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“数据与编码”模块

模块综合应用教学

本期内容

课标理解

●课标再理解：数据与编码的价值及实践意义

——“数据与编码”模块综合应用教学

教学课例+同步教学资源

●生成式人工智能赋能“数据与编码”模块教学

——课堂教学工具的设计与开发

●当人工智能遇见汉字

——四年级“数据与编码”模块跨学科融合课的实践探索

课标理解

课标再理解：

数据与编码的价值及实践意义

——“数据与编码”模块

综合应用教学

本文围绕小学四年级信息科技“数据与编码”模块教学展开论述。首先，对新课标进行再理解，明确其“趣味启蒙、生活联结、实践体验”的核心定位，解析“数据感知—编码原理—数据处理与安全”的递进式内容结构，以及信息意识、计算思维等素养指向的学业要求。

其次，阐述该模块的价值与实践意义，认为其是学生的数字启蒙钥匙，能培养分类整理、系统解决问题等可迁移思维，促进跨学科学习，并树立数据安全意识。

最后，提出五大教学策略（游戏化情境策略，如通过“猜糖果游戏”“班级秘密传递员”活动激发兴趣；项目式学习策略，通过“班级生日会策划师”等任务整合多学科知识；具象化操作策略，利用“灯泡小实验”等教具突破抽象难点；分层趣味任务策略，设计不同层级任务兼顾个体差异；游戏化评价策略，采用成长档案袋、情境化闯关等方式关注素养成长），旨在通过生活化、游戏化教学，培养学生对数字世界的好奇心与基础素养。

“数据与编码”课标的再理解

1.课标的核心定位与价值取向

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）将“数据与编码”列为小学四年级信息科技课程的核心模块，旨在帮助学生初步认识数据在生活中的作用，理解简单编码的原理，掌握基础数据处理方法。其核心定位为“趣味启蒙、生活联结、实践体验”。

从价值取向看，新课标强调通过贴近四年级学生认知的生活实例培养数据意识。例如，新课标要求学生“能说出生活中的数据例子”“知道编码可以表示简单信息”，教学需从“玩中学”出发，引导学生发现数据是描述事物的“小记录”，编码是传递信息的“小密码”，二者是数字世界的“基础语言”。

2.内容结构的逻辑解析

新课标中“数据与编码”模块的内容结构呈现“从具体到抽象、从现象到本质”的逻辑层次，可分为三个递进式主题：

①数据的感知与表示。通过四年级学生熟悉的实例让学生认识“数据是对事物特点的记录”，了解数据的不同样子，并通过“开关灯游戏”初步感知二进制（亮=1、灭=0）——这是打破“数字只有0～9”思维的关键。

②编码的原理与应用。从“数字编码”切入，帮助学生理解“编码是给事物起统一名字的规则”，再通过“摩尔斯电码传消息”“用颜色方块拼图案”等活动，让学生体会编码能让信息传递更清晰——避免使用ASCII码、像素等抽象概念。

③数据的简单处理与安全。结合画图软件、在线表格工具，学习用“正”字统计班级生日月份、用柱状图展示最爱看的动画片，同时通过“保护我的小秘密”活动渗透数据安全意识，体现“玩中用、用中守规矩”的理念。

3.学业要求的素养指向

新课标对小学四年级“数据与编码”模块的学业要求聚焦基础素养，包括：能主动发现生活中的数据（信息意识）；能用简单编码解决小问题（计算思维）；能使用简单工具整理数据，辨别哪些信息不能随便告诉别人（数字化学习与创新）；知道要保护自己和他人的个人数据，不随意转发他人信息。（信息社会责任）。

“数据与编码”的价值及实践意义

1.生活价值：学生的数字启蒙钥匙

对四年级的学生而言，数据与编码是打开数字世界大门的“趣味钥匙”，其价值体现在：①成长层面。帮助学生用数据认识自己，用编码解决小麻烦。②学习层面。为数学统计、科学观察打基础。③社会层面。初步理解数字社会的运行逻辑。

2.实践意义：从课堂游戏到生活应用的能力迁移

数据与编码的实践意义在于通过四年级学生喜欢的游戏化活动，培养可迁移的思维能力：

①培养分类整理的逻辑思维。二进制学习可通过“垃圾分类编码游戏”实现：用0表示可回收、1表示不可回收，学生将卡片分类并记录编码，在游戏中理解“分类规则”的重要性——这种能力可迁移到整理书包、分类文具等生活场景。

②提升解决问题的系统性思维。数据处理可通过“班级生日会策划”任务实现：学生分组收集同学生日月份数据、用“正”字整理、画彩色柱状图展示，最终根据数据确认生日会主题——这一过程让学生学会“分步解决问题”，体会数据能帮人们做更好的决定。

③强化跨学科学习的实践能力。数据与编码是连接四年级多学科的“小纽带”。与数学融合：通过“数字编码找朋友”游戏，巩固数学分类与数字认知；与科学融合：在观察植物生长时，用“身高贴纸”记录数据，体会数据的准确性对实验的重要性；与语文融合：通过“汉字编码小侦探”活动，理解语言符号的规律；与艺术融合：用“彩色方块拼图案”，体会编码与视觉表达的关系。这种跨学科实践让学生在玩中整合知识，提升综合学习能力。

④树立数据安全小意识。通过“我的信息小卫士”活动，让四年级学生认识到“姓名+生日+住址”是敏感信息，不能随便告诉陌生人，学会辨别“奇怪的链接”，做负责任的小网民——用儿歌形式强化记忆“小数据，藏秘密，不泄露，守规矩！”

“数据与编码”模块的教学策略

1.游戏化情境策略：从生活小游戏切入，激发学习兴趣

核心思路：用四年级学生喜欢的游戏形式（如闯关、竞赛、角色扮演）承载知识点，让抽象概念变得可感知。

二进制教学：设计“猜糖果”游戏——教师用3个纸杯（代表3位二进制）藏糖果，学生通过“是否在左边？是否在中间？”的提问（是=1、否=0），用二进制数找到糖果，在游戏中理解二进制的计数规律。

编码应用教学：开展“班级秘密传递员”活动——用数字手势编码（如1=你、2=好、3=早）传递消息，或用颜色卡片编码（红=快、黄=等、绿=走）模拟交通指挥，在合作中理解编码规则的重要性。

注意事项：情境设计需符合四年级学生的理解及动手能力，多用实物道具，游戏时长控制在15分钟内，避免注意力分散。

2.项目式学习策略：以趣味任务为载体，整合多学科知识

核心思路：围绕四年级学生关心的校园生活设计小项目，让学生在完成任务中自主探索知识。

实践案例：“班级生日会策划师”项目（适合小学四年级）。

项目目标：通过统计班级同学的生日月份，设计一场大家都喜欢的主题生日会。

实施步骤：①数据收集。分组用生日卡片收集数据（画出生日月份的小图标）。②数据编码与整理。用“正”字统计各月份人数，给月份编数字码（1=1月、2=2月）。③数据分析与可视化。用彩色蜡笔画柱状图（月份在横轴、人数在纵轴），找出生日最多的月份。

成果展示：小组合作设计生日会主题（如“春天生日会”“星空生日会”），用编码表示主题元素（1=气球、2=蛋糕）。

学科融合：整合数学（统计）、美术（画图）、语文（主题描述）、德育（团队合作）等要素。

优势：学生在真实任务中体会“数据能帮我们做决定”，提升问题解决能力。

3.具象化操作策略：用实物工具突破抽象难点

核心思路：针对四年级学生抽象思维弱的特点，用看得见、摸得着的工具将概念具象化。

二进制可视化：使用灯泡小实验教具——用2个灯泡（代表2位二进制），点亮为1、熄灭为0，学生通过观察亮灭组合（如亮灭=10）对应数字2，直观理解二进制与十进制的转换。

编码原理具象化：用动物编码卡（如猫=1、狗=2、兔=3）让学生拼出“1-2-3”表示“猫狗兔”，体会编码是“给事物起统一名字”；用声音编码（拍手=1、跺脚=0）传递简单消息（如110=“老师来了”），感受编码的实用性。

理论依据：皮亚杰认知发展理论指出，四年级学生处于具体运算阶段，需通过实物操作建构抽象概念，可视化工具能有效降低学习难度。

4.分层趣味任务策略：兼顾学生的个体差异

核心思路：根据四年级学生的动手能力和兴趣，设计“玩中学”的分层任务，让每个学生都能获得成就感。

基础层：完成二进制数字卡制作（用0和1表示1～5），能用编码表示自己的性别（1=男、0=女）。进阶层：设计“班级图书编码规则”（如用“字母+数字”表示图书类别和编号），制作编码标签。拓展层：用图形化编程软件制作编码小游戏（如输入数字编码显示对应图案），或探究二维码里的小秘密。

实施方法：采用任务菜单模式——学生自主选择基础任务（1颗星）、进阶任务（2颗星）、挑战任务（3颗星），教师提供任务小提示卡片（如基础层提供“数字对应表”）。

注意事项：鼓励学生“跳一跳摘桃子”，允许跨层选择任务，用“星星贴纸”奖励完成任务的学生，营造比学赶超的快乐氛围。

5.游戏化评价策略：关注学生的素养成长

核心思路：用四年级学生喜欢的游戏方式代替传统测验，全面考查知识掌握和能力发展。

评价方式主要有：①成长档案袋。收集学生的编码作品（如二进制数字卡、图书编码标签）、数据记录单（如生日统计图表）、学习小反思（用图画表示学习收获）。②情境化闯关。设计“数据编码小达人”闯关游戏—第一关“找数据”（说出生活中的3个数据例子）、第二关“编密码”（用编码表示自己的名字）、第三关“保安全”（指出哪些信息不能泄露）；同伴互评。小组内互评作品创意、合作表现、任务完成度，用“笑脸贴纸”表示评价结果。

评价标准：不仅关注结果正确与否，更关注参与度（是否积极动手）、创意性（编码设计是否独特）、安全意识（是否能说出保护数据的方法）。

结语

“数据与编码”模块的教学，需始终以“趣味启蒙”为驱动，通过游戏化、生活化的策略，让学生在玩中认识数据、体验编码。唯有让学生感受到“数据真有趣、编码很好玩”，才能培养他们对数字世界的好奇心——这些“数字小公民”将带着这份兴趣，成长为未来数字文明的创造者和守护者。

本文作者：

李维明

四川省教育科学研究院

文章刊登于《中国信息技术教育》

2026年第1期

引用请注明参考文献：

李维明.课标再理解：数据与编码的价值及实践意义——“数据与编码”模块综合应用教学[J].中国信息技术教育，2026（01）：17-19.

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