中圖分類號：G434文獻標識碼：A論文編號：1674-2117（2025）15-0024—03

在當今信息技術(shù)飛速發(fā)展的時代，《義務(wù)教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）中的“數(shù)據(jù)與編碼”模塊顯得尤為重要。這一模塊的內(nèi)容不僅反映了時代的需求，更為學生開啟了一扇通向未來科技世界的大門。

課標理解

新課標指出：“信息社會每時每刻都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，人們期待能依靠數(shù)據(jù)（包括大數(shù)據(jù)）提高生產(chǎn)效率，改善生活質(zhì)量。因此，數(shù)據(jù)學與數(shù)據(jù)科學越來越受到關(guān)注。本模塊針對數(shù)據(jù)（包括大數(shù)據(jù)）這種信息社會中的新型生產(chǎn)要素，強調(diào)數(shù)據(jù)在信息社會中的重要作用，闡明數(shù)據(jù)編碼讓信息得以有效利用的意義，培養(yǎng)學生利用信息科技解決問題的能力?！睂Υ?，應(yīng)當從以下幾個概念入手加以理解。

（1）數(shù)據(jù)?！靶畔⑸鐣繒r每刻都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，人們期待能依靠數(shù)據(jù) （包括大數(shù)據(jù)）提高生產(chǎn)效率，改善生活質(zhì)量?！边@句話深刻揭示了數(shù)據(jù)在現(xiàn)代社會的核心地位。在日常生活中，人們每天使用的軟件，都在不斷地收集和處理數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)蘊含著巨大的價值。例如，企業(yè)通過分析消費者數(shù)據(jù)可以精準地進行產(chǎn)品推廣，提高生產(chǎn)效率，滿足市場需求；在醫(yī)療領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)分析能夠幫助醫(yī)生更準確地診斷疾病，制訂個性化的治療方案。

（2）數(shù)據(jù)科學。“數(shù)據(jù)學與數(shù)據(jù)科學越來越受到關(guān)注。”這句話體現(xiàn)了社會對數(shù)據(jù)相關(guān)知識和技能的迫切需求。隨著數(shù)據(jù)量的爆炸式增長，如何有效地管理、分析和利用這些數(shù)據(jù)成為關(guān)鍵問題。因此，數(shù)據(jù)學和數(shù)據(jù)科學應(yīng)運而生，它們?nèi)诤狭藬?shù)學、統(tǒng)計學、計算機科學等多學科知識，致力于挖掘數(shù)據(jù)背后的規(guī)律和價值。學生需要在義務(wù)教育階段就接觸和了解這些概念，為未來可能從事的數(shù)據(jù)相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。

（3）數(shù)據(jù)的作用。“本模塊針對數(shù)據(jù)（包括大數(shù)據(jù)）這種信息社會中的新型生產(chǎn)要素，強調(diào)數(shù)據(jù)在信息社會中的重要作用。”這句話明確了該模塊的教學重點。數(shù)據(jù)已成為與土地、勞動力、資本等傳統(tǒng)生產(chǎn)要素同等重要，甚至更為關(guān)鍵的新型生產(chǎn)要素。以互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為例，其核心競爭力往往就在于對海量數(shù)據(jù)的掌握和運用。通過對用戶數(shù)據(jù)的深度分析，企業(yè)能夠不斷優(yōu)化產(chǎn)品和服務(wù)，創(chuàng)新商業(yè)模式。讓學生認識到數(shù)據(jù)的重要性，有助于培養(yǎng)他們的信息意識和對時代發(fā)展的敏感度。

（4）數(shù)據(jù)編碼的意義?！瓣U明數(shù)據(jù)編碼讓信息得以有效利用的意義”，這是該模塊教學的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)編碼是將信息轉(zhuǎn)化為計算機能夠識別和處理的形式的過程，編碼的目的是作為唯一標識、建立數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系，以便數(shù)字設(shè)備識別和準確管理。例如，日常使用的二維碼，就是一種數(shù)據(jù)編碼形式，它通過特定的圖形來存儲信息，方便快捷地實現(xiàn)信息的傳遞和讀取。通過學習數(shù)據(jù)編碼，能夠讓學生理解信息在計算機系統(tǒng)中的流轉(zhuǎn)過程，明白如何將抽象的信息轉(zhuǎn)化為可操作的數(shù)據(jù)，從而培養(yǎng)他們的數(shù)字化思維和實踐能力。

（5）問題解決能力。“培養(yǎng)學生利用信息科技解決問題的能力?！边@句話點明了信息科技課程的核心在于培養(yǎng)學生運用信息技術(shù)解決實際問題的能力，而“數(shù)據(jù)與編碼”模塊的教學作為后續(xù)學習的基石，為學生進一步探索信息科技的奧秘提供了必要的知識和技能儲備。通過本模塊的學習，學生能夠初步掌握數(shù)據(jù)處理和編碼的基本方法，當面對實際問題時，能夠嘗試運用所學知識，從數(shù)據(jù)的角度分析和解決問題，為今后深人學習算法、人工智能等更高層次的信息科技內(nèi)容奠定堅實的基礎(chǔ)。

（6）模塊內(nèi)容結(jié)構(gòu)。本模塊包括“數(shù)字與編碼”“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”“數(shù)據(jù)的組織與呈現(xiàn)”三部分內(nèi)容。其中，“數(shù)字與編碼”部分側(cè)重于基礎(chǔ)概念的介紹，讓學生認識到數(shù)字在計算機中的表示方式以及編碼的基本原理；“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”部分則深人講解數(shù)據(jù)的管理和保護，引導學生理解數(shù)據(jù)安全的重要性，了解基本的數(shù)據(jù)加密和解密技術(shù)；“數(shù)據(jù)的組織與呈現(xiàn)”部分著重于數(shù)據(jù)的實際應(yīng)用，教授學生如何有效地組織數(shù)據(jù)并以合適的方式呈現(xiàn)出來，以便更好地進行信息交流和決策支持。這三部分內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)、層層遞進，共同構(gòu)成了“數(shù)據(jù)與編碼”模塊的完整知識體系。

教學實施

教學實施是在深刻理解新課標內(nèi)容的基礎(chǔ)上展開的教學活動。在這個教學活動中應(yīng)遵循新課標要求，基于新課標中的邏輯主線設(shè)計活動，并展開教學。由于本模塊學習的內(nèi)容是“數(shù)據(jù)與編碼”，主要貫穿的是“數(shù)據(jù)”這條邏輯主線，因此，在教學過程中應(yīng)厘清主線、明確方法，從而有效解決問題。

（1）厘清主線。在信息時代，數(shù)據(jù)是信息社會運轉(zhuǎn)的核心動力。通過本模塊的學習，學生能認識數(shù)據(jù)在信息社會中的重要作用，針對簡單問題分析數(shù)據(jù)來源，應(yīng)用數(shù)據(jù)解決簡單的信息問題。在數(shù)據(jù)這條主線中，數(shù)據(jù)編碼是不可忽略的重要內(nèi)容。數(shù)據(jù)編碼是將信息從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式的規(guī)則和方法。編碼的目的是通過建立唯一標識，實現(xiàn)對現(xiàn)實世界中的人、物等的形式化表示。學生通過學習應(yīng)認識到，將現(xiàn)實世界的人和物與信息社會中的數(shù)字身份建立聯(lián)系，是實現(xiàn)數(shù)字化管理的重要前提。無論是日常使用的文本、圖像，還是音頻、視頻，在計算機的世界里都以特定的編碼形式存在。若缺乏這些基礎(chǔ)知識，就無法理解數(shù)字信息在計算機系統(tǒng)內(nèi)的流轉(zhuǎn)和處理機制，無法真正利用好數(shù)字化工具。

（2）明確方法。面對簡單問題，分析數(shù)據(jù)來源是解決問題的第一步，也是關(guān)鍵的一步。例如，在研究某城市居民的出行方式偏好時，數(shù)據(jù)來源可以是多種多樣的，既可以采用問卷調(diào)查的方式獲取數(shù)據(jù)，也可以采用公交公司、地鐵運營部門等交通機構(gòu)中的數(shù)據(jù)，以及互聯(lián)網(wǎng)地圖平臺中的導航數(shù)據(jù)。只有全面、準確地分析數(shù)據(jù)來源，才能確保后續(xù)基于數(shù)據(jù)的分析和決策具有可靠性。

掌握數(shù)據(jù)編碼基礎(chǔ)知識是打開數(shù)字世界大門的鑰匙。根據(jù)需要運用不同編碼對信息進行表達，是滿足多樣化信息處理需求的必要手段。不同類型的信息需要適配不同的編碼方式。在文本處理中，UTF-8編碼以其對多種語言的廣泛支持而被廣泛應(yīng)用，能滿足全球范圍內(nèi)不同語言文本的存儲與傳輸。而在圖像領(lǐng)域，JPEG編碼適用于照片等連續(xù)色調(diào)圖像，通過有損壓縮在保證圖像質(zhì)量的同時減小文件體積，便于網(wǎng)絡(luò)傳輸和存儲；PNG編碼則在處理具有透明度的圖像或簡單圖形時更具優(yōu)勢。只有能夠靈活選擇并運用合適的編碼，才能在信息的存儲、傳輸、處理等各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)高效、準確。

四年級的學生對編碼概念的直觀理解較為普遍，他們能夠識別學號、商品條形碼以及公民身份號碼等（這些均屬于編碼體系的一部分），但難以將編碼與其功能目的相聯(lián)系。因此，在教學過程中，教師應(yīng)立足于學生的認知視角，結(jié)合學生日常生活經(jīng)驗以及信息科技的典型應(yīng)用場景，引導學生探究信息的多樣化表達與傳遞機制。教學目標在于掌握利用數(shù)字、漢字、字母等多種形式進行信息編碼的方法，并理解編碼長度與信息容量之間的內(nèi)在聯(lián)系。此外，還應(yīng)強調(diào)編碼的價值，明確編碼作為唯一性標識的作用，以及其在建立數(shù)據(jù)間內(nèi)在聯(lián)系、促進數(shù)字設(shè)備識別和精確管理方面的重要性。

（3）解決問題。在掌握數(shù)據(jù)的來源后，應(yīng)用數(shù)據(jù)解決簡單信息問題則是將知識轉(zhuǎn)化為實際能力的重要體現(xiàn)。例如，想要提高學生的成績，教師可以收集學生的考試成績、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況等數(shù)據(jù)，經(jīng)綜合分析精準定位知識薄弱點，進而動態(tài)優(yōu)化教學策略，實施個性化學習指導。

掌握數(shù)據(jù)編碼的基礎(chǔ)知識，根據(jù)需要運用不同的編碼對信息進行表達，認識數(shù)據(jù)編碼的價值與意義，在當今數(shù)字化的時代具有極其重要且深遠的意義。從微觀層面看，數(shù)據(jù)編碼優(yōu)化了信息的存儲與傳輸，減少了資源浪費，提升了設(shè)備性能。從宏觀角度講，數(shù)據(jù)編碼在推動大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)發(fā)展中起著基石作用。大數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)存儲與快速檢索依賴于高效的編碼算法和存儲格式；人工智能中的圖像識別、語音識別等技術(shù)也離不開對數(shù)據(jù)的有效編碼和預處理。同時，數(shù)據(jù)編碼還關(guān)乎信息安全，特定的編碼方式可以用于數(shù)據(jù)加密，保護敏感信息不被竊取或篡改。

數(shù)據(jù)編碼不僅在科技領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，還能有效解決生活和學習中的問題。例如，在日常生活中，可以通過二維碼編碼技術(shù)實現(xiàn)快速支付、信息識別等功能，提高生活便利性。在學習方面，數(shù)據(jù)編碼技術(shù)被廣泛應(yīng)用于在線教育平臺，通過視頻編碼、音頻編碼等技術(shù)手段，實現(xiàn)遠程教學資源的高效傳輸和存儲，讓更多的人能夠享受到優(yōu)質(zhì)的教育資源。

掌握數(shù)據(jù)編碼知識并靈活運用，不僅有助于個人在數(shù)字時代站穩(wěn)腳跟，還能推動社會的進步與發(fā)展。在構(gòu)建健康、有序的數(shù)字社會過程中，數(shù)據(jù)編碼發(fā)揮著不可替代的作用。通過合理的數(shù)據(jù)編碼可以實現(xiàn)信息的有效管理和利用。同時，數(shù)據(jù)編碼還有助于維護網(wǎng)絡(luò)安全和信息倫理道德，防止虛假信息、惡意信息的傳播，從而維護社會穩(wěn)定和公共利益。

在本模塊中，編碼的目的是唯一標識，在之后的模塊中還會介紹用于其他目的的編碼，如用于數(shù)據(jù)分類的編碼、用于權(quán)限控制的編碼、用于數(shù)據(jù)加密的編碼等。

數(shù)據(jù)及編碼的教學實施是一個系統(tǒng)工程，需要深刻理解新課標要求，抓住邏輯主線，明確教學方法，注重實踐應(yīng)用，同時關(guān)注學生的個體差異，因材施教。只有這樣，才能培養(yǎng)出適應(yīng)信息社會發(fā)展需求的高素質(zhì)人才，為構(gòu)建健康、有序的數(shù)字社會貢獻自己的力量。

參考文獻：

中華人民共和國教育部.義務(wù)教育信息科技課程標準 （2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.e