义教信息科技教学实施 | “数据与编码”模块-模块教学的反思与提升|二进制编码|教学|教师|计算机

“数据与编码”模块

模块教学的反思与提升

本期内容

课标理解

●把握核心素养要求，促进教学质量提升

——“数据与编码”模块教学的反思与提升

教学课例+同步教学资源

●以生活数据启智，以核心素养育人

——以《发现身边的数据》一课为例

●基于核心素养的“数据与编码”模块教学反思与优化策略

——以《探秘编码与解码》一课为例

课标理解

把握核心素养要求，

促进教学质量提升

——“数据与编码”模块教学的

反思与提升

为提升义务教育信息科技“数据与编码”模块的教学质量，本文从四个方面提出改进策略：一是聚焦核心素养，优化教学目标与内容设置；二是改进教学方法，以学生为中心开展探究式教学；三是加强实践活动设计，提升实践活动的有效性；四是提升教师专业能力，完善配套教学资源。

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“课标”）对“数据与编码”模块提出了明确的学业要求：学生需要了解数据在信息科技中的重要作用，知道数据编码的基本方式，能对生活中常见的数据进行分类与整理，能发现数据中蕴含的信息，初步形成用数据解决问题的能力。

然而在实际教学中，受到传统教学理念、教师专业能力、教学资源配套等多方面因素的影响，“数据与编码”模块的教学仍然存在诸多与课标要求不匹配的问题，如教学目标偏离、内容碎片化、教学方法单一等，这些问题直接影响了学生核心素养的培养。

因此，基于课标要求对“数据与编码”模块教学进行系统性反思，剖析当前教学存在的问题，并提出针对性的提升策略，对落实课标要求、提高信息科技课程教学质量具有重要的现实意义。

“数据与编码”模块的核心素养要求

1.核心素养导向的目标要求

课标将信息科技课程核心素养归纳为信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个维度，“数据与编码”模块对四个核心素养的培养都有明确的要求：

①认识到数据是信息的载体，数据中蕴含着有价值的信息，能够有意识地利用数据解决生活中的实际问题，形成数据敏感与数据意识（信息意识层面）；

②通过理解编码的原理，能够将复杂的信息转化为可被计算机处理的二进制代码，初步掌握抽象、分解的数据处理方法，发展计算思维（计算思维）；

③能够利用数字化工具收集、整理、分析数据，在实践活动中利用数据得出结论，提出解决问题的方案（数字化学习与创新）；

④认识到数据安全与数据隐私的重要性，知道在数据收集与使用过程中需要遵守的伦理规范与法律法规（信息社会责任）。

因此，“数据与编码”模块的教学目标不再是传统的知识记忆与技能训练，而是以核心素养为导向，要求学生在掌握基础知识的同时，形成适应数字社会发展的关键能力与必备品格。

2.结构化的内容要求

课标对“数据与编码”模块的内容要求呈现出结构化、生活化的特征，具体内容如下表所示。

从内容结构可以看出，课标将“数据与编码”的内容与学生的生活实际紧密结合，不要求学生掌握复杂的编码计算与底层原理，而是注重学生对概念的理解与应用，强调从生活中发现问题、用数据解决问题的过程，体现了从知识本位到素养本位的转变。

3.实践导向的学业要求

课标对“数据与编码”模块的学业要求突出了实践性，要求学生能在真实情境中完成数据处理活动：能在真实问题情境中发现需要用数据解决的问题，通过小组合作完成数据收集、整理与分析，得出合理的结论；能识别生活中常见的编码，解释编码的作用，尝试设计简单的编码解决班级管理中的实际问题。这种实践导向的学业要求，改变了传统信息科技课程过于注重技能训练的倾向，要求教学过程必须围绕真实问题展开，让学生在实践活动中建构知识、发展素养。

基于课标理解的“数据与编码”模块

教学质量提升策略

1.聚焦核心素养，优化教学目标与内容设置

（1）重构核心素养导向的分层教学目标

教师要围绕信息科技核心素养的四个维度，结合“数据与编码”模块的内容特点，将抽象的核心素养转化为具体可落地的教学目标。具体来说，可将教学目标分为三层：知识目标、能力目标、素养目标。

知识目标：掌握数据、信息、编码等基本概念，了解二进制编码的基本原理与常见编码的应用。

能力目标：能独立完成简单数据的收集、整理与分析，能发现数据中蕴含的信息，能设计简单的编码解决生活中的小问题。

素养目标：形成数据意识，认识到数据的价值，能在生活中主动用数据解决问题，理解编码对信息处理的意义，初步发展计算思维，树立数据安全与隐私保护的意识。

教师在制订目标时，要避免目标过大或过小，要结合学生的认知水平，确保每个目标都可落实、可评价。

（2）结构化整合教学内容，构建逻辑连贯的内容体系

教师要打破孤立知识点的限制，围绕核心问题对教学内容进行结构化整合，形成“情境—问题—知识—应用”的逻辑结构，让学生在解决问题的过程中逐步建构完整的知识体系。

例如，可以将“数据与编码”模块教学分为三个具体的项目主题：项目1“校园生活中的数据”—整合数据与信息的概念、数据收集与整理的内容，让学生在解决校园生活真实问题的过程中理解数据的价值，掌握数据处理的方法；项目2“神奇的编码”—整合二进制编码原理、常见编码应用的内容，让学生在探究生活中的编码的过程中理解编码的本质；项目3“我们自己的编码设计”——整合编码设计的实践内容，让学生通过设计简单编码解决实际问题。

（3）优化内容呈现方式，让抽象内容生活化、具象化

教师应结合学生生活实际转化抽象的教学内容，以学生熟知的生活案例代替抽象的理论讲解，降低学习难度，提升学生学习兴趣。例如，在讲解二进制编码时，不要一开始就讲进制的定义，而应从学生熟悉的“开关”入手：生活中的开关只有“开”和“关”两种状态，刚好可以对应二进制的0和1，计算机就是利用电路的通断两种状态表示数据的，所以计算机采用二进制编码。同时，教师要准确把握内容深度，严格按照课标要求控制难度，删掉超出要求的复杂运算，不追求知识的深度，只要求学生理解原理与应用，避免内容过难打击学生信心。

2.改进教学方法，以学生为中心开展探究式教学

（1）采用问题驱动教学，引导学生主动探究

教师要围绕教学内容设计层层递进的问题链，用问题驱动学生思考与探究，让学生在解决问题的过程中掌握知识、发展素养。例如，在《二进制编码》一课中，可以设计如下问题链。

问题1：我们平时用什么数字来计数？（十进制，引出进制的概念）

问题2：如果给出两种符号，你能不能用它们来表示所有的数字？（引导学生思考二进制的可能性）

问题3：为什么计算机不使用十进制，一定要用二进制？（结合电路原理，引导学生理解二进制的优势）

问题4：我们生活中哪些地方用到了只有两种状态的编码？（引导学生联系生活，发现二进制的应用）

通过这样的问题链，学生能逐步深入思考，主动探究二进制编码的原理，而不是被动接受教师灌输的知识，对概念的理解也会更加深刻。

（2）开展项目式学习，落实核心素养培养

项目式学习是落实课标实践要求、培养核心素养的有效方式，教师可以围绕“数据与编码”模块的核心内容，设计符合学生认知水平的小型项目，让学生以小组合作的方式完成项目，在项目实践中发展素养。

例如，设计“我们的班级图书编码”项目，其驱动问题是：“班级图书角有100多本图书，很多书借出去之后找不到，怎么设计一套编码，让我们能够快速找到每一本书，还能记录借阅信息？”

整个项目可分为四个步骤：第一步，小组讨论，明确项目需求，分析编码需要包含哪些信息；第二步，查阅资料，了解生活中图书编码的规则，设计自己的编码方案；第三步，根据设计方案给班级图书角的图书编写编码，制作编码标签；第四步，展示交流，每个小组介绍自己的编码方案，其他小组提出修改意见，完善方案。

在整个项目开展过程中，学生需要主动查阅资料、小组合作讨论、动手实践，不仅掌握了编码的相关知识，还提高了问题解决能力与合作能力，真正落实了核心素养的培养。

（3）实施差异化教学，满足不同层次学生的学习需求

教师要对学生的学情进行分析，针对不同层次的学生设计不同难度的学习任务与作业，让每个学生都能在原有的基础上得到发展。

例如，对于学习基础较弱的学生，只要求掌握基本概念，完成基础的实践任务，能够识别生活中的编码，完成简单的数据整理即可；对于学有余力的学生，可以设计拓展性任务，如尝试设计复杂一点的编码，或者利用在线工具制作简单的数据统计图表，分析数据得出结论，满足学生的拓展学习需求。同时，教师可以利用学习平台，提供不同层次的学习资源，学生可以根据自己的需求自主选择。

3.加强实践活动设计，提升实践活动的有效性

（1）设计贴近学生生活的微实践活动，解决课时不足的问题

针对多数学校每周只有1课时的现状，教师可以设计1课时就能完成的实践活动。

例如，在讲解《生活中的编码》一课时，可以设计“找一找生活中的编码”微实践活动：让学生提前准备一件带有条形码或二维码的商品，在课堂上，学生分组观察条形码，数一数条形码有多少个条纹，用手机扫描二维码，看看二维码里面包含了什么信息，然后讨论：“编码有什么作用？如果没有编码，我们的生活会遇到什么问题？”整个活动只需要20分钟就能完成，学生通过亲身观察与探究，对编码的作用有了直观的认识。

（2）设计多层次实践活动，从认知实践到综合实践逐步提升

教师可以根据教学内容的进度，将实践活动分为三个层次：第一个层次是认知体验类实践，主要用于概念学习阶段，通过观察、体验活动帮助学生形成直观认识；第二个层次是技能训练类实践，主要用于掌握数据处理的基本方法；第三个层次是综合应用类实践，主要用于单元学习结束后，通过完整的项目活动综合应用所学知识解决问题。通过三个层次的实践活动，逐步提升学生的实践能力，落实核心素养培养。

（3）完善实践活动的评价，发挥评价的育人功能

教师要改变传统的以知识记忆为主的评价方式，建立过程性评价与结果性评价结合的评价体系，对学生在实践活动中的表现进行全面评价。例如，在综合实践活动中，评价内容不仅包括最终的作品成果，还包括学生在活动过程中的参与度、合作能力、问题解决能力、创新思维等，采用学生自评、小组互评、教师评价相结合的方式，让评价成为学生反思与提升的过程。

4.提升教师专业能力，完善配套的教学资源

（1）加强教师课标培训，帮助教师准确理解课标要求

很多教师对课标中“数据与编码”模块的要求理解不到位，导致教学出现偏差，因此需要开展针对性的培训，如邀请课程专家、一线名师对课标内容进行解读，结合具体课例帮助教师理解核心素养导向的教学要求，明确内容的深度与广度，纠正教学中过难或过易的偏差。同时，要开展区域内的教研活动，组织教师开展集体备课、听课评课，分享优秀的教学设计与教学经验，让教师在教研中提升教学能力。

（2）开发配套的教学资源，降低教师教学难度

针对当前很多学校缺乏符合课标要求的教材与教学资源的问题，教研部门需组织一线名师与课程专家共同开发“数据与编码”模块的配套教学资源，包括教学设计、课件、微视频、实践活动方案、评价工具等，免费提供给一线教师使用。尤其是针对农村学校，要提供更加简易的教学资源，对于无法保证每人一台计算机的学校，可以提供不需要计算机就可以开展的实践活动设计，让农村学校也能正常开展教学，缩小城乡教学质量差距。

（3）鼓励教师开展教学研究，反思教学问题

教师要养成教学反思的习惯，在教学过程中不断反思自己的教学目标、内容、方法是否符合课标要求，总结存在的问题，不断改进教学。学校要鼓励教师开展小课题研究，针对“数据与编码”模块教学中的具体问题开展研究，探索符合本校学生实际的教学方法，不断提升教学质量。

总之，“数据与编码”模块是义务教育信息科技课程的基础核心内容，对培养学生的数据意识与计算思维、落实核心素养目标具有重要作用。一线教师需要深入学习课标要求，从核心素养出发，重构教学目标与内容，改进教学方法，设计有效的实践活动，不断提升“数据与编码”模块的教学质量，落实课标对信息科技课程的要求，真正培养学生的数字素养与技能，为学生适应数字社会发展打下坚实的基础。

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13期

引用请注明参考文献：

李维明.把握核心素养要求，促进教学质量提升——“数据与编码”模块教学的反思与提升[J].中国信息技术教育，2026（13）：11-14.

教学课例+同步教学资源

以生活数据启智，

以核心素养育人

——以《发现身边的数据》

一课为例

作者：

夏玙晗四川省成都金苹果公学

资源：

（1）教学论文：以生活数据启智，以核心素养育人——以《发现身边的数据》一课为例点击阅读

（2）教学设计及课件：《发现身边的数据》点击下载

课例介绍：本节课是四年级信息科技第三单元第一节《发现身边的数据》的内容，以“视力的秘密”视频情境导入，引导学生对比“感觉”与“数据”的准确性。通过小组讨论，学生认识身高、体重等常见健康数据，学习将其分为直接获取和测量获取两类，了解对应测量工具及规范记录要求。课程设置设计体检表、规划测量流程、模拟测量等实践任务，强调安全注意事项，还通过方案分享互评优化成果，最后渗透数据隐私保护意识，帮助学生掌握数据相关知识与实践技能。

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