编码 教学设计 (5)

编码
1教学目标
1.结合具体的问题情境，了解编码的广泛应用，进一步体会“数”在日常生活中的作用，感受数学的文化价值。
2.结合具体的问题情境，通过观察、比较、猜测来探索数字在编码中所表示的具体含义，体验编码中的一些规则和方法，会运用数描述某些事物的特征，进一步理解数的意义，逐步建立数感。
3.在利用编码解决问题的过程中，激发学生的数学探究欲望，发展学生的推理能力。
2学情分析
课前，通过对学生的访谈，我发现学生对编码并不陌生，能说出生活中一些常见的数字编码，但对编码的意义和作用，学生只是有一点感性认识，并没有很多的体会。本课在学生已有的生活基础和生活经验上，着重使学生意识到生活中数字编码的应用价值。
3重点难点
【学习重点】了解编码的广泛应用，会分析编码中的数字表示的简单信息，体验编码中的一些规则和方法。
【学习难点】感受编码的简洁、快速识别功能及有序、唯一、稳定等特性。
4教学过程
活动1【导入】课前活动：调节氛围，预设重点（2分钟）
师：四年三班的孩子们大家好！认真钟老师们吗？认识的向钟老师挥挥手。那知道钟老师的老家是哪的吗？（不知道）那现在老师就向大家介绍一下。（课件出示：中国地图）我是中国的，这样介绍你满意吗？（不满意）为什么？（范围太大了），噢，你是说范围太大了，好，（课件出示：福建地图），福建省的，现在满意了吧？还不满意啊？（出示泉州地图），泉州市的。还是不满意，（出示晋江地图），看来还不能看出钟老师老家是哪的？（出示内坑地图和动车站），噢，钟老师是内坑镇的，动车站就在我家门口。现在知道钟老师是哪的了吧！可是，孩子们，我觉得这样介绍有点麻烦。相信通知今天的学习，你们能帮钟老师找到介绍自己的更好的方法。可以上课了吗？
活动2【活动】活动一：唤醒经验，初识编码（5分钟）
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
刚才屏幕上一闪一闪的这十个数字大家都很熟悉吧！平时咱们用它们来做什么呢？（计算）
1.计算，表示数量。课件出示：17+8
9－3=
6×4=
20÷5=
课件直接出示答案，是的，数字可以用来计算，表示数量。但今天咱们不研究计算。请再看屏幕。
2.数对，表示位置。课件出示：（3，5）这是什么呢？（数对），数字还可以组成数对用来表示位置。今天咱们也不研究数对。
3.编码：
①房间号：课件先出现701再出现房间。这701表示什么含义呢？（七楼1号房）
②电话号码：课件出示0595-85672055再出现电话，谁知道0595代表什么？（区号），课件出示0595代表区号，这是我们泉州地区电话的区号。85672055顺序号。为了便于区分，每个地区都有不同的区号，课件再出示我省各地区的电话区号。
③车牌号：课件出示闽C—Y6702，师：车牌号码上的闽C是什么意思，你知道吗？（福建泉州），那表示这辆车来自于我们泉州地区的。那闽D是哪的车你知道吗？课件出示我省各地区的车牌号码。
④邮政编码：课件先出现362200再出现信封，老师前几天收到一封信，邮政编码362200这几个数字分别代表什么含义呢？36代表福建省，2代表泉州市，2代表晋江市，00代表投递局是青阳的。也就是只用通过这个编码就可以把信送到青阳邮政局，再由邮政局送到学校来给我了。
小结：刚才咱们认识的房间号、电话号码、车牌号、邮政编码都是编码，它们都是把数字（有时也有字母）按一定的规则排列起来，用来表示一定信息的。今天，老师就和同学们一起走进编码的世界，一起来研究编码。（板书课题：编码）
【设计意图】通知回顾旧知、初识编码等活动唤醒学生的知识经验，让学生体会“数”在日常生活中的作用，了解编码的广泛应用，感受数学的文化价值，激发学生继续研究学习的兴趣。
活动3【活动】活动二：创设情境，研究编码（20分钟）
1.引入情境，设疑激趣
在生活中，什么时候会用到这些编码呢？你能举例子说明吗？（写信时、打长途电话时……）看来，编码在我们的生活中无处不在，与我们的生活息息相关。你知道吗，在前不久发生的一起案件中，现场留下的两个编码就帮了探长很大的忙。到底怎么回事呢，咱们一起去看看。请看屏幕。
情境：你能帮助探长破案吗？
警员一：报告探长，通过几天的侦察，我们已锁定5个嫌疑人，这是他们的信息：
第一位：出生于1970年持有工商银行卡，男性
第二位：出生于1972年持有工商银行卡，女性
第三位：出生于1972年持有建设银行卡，男性
第四位：出生于1983年持有农业银行卡，男性
第五位：出生于1972年持有工商银行卡，男性
师：你看懂了什么？根据这些信息你能确定谁是犯罪嫌疑人吗？（不能）
警员二：我们在现场找到了一张不完整的身份证复印件，背面还记有一个银行卡号：
身份证号：××××04197209080235
银行卡号：666543
0571258064
师：假如你是探长，要判断出谁是犯罪嫌疑人，必须得先了解什么知识呢？（身份证号码、银行卡号码中那些数字表示的含义）师：你们可真聪明，跟探长想得一样。那咱们就一起来研究吧！
2.探究学习，体验规则
①师：现在拿出课前准备的自己身份证号码。请你数一数你的身份证号码是由几位数字组成的。（18位）（有人提出，不是18位的，教师上前询问、检查，提出是香港户口的证件，本节课不作研究，留作课后研究）。
老师也把咱们班一位同学的身份证号码写在黑板上，比对一下，是谁的，向大家挥挥手。
②对于身份证号码的信息，你已经懂得了哪些了呢？让学生自由讨论：
预设1：生：我知道第七位到第十四位是出生年月日。师：你能看出这个同学是哪年哪月哪日出生的吗？师：是七月份出生的，为什么要写07呢？生：因为一年有12个月，如果写9，就会少一位。
预设2：生：我知道第十七位表示男女的。奇数表示男的，偶数表示女的。师：噢，真的是这样吗？有没有办法验证一下？生：有，请身份证第十七位是奇数的同学站起来，看是不是男生，请第十七位是偶数的同学站起来，看是不是女生就清楚了。师：你想的办法真好！我们来验证一下。（验证后得出结论：第十七位表示男女）
师：第十五六位数字表示什么意思呢？让学生自由表述，如果学生说不清楚、不完整。直接告诉学生：一般表示派出所所在地代码，据老师了解：青阳街道是00，梅岭街道是17……（课件展示）
预设3：前六位表示福建、泉州、晋江。师：你知道的真多，对，前六位就是表示：省、地级市、县及县级市；
预设4：最后一位是校验码。师：对，检验码是随电脑随机计算出来的，可能出现0到9这十个数字中的一个，它是用来检验身份证真假的。
生：老师，为什么我的校验码是X呢？师：对啊，为什么有的人的校验码是X呢？让学生回答，再告诉学生，X代表数字10.再让学生辨析为什么用X代替10。（如果用10就会使身份证号码多一位，不规范了）
④师：身份证号码各段数字表示的含义大家明白了吗？（明白）可是老师还有疑问：
1.身份证号码上的这些信息是怎样的顺序进行编排呢？（信息范围按照从大到小的顺序排列）；板书：有序
2.
有没有可能有两个人身份证号码是完全一样的呢？（没有，用双胞胎的身份证号码进行验证）；板书：唯一
3.第一代身份证号码是15位的，比现在少了这两位和这一位（抽掉），看看，少了哪些数字？（出生年、校验码），现在出生年份为什么要增加这两位呢？（随着发展，避免号码相同、不唯一）
如果今后要有第三代身份证，你觉得会增加什么信息呢？让学生提出后（可能是身高、体重、血型等），进行辨析。（板书：稳定）
看来咱们对身份证的编排规则已经了解的比较清楚了，一起回顾一下。课件展示身份证号码上的每段信息所表示的含义。
3.了解银行卡号信息
师：孩子们，其实银行卡的编排规则也和身份证有点类似。你知道生活中有哪些银行呢？生：中国银行、工商银行、建设银行……
师：你们知道得真多。为了把这么多种的银行卡号进行区分，国家规定银行卡的前六个数字表示发卡银行的标识代码；最后一位是校验码；其余数字是发卡银行的自定义代码。（课件展示，让学生读出每段数字表示的信息）
师：也就是说，要区分是哪个银行的卡，只要看前六位就行了。
4．解决问题：
现在，咱们能判断谁是犯罪嫌疑人了吗？
预设：
①排除法1:先根据身份证号码排除1号、4号、2号嫌疑人，再根据银行卡号排除3号嫌疑人，那么5号就是犯罪嫌疑人；
②排除法2：先根据银行卡号排除3号、4号嫌疑人，再根据身份证号码排除1号、2号，那么5号就是犯罪嫌疑人；
③聚焦法：直接根据身份证号码和银行卡号两个线索锁定5号是犯罪嫌疑人。
【设计意图】以模拟破案的情境让学生展开对身份证号码、银行卡号码的学习，了解编码的一些规则、方法和意义，并在利用编码解决问题的过程中，激发学生的数学探究欲望，发展学生的推理能力。
活动4【活动】活动三：比较同归，理解规则（5分钟）
师：同学们真是好样的，根据所学的知识帮助探长找到了犯罪嫌疑人。又了解了这么多生活中的编码。（课件出示编码：房间号、电话号码、车牌号、邮政编码、身份证、银行卡）在生活中，这样的编码还有很多很多。
师：请同学们认真观察、比较这些编码，你觉得这些编码都是由数字随意组合的吗？（不是），那么它们有什么共同之处呢？
预设1：这些编码都是用数字（有时也有字母）来编排的。师：你真会观察，这些信息用文字都可以表达清楚了，为什么又要用编码来表示呢？（为了方便），我明白你的意思，人们发明了编码，就是为了快速识别，所以才有简洁的编码来表示信息。（板书：快速识别
简洁）
预设2：那这些信息是随便乱编的吗？有没有一定的顺序呢？（有，信息范围都是从大到小，而且是稳定的）
预设3：那我们说身份证号码是独一无二的，是唯一的，就是要识别到每一个人。那么其他的编码呢？（银行卡要识别到一个人、房间号要识别到一间房、电话号码要识到一个电话，车牌号要识别到一辆车、邮政编码要识别到一个地方）
可是老师还有别的发现：请大家看看数学书的封底，找一找，有没有一个条形码。请你把这个条形码与老师屏幕上的这个条形码比对一下，一样吗？（一样），看来，书本的条形码不再是要识别到每一本书了，而是识别到同一版本同一批次的很多本书了。
小结：同学们真是会学习、会思考的好孩子。原来，小小的编码还藏着这么多的秘密。设计编码的目的就是为了方便生活，能够快速识别，所以得选取稳定的信息，简洁地用数字按从大到小的规则编排而成，根据识别的需要来决定编码唯一的程度。
【设计意图】通过观察、比较、猜测等活动引导学生同归编码的规则和方法，感受编码的简洁性、规则性、相对唯一性及识别功能，逐步建立数感，感受数学的文化价值。
活动5【活动】活动四：学以致用，自主编码（8分钟）
现在我们能不能应用今天所学的编码的规则，为自己编一个在全校能长期使用的号码呢？
课件出示：为自己编一个在全校能长期使用的号码：
思考：1.需要选取哪些信息；2.这些信息要按怎样的顺序排列？3.每个信息用哪些数字表示？
让学生自主编码后进行反馈。
下面我们老师选取了几种同学们编的学号，我们一起来看。（将收集的学号板书在黑板上）
你读懂了他这个编码的意思吗？学生说编的学号表示的含义。你是这样设计的吗？
结合刚才自己编学号时的思考，你来比较一下，哪种编号方案更合理？（引导学生根据编码的规则方法进行评价）
同学们个个都是会学习、会思考、会创造的好孩子。有一个问题，钟老师下周要到北京去参加一个活动，需要自我介绍。我就这样介绍：我的身份证号前六位是350582，知道我是哪里人了吗？比我刚才课前的介绍简洁多了吧！
【设计意图】在为学生编学号的情境中，让学生学会利用学过的编码的方法，引导学生“举一反三”，自主探索编码规则，进一步深刻体会编码的快速识别功能和简洁、有序、稳定、唯一等特性。
活动6【活动】活动五：方法提升，尝试解码（备用、3分钟）
课上到这时候，你有什么收获吗？
同学们的收获可真多啊。这节课结束之前，老师也有一句话想对同学们说，请看屏幕，老师想说的话就在语文书上，你能用今天所学的编码知识把它找出来吗？
课件出示：
0011707
——数；1401205
——字；0150203
——的；0380213
——用
0282307
——处；0450107
——真；0090215——大
活动7【活动】反思总结，拓展提升（2分钟）
是啊，数字的用处真是大。（回到课首），数字可以表示用来计算，表示数量，也可以表示位置，还可以用来编码。编码在生活无处不在，给我们的生活带来很多的方便，课后，请同学们再去找一找，生活中还有哪些编码？它们都有什么编排规则？它们又有什么作用？老师也想提醒大家，咱们在使用编码的同时，也要注意做到安全保密，避免把身份证、银行卡、电话等号码随意提供给陌生人，以免带来安全隐患。
【设计意图】结合解码情境，激发学生进一步学习编码的乐趣，进一步体会“数”在日常生活中的作用，感受数学的文化价值，并培养学生防患编码泄密的安全意识。