摘要： 《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》提出教學要創(chuàng)造貼近學生生活的情境。通過融入地方特色的情境設計，結合四年級“數(shù)據(jù)編碼隨處見”展開課程，可以幫助學生理解數(shù)據(jù)編碼的基本原理及在現(xiàn)實生活中的應用。依托信息科技數(shù)字資源平臺的教學，通過提供豐富的學習資源和支持工具，可激發(fā)學生的學習興趣，提升其數(shù)字化協(xié)作與探究能力。通過情境驅動、任務導向的教學策略，學生不僅掌握了編碼知識，還提升了數(shù)字素養(yǎng)，增強了文化認同感。實踐表明，該模式有效促進了學生的計算思維與創(chuàng)新能力，為信息科技教育的創(chuàng)新提供了有益參考。

關鍵詞：信息科技；數(shù)據(jù)編碼；情境教學；地方特色；人教資源平臺

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“課標”）明確強調(diào)，教育范式亟須變革。課標倡導通過真實問題或項目驅動教學，引導學生深入體驗原理的應用、鍛煉計算思維，并掌握數(shù)字化工具的操作流程，以構建知識體系，提高解決問題的能力。相比之下，傳統(tǒng)的信息科技教學常常過分側重于理論灌輸和機械練習，忽視了信息技術在現(xiàn)實情境中的應用，未能充分重視問題解決能力的培養(yǎng)。這種脫離實際的教學模式與信息社會的快速發(fā)展相悖，難以滿足學生在復雜信息環(huán)境中的需求。

在此背景下，基于真實性的學習理念應運而生，直指傳統(tǒng)教學的弊端。該理念強調(diào)在教學中創(chuàng)造貼近學生生活的情境，引入多樣化的數(shù)字資源，激發(fā)學生的學習興趣，提高課堂的參與度。這種教學方式不僅有助于促進學生知行合一，鞏固信息科技學科的核心素養(yǎng)，還能培養(yǎng)其創(chuàng)新思維，為終身學習奠定堅實基礎。

以《義務教育信息科技教學指南》（以下簡稱“教學指南”）四年級第7課“數(shù)據(jù)編碼隨處見”的教學實踐為例，筆者借助人教信息科技數(shù)字資源平臺（以下簡稱“人教資源平臺”），結合新疆的地域特色，探索文化與信息科技深度融合教學的新路徑。這一策略不僅激發(fā)了學生的學習興趣，幫助他們深入理解數(shù)據(jù)編碼的實際應用價值，同時也提升他們的數(shù)字素養(yǎng)和文化認同感，實現(xiàn)教育優(yōu)化與文化傳承的雙重目標。

一、課程背景

（一）錨定學科目標，明確課程定位

“數(shù)據(jù)編碼隨處見”在四年級信息科技課程中占據(jù)重要地位，其目標在于幫助學生掌握數(shù)據(jù)編碼的知識體系，包括編碼的基本原理、方法的理解內(nèi)化，以及在多元生活場景（如旅游中的身份識別、商品流通管理、郵件分揀等）中的靈活運用。課程結合新疆阿勒泰地區(qū)特色資源構建真實情境，依托人教資源平臺，旨在提升學生數(shù)字化合作與探究能力，使他們在數(shù)字化學習環(huán)境中熟練運用設備協(xié)同解決問題，激發(fā)自主學習動力，培養(yǎng)計算思維和創(chuàng)新意識，實現(xiàn)理論知識向實踐能力的有效轉化，為學生在信息科技領域的持續(xù)發(fā)展筑牢根基。

（二）融合地方文化，塑造課程特色

在信息科技教育中，將抽象概念具象化是一大難點。將抽象知識轉化為易于學生理解的形式，是教育者亟須解決的問題，而地方文化的融入為此提供了有效途徑。課程特色通過與地域文化的結合而更加鮮明，其中蘊含的價值觀、民俗風情和傳統(tǒng)技藝等元素豐富了課程內(nèi)容。地域文化的融入進一步激發(fā)了學生的創(chuàng)新思維，促使他們在解決實際問題時靈活運用所學知識，實現(xiàn)了理論知識與實踐能力的轉換，提升了學生應對現(xiàn)實挑戰(zhàn)的能力。

（三）依托數(shù)字平臺，賦能課程實施

在教學實踐中，人教資源平臺為課程實施提供了強有力的支持。首先，平臺提供了豐富的學習資源，包括微視頻講解和模擬實驗場景，幫助學生通過直觀的視覺體驗和動手實踐快速理解編碼邏輯。其次，平臺個性化的應用環(huán)境充分考慮了不同學生的學習節(jié)奏和需求，為基礎薄弱的學生提供了鞏固基礎知識的機會，為學有余力的學生提供了拓展提升的空間，使每位學生都能找到適合自己的學習路徑，實現(xiàn)自主學習，有效突破編碼學習中的難點。最后，平臺集成了信息科技教育的“管、教、學、評、研”五大功能，全面支持教師的教學管理、授課、學習引導、評估效果及教學研究等工作，顯著減輕了教學負擔。通過知識傳授、實踐引導與價值滲透，平臺有力推動了學生核心素養(yǎng)的培育，實現(xiàn)了傳統(tǒng)教學難以達成的教育效果。

二、課程設計

（一）教學內(nèi)容分析

“數(shù)據(jù)編碼隨處見”是教學指南四年級“用編碼描繪世界”單元的第7課，具有承上啟下的重要作用。本課不僅鞏固了學生對數(shù)據(jù)編碼基礎概念的理解，還通過深入探究旅游中身份號碼、商品編碼、郵政編碼等常見編碼的構成與實際應用，將抽象的編碼理論與學生的日常生活緊密結合。這一課程設計旨在為學生后續(xù)深入學習如何利用編碼描繪世界奠定堅實基礎，同時促使學生全面掌握并靈活應用信息科技知識。

（二）學情分析

教師在課前采集與分析學情數(shù)據(jù)，結合四年級學生的認知發(fā)展特點，發(fā)現(xiàn)他們正處于從具象思維向抽象思維過渡的關鍵階段，在理解和把握數(shù)據(jù)編碼這一抽象概念時面臨一定挑戰(zhàn)。從知識儲備層面看，93%的學生具有購買飛機票、火車票以及超市購物等生活經(jīng)歷，對數(shù)據(jù)編碼有一定的直觀感受，但其中80%的學生未能深入理解這些編碼承載的具體信息及功能作用。在能力方面，大部分學生已能夠熟練運用數(shù)字設備學習，并且偏好利用小組合作的方式開展學習，展現(xiàn)出良好的團隊協(xié)作能力和一定的探究式學習能力。

（三）教學目標

結合教材與學情分析，教師確定了本節(jié)課的教學目標。

1.培養(yǎng)學生對生活中數(shù)據(jù)編碼的敏感度，讓他們能主動發(fā)現(xiàn)并感知數(shù)據(jù)編碼在不同場景下的存在及其意義。

2.幫助學生理解數(shù)據(jù)編碼的基本原理和方法，并抽象為一般性的計算思維模式，了解編碼中的規(guī)則，知道編碼長度和信息量的關系，同時理解數(shù)字身份與數(shù)據(jù)編碼的關聯(lián)。

3.引導學生利用人教資源平臺，自主獲取、篩選并運用數(shù)字化學習資源，完成對旅游數(shù)據(jù)編碼知識的學習和探究。

4.讓學生認識到合理、準確使用數(shù)據(jù)編碼以及保護數(shù)字身份對社會和個人的積極影響。

（四）教學策略

基于教學目標，教師采用了相應的教學策略。該策略以阿勒泰旅游為情境主線，以“初探編碼奧秘—體驗編碼應用—思考編碼智慧”為素養(yǎng)主線，解決如何去、如何玩、如何分享等問題。教師為學生提供了助學微視頻、旅游攻略、流程圖等多種學習支架，以幫助他們解決問題（如圖1）。同時，教師引導學生利用人教資源平臺進行學習探究、練習反饋和實踐驗證。通過開展以情境驅動問題為導向、多元融合任務為依托、深度體驗探究為途徑的學科實踐活動，教師幫助學生深入理解并掌握相關知識。

三、實施流程

（一）視頻導入，激發(fā)興趣

教師展示了數(shù)字人介紹阿勒泰風光與文化的一段視頻（如圖2），激發(fā)了學生對親身感受阿勒泰的興趣。教師順勢提出問題：旅行前應做哪些準備工作？

【設計意圖】運用生成式人工智能技術，讓數(shù)字人旅游博主小天成為介紹阿勒泰的引子，不僅喚起了學生對阿勒泰旅游的向往，提高了他們的學習熱情，同時也讓他們體驗到人工智能的魅力。

（二）游前初探編碼奧秘

【情境1】學生面臨的第一個問題是“如何去”。為了解決這個問題，他們基于自己的生活經(jīng)驗提出了飛機或火車出行，并自然地進入利用App購票的環(huán)節(jié)。

【活動1】在輸入身份號碼購票時，學生注意到部分數(shù)字會被隱藏。這引出問題：為什么數(shù)字會被隱藏？身份號碼中包含了哪些信息？

教師利用人教資源平臺的課堂互動模塊向學生發(fā)送學習任務。學生通過觀看視頻，并利用學科工具“身份號碼”進行實踐，了解了身份號碼的編碼規(guī)則，認識到其唯一性，并體會到了合理使用和保護身份號碼的重要性。

學生繼續(xù)參考學習攻略中的表格“編碼位數(shù)變化”，并結合教師播放的視頻“身份號碼從15位變?yōu)?8位”，得出了編碼位數(shù)越多，包含信息越多的結論。

【設計意圖】通過這一系列活動，學生不僅成功購買了火車票，還探究了身份號碼的相關知識，初步突破了教學重點，為開展后續(xù)的學習活動做好了準備。

（三）游中體驗編碼應用

【情境2】當學生進入火車站時，他們注意到無需兌換紙質車票，只需刷身份證即可通過閘機，由此提出疑問：閘機是如何利用身份證來判斷乘客是否已經(jīng)購票的？

【活動2】學生借助攻略二（如圖3）中的圖文提示進行小組討論，得出結論：身份號碼將現(xiàn)實世界的人與數(shù)字世界中的電子車票信息關聯(lián)起來，使得閘機能夠通過讀取身份號碼核實該乘客是否購票，從而決定是否放行。他們初步理解了身份號碼作為唯一標識，將現(xiàn)實世界的人與信息社會中的數(shù)字身份建立了聯(lián)系，這便于被數(shù)字設備識別，并實現(xiàn)了數(shù)字化管理。

【設計意圖】通過這一活動，學生不僅很好地解決了“如何去”的問題，還突破了教學的重難點，為后續(xù)的體驗活動打下了堅實的知識基礎和思維基礎。

【情境3】抵達目的地后，學生開始思考如何游玩。他們意識到預訂酒店、預約景區(qū)門票是當務之急。

【活動3】學生以小組為單位觀看微視頻，通過App或微信公眾號為組員預訂酒店或預約景區(qū)門票。隨后，他們結合生活經(jīng)驗，參考攻略三探討在這兩個場景中身份號碼是如何在數(shù)據(jù)間建立聯(lián)系的。

【設計意圖】通過體驗和總結，學生解決了如何游玩的問題，并認識到身份號碼在這個過程中依然起著建立聯(lián)系的作用，并由此理解了使用身份號碼這個相同的唯一標識，即可建立某位中國公民在不同的系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的內(nèi)在聯(lián)系，這也說明數(shù)字身份在信息世界中的應用是非常廣泛的。

【情境4】隨著旅程接近尾聲，學生聽取數(shù)字人小天的建議，通過購買特產(chǎn)或者郵寄明信片的方式把阿勒泰的美分享給自己的朋友或者家人。

【活動4】在購買特產(chǎn)或者郵寄明信片的過程中，學生發(fā)現(xiàn)旅游中其他的編碼類型。他們借助人教資源平臺的學科工具（如圖4）、微視頻、旅游攻略等學習支架，探究不同編碼的相關知識。

【設計意圖】通過不同的體驗和學習，學生既解決了如何分享的問題，又了解了商品編碼或郵政編碼的編碼規(guī)則。他們認識到這些編碼的目的與身份號碼相同，都是作為建立數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系的唯一標識，以便被數(shù)字設備識別和管理。

（四）游后思考編碼智慧

【活動5】學生回顧之前的探究實踐，借助思維導圖（如圖5）交流，探討編碼中蘊含的智慧，并梳理本節(jié)課的學習內(nèi)容。

【設計意圖】通過回顧和梳理，學生能有意識地類比不同的編碼，在總結歸納的過程中逐漸領悟到編碼的智慧。

四、教學評價

為了全面評估“數(shù)據(jù)編碼隨處見”課程的教學效果，教師在下課前采用了多元化的評價方式。利用問卷星收集學習數(shù)據(jù)，旨在從不同維度綜合考量學生的學習成果和素養(yǎng)提升。具體數(shù)據(jù)表現(xiàn)如圖6。在知識層面，87.2%的學生準確理解了編碼位數(shù)與信息量之間的邏輯對應關系，97.8%的學生深刻理解了編碼作為獨特識別符號的核心意義 ；在意識層面，所有學生（100%）都已樹立起合理使用并切實保護個人數(shù)字身份的理念；在能力層面，89.3%的學生能夠熟練使用數(shù)字化資源平臺和手機App，自主規(guī)劃并順利完成學習和探究實踐；在態(tài)度層面，93.6%的學生展現(xiàn)出專注的學習態(tài)度，積極并自發(fā)地參與到小組協(xié)作學習中。

五、總結與反思

在“數(shù)據(jù)編碼隨處見”的教學實踐過程中，我們依據(jù)教學指南精心構建情境化問題驅動教學策略。這一策略旨在引導學生在真實情境中探索問題，深入領會數(shù)據(jù)編碼的原理，同時讓學生了解編碼應用的場景，著力培養(yǎng)他們的探究能力以及問題解決能力。

在人教資源平臺的支撐下，本次教學活動取得了顯著成效。我們通過與人教資源平臺提供的多種學習支架深度整合，構建起一個完備且高效的學習環(huán)境。這一環(huán)境不僅極大地豐富了學習資源儲備，拓寬了學生的學習路徑，而且?guī)椭鷮W生從多個維度獲取知識、鍛煉技能，顯著提升了他們的數(shù)字化學習能力、信息素養(yǎng)以及問題解決能力。

盡管課程執(zhí)行相對順暢，但我們?nèi)园l(fā)現(xiàn)了不足之處，如分配給學生的實踐和體驗活動時間不夠充分，使得無法滿足他們探索豐富的學習資源的需求。在后續(xù)開展類似教學實踐活動時，教師應充分考量學生的學習情況，確保提供充足實踐和體驗機會。此外，教師應深入挖掘人教資源平臺的潛力，有效利用該平臺增強學生數(shù)字化學習能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。教師還應融入更多的地方文化元素，豐富課程內(nèi)容，以提升學生文化認同感與學習動機。

（作者張曉春系新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市第八十八小學信息科技教師；姚俊系新疆維吾爾自治區(qū)教育科學研究院教研員；李燕系新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市第十三小學信息科技教師，本文通訊作者）

責任編輯：李 媛