基于信息科技新课标的教学实践与思考

摘要：本文以苏教版信息科技四年级上册中的《计算机中的编码》一课为例，阐述了针对“数据与编码”模块的课堂创新教学实践，提出了洞悉学生需求、深入剖析教材、精心设计问题情境以及反思教学实践四方面策略，以期为广大信息科技教师提供借鉴。

关键词：小学信息科技；新课标；教学实践

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2025）08-0065-03

引言

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）强调真实性学习和创新教学方式，通过真实问题或项目驱动，引导学生体验原理运用、计算思维和数字化工具应用的过程，从而构建知识体系并增强问题解决能力。

因此，笔者在教学中依据新课标要求并结合学生的实际情况，从多个方面对如何引导学生通过真实性学习提升问题解决能力进行了尝试。下面，笔者以“数据与编码”模块中的《计算机中的编码》一课为例进行具体说明。

洞悉学生需求，探寻教学新路径

本课的授课对象是四年级的学生，通过以往的学习，学生知道可以使用数字、字母或文字编码表示信息，了解数字化的概念以及编码在生活中的作用，知道数据编码的目的是建立数据间的内在联系，但对“数字图像”的编码和解码过程比较陌生。因此，教师围绕“数字敦煌”这一情境，通过引入生活应用场景，引导学生了解数字化表示信息的优势，并在教学过程中设计符合新课标要求的教学内容和活动，让学生通过观察，了解数字图像以及数字化的意义，逐步建立起对计算机编码的基本认识，理解技术背后的原理。

深入剖析教材，明确素养落脚点

本课的教学内容属于新课标第二学段“数据与编码”模块的内容，其理论性较强，对四年级的学生来说难度较大，因此，在教学时可将课程内容设计成2课时。第1课时主要介绍字符编码，第2课时则侧重于图像编码。在第2课时，以数字敦煌中的壁画为例，引导学生思考问题：“文物壁画图片如何进入计算机？”“计算机眼中的文物壁画图片是怎样的？”在一系列问题的解决中，学生逐步理解计算机中的图像编码和解码的过程。最后，教师提出问题“‘文物的数字化’有哪些意义”，让学生加深对图像数字化的理解，感悟现代科技在文化遗产保护方面的重要作用。

精心设计问题情境，筑牢素养根基

真实问题情境的设计是实现学科核心素养不可或缺的一环，通过模拟或引入现实生活中的问题情境，基于学生现有的知识背景开展教学活动，可以显著增加他们的参与感和兴趣度，从而更有效地促进其综合能力和素养的发展。

环节一：浏览“数字敦煌”网页，初步感受图像的数字化技术

教师通过演示浏览“数字敦煌”网页营造探究数字化技术的情境，并通过壁画中展示的九色鹿的传说故事，提出问题：“计算机中的壁画是以什么形式呈现的？”（引出“数字图像”的概念及其重要性）然后进一步探讨“计算机如何处理和表示图像信息”（计算机使用二进制代码来表示颜色和形状等视觉信息）。这一过程涉及图像编码技术，即将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，以便计算机进行存储、处理和传输。该环节从生活中的实际案例出发，增进学生对数字图像处理的理解，激发他们对传统文化的兴趣。

环节二：实验探究，发现联系

在活动一中，教师提出问题：“计算机是如何将图像转化为0和1的二进制代码的？”为了便于学生直观了解，教师将图片放大，引导学生观察图片是由许多小方格组成的。这些小方格被称为像素，是图像的基本组成单位，图像中像素的总数，即分辨率。学生观察几张不同分辨率的图片并将结果记录在学习单上，同时探讨如何平衡分辨率与清晰度的关系（教师总结分辨率对图像清晰度的影响）。

在活动二中，教师展示图像数字化的过程，并结合课件进行小结。接着提出问题：“如何用0和1这样的二进制数来表示像素？”同时，设计“任务数字图像中的鹿角丢失”，要求学生根据丢失的图案进行编码（如图1）。学生分组对图像进行编码，使用0表示白色、1表示黑色。在学生完成编码后，教师小结图像编码的过程并提出问题：“既然可以将图像转换成二进制，那么二进制能否转换成图像？”学生互换学习单，并尝试在网页中按照规则对同学的二进制数进行解码（如图2）。

学生在解决问题的过程中掌握了图像编码和解码的步骤，理解了编码和解码是计算机处理信息的基础，在落实核心素养学段目标的同时，也了解了数字化在文物修复方面的优势。

在活动三中，教师提出问题：“彩色图像又该如何用编码来表示？”经过思考，学生给出的方案有较大差别，有学生提出用0表示白、1表示黑、00表示橙、01表示红。也有学生给出的编码方案是：0表示白，01表示黑，001表示橙，0001表示红。教师引导学生联系前一课学习的字符编码，让学生意识到现有编码方案的缺陷，引导学生用相同位数、不同组合的编码来表示不同的颜色。

师生共同小结：在制订编码位数时，二进制数位越多，能够表示的颜色数量就越多。随后，教师指出，如果计算机用不同的编码规则来表示颜色，这样将不利于颜色表达的统一，不利于信息的共享和传输，继而引出RGB色彩编码规则。同时，通过微视频介绍RGB颜色编码的概念，使学生更直观地理解了如何用数字来表示颜色。此外，教师还设计了“数字供养人”体验活动，该活动旨在数字化再现彩色壁画。通过这个项目，学生亲身体验了彩色壁画的数字化过程，感受到现代科技在文化遗产保护中的重要作用。

反思教学实践，精进课堂品质

1.情境创设，建立知识联结

“数字敦煌”项目展示了如何利用数字技术来保护和传承文化遗产，这有助于学生理解信息科技在现代社会中的重要性，能促使学生更加关注身边的数字化信息，理解其价值。同时，在介绍“数字敦煌”项目时，引导学生思考数字技术在文化遗产保护中的作用，以及人们在使用数字技术时应承担的社会责任，能培养学生正确的信息伦理观念，让他们明白在享受数字技术带来的便利的同时，也要遵守相关的法律法规和社会道德规范。

2.活动实践，体现“科”“技”并重

在活动一中，教师通过放大图片引导学生观察像素，进而介绍分辨率的概念，这是对图像数字化科学原理的直观展示。学生通过观察和讨论，理解了分辨率与图像清晰度之间的关系，这是对科学原理的深入探究。在活动二中，教师让学生实践图像编码，这是对技术应用的直接体验。学生通过分组合作，体验编码补充完整及涂色解码的过程，不仅锻炼了动手能力，也体验到了技术在实际操作中的应用。在活动三中，教师引导学生思考彩色图像的编码表示方法，并通过比较不同的编码方案，让学生意识到现有编码方案的缺陷。这一过程培养了学生的科学思维，以及通过观察、分析和推理来解决问题的能力。在介绍RGB色彩编码时，教师通过“数字供养人”计划让学生亲身体验了彩色壁画的数字化过程。这一活动让学生感受到了技术创新在文化遗产保护中的重要作用，激发了他们对科技创新的兴趣。整个教学过程充分体现了信息科技课程中科学与技术并重的教学理念。

3.多元评价，强调“教-学-评”一致性

教学目标是实现“教-学-评”一致性的先决条件，也是开展教学活动和教学评价的重要依据。因此，在活动开始前，教师明确提出了学习目标，确保学生知道将要学习和达到的标准。评价活动设计围绕这些学习目标展开，确保评价内容与学习目标一致。过程性评价是将评价作为一个过程贯穿于整个课堂的教学。在讨论分辨率时，教师要求学生记录观察结果，这是对学生学习过程的实时评估。在学生完成图像编码和解码的实践活动后，教师小结并展示拼接好的图像，这既是对学生实践成果的展示，也是对他们学习效果的评价。教学活动中包含了个人观察、小组合作、讨论交流和实践操作等多种评价方式，这不仅能够全面评估学生的学习成果，还能激发他们的学习兴趣和参与度。通过互换学习单进行解码活动，教师能够评估学生对图像编码和解码步骤的掌握情况，同时也检验了他们的合作能力和问题解决能力。

结语

在新课标背景下，将核心素养的培养融入到小学信息科技课程教学的具体环节，是小学信息科技课堂教学改革与创新的重要途径。教师要积极创新教学内容，优化课程结构和实施方式，创设真实情境，帮助学生在体验中探索、发现和解决问题，使信息科技课堂成为学生数字素养提升的重要平台。

参考文献：

熊璋.“科”“技”并重：义务教育信息科技课程标准解读——访义教信息科技课标组组长熊璋教授[J].中国信息技术教育，2022（09）：4-7.

作者简介：宋丽娟（1990—），女，汉族，江苏南京人，本科，一级教师，研究方向为信息科技教学。