信息科技新課標(biāo)背景下數(shù)字形式信息表達的教學(xué)建議

劉強 四川省成都樹德中學(xué)

曾月瑩 四川省成都市教科院

數(shù)字形式的信息是一種用數(shù)字表示信息的方式，它可以應(yīng)用于各種領(lǐng)域和情境。信息科技教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生了解組成信息的基本數(shù)字形式，幫助學(xué)生認識數(shù)字形式表達原理。然而，這部分內(nèi)容比較抽象，學(xué)生很難真正地掌握，因此，教師需要正確理解《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，了解信息表達數(shù)字化的應(yīng)用，有策略地開展教學(xué)。

●了解信息表達數(shù)字化的應(yīng)用

1.科學(xué)研究領(lǐng)域

數(shù)字形式可以用于記錄實驗數(shù)據(jù)、測量結(jié)果和統(tǒng)計分析?？茖W(xué)家可以使用數(shù)字形式的數(shù)據(jù)進行模型建立、實驗驗證和理論推導(dǎo)。在科學(xué)研究中，數(shù)字形式相比傳統(tǒng)形式具有效率高與準(zhǔn)確性高等方面的優(yōu)勢。

2.經(jīng)濟和金融領(lǐng)域

數(shù)字形式在經(jīng)濟和金融領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。投資者可以使用數(shù)字形式的數(shù)據(jù)來進行市場分析和投資決策。同時，數(shù)字形式也用于財務(wù)報表、交易記錄和經(jīng)濟指標(biāo)的計算和分析。

3.社交媒體和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域

數(shù)字形式在社交媒體和互聯(lián)網(wǎng)中扮演著重要的角色。無論是文本、圖像還是視頻，它們都可以轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式的數(shù)據(jù)來進行存儲、傳輸和處理。

4.數(shù)據(jù)科學(xué)和機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域

數(shù)字形式是數(shù)據(jù)科學(xué)和機器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)科學(xué)家使用數(shù)字形式的數(shù)據(jù)進行模式識別、預(yù)測分析和決策支持。機器學(xué)習(xí)算法也是基于數(shù)字形式的數(shù)據(jù)進行模型訓(xùn)練和預(yù)測。

5.工程和技術(shù)領(lǐng)域

數(shù)字形式在工程和技術(shù)領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。例如，工程師可以使用數(shù)字形式的數(shù)據(jù)進行設(shè)計和模擬，技術(shù)人員可以使用數(shù)字形式的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)配置和故障診斷。

6.其他領(lǐng)域

教師引導(dǎo)學(xué)生積極探討用數(shù)字化的信息表達其他領(lǐng)域的應(yīng)用場景，如數(shù)字身份證、線上學(xué)習(xí)與終身學(xué)習(xí)、軍事領(lǐng)域的無人武器的數(shù)字化。

●開展數(shù)字化信息表達科學(xué)原理及應(yīng)用的教學(xué)

1.面向小學(xué)學(xué)段的教學(xué)建議

數(shù)字形式的信息表達對于初學(xué)者來說有一定難度，小學(xué)階段的學(xué)生雖然已經(jīng)了解了“所有的信息只有轉(zhuǎn)換成二進制代碼才能被計算機識別和利用”，但也僅停留在“知其然，不知其所以然”的階段。對“文字、圖片、音頻、視頻信息是怎么被數(shù)字化的”“這些信息又是如何被識別和存儲的”學(xué)生并不清楚。

由于小學(xué)學(xué)段的學(xué)生對信息數(shù)字化的理解大多停留在概念的認知層面，教師可以以小故事作為引入，引發(fā)學(xué)生的興趣，再圍繞主題，通過一連串的小演算和小實驗進行游戲化教學(xué)，使學(xué)生在動腦又動手的過程中掌握知識、理解概念。教師通過精心設(shè)計和有意識的引導(dǎo)，為學(xué)生構(gòu)建學(xué)習(xí)的階梯，確保他們能順利地完成學(xué)習(xí)。例如，教師可以把課本上抽象的知識與一些有趣的故事與文化融合為形式活潑的小品，通過小品表演和角色扮演，化抽象為具體，使學(xué)生更好地理解抽象的概念，掌握知識點。

2.面向中學(xué)學(xué)段的教學(xué)建議

中學(xué)學(xué)段的學(xué)生相對小學(xué)生，其理解力與認知力有較大提升，所以在這個階段可以有梯度地進行一些基本原理的教學(xué)。教師提出一系列層層遞進的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考和討論，使學(xué)生在思考中領(lǐng)會知識，在交流中掌握知識，也為進一步學(xué)習(xí)圖像的數(shù)字化、視頻的數(shù)字化等內(nèi)容打下良好的基礎(chǔ)。

關(guān)于信息的數(shù)字化表達，可以讓學(xué)生思考“文字、圖片、視頻是如何存入硬盤的”等問題，并通過小組討論得到答案。在學(xué)生討論過后，教師進行進一步引導(dǎo)，讓學(xué)生了解ASCII碼轉(zhuǎn)化為十進制、聲音的波形圖轉(zhuǎn)化為數(shù)字、圖像的像素點轉(zhuǎn)化為像素編碼等各種信息的數(shù)據(jù)化表達的實現(xiàn)。信息數(shù)據(jù)化中的理論知識相對較為枯燥，教師可以通過鉆研教材，選準(zhǔn)切入點，靈活運用多種教學(xué)方法和手段，突破重點和難點。例如，采用實驗教學(xué)法，讓學(xué)生通過動手操作，感受計算機將信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式的全過程；采用游戲化教學(xué)法，讓學(xué)生在游戲中掌握信息的數(shù)字形式等。

數(shù)字形式的信息在現(xiàn)代社會中無處不在，并且在許多領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。通過學(xué)習(xí)、了解信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式的原理與過程，學(xué)生可以更深刻地理解數(shù)字化的意義，從而更好地適應(yīng)數(shù)字時代的需要。