体课件、气温数据卡片、获取数据方法卡片、视频资源（气象数据获取技术的发展）、课堂互动平台。

学生:记录本、笔。

四、教学过程

（一）创设情境，导入新课(5分钟)

1.神秘任务：

同学们，你们喜欢旅游吗？今天老师要带大家去一个神秘的地方旅行，但是需要先了解当地的气温，才能准备合适的衣服。

现在，请大家扮演“数据小侦探”，想办法获取未来三天该地的气温数据！

2.引导思考:

你会用什么方法来获取气温数据呢？

设计意图:以“神秘旅行”任务为切入点，激发学生的学习兴趣，引导学生思考如何获取气温数据，引出本节课的主题。

（二）分组探究，合作学习(20分钟)

1.头脑风暴，各抒己见

以小组为单位，进行头脑风暴，想出尽可能多的获取气温数据的方法，并将每个方法记录在气温数据卡片上。

教师巡视指导，并根据学生的发言情况，补充一些常见的方法。例如：

询问：询问家长、老师或其他了解当地情况的人。

查阅：查看天气预报网站或App，阅读报纸或杂志上的天气预报。

测量：使用温度计或气象站进行测量。

观察：观察当地的植被、动物的行为等来判断气温的大致范围。

借助工具：使用搜索引擎、智能语音助手等工具获取气温信息等。

2.卡片分类，归纳整理

各小组将收集到的气温数据卡片进行分类整理，并尝试给每一类方法起一个名字。例如：

直接获取：通过询问、查阅、测量等方式直接获取气温数据。

间接获取：通过观察、推测等方式间接获取气温数据。

工具辅助获取：利用搜索引擎、智能语音助手等工具获取气温数据。

各小组在课堂互动平台上分享自己的分类结果，并进行交流和讨论。

3.方法选择，学以致用

模拟不同的情境，例如：

在家准备出门，如何快速获取当前的气温？

计划周末去郊游，如何获取未来几天的气温预报？

进行科学探究，需要获取某一地点长时间的气温数据，如何获取？

引导学生根据不同的情境，选择合适的数据获取方法，并说明理由。

设计意图:通过头脑风暴、卡片分类和情境模拟等活动，引导学生主动探索和思考，了解获取数据的多种途径，并能根据实际情况选择合适的方法，提升他们的信息意识和数字化学习与创新能力。

（三）观看视频，拓展视野(10分钟)

1.观看视频:播放视频资源“气象数据获取技术的发展”，展示气象数据获取技术从古代的观天象、测風雨，到现代的卫星遥感、气象雷达、自动气象站等的发展历程，以及这些技术对天气预报、防灾减灾等方面的重要作用。

2.引导思考:

你觉得科技发展对数据获取方式有什么影响？

你还知道哪些现代科技可以帮助我们获取数据？

设计意图:通过视频资源和引导性提问，拓展学生的视野，让他们了解科技进步对数据获取方式的影响，感受科技发展带来的便利，提升他们的信息意识。

（四）课堂小结，归纳总结(5分钟)

1.回顾学习：引导学生回顾本节课的主要内容，例如：获取数据的多种方法、方法分类、科技发展对数据获取方式的影响等。

2.自由表达：你有什么收获？你对获取数据有什么新的认识？(引导学生表达自己的感想和体会。）

3.课后延伸：请同学们课后继续观察和思考，生活中还有哪些获取数据的方法？并尝试用今天学到的方法，获取一些你感兴趣的数据，例如：你喜欢的明星的生日、你家附近超市某种商品的价格、学校图书馆某本书的借阅情况等等，下节课我们来分享交流。

五、板书设计

获取数据有方法

询问

查阅

测量

观察

工具

科技进步，方法更多

六、教学反思

本节课以"神秘旅行"任务为驱动，通过“头脑风暴-卡片分类-情境模拟”的探究式学习模式，引导学生主动探索获取数据的多种方法，并能根据实际情况选择合适的获取方法。课堂教学过程中，我注重引导学生进行深度思考，例如：如何对获取数据的方法进行分类？科技发展对数据获取方式有什么影响？通过视频资源和引导性提问，拓展学生的视野，让他们了解科技进步对数据获取方式的影响，感受科技发展带来的便利，提升他们的信息意识和数字化学习与创新能力。

第三课寻找可靠数据源

一、教学目标

知识与技能目标:

了解权威的数据来源。

能根据数据的来源判断其可靠性。

过程与方法目标:

通过案例分析，学会辨别数据的可靠来源，提升对信息真伪的判断能力。

体验在权威网站上查找数据，提升信息搜索的能力。

情感态度价值观目标:

树立严谨求实的科学态度，养成对信息来源进行验证的习惯。

核心素养目标:

信息意识:了解数据的可靠性对信息获取的重要性，认识到并非所有数据都可信，需要进行甄别。

信息社会责任:了解自主可控技术对数据安全的影响，提升网络安全意识，树立维护国家数据安全的责任感。

二、教学重难点

重点:认识数据的可靠性，学会辨别数据的可靠来源。

难点:根据数据的来源和内容，判断数据的真实性和可靠性。

三、教学准备

教师：多媒体课件、案例素材(包括真实案例和虚假案例)、权威网站链接、课堂互动平台。

学生：记录本、笔。

四、教学过程

（一）趣味游戏，引入新课(5分钟)

1.游戏：真假难辨！

教师展示几条关于天气的信息，其中包含真实信息和虚假信息，例如：

“明天本市将出现极端高温天气，最高气温将达到50摄氏度。”

“受冷空气影响，本周末本市将出现降雨，气温将明显下降。”

“气象专家预测，今年冬天将是一个暖冬。”

学生判断信息的真假，并说明理由。

设计意图:通过趣味游戏，激发学生的学习兴趣，引导学生思考信息的真伪，引出本节课的主题。

（二）案例分析，探索真知(20分钟)

1.案例一：互联网上查天气

展示教学指南中的学习活动1，引导学生对比自媒体发布的天气预报和权威机构发布的天气预报，例如：

自媒体：“明天将出现百年一遇的暴雨，请大家做好防范！”

权威机构：“明天将出现中到大雨，局部地区有暴雨，请注意防范。”

引导学生思考：

你觉得哪条信息更可靠？为什么？

从哪里可以获取更可靠的天气预报信息？(引导学生了解权威机构，例如：中央气象台、中国气象局等。)

如何判断信息的真假？(引导学生从信息来源、信息内容、发布者身份等方面进行判断。)

2.案例二：大熊猫的数量

展示教学指南中的学习活动2，引导学生思考：

如何获取可靠的大熊猫数量数据？

什么网站或机构发布的数据更可靠？(引导学生了解权威机构，例如：国家林业和草原局、中国大熊猫保护研究中心等。)

为什么要注意数据的时效性？(引导学生认识到数据会随着时间而变化，需要关注数据的发布时间。)

3.案例三：本地的地表水水质

展示教学指南中的学习活动3，引导学生思考：

如何获取本地地表水水质数据？

什么网站或机构发布的数据更可靠？(引导学生了解权威机构，例如：生态环境部、地方生态环境部门等。)

自主可控技术对数据安全有什么影响？(引导学生了解自主可控技术的重要性，例如：国产水质监测设备等，能够保证数据的真实性和安全性。)

设计意图:通过案例分析，引导学生逐步掌握辨别数据的可靠来源的方法，提升他们对信息真伪的判断能力，培养他们的信息意识和信息社会责任感。

（三）实践探究，学以致用(10分钟)

1.任务：辟谣小侦探

教师选择几个网络上流传的谣言，引导学生利用“中国互联网联合辟谣平台”，搜索相关信息，进行验证和辟谣。

2.分享交流：学生分享自己的辟谣成果，并交流心得体会。

设计意图:通过实践探究，让学生运用所学知识解决实际问题，提升他们的信息搜索和辨别信息真伪的能力，培养他们的信息意识和信息社会责任感。

（四）课堂小结，提升认识(5分钟)

引导总结:引导学生回顾本节课的主要内容，例如：数据的可靠来源、权威机构、自主可控技术等。

畅谈收获：你有什么收获？你对数据的可靠性有什么新的认识？（引导学生表达自己的感想和体会，例如：并非所有数据都可信，需要进行甄别；要从权威机构获取数据；自主可控技术很重要。）

五、板书设计

寻找可靠数据源

权威机构-->可靠数据

自主可控-->数据安全

多方验证-->辨别真伪

六、教学反思

本节课以学生喜闻乐见的“真假难辨”游戏导入，并结合学生熟悉的三个生活案例，引导学生逐步掌握辨别数据的可靠来源的方法，提升他们对信息真伪的判断能力。在教学过程中，我注重引导学生进行深度思考，例如：为什么自媒体发布的信息不一定可靠？为什么要关注数据的时效性？自主可控技术对数据安全有什么影响？并鼓励学生积极参与课堂互动，分享自己的观点和思考，例如：如何判断信息的真假？从哪里可以找到权威可靠的数据？，通过“辟谣小侦探”实践探究任务，让学生在运用所学知识解决实际问题的过程中，提升他们的信息搜索能力和辨别信息真伪的能力，并树立严谨求实的科学态度和维护国家数据安全的责任感。

第四课记录数据讲诀窍

一、教学目标

知识与技能目标:

了解记录数据的多种方式，体验使用数字化工具记录数据的优势。

能够使用数字化工具录入、组织并呈现数据。

过程与方法目标:

通过观察、体验和比较，感受不同数据记录方式的特点和优势，提升数据记录的效率和准确性。

情感态度价值观目标:

认识到数字化工具在数据记录方面的优势，提升利用数字化工具解决问题的意识。

核心素养目标:

信息意识:了解数据记录的重要性，以及数据记录方式的多样性。

数字化学习与创新:体验使用数字化工具记录数据的优势，提升数字化学习和应用的能力。

二、教学重难点

重点:了解记录数据的多种方式，体验使用数字化工具记录数据的便捷性和高效性。

难点:熟练使用数字化工具进行数据录入、组织和呈现。

三、教学准备

教师:多媒体课件、数据记录方式图片和视频、学生气温记录作业示例、电子表格软件、课堂互动平台。

学生:7日气温记录纸质作业、笔记本电脑。

四、教学过程

（一）图片导入，激发兴趣(5分钟)

1.展示不同数据记录方式的图片和视频，例如：古代的结绳记事、账本记录、现代的行车记录仪、监控摄像、语音记录、传感器记录等，引导学生观察和思考：

图片和视频中分别使用了哪些方式来记录数据？

这些方式有什么特点？

你还能想到哪些记录数据的方式？

设计意图:通过丰富的图片和视频素材，激发学生的学习兴趣，引导他们了解数据记录方式的多样性，并思考不同方式的特点和适用场景，为后续学习做好铺垫。

（二）对比体验，感受优势(20分钟)

1.展示与分享:学生展示自己的7日气温记录纸质作业，并分享记录过程中的感受，例如：记录是否方便？数据是否清晰易读？修改数据是否方便？

2.观察与思考:教师展示学生气温记录作业电子版，引导学生观察和思考：

纸质记录和电子表格记录有什么不同？

哪种方式记录数据更方便快捷？为什么？

3.操作与体验:

教师示范使用电子表格软件进行数据录入、组织和呈现，例如：创建表格、输入数据、调整行高列宽、设置单元格格式、插入图表等。

学生模仿教师的操作，将自己的7日气温数据录入电子表格，并尝试制作简单的图表进行数据可视化。

4.思考与讨论:

你觉得使用数字化工具记录数据有什么优势？(引导学生从效率、准确性、可视化等方面进行思考。)

生活中还有哪些地方可以使用数字化工具记录数据？

设计意图:通过对比纸质记录和电子表格记录，让学生直观地感受数字化工具在数据记录方面的优势。通过教师示范和学生操作体验，让学生掌握使用电子表格软件进行数据记录的基本方法，提升他们的数字化学习和应用的能力。

（三）拓展与探究，深入学习(10分钟)

1.探索与发现:

引导学生思考：生活中还有哪些设备可以记录数据？

展示一些数据记录设备的图片和视频，例如：智能手环、智能手表、飞行数据记录仪（黑匣子）、医疗监测设备等。

引导学生查阅资料，了解这些设备的用途、工作原理以及它们所记录的数据类型。

2.分享与交流:学生在课堂互动平台上分享自己查找到的资料，并进行交流和讨论。

设计意图:通过拓展学习，让学生了解更多的数据记录方式，以及科技发展对数据记录带来的影响，拓展他们的视野，激发他们对信息技术的探索兴趣。

（四）课堂小结，巩固提升(5分钟)

1.回顾与思考:引导学生回顾本节课的主要内容，例如：数据记录的方式、数字化工具的优势、数据记录设备等。

2.畅想与展望:引导学生思考：未来数据记录的方式会发生怎样的变化？

3.课后实践:请同学们尝试用今天学到的数字化工具，记录一些你感兴趣的数据，例如：你每天的学习时间、你喜欢的图书、你家附近的公交车路线等等，下节课我们来分享交流。

五、板书设计

记录数据讲诀窍

多种方式记录数据

数字化工具更便捷

科技发展，记录更智能

六、教学反思

本节课以“对比体验”为主线，通过展示和分享、观察和思考、操作和体验、探索和发现等环节，引导学生逐步了解数据记录的多种方式，并深刻体会到数字化工具在数据记录方面的优势。课堂教学过程中，我注重激发学生的学习兴趣，例如：使用丰富的图片和视频素材、设计趣味的课堂活动、拓展学生的视野等。同时，我也注重培养学生的数字化学习与创新能力，例如：教师示范和引导学生模仿操作、鼓励学生探索和发现新的数据记录方式等。

第五课数据价值巧发现

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4MjY5NTAyMw==&mid=2451959159&idx=1&sn=5edced4b688e5fcc87372af0ef32fdc3

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