融入地方特色的數(shù)字資源平臺教學(xué)實踐案例

摘要：《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出教學(xué)要創(chuàng)造貼近學(xué)生生活的情境。通過融入地方特色的情境設(shè)計，結(jié)合四年級“數(shù)據(jù)編碼隨處見”展開課程，可以幫助學(xué)生理解數(shù)據(jù)編碼的基本原理及在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。依托信息科技數(shù)字資源平臺的教學(xué)，通過提供豐富的學(xué)習(xí)資源和支持工具，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升其數(shù)字化協(xié)作與探究能力。通過情境驅(qū)動、任務(wù)導(dǎo)向的教學(xué)策略，學(xué)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(xué)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(guān)鍵詞：信息科技；數(shù)據(jù)編碼；情境教學(xué)；地方特色；人教資源平臺《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“課標(biāo)”）明確強調(diào)，教育范式亟須變革。課標(biāo)倡導(dǎo)通過真實問題或項目驅(qū)動教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生深入體驗原理的應(yīng)用、鍛煉計算思維，并掌握數(shù)字化工具的操作流程，以構(gòu)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(xué)常常過分側(cè)重于理論灌輸和機械練習(xí)，忽視了信息技術(shù)在現(xiàn)實情境中的應(yīng)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(xué)模式與信息社會的快速發(fā)展相悖，難以滿足學(xué)生在復(fù)雜信息環(huán)境中的需求。在此背景下，基于真實性的學(xué)習(xí)理念應(yīng)運而生，直指傳統(tǒng)教學(xué)的弊端。該理念強調(diào)在教學(xué)中創(chuàng)造貼近學(xué)生生活的情境，引入多樣化的數(shù)字資源，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂的參與度。這種教學(xué)方式不僅有助于促進學(xué)生知行合一，鞏固信息科技學(xué)科的核心素養(yǎng)，還能培養(yǎng)其創(chuàng)新思維，為終身學(xué)習(xí)奠定堅實基礎(chǔ)。以《義務(wù)教育信息科技教學(xué)指南》（以下簡稱“教學(xué)指南”）四年級第7課“數(shù)據(jù)編碼隨處見”的教學(xué)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(jié)合新疆的地域特色，探索文化與信息科技深度融合教學(xué)的新路徑。這一策略不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助他們深入理解數(shù)據(jù)編碼的實際應(yīng)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(biāo)。一、課程背景（一）錨定學(xué)科目標(biāo)，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(biāo)在于幫助學(xué)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(jié)合新疆阿勒泰地區(qū)特色資源構(gòu)建真實情境，依托人教資源平臺，旨在提升學(xué)生數(shù)字化合作與探究能力，使他們在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中熟練運用設(shè)備協(xié)同解決問題，激發(fā)自主學(xué)習(xí)動力，培養(yǎng)計算思維和創(chuàng)新意識，實現(xiàn)理論知識向?qū)嵺`能力的有效轉(zhuǎn)化，為學(xué)生在信息科技領(lǐng)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(zhuǎn)化為易于學(xué)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(jié)合而更加鮮明，其中蘊含的價值觀、民俗風(fēng)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(xué)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(xué)知識，實現(xiàn)了理論知識與實踐能力的轉(zhuǎn)換，提升了學(xué)生應(yīng)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(xué)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(xué)習(xí)資源，包括微視頻講解和模擬實驗場景，幫助學(xué)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(yīng)用環(huán)境充分考慮了不同學(xué)生的學(xué)習(xí)節(jié)奏和需求，為基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生提供了鞏固基礎(chǔ)知識的機會，為學(xué)有余力的學(xué)生提供了拓展提升的空間，使每位學(xué)生都能找到適合自己的學(xué)習(xí)路徑，實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，有效突破編碼學(xué)習(xí)中的難點。最后，平臺集成了信息科技教育的“管、教、學(xué)、評、研”五大功能，全面支持教師的教學(xué)管理、授課、學(xué)習(xí)引導(dǎo)、評估效果及教學(xué)研究等工作，顯著減輕了教學(xué)負擔(dān)。通過知識傳授、實踐引導(dǎo)與價值滲透，平臺有力推動了學(xué)生核心素養(yǎng)的培育，實現(xiàn)了傳統(tǒng)教學(xué)難以達成的教育效果。二、課程設(shè)計（一）教學(xué)內(nèi)容分析“數(shù)據(jù)編碼隨處見”是教學(xué)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(xué)生對數(shù)據(jù)編碼基礎(chǔ)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(gòu)成與實際應(yīng)用，將抽象的編碼理論與學(xué)生的日常生活緊密結(jié)合。這一課程設(shè)計旨在為學(xué)生后續(xù)深入學(xué)習(xí)如何利用編碼描繪世界奠定堅實基礎(chǔ)，同時促使學(xué)生全面掌握并靈活應(yīng)用信息科技知識。（二）學(xué)情分析教師在課前采集與分析學(xué)情數(shù)據(jù)，結(jié)合四年級學(xué)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(guān)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(xué)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(xué)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(xué)生已能夠熟練運用數(shù)字設(shè)備學(xué)習(xí)，并且偏好利用小組合作的方式開展學(xué)習(xí)，展現(xiàn)出良好的團隊協(xié)作能力和一定的探究式學(xué)習(xí)能力。（三）教學(xué)目標(biāo)結(jié)合教材與學(xué)情分析，教師確定了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。1.培養(yǎng)學(xué)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(xué)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(guān)系，同時理解數(shù)字身份與數(shù)據(jù)編碼的關(guān)聯(lián)。3.引導(dǎo)學(xué)生利用人教資源平臺，自主獲取、篩選并運用數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，完成對旅游數(shù)據(jù)編碼知識的學(xué)習(xí)和探究。4.讓學(xué)生認識到合理、準(zhǔn)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(xué)策略基于教學(xué)目標(biāo)，教師采用了相應(yīng)的教學(xué)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(yīng)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(xué)生提供了助學(xué)微視頻、旅游攻略、流程圖等多種學(xué)習(xí)支架，以幫助他們解決問題（如圖1）。同時，教師引導(dǎo)學(xué)生利用人教資源平臺進行學(xué)習(xí)探究、練習(xí)反饋和實踐驗證。通過開展以情境驅(qū)動問題為導(dǎo)向、多元融合任務(wù)為依托、深度體驗探究為途徑的學(xué)科實踐活動，教師幫助學(xué)生深入理解并掌握相關(guān)知識。三、實施流程（一）視頻導(dǎo)入，激發(fā)興趣教師展示了數(shù)字人介紹阿勒泰風(fēng)光與文化的一段視頻（如圖2），激發(fā)了學(xué)生對親身感受阿勒泰的興趣。教師順勢提出問題：旅行前應(yīng)做哪些準(zhǔn)備工作？【設(shè)計意圖】運用生成式人工智能技術(shù)，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(xué)生對阿勒泰旅游的向往，提高了他們的學(xué)習(xí)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(xué)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)?！净顒?】在輸入身份號碼購票時，學(xué)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?qū)W生發(fā)送學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生通過觀看視頻，并利用學(xué)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(xué)生繼續(xù)參考學(xué)習(xí)攻略中的表格“編碼位數(shù)變化”，并結(jié)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(jié)論?！驹O(shè)計意圖】通過這一系列活動，學(xué)生不僅成功購買了火車票，還探究了身份號碼的相關(guān)知識，初步突破了教學(xué)重點，為開展后續(xù)的學(xué)習(xí)活動做好了準(zhǔn)備。（三）游中體驗編碼應(yīng)用【情境2】當(dāng)學(xué)生進入火車站時，他們注意到無需兌換紙質(zhì)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(xué)生借助攻略二（如圖3）中的圖文提示進行小組討論，得出結(jié)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(guān)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(biāo)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(shè)備識別，并實現(xiàn)了數(shù)字化管理。【設(shè)計意圖】通過這一活動，學(xué)生不僅很好地解決了“如何去”的問題，還突破了教學(xué)的重難點，為后續(xù)的體驗活動打下了堅實的知識基礎(chǔ)和思維基礎(chǔ)?！厩榫?】抵達目的地后，學(xué)生開始思考如何游玩。他們意識到預(yù)訂酒店、預(yù)約景區(qū)門票是當(dāng)務(wù)之急?！净顒?】學(xué)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(yù)訂酒店或預(yù)約景區(qū)門票。隨后，他們結(jié)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?！驹O(shè)計意圖】通過體驗和總結(jié)，學(xué)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(biāo)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(yīng)用是非常廣泛的?！厩榫?】隨著旅程接近尾聲，學(xué)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?！净顒?】在購買特產(chǎn)或者郵寄明信片的過程中，學(xué)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(xué)科工具（如圖4）、微視頻、旅游攻略等學(xué)習(xí)支架，探究不同編碼的相關(guān)知識?！驹O(shè)計意圖】通過不同的體驗和學(xué)習(xí)，學(xué)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(biāo)識，以便被數(shù)字設(shè)備識別和管理。（四）游后思考編碼智慧【活動5】學(xué)生回顧之前的探究實踐，借助思維導(dǎo)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(xué)習(xí)內(nèi)容。【設(shè)計意圖】通過回顧和梳理，學(xué)生能有意識地類比不同的編碼，在總結(jié)歸納的過程中逐漸領(lǐng)悟到編碼的智慧。四、教學(xué)評價為了全面評估“數(shù)據(jù)編碼隨處見”課程的教學(xué)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(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，旨在從不同維度綜合考量學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)生準(zhǔn)確理解了編碼位數(shù)與信息量之間的邏輯對應(yīng)關(guān)系，97.8%的學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)習(xí)和探究實踐；在態(tài)度層面，93.6%的學(xué)生展現(xiàn)出專注的學(xué)習(xí)態(tài)度，積極并自發(fā)地參與到小組協(xié)作學(xué)習(xí)中。五、總結(jié)與反思在“數(shù)據(jù)編碼隨處見”的教學(xué)實踐過程中，我們依據(jù)教學(xué)指南精心構(gòu)建情境化問題驅(qū)動教學(xué)策略。這一策略旨在引導(dǎo)學(xué)生在真實情境中探索問題，深入領(lǐng)會數(shù)據(jù)編碼的原理，同時讓學(xué)生了解編碼應(yīng)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(xué)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(xué)習(xí)支架深度整合，構(gòu)建起一個完備且高效的學(xué)習(xí)環(huán)境。這一環(huán)境不僅極大地豐富了學(xué)習(xí)資源儲備，拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑，而且?guī)椭鷮W(xué)生從