《編碼的奧秘——探秘盲文編碼》教學(xué)設(shè)計(jì)

吳素菊

學(xué)科核心素養(yǎng)

①了解數(shù)據(jù)編碼的作用與意義，理解數(shù)據(jù)編碼是保持信息社會(huì)組織與秩序的科學(xué)基礎(chǔ)，逐步養(yǎng)成用信息科技手段解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)。（信息意識(shí)）

②通過(guò)觀察、比較、體驗(yàn)、思考，了解數(shù)據(jù)編碼，在多種活動(dòng)中知道盲文編碼的規(guī)則。（計(jì)算思維）

③借助平板上盲文轉(zhuǎn)換APP和盲文翻譯網(wǎng)站，分析和體驗(yàn)盲文的編碼規(guī)則，學(xué)會(huì)運(yùn)用、分析數(shù)字化學(xué)習(xí)資源并進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）

④通過(guò)對(duì)盲文編碼的體驗(yàn)和學(xué)習(xí)，激發(fā)對(duì)盲文編碼的關(guān)注，培養(yǎng)利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)人文關(guān)懷的意識(shí)。（信息社會(huì)責(zé)任）

課程標(biāo)準(zhǔn)要求

①結(jié)合生活中的實(shí)例，感受身邊無(wú)處不在的數(shù)據(jù)編碼，認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)編碼對(duì)生活的影響，理解數(shù)據(jù)編碼的規(guī)則與原理。

②通過(guò)體驗(yàn)和認(rèn)識(shí)典型的數(shù)據(jù)編碼應(yīng)用，知道可以使用數(shù)字、字母或符號(hào)進(jìn)行編碼表示信息，不同編碼長(zhǎng)度所包含的信息量是不同的。

教學(xué)內(nèi)容分析

《編碼的奧秘——探秘盲文編碼》一課是結(jié)合《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》第二學(xué)段（三、四年級(jí)）“數(shù)據(jù)與編碼”模塊中的相關(guān)要求進(jìn)行的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。學(xué)生在生活中已初步了解了數(shù)據(jù)編碼的規(guī)則及應(yīng)用，但是缺乏系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。盲文作為盲人學(xué)習(xí)與交流的主要工具，是一種特殊的編碼，編碼方式與其他編碼并不相同，大部分學(xué)生沒(méi)有接觸過(guò)。盲文是利用紙上凸起的小點(diǎn)來(lái)進(jìn)行不同的排列組合，表達(dá)不同的信息，是專(zhuān)為盲人設(shè)計(jì)的靠觸覺(jué)感知的文字。

學(xué)情分析

本課教學(xué)對(duì)象為四年級(jí)學(xué)生，該階段的學(xué)生學(xué)習(xí)能力和情感能力快速發(fā)展，是培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力和情感能力的重要時(shí)期，對(duì)未知事物有較強(qiáng)的探知欲，同時(shí)具備一定的信息技術(shù)能力。他們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)編碼有一定的接觸，但是并沒(méi)有深入學(xué)習(xí)，尤其是對(duì)盲文編碼并不了解。四年級(jí)的學(xué)生能通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)盲文翻譯網(wǎng)站，能夠熟練地利用平板APP進(jìn)行編碼體驗(yàn)和探究學(xué)習(xí)，理解盲文的規(guī)則，并利用盲文寫(xiě)字板、盲文筆進(jìn)行盲文的書(shū)寫(xiě)。

教學(xué)目標(biāo)

①了解生活中常見(jiàn)數(shù)據(jù)編碼以及盲文編碼的編碼規(guī)則及應(yīng)用，培養(yǎng)運(yùn)用編碼解決問(wèn)題的能力。

②通過(guò)自主探究、小組合作等方法，掌握盲文寫(xiě)字板、盲文筆的使用方法，能夠正確書(shū)寫(xiě)盲文。

③通過(guò)學(xué)習(xí)養(yǎng)成利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)人文關(guān)懷的意識(shí)。

教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：理解盲文編碼的特點(diǎn)和編碼規(guī)則。

教學(xué)難點(diǎn)：能夠借助信息技術(shù)手段，利用盲文寫(xiě)字板、盲文筆書(shū)寫(xiě)盲文。

教學(xué)過(guò)程

1.課前交流

教師利用課件出示車(chē)牌號(hào)、郵政編碼、圖書(shū)編號(hào)。請(qǐng)學(xué)生思考圖片中的數(shù)據(jù)分別表達(dá)了什么信息、生活中還有哪些編碼的應(yīng)用。

學(xué)生匯報(bào)交流自己所了解的門(mén)牌號(hào)、身份證號(hào)等。

教師課件出示蘇教版四年級(jí)數(shù)學(xué)教材中關(guān)于編碼的相關(guān)內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生思考并在小組內(nèi)討論如下問(wèn)題。問(wèn)題①：不同人的身份證號(hào)碼會(huì)相同嗎？問(wèn)題②：你能從身份證號(hào)碼中知道一個(gè)人的生日嗎？問(wèn)題③：不同的身份證號(hào)中有相同的部分嗎？

學(xué)生匯報(bào)交流。

師生共同總結(jié)數(shù)據(jù)編碼的特點(diǎn)——唯一性、規(guī)則性，編碼可以傳遞一定的信息，在生活中便于使用和傳輸。

2.設(shè)置情境，引出盲文

教師用課件依次呈現(xiàn)車(chē)牌、門(mén)牌、學(xué)校信封、火車(chē)票等圖片。

教師提問(wèn)，學(xué)生根據(jù)圖片快速回答看到了什么。

師：剛才同學(xué)們看到了生活場(chǎng)景中編碼的應(yīng)用，你們是通過(guò)什么感官獲取到信息的呢？

生：用眼睛看。（預(yù)設(shè)）

師：在生活中，人們獲取的大量信息都是通過(guò)視覺(jué)獲得的。請(qǐng)同學(xué)們想象一下：沒(méi)有了視覺(jué)，不能用眼睛去看，盲人想要獲取信息可以依靠哪些感官呢？

生：可以利用聽(tīng)覺(jué)聽(tīng)聲音，可以利用觸覺(jué)去觸摸，可以利用嗅覺(jué)去聞一聞。

師：很好。同學(xué)們，現(xiàn)在有很多APP，里面有豐富的有聲資源，人們可以直接聽(tīng)書(shū)，其實(shí)盲人和我們一樣也可以聽(tīng)書(shū)，但是你們知道嗎？其實(shí)盲人也可以閱讀圖書(shū)。請(qǐng)同學(xué)們閉上眼睛摸一摸你面前的學(xué)習(xí)單，你能閱讀上面的文字嗎？為什么呢？

生：不能，因?yàn)槲覀兌际峭ㄟ^(guò)眼睛看來(lái)識(shí)別文字實(shí)現(xiàn)閱讀的，現(xiàn)在我們通過(guò)觸摸文字根本沒(méi)有辦法識(shí)別這些字。

師：盲人閱讀的書(shū)籍上的文字和我們閱讀的文字不一樣。你們想知道嗎？盲文是盲人依靠指尖觸摸的“文字”，利用紙上凸起的小點(diǎn)來(lái)進(jìn)行不同的排列組合，表達(dá)不同的信息，所以又叫做“點(diǎn)字”，是專(zhuān)為盲人設(shè)計(jì)的靠觸覺(jué)感知的文字。盲文中凸起的小點(diǎn)是怎樣排列組合去表達(dá)信息的？我們一起來(lái)探索盲文編碼的奧秘！

3.小組合作，體驗(yàn)盲文

（1）探討編碼，認(rèn)知盲文

教師啟發(fā)學(xué)生思考：如果每個(gè)盲文字符中有兩個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)有兩種情況（凸起或者不凸起），經(jīng)過(guò)組合就有4（2×2=4）種情況，如圖1所示。理論上它可以表達(dá)多少種信息呢？全部不凸起可以表達(dá)一種信息，但是這對(duì)盲人來(lái)說(shuō)就無(wú)法觸摸到，因此盲文中至少要有一個(gè)凸點(diǎn)。

師：如果用三個(gè)凸點(diǎn)來(lái)表達(dá)信息，會(huì)有多少種組合呢？

生：有8（2×2×2=8）種組合，也就是說(shuō)可以表達(dá)八種不同的信息，以此類(lèi)推。這種不同的組合就是編碼，編碼的容量大小與編碼的長(zhǎng)度、每一位能夠表達(dá)的信息等有關(guān)。

小組活動(dòng)：畫(huà)一畫(huà)——分析盲文字符位數(shù)。

師：請(qǐng)同學(xué)們拿出學(xué)習(xí)單（如上頁(yè)圖2）。在紙上畫(huà)一畫(huà)，實(shí)心圓圈表示凸點(diǎn)，空心圓圈表示不凸。

教師引導(dǎo)：從盲人觸摸閱讀的角度去思考，觸摸是使用一個(gè)手指去觸摸的，手指能夠感受到的面積大小，決定了一次觸摸單位的圓點(diǎn)數(shù)量，怎樣的設(shè)計(jì)更合理更實(shí)用呢？（課件引導(dǎo)：實(shí)用性、可表達(dá)信息的數(shù)量等）

學(xué)生先小組內(nèi)討論，再匯報(bào)。

教師觀察不同的小組討論過(guò)程，在請(qǐng)具有代表性的小組匯報(bào)后，教師作總結(jié)。

①凸點(diǎn)數(shù)較多。優(yōu)點(diǎn)：表達(dá)的信息數(shù)量多。缺點(diǎn)：太長(zhǎng)、太多，人的手無(wú)法一次觸摸完畢，增加了盲人摸讀的難度，且每個(gè)盲文字符占的位置過(guò)大，不實(shí)用。

②凸點(diǎn)數(shù)較少。優(yōu)點(diǎn)：容易摸讀，占的位置也少。缺點(diǎn)：可表達(dá)的信息太少，無(wú)法表達(dá)必要的信息。

③凸點(diǎn)數(shù)適宜。摸讀時(shí)記憶凸點(diǎn)組合情況相對(duì)容易，表達(dá)的信息數(shù)量也比較豐富，如單詞、漢語(yǔ)拼音等可以通過(guò)多個(gè)字符組合的形式呈現(xiàn)。

揭曉：組織學(xué)生觀看視頻《盲文的產(chǎn)生》，了解盲文的產(chǎn)生和發(fā)展歷程，知道盲文是凸點(diǎn)按照一定的規(guī)則排列組合，實(shí)現(xiàn)傳遞相應(yīng)信息的功能。盲文的基本單位是長(zhǎng)方形的盲符，由位置固定的6個(gè)點(diǎn)組成，每行2點(diǎn)，一共3行。左側(cè)從上到下為123，右側(cè)為456，叫一方，如圖3所示。

（2）親身體驗(yàn)，感受盲文

觀看視頻——三年級(jí)盲人學(xué)生小星星摸讀課文《我變成了一棵樹(shù)》（情感體驗(yàn)）。

師：小星星的摸讀讓我們十分感動(dòng)，這篇文章是我們?nèi)昙?jí)語(yǔ)文課上剛學(xué)過(guò)的，這么富有感情的朗讀，正是小星星同學(xué)通過(guò)指尖觸摸一個(gè)個(gè)盲文字符來(lái)實(shí)現(xiàn)的，你們能想象她背后花了多少時(shí)間嗎？能想象她付出的努力比常人多多少倍嗎？

教師將幾本盲文書(shū)籍發(fā)給學(xué)生傳閱，請(qǐng)學(xué)生對(duì)比自己的語(yǔ)文課本，思考盲文書(shū)籍的特別之處。（親身體驗(yàn)）

師：請(qǐng)同學(xué)們拿出桌上寫(xiě)了盲文的牛皮紙，一位同學(xué)戴上眼罩，另一位同學(xué)將伙伴的手指放到盲文字符上，用手去摸，用心感受。

①將自己摸到的凸點(diǎn)排列組合方式告訴同伴，如1點(diǎn)、23點(diǎn)、35點(diǎn)，伙伴在學(xué)習(xí)單上涂對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，如圖4所示。

②摘下眼罩，一起打開(kāi)平板電腦，借助Braille軟件轉(zhuǎn)換，寫(xiě)下自己摸到的內(nèi)容，查看盲文轉(zhuǎn)換后所對(duì)應(yīng)的信息。

③交流分享：摸讀中的感受。

4.情感表達(dá)，實(shí)踐盲文

師：通過(guò)摸讀盲文，我們明白了盲人學(xué)習(xí)和閱讀有多么不易，你有什么話想對(duì)盲人同學(xué)說(shuō)嗎？我們南京就有一所盲人學(xué)校，老師想邀請(qǐng)同學(xué)們給南京市盲人學(xué)校的同學(xué)們寫(xiě)一封信，給他們鼓勵(lì)，為他們加油（課件出示寫(xiě)好地址的信封）。

①書(shū)寫(xiě)盲文：教師首先利用視頻介紹盲文寫(xiě)字板的使用方法。強(qiáng)調(diào)盲文“正摸反寫(xiě)”的特點(diǎn)，需要從右往左、鏡像書(shū)寫(xiě)。教師展示盲文寫(xiě)字板和盲文筆，并示范操作。

②學(xué)生訪問(wèn)中英文在線轉(zhuǎn)換盲文網(wǎng)站，把自己的信轉(zhuǎn)換為盲文。

③生生互評(píng)：相鄰小組交換評(píng)價(jià)。（預(yù)設(shè)從書(shū)寫(xiě)的盲文字符是否正確，凸點(diǎn)是否清晰，內(nèi)容是否合適等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)）

④教師把學(xué)生寫(xiě)好的信裝進(jìn)信封。

5.總結(jié)延伸，拓展素養(yǎng)

我們一起探究了編碼的奧秘，知道了我們所處的世界編碼無(wú)處不在；加深了對(duì)數(shù)據(jù)編碼的認(rèn)知，對(duì)數(shù)據(jù)編碼的意義也有了自己的理解；探究了盲文編碼，更知道了盲人閱讀和學(xué)習(xí)的不易，還親手給盲人同學(xué)寫(xiě)了信。希望同學(xué)們今后能夠更加刻苦地學(xué)習(xí)，付出加倍的努力，為社會(huì)進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。

教學(xué)反思

本節(jié)課借助盲文編碼這一特殊編碼對(duì)數(shù)據(jù)編碼教學(xué)進(jìn)行了一次積極嘗試：先從生活中學(xué)生經(jīng)常接觸到的事例入手，引出編碼，使學(xué)生初步了解數(shù)據(jù)編碼的特點(diǎn)；再利用情境創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生通過(guò)視覺(jué)快速獲取信息，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)盲文編碼的價(jià)值和重要性。

點(diǎn)? 評(píng)

《編碼的奧秘——探秘盲文編碼》一課是江寧區(qū)“編碼的奧秘”專(zhuān)題教研活動(dòng)中的一節(jié)研討課。生活中編碼無(wú)處不在，而盲文編碼是一種非常特殊的編碼，有著特殊的編碼規(guī)則及使用群體。選擇盲文編碼作為編碼教學(xué)的重要載體，視角非常獨(dú)特。由于學(xué)生課前對(duì)盲文幾乎沒(méi)有任何了解，所以本節(jié)課的設(shè)計(jì)也具有一定的挑戰(zhàn)性。

教學(xué)伊始，吳老師由生活中的編碼導(dǎo)入，使學(xué)生初步了解編碼的含義、規(guī)則及應(yīng)用。然后以信息獲取的感官作為橋梁，巧妙地從視覺(jué)向盲人的觸覺(jué)過(guò)渡，引出盲文，為后續(xù)的盲文編碼的學(xué)習(xí)做好鋪墊。學(xué)生通過(guò)觀摩、比較、體驗(yàn)、思考來(lái)了解和學(xué)習(xí)盲文編碼的奧秘。學(xué)生在理解盲文編碼規(guī)則的基礎(chǔ)上，使用盲文寫(xiě)字板和盲文筆書(shū)寫(xiě)盲文，利用給盲校學(xué)生寫(xiě)一封信的任務(wù)開(kāi)展本節(jié)課的編碼應(yīng)用，進(jìn)行升華。教學(xué)中，學(xué)生借助APP軟件以及盲文翻譯網(wǎng)站體驗(yàn)盲文的編碼規(guī)則及含義，也充分感受了以信息技術(shù)為支撐的學(xué)習(xí)工具的優(yōu)越性。

本節(jié)課是對(duì)新課標(biāo)“數(shù)據(jù)與編碼”模塊教學(xué)內(nèi)容的一次大膽嘗試，教學(xué)目標(biāo)明確，結(jié)構(gòu)清晰。教師將編碼的人文性融入教學(xué)，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的情感，在促使學(xué)生加深對(duì)盲人的理解與關(guān)愛(ài)的同時(shí)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。

（點(diǎn)評(píng)人：江蘇省南京市江寧區(qū)教學(xué)研究室信息技術(shù)教研員? 趙凱）