義教信息科技教學實施 | “數據與編碼”模塊-模塊教學的反思與提升

“數據與編碼”模塊

模塊教學的反思與提升

本期內容

1

課標理解

●把握核心素養要求，促進教學質量提升

——“數據與編碼”模塊教學的反思與提升

2

教學課例+同步教學資源

●以生活數據啟智，以核心素養育人

——以《發現身邊的數據》一課為例

●基于核心素養的“數據與編碼”模塊教學反思與優化策略

——以《探秘編碼與解碼》一課為例

1

課標理解

把握核心素養要求，

促進教學質量提升

——“數據與編碼”模塊教學的

反思與提升

為提升義務教育信息科技“數據與編碼”模塊的教學質量，本文從四個方面提出改進策略：一是聚焦核心素養，優化教學目標與內容設置；二是改進教學方法，以學生為中心開展探究式教學；三是加強實踐活動設計，提升實踐活動的有效性；四是提升教師專業能力，完善配套教學資源。

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“課標”）對“數據與編碼”模塊提出了明確的學業要求：學生需要了解數據在信息科技中的重要作用，知道數據編碼的基本方式，能對生活中常見的數據進行分類與整理，能發現數據中蘊含的信息，初步形成用數據解決問題的能力。

然而在實際教學中，受到傳統教學理念、教師專業能力、教學資源配套等多方面因素的影響，“數據與編碼”模塊的教學仍然存在諸多與課標要求不匹配的問題，如教學目標偏離、內容碎片化、教學方法單一等，這些問題直接影響了學生核心素養的培養。

因此，基于課標要求對“數據與編碼”模塊教學進行系統性反思，剖析當前教學存在的問題，并提出針對性的提升策略，對落實課標要求、提高信息科技課程教學質量具有重要的現實意義。

“數據與編碼”模塊的核心素養要求

1.核心素養導向的目標要求

課標將信息科技課程核心素養歸納為信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四個維度，“數據與編碼”模塊對四個核心素養的培養都有明確的要求：

①認識到數據是信息的載體，數據中蘊含著有價值的信息，能夠有意識地利用數據解決生活中的實際問題，形成數據敏感與數據意識（信息意識層面）；

②通過理解編碼的原理，能夠將復雜的信息轉化為可被計算機處理的二進制代碼，初步掌握抽象、分解的數據處理方法，發展計算思維（計算思維）；

③能夠利用數字化工具收集、整理、分析數據，在實踐活動中利用數據得出結論，提出解決問題的方案（數字化學習與創新）；

④認識到數據安全與數據隱私的重要性，知道在數據收集與使用過程中需要遵守的倫理規范與法律法規（信息社會責任）。

因此，“數據與編碼”模塊的教學目標不再是傳統的知識記憶與技能訓練，而是以核心素養為導向，要求學生在掌握基礎知識的同時，形成適應數字社會發展的關鍵能力與必備品格。

2.結構化的內容要求

課標對“數據與編碼”模塊的內容要求呈現出結構化、生活化的特征，具體內容如下表所示。

從內容結構可以看出，課標將“數據與編碼”的內容與學生的生活實際緊密結合，不要求學生掌握復雜的編碼計算與底層原理，而是注重學生對概念的理解與應用，強調從生活中發現問題、用數據解決問題的過程，體現了從知識本位到素養本位的轉變。

3.實踐導向的學業要求

課標對“數據與編碼”模塊的學業要求突出了實踐性，要求學生能在真實情境中完成數據處理活動：能在真實問題情境中發現需要用數據解決的問題，通過小組合作完成數據收集、整理與分析，得出合理的結論；能識別生活中常見的編碼，解釋編碼的作用，嘗試設計簡單的編碼解決班級管理中的實際問題。這種實踐導向的學業要求，改變了傳統信息科技課程過于注重技能訓練的傾向，要求教學過程必須圍繞真實問題展開，讓學生在實踐活動中建構知識、發展素養。

基于課標理解的“數據與編碼”模塊

教學質量提升策略

1.聚焦核心素養，優化教學目標與內容設置

（1）重構核心素養導向的分層教學目標

教師要圍繞信息科技核心素養的四個維度，結合“數據與編碼”模塊的內容特點，將抽象的核心素養轉化為具體可落地的教學目標。具體來說，可將教學目標分為三層：知識目標、能力目標、素養目標。

知識目標：掌握數據、信息、編碼等基本概念，了解二進制編碼的基本原理與常見編碼的應用。

能力目標：能獨立完成簡單數據的收集、整理與分析，能發現數據中蘊含的信息，能設計簡單的編碼解決生活中的小問題。

素養目標：形成數據意識，認識到數據的價值，能在生活中主動用數據解決問題，理解編碼對信息處理的意義，初步發展計算思維，樹立數據安全與隱私保護的意識。

教師在制訂目標時，要避免目標過大或過小，要結合學生的認知水平，確保每個目標都可落實、可評價。

（2）結構化整合教學內容，構建邏輯連貫的內容體系

教師要打破孤立知識點的限制，圍繞核心問題對教學內容進行結構化整合，形成“情境—問題—知識—應用”的邏輯結構，讓學生在解決問題的過程中逐步建構完整的知識體系。

例如，可以將“數據與編碼”模塊教學分為三個具體的項目主題：項目1“校園生活中的數據”—整合數據與信息的概念、數據收集與整理的內容，讓學生在解決校園生活真實問題的過程中理解數據的價值，掌握數據處理的方法；項目2“神奇的編碼”—整合二進制編碼原理、常見編碼應用的內容，讓學生在探究生活中的編碼的過程中理解編碼的本質；項目3“我們自己的編碼設計”——整合編碼設計的實踐內容，讓學生通過設計簡單編碼解決實際問題。

（3）優化內容呈現方式，讓抽象內容生活化、具象化

教師應結合學生生活實際轉化抽象的教學內容，以學生熟知的生活案例代替抽象的理論講解，降低學習難度，提升學生學習興趣。例如，在講解二進制編碼時，不要一開始就講進制的定義，而應從學生熟悉的“開關”入手：生活中的開關只有“開”和“關”兩種狀態，剛好可以對應二進制的0和1，計算機就是利用電路的通斷兩種狀態表示數據的，所以計算機采用二進制編碼。同時，教師要準確把握內容深度，嚴格按照課標要求控制難度，刪掉超出要求的復雜運算，不追求知識的深度，只要求學生理解原理與應用，避免內容過難打擊學生信心。

2.改進教學方法，以學生為中心開展探究式教學

（1）采用問題驅動教學，引導學生主動探究

教師要圍繞教學內容設計層層遞進的問題鏈，用問題驅動學生思考與探究，讓學生在解決問題的過程中掌握知識、發展素養。例如，在《二進制編碼》一課中，可以設計如下問題鏈。

問題1：我們平時用什么數字來計數？（十進制，引出進制的概念）

問題2：如果給出兩種符號，你能不能用它們來表示所有的數字？（引導學生思考二進制的可能性）

問題3：為什么計算機不使用十進制，一定要用二進制？（結合電路原理，引導學生理解二進制的優勢）

問題4：我們生活中哪些地方用到了只有兩種狀態的編碼？（引導學生聯系生活，發現二進制的應用）

通過這樣的問題鏈，學生能逐步深入思考，主動探究二進制編碼的原理，而不是被動接受教師灌輸的知識，對概念的理解也會更加深刻。

（2）開展項目式學習，落實核心素養培養

項目式學習是落實課標實踐要求、培養核心素養的有效方式，教師可以圍繞“數據與編碼”模塊的核心內容，設計符合學生認知水平的小型項目，讓學生以小組合作的方式完成項目，在項目實踐中發展素養。

例如，設計“我們的班級圖書編碼”項目，其驅動問題是：“班級圖書角有100多本圖書，很多書借出去之后找不到，怎么設計一套編碼，讓我們能夠快速找到每一本書，還能記錄借閱信息？”

整個項目可分為四個步驟：第一步，小組討論，明確項目需求，分析編碼需要包含哪些信息；第二步，查閱資料，了解生活中圖書編碼的規則，設計自己的編碼方案；第三步，根據設計方案給班級圖書角的圖書編寫編碼，制作編碼標簽；第四步，展示交流，每個小組介紹自己的編碼方案，其他小組提出修改意見，完善方案。

在整個項目開展過程中，學生需要主動查閱資料、小組合作討論、動手實踐，不僅掌握了編碼的相關知識，還提高了問題解決能力與合作能力，真正落實了核心素養的培養。

（3）實施差異化教學，滿足不同層次學生的學習需求

教師要對學生的學情進行分析，針對不同層次的學生設計不同難度的學習任務與作業，讓每個學生都能在原有的基礎上得到發展。

例如，對于學習基礎較弱的學生，只要求掌握基本概念，完成基礎的實踐任務，能夠識別生活中的編碼，完成簡單的數據整理即可；對于學有余力的學生，可以設計拓展性任務，如嘗試設計復雜一點的編碼，或者利用在線工具制作簡單的數據統計圖表，分析數據得出結論，滿足學生的拓展學習需求。同時，教師可以利用學習平臺，提供不同層次的學習資源，學生可以根據自己的需求自主選擇。

3.加強實踐活動設計，提升實踐活動的有效性

（1）設計貼近學生生活的微實踐活動，解決課時不足的問題

針對多數學校每周只有1課時的現狀，教師可以設計1課時就能完成的實踐活動。

例如，在講解《生活中的編碼》一課時，可以設計“找一找生活中的編碼”微實踐活動：讓學生提前準備一件帶有條形碼或二維碼的商品，在課堂上，學生分組觀察條形碼，數一數條形碼有多少個條紋，用手機掃描二維碼，看看二維碼里面包含了什么信息，然后討論：“編碼有什么作用？如果沒有編碼，我們的生活會遇到什么問題？”整個活動只需要20分鐘就能完成，學生通過親身觀察與探究，對編碼的作用有了直觀的認識。

（2）設計多層次實踐活動，從認知實踐到綜合實踐逐步提升

教師可以根據教學內容的進度，將實踐活動分為三個層次：第一個層次是認知體驗類實踐，主要用于概念學習階段，通過觀察、體驗活動幫助學生形成直觀認識；第二個層次是技能訓練類實踐，主要用于掌握數據處理的基本方法；第三個層次是綜合應用類實踐，主要用于單元學習結束后，通過完整的項目活動綜合應用所學知識解決問題。通過三個層次的實踐活動，逐步提升學生的實踐能力，落實核心素養培養。

（3）完善實踐活動的評價，發揮評價的育人功能

教師要改變傳統的以知識記憶為主的評價方式，建立過程性評價與結果性評價結合的評價體系，對學生在實踐活動中的表現進行全面評價。例如，在綜合實踐活動中，評價內容不僅包括最終的作品成果，還包括學生在活動過程中的參與度、合作能力、問題解決能力、創新思維等，采用學生自評、小組互評、教師評價相結合的方式，讓評價成為學生反思與提升的過程。

4.提升教師專業能力，完善配套的教學資源

（1）加強教師課標培訓，幫助教師準確理解課標要求

很多教師對課標中“數據與編碼”模塊的要求理解不到位，導致教學出現偏差，因此需要開展針對性的培訓，如邀請課程專家、一線名師對課標內容進行解讀，結合具體課例幫助教師理解核心素養導向的教學要求，明確內容的深度與廣度，糾正教學中過難或過易的偏差。同時，要開展區域內的教研活動，組織教師開展集體備課、聽課評課，分享優秀的教學設計與教學經驗，讓教師在教研中提升教學能力。

（2）開發配套的教學資源，降低教師教學難度

針對當前很多學校缺乏符合課標要求的教材與教學資源的問題，教研部門需組織一線名師與課程專家共同開發“數據與編碼”模塊的配套教學資源，包括教學設計、課件、微視頻、實踐活動方案、評價工具等，免費提供給一線教師使用。尤其是針對農村學校，要提供更加簡易的教學資源，對于無法保證每人一臺計算機的學校，可以提供不需要計算機就可以開展的實踐活動設計，讓農村學校也能正常開展教學，縮小城鄉教學質量差距。

（3）鼓勵教師開展教學研究，反思教學問題

教師要養成教學反思的習慣，在教學過程中不斷反思自己的教學目標、內容、方法是否符合課標要求，總結存在的問題，不斷改進教學。學校要鼓勵教師開展小課題研究，針對“數據與編碼”模塊教學中的具體問題開展研究，探索符合本校學生實際的教學方法，不斷提升教學質量。

總之，“數據與編碼”模塊是義務教育信息科技課程的基礎核心內容，對培養學生的數據意識與計算思維、落實核心素養目標具有重要作用。一線教師需要深入學習課標要求，從核心素養出發，重構教學目標與內容，改進教學方法，設計有效的實踐活動，不斷提升“數據與編碼”模塊的教學質量，落實課標對信息科技課程的要求，真正培養學生的數字素養與技能，為學生適應數字社會發展打下堅實的基礎。

本文作者：

李維明

四川省教育科學研究院

文章刊登于《中國信息技術教育》

2026年第13期

引用請注明參考文獻：

李維明.把握核心素養要求，促進教學質量提升——“數據與編碼”模塊教學的反思與提升[J].中國信息技術教育，2026（13）：11-14.

2

教學課例+同步教學資源

以生活數據啟智，

以核心素養育人

——以《發現身邊的數據》

一課為例

作者：

夏玙晗 四川省成都金蘋果公學

資源：

（1）教學論文：以生活數據啟智，以核心素養育人——以《發現身邊的數據》一課為例點擊閱讀

（2）教學設計及課件：《發現身邊的數據》點擊下載

課例介紹：本節課是四年級信息科技第三單元第一節《發現身邊的數據》的內容，以“視力的秘密”視頻情境導入，引導學生對比“感覺”與“數據”的準確性。通過小組討論，學生認識身高、體重等常見健康數據，學習將其分為直接獲取和測量獲取兩類，了解對應測量工具及規范記錄要求。課程設置設計體檢表、規劃測量流程、模擬測量等實踐任務，強調安全注意事項，還通過方案分享互評優化成果，最后滲透數據隱私保護意識，幫助學生掌握數據相關知識與實踐技能。

提示：在線兌換完雜志后自動解鎖本期目錄、原貌預覽、教學資源（可下載使用）。

基于核心素養的

“數據與編碼”模塊

教學反思與優化策略

——以《探秘編碼與解碼》

一課為例

作者：

董雪婷 遼寧省本溪市迎賓小學

資源：

（1）教學論文：基于核心素養的“數據與編碼”模塊教學反思與優化策略——以《探秘編碼與解碼》一課為例點擊閱讀

（2）教學設計及課件：《探秘編碼與解碼》點擊下載

課例介紹：以《探秘編碼與解碼》一課為例，通過體驗編碼和解碼的過程，認識到編碼和解碼在信息傳輸過程中的意義；通過模擬編碼和解碼簡單的莫爾斯電碼案例，感受用簡單符號表示復雜信息的便利性。

提示：在線兌換完雜志后自動解鎖本期目錄、原貌預覽、教學資源（可下載使用）。

歡迎訂閱

識別上方二維碼訂閱紙質版或電子版雜志