川教版（2024）《信息技术》四年级上册 第二单元 第3节 《大显神通的编码》教案

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第2.3课《大显神通的编码》教学设计
课题 大显神通的编码 单元 第二单元 学科 信息技术 年级 四年级
核心素养目标 信息意识：了解编码在临时身份证办理、乘车等生活场景的应用，感受编码对生活的便利作用。计算思维：能分析身份证编码的组成（地址、出生日期、校验码等），理解二维码通过字符编码排列保证唯一性的原理。数字化学习与创新：探究人脸核验技术在身份核验中的应用，以及二维码这种数字化编码的生成方式，拓展编码应用的学习形式。信息社会责任：认识到数据安全的重要性，知道身份信息应存于权威数据源，明确保护个人与国家数据安全是公民的责任。
教学重点 了解编码在临时身份证办理、乘车等生活场景的应用，感受编码对生活的便利作用。
教学难点 认识到数据安全的重要性，知道身份信息应存于权威数据源，明确保护个人与国家数据安全是公民的责任。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第2.3课 大显神通的编码1、新知引入A:我忘记带身份证了。怎么办啊？没法乘火车了。B:不用怕，我们可以补办一张临时身份证。 课程新知导入。 帮助学生初步理解本课研究内容。
讲授新课 新知讲解：一、集思广益 说一说小知识如果乘火车时忘记带身份证了，可以直接通过12306手机App办理电子临时乘车身份证明。若没有手机，则需要在车站公安制证窗口办理。另外，如果儿童没有办理过身份证，是无法办理电子临时乘车身份证明的。想看看下面办理临时身份证的流程，说一说为什么乘车必须携带身份证呢。二、知识积累 学一学身份证编码与火车车次编码、车位编码以及检票口编码一样，都是特征编码，但是因为身份证涉及敏感的个人隐私信息，所以身份证编码中还有一位特殊的“客人”，那就是最后一位校验码。校验码是通过对前面的17位编码进行一套复杂的计算核验所产生的数字，它可以判断一个身份证号是否是捏造的虚假身份证号。不仅如此，因为身份证编码中涉及的特征数量比座位号车次号和检票口的特征数量都多，所以它的长度也是最长的。编码中所涵盖的特征数量越多，编码就越长，同样地，编码所覆盖的对象数量越多，编码也越长。三、体验探究 试一试在上一节中，我们已经学习了列车票上的编码，接下来请同学们试试对乐乐的临时身份证中的编码进行解码。提示:可以充分利用“身份证编码”“身份证18位”等关键词进行查询和检索，将你解码的结果填写在下图中。A:我的身份证号是“51010420**06030245”学们看一看，我的身份证号是否正确 B:提示:身份证号里的第17位数字，奇数代表男性，偶数代表女性。四、动手实践 做一做小知识临时身份证与正式身份证相比，还多了一个二维码。因为临时电子身份证没有芯片，所以通过二维码来保证当次使用的唯一性。同时，为了防止他人冒用，该二维码的有效时长只有30分钟，超过30分钟需要重新核验生成新的二维码。二维码使用若干个用黑色和白色小方块组成的几何形体来对文字数值信息的编码进行图形化显示，然后再通过图像输入设备或光电扫描设备对其识读并进行解码。因为构成二维码的几何形体千变万化，所以通过不同的排列组合，可以形成一个关于临时身份证的唯一的二维码。A:按顺序把“我是小学生”五个字的编码填入到二维码的浅灰色区域中(只有浅灰色区域的格子可以填入数据编码)。注意每个字的编码的填写顺序。图形中蓝色和绿色箭头表示了8个由0和1组成的一组编码的填写顺序。橙色的数字代表要填入的字符编码的位置。B:接下来，在下图中，把对应格子中填写“1”的位置涂上黑色，填写“0”的位置涂成白色，你模拟的局部二维码就制作完成了。C:感兴趣的同学还可以按二维码的编码存放顺序放置更多自己设计的字符编码。思考一下，如何设计编码字符才能保证生成的二维码图案是唯一的 答：要保证二维码图案唯一，需为每个字符设计独一无二的二进制编码，再按照二维码的编码存放顺序与结构规则（如数据排列、定位图案配合等）组合这些编码，使黑白方块组合不同，从而让图案具有唯一性。五、知识积累 学一学数据安全意识需要体现在生活中的方方面面。不要随意在网络上发布个人照片，因为可能会暴露关于你的生活细节;未知来源的二维码可能包含恶意信息;人脸采集可能会导致你的“脸”被盗用;同学们经常使用的儿童电话手表也可能嵌人不良应用从而诱导隐形消费。数据安全不仅是个人的事，也关乎国计民生。每年的4月15日是我国的全民国家安全教育日，保护国家数据安全，防止其被外国间谍窃取是我们每个公民的责任和义务。A:办理临时身份证的时候，我什么证明材料都没有，怎么能证明我就是我呢 B:12306手机App使用了人脸核验技术。人脸核验就是现场采集个人的当前人像，利用人工智能人脸识别比对当前人像与权威数据源中身份证人像的相似度，通过相似度来甄别持证人和证件上的人是否为同一人。若鉴定为同一个人，就提取这个人的身份数据，如姓名、身份证号、性别等。想一想，什么叫“权威数据源” 说一说，我们的身份信息存放在哪里才足够安全 办理临时身份证时所采集的个人人像和进小区时门禁采集的人像，在进行身份核验时，是与同一个数据源进行比对吗 A:提示:答案藏在本节的图中，请同学们去仔细找找吧。答：查看第 38 页办理临时身份证流程的图，可知权威数据源是公安机关人口信息库这类官方可信平台，身份信息存于此最安全；办理临时身份证时采集的人像，与小区门禁采集人像进行身份核验时，比对的不是同一个数据源。六、课堂练习完成课堂练习20-22页。七、拓展延伸（观看视频）身份证号码的编码结构解析18 位身份证号分四段：前 6 位是地址码，7 - 14 位是出生日期码，15 - 17 位是顺序码（第 17 位辨男女），第 18 位是校验码（“X” 代 10）。二维码的编码与分类特点二维码是矩阵式二维条码，以黑白块对应二进制 “0”“1” 存储信息，有不同版本，不同版本存储容量和纠错能力不同。个人信息传输与存储的加密保障个人信息在临时身份证办理、人脸核验时，会用加密算法转成密文传输，只有合法系统凭密钥才能解密，保障数据传输与存储安全。 学习说一说。阅读学一学完成试一试完成做一做。完成学一学，思考内容。完成课堂练习。观看视频并进行知识拓展。 阅读小知识，了解电子身份证了解·身份证编码构成通过试一试了解身份证的构成，培养学生思考能力通过小知识了解二维码的构成和使用引导学生在思考中强化所学知识点。考察学生对本课知识内容的理解和掌握。拓宽学生知识面。
课堂小结 《大显神通的编码》课程小结：我们跟着课堂内容，了解到忘带身份证可通过 12306 App 或车站窗口办临时证，还知道身份证编码有校验码能辨真假，临时身份证二维码 30 分钟有效。编码在生活里超有用，像人脸核验、二维码生成，还懂要保护数据安全，特别想探索更多编码的奥秘！ 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 1、设计字符与二维码：为 “我热爱信息科技” 每个字设计 8 位二进制编码，选 3 个字，模仿课本画出局部二维码。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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