基于真实性学习的小学信息科技教学实践探究

摘要：本文以信息科技第二学段“在线学习与生活”模块中的《从编码到解码》一课为例，深入探讨基于真实性学习的教学实践，以期培养学生的信息科技核心素养，提升解决实际问题的能力，为小学信息科技教学提供理论与实践参考。

关键词：信息科技；真实问题解决；教学实践；编码解码

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2025）06-0067-03

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）强调：“信息科技课程应以培养学生的核心素养为导向，注重真实性学习情境的创设，引导学生在解决实际问题的过程中提升知识迁移能力。”[1]《从编码到解码》一课出自“在线学习与生活”模块中的“编码传递信息”单元。本课的教学难点是：理解编码和解码的基本原理与过程；体验信息存储和传输过程中所要经历的编码及解码步骤，初步感知数据编码在现代社会数字化传递中的作用和意义。那么问题来了，应如何有效引导学生理解编码与解码的意义？如何促进学生的深度学习和核心素养的发展？针对这些问题，笔者开展了基于真实性学习的教学实践探索。

基于真实性学习的教学策略

真实性学习（Authentic Learning）是一种教育模式，它被定义为通过教育和教学技术将学生在学校所学内容与真实世界的事件、问题和应用相联系的学习。这种学习方式要求学生在真实或模拟的真实情境中，通过参与实践活动、解决真实问题来获取知识、发展能力。[2]

1.创设真实情境，激活思维意识

新课标强调创设真实情境，利用真实情境为学生搭建起知识与实际生活的桥梁，让抽象的信息科技概念具象化，使学生在真实的情境中学会用所学知识处理现实问题。在《从编码到解码》一课的教学中，教师整合真实素材，将生活素材融入教学中，缩短知识与现实之间的距离，激发学生的学习兴趣。通过分析具体实例，如生活中红绿灯的数字变化、无人机表演等，让学生认识生活中和科技领域不同形式的编码及解码，在解决实际问题的过程中学习和应用知识。

2.立足学生学情，拓展思维广度

《从编码到解码》一课的教学对象是四年级学生，他们正处于从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键期，好奇心旺盛，热衷借助亲身实践与游戏探索新知识，且依托其他学科积累的逻辑思维基础，已能初步理解编码符号系统、规则，解读解码后的信息。然而，他们对信息传递的认知仅停留在日常经验层面，未深入掌握编码在信息传递中的关键作用、表现形式及数字化传输技术。在编码知识学习方面，虽然学生有生活阅历，对特定编码有所了解，也在前期学习中构建起编码规则初步认知，可解码过程较为抽象，对学生理解造成阻碍，为此，本课创设生活场景，借助网格涂色法助力学生掌握解码方法，同时简化编码方案，凸显规则核心地位，为学生后续编码创新奠定基础。

3.以问题为导向，发展思维能力

真实性学习的核心在于提升学生解决真实问题的能力，而非仅仅停留在认知层面的识记和理解等能力上。这种学习方式要求学生置身于具有真实实践逻辑的境脉中，像专家一样对概念和原理进行理解和建构，从而使得所学知识在真实情境中获得意义并得到理解。[3]

问题解决理论强调以问题为导向，引导学生在解决问题的过程中获取知识与技能，发展思维能力。在《从编码到解码》的教学中，学生基于日常生活中对信息、数字、符号的认知经验，在教师创设的问题情境中，通过自主探究、协作交流等活动，主动构建编码解码知识体系。例如，在分析字符编码规则时，学生凭借对文字的熟悉，以问题为导向，运用逻辑思维理解字符与二进制编码的对应关系，实现知识的个性化建构，促进对知识的深入理解与灵活运用。

4.围绕核心素养目标，提升思维品质

信息科技课程以信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任等核心素养为培养目的，帮助学生建立对信息的敏感性和鉴别能力，提升他们的数字素养与技能。在《从编码到解码》的教学中，学生从真实情境中接收信息，运用已有知识和认知策略对信息进行分析与理解。学生在实践中亲身感受并内化新知，实现课堂教学与实际生活的无缝对接。最后，通过真实任务情境的评价，考查学生任务完成状况，培养分析问题、设计实施等能力，提升思维品质。

基于真实性学习的《从编码到解码》教学实施

1.情境导入，初步感知

教师通过日常生活中用手势表示数字的活动导入课堂。教师先做出手势，让学生猜测数字，如“6”“2”等，并询问学生猜测的理由。然后规定右手代表十位数字，左手代表个位数字，再次做出手势“52”让学生猜测。学生观察教师的手势，积极参与数字猜测，并举手回答猜测结果及理由。

从学生熟悉的生活场景入手，利用简单的手势数字游戏，引发学生的兴趣，让学生在轻松愉快的氛围中初步体验编码和解码的过程。这种直观的方式有助于学生理解编码是一种将信息按照特定规则进行转换的过程，而解码则是根据规则还原信息的过程，为后续深入学习编码和解码的概念奠定基础，同时也能快速吸引学生的注意力，激发他们的学习热情。此环节契合新课标强调的创设真实情境，从学生生活经验出发，引导学生积极参与学习活动，激发学生学习兴趣和求知欲。

2.联系生活，建构知识

教师展示生活中红绿灯图片，介绍其倒计时装置由七段数码管组成，引导学生思考如何根据数码管亮灭进行编码（如图1）。学生观察红绿灯数码管，尝试根据教师给定的规则进行编码。学生在小组合作中，积极参与讨论，确定组别编码，共同完成点亮数码管的任务，然后思考生活中的编码解码事例，并与同学分享。这一过程体现了新课标注重知识与生活实际的联系，引导学生在实践中学习和运用知识，培养了学生的信息意识和数字化学习能力。

3.实践操作，探究规律

活动一：编码规则我来寻。教师以手机拍照为例，讲解计算机使用二进制进行存储和传输信息，通过展示放大照片呈现像素的概念。问题引导：观察下页图2及其每一行对应的编码，寻找其中的规则。学生与同桌交流，寻找其中的编码规则。二进制，即“0”代表白色方格，“1”代表黑色方格。教师组织学生展开“编码规则我来寻”活动，让学生观察给定图像及其编码，同桌交流寻找编码规则。在学生理解规则后，教师布置独立完成部分编码的任务，并请学生回答。

教师借助手机拍照这一学生熟悉的情境，自然过渡到计算机中信息的存储和传输，使学生理解计算机使用二进制编码的原理，通过实际观察像素和分析编码规则，培养了学生的逻辑思维能力和观察能力。

活动二：我是解码小能手。学生根据学习单中二进制表示的字形，依据编码规则与同桌合作进行解码。学生使用“图像解码器”在方格中涂色还原信息，并分享解码结果。接着，教师介绍汉字激光照排系统及王选院士，播放相关视频，引导学生回顾编码和解码的定义，强调解码是编码的逆过程，并提及彩色图像编码更复杂。这一系列活动紧密围绕新课标要求，通过多样化的学习方式，培养学生的计算思维、数字化学习与创新能力，并使其对信息社会责任有初步的认知。

4.拓展延伸，迁移应用

教师引导学生深入思考编码解码技术在日常生活中的广泛应用，并组织学生开展小组讨论。学生踊跃分享自己在生活中发现的编码实例，并分析其编码方式和作用。随后，教师布置一项具有开放性和挑战性的拓展任务，让学生以小组为单位，选择生活中的一个场景，设计一套基于编码解码技术的信息管理方案。在明确拓展任务后，小组成员共同商讨选择合适的生活场景，结合所学知识，运用创新思维设计信息管理方案，并充分考虑方案的可行性、实用性和创新性。此环节充分体现了新课标强调的跨学科融合和实践创新能力培养，引导学生将信息科技知识应用于解决生活实际问题，提升学生综合素养。

结语

新课标倡导真实性学习，鼓励教师改进教学方式，从学生原有的“生活体验”入手，过渡到“应用体验”，再实现“解决问题”。基于真实性学习的小学信息科技教学实践探究，通过真实世界的情境和问题，促进学生的主动学习和深度理解，从而培养他们解决复杂问题的能力。这种学习方式对学生的个人发展和未来的职业生涯都具有重要的意义。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育信息科技课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[2]李妍.面向真实性学习的问题设计与模型开发[J].教学实践与教师专业发展，2017（09）：111-118.

[3]张兆迪，张馨月.真实性学习视域下信息科技教学策略探究——以“探索人工智能之神经网络”为例[J].中国信息技术教育，2024（12）：13-15.

本文系无锡市教育科学“十四五”规划课题“‘五三’范式观照下信息技术学科区本研训体系的深度研究”项目阶段性成果。