小学数学人教版三年级上册 小学数学认识数字编码教学设计

认识数字编码课程：小学数学教材：小学数学人教版三年级上册章节：认识数字编码数字编码教材分析1.知识内涵

本课时是“数与代数”领域中数的应用延伸，通过身份证、银行卡、ISBN码、电话号码等生活实例，构建数字编码与信息表达的关联，为后续学习数据编码、符号化表示奠定基础。教材以“服务窗口办理业务”情境引入，聚焦身份证号码结构分析，辅以银行卡、ISBN、电话号码等拓展示例，通过“观察—提问—调查”活动链呈现内容。编排特点：从真实情境抽象编码规则，以核心问题（身份证数字含义）驱动探究，通过“生活实例感知—编码规则解读—自主调查应用”的逻辑线索，体现“生活问题数学化”的设计意图，注重知识的应用性与拓展性。2.素养内涵

本课时承载应用意识、数据意识、符号意识、推理意识四条核心素养，具体表现如下：

（1）应用意识：通过生活中身份证、银行卡等编码实例，引导学生发现数学与生活的联系，主动调查编码信息，体现“用数学解决实际问题”的意识。

（2）数据意识：身份证号码、ISBN等编码中数字的有序排列对应特定信息，学生通过分析数字序列与信息的关联，初步感知数据的结构化表达。

（3）符号意识：数字编码作为一种符号系统，用特定数字组合表示事物属性（如出生日期、地区代码），学生理解符号的抽象性与表意功能。

（4）推理意识：通过身份证号码部分数字（如前六位、出生日期码）的含义推测，引导学生依据规则进行简单逻辑推理，归纳编码的构成规律。教学目标经历调查生活中的数字编码过程，了解编码中数字的有序性和唯一性，认识0到9数字组合可表示特定信息，发展初步的数感和符号意识。通过分析编码规则的过程，体会数字在不同情境中的表达意义，提升有序思考和归纳推理能力，增强应用意识。在合作交流中体验数字编码的实际价值，养成用数学眼光观察现实世界的习惯，形成尊重规则、遵守规范的公共意识。重点难点1.教学重点

认识数字编码的意义，知道身份证号码等编码中部分数字表示的信息。

2.教学难点

理解数字编码的规则，体会编码的简洁性和唯一性。课堂导入谜题导入：

教师活动：“老师收到一封‘神秘信件’——只有一串数字没有姓名、没有照片，却能准确查出这个人是谁、哪年出生、甚至来自哪个城市！同学们，这串数字真的有‘魔法’吗？”

学生活动：惊讶、议论、尝试拆分数字（如“19961201”像日期，“3701”像区号）。

教师追问：“为什么一串数字就能代表一个人？生活中还有哪些‘会说话的数字’？”

过渡语：“今天，我们就一起破解数字背后的‘密码本’，认识——数字编码！”

【设计意图：以真实身份证号为谜题，制造认知悬念，激活学生对数字“表意功能”的初步感知；通过拆解尝试引发思维冲突，自然指向“编码规则”这一核心概念，为探究数字的结构化表达做好认知铺垫。】探究新知学习任务一解读身份证号码的编码规则活动1：观察情境，提出问题教师活动：出示教材中办理业务的情境图片，提问：“同学们，图片中的小朋友正在办理什么业务呢？办理这项业务通常需要出示什么重要的个人证件？”引导学生关注并说出“身份证”。随后，展示身份证样式的教学示意图，指出“公民身份号码是每个公民唯一的、终身不变的身份代码”，提问核心问题：“请大家仔细观察这张身份证示意图上的公民身份号码，它由几位数字组成？这些数字是随机排列的吗？你认为它们可能代表什么信息呢？”

学生活动：观察情境图片和身份证示意图，自由发言。可能会猜测身份证号码的位数，或根据生活经验初步猜想某些数字可能代表地区、出生年月等信息。活动2：合作探究，破译编码教师活动：将学生分成若干小组，提供包含完整出生日期（如19961201）的身份证号码片段（可隐去部分无关高位数字，保留前六位、中间八位生日码和后四位）。提出核心问题：“小组合作，根据身份证上显示的‘出生日期’信息，对比号码中的数字，看看哪些数字可能与出生日期有关？剩下的前六位数字和后四位数字又可能表示什么？”教师巡视指导，引导学生将号码中的数字与已知的出生日期信息进行对应，如“1996”对应“1996年”，“12”对应“12月”，“01”对应“01日”。

学生活动：小组内讨论、对比、分析身份证号码与出生日期的关系，尝试找出表示出生年月日的数字段。完成后，各小组派代表分享发现，如“中间的8位数字是出生日期”。对于前六位和后四位，鼓励学生结合预习或生活常识大胆猜测（如地区、顺序码、校验码等）。

【设计意图】：本活动从学生熟悉的身份证入手，通过观察、对比、合作探究等方式，引导学生主动发现身份证号码中蕴含的出生日期信息，初步感知数字编码的有序性和规范性。核心问题的设置旨在激发学生的探究欲望，引导他们经历“观察—猜想—验证—结论”的过程，培养数据分析观念和合作交流能力，初步体会数字编码能够简洁、准确地表达信息的特点，落实“数感”和“应用意识”的核心素养。学习任务二感知生活中其他数字编码的应用活动3：举例分享，拓展认知教师活动：出示教材中银行卡、ISBN码、电话号码的图片，提问核心问题：“在我们的生活中，除了身份证号码，还有哪些地方用到了数字编码？这些编码分别在什么场合使用，它们可能传递了哪些信息？”引导学生结合课前“活动准备”中“选择一种生活中见过的数字编码，调查它表示的信息”的要求进行分享。

学生活动：学生根据课前调查，分享自己收集到的数字编码，如银行卡号、电话号码、图书ISBN号、邮政编码、学号等，并尝试解释其表示的部分信息。例如，有学生可能会说电话号码的前几位是区号（如010表示北京），ISBN是图书的编号等。活动4：归纳总结，理解意义教师活动：在学生分享的基础上，提问核心问题：“这些数字编码（身份证号、银行卡号、ISBN、电话号码等）有什么共同的特点？人们为什么要使用这些数字编码来表示信息呢？”引导学生思考并总结数字编码的作用和意义。

学生活动：思考并回答教师提出的问题，认识到数字编码具有简洁、唯一、规范、便于识别和管理等特点。理解数字编码是“人们根据实际需要，按照一定标准给事物编制的‘身份号码’”，能够高效、准确地传递信息。

【设计意图】：本活动通过拓展生活中的其他数字编码实例，让学生感受到数字编码在生活中的广泛应用。核心问题引导学生从具体实例上升到对数字编码共同特点和意义的抽象概括，帮助学生理解编码的本质——按照一定标准赋予事物特定含义的数字序列。这不仅丰富了学生对数字编码的认知，也培养了他们观察生活、联系实际的应用意识，进一步发展了数据分析观念和抽象思维能力。课堂练习观察教材中身份证号码的前六位"3701"，这组数字可能表示什么信息？银行卡号"1234567890123456"中，前四位数字通常代表什么？小明需要寄快递，快递单上的条形码数字有什么作用？请列举两种生活中常见的数字编码，并说明它们各自传递的一项关键信息。如果请你为班级图书角的每本书设计编码，你会用哪些数字信息？为什么？课堂总结本节课我们认识了数字编码，知道它就像事物的“身份号码”，是人们根据实际需要，按照一定标准编制出来的。我们了解到数字编码能表示很多重要的信息，而且有的编码对每个事物来说是唯一的、终身不变的。通过学习，我们还知道了生活中很多地方都能见到数字编码，它们让我们的生活更方便。希望同学们课后也能多观察，去发现更多数字编码里的秘密。课后任务基础性作业填空题：根据身份证号码的编码规则，公民身份号码的前六位数字表示（），第7-14位数字表示（）。选择题：生活中常见的数字编码“ISBN978-7-5640-0145-2”最可能对应的物品是（）。

A.银行卡B.电话号码C.图书D.身份证判断题：公民身份号码是每个公民唯一的、终身不变的身份代码（）。拓展性作业实践调查题：选择你生活中见过的一种数字编码（如银行卡号、电话号码、快递单号等），记录编码的具体数字，并尝试通过询问家长或上网查询，写出该编码中2-3位数字表示的信息（例如：电话号码“010-1234-5678”中，“010”表示北京区号）。设计创作题：为班级图书角的一本图书设计一个“班级图书编码”，要求包含图书类别（如“故事书”用字母G表示，“科普书”用字母K表示）、入库年份（如2024）和序号（如001），并写出你的编码规则（例如：编码“G-2024-001”表示2024年入库的第1本故事书）。参考答案及设计意图基础性作业答案：地址码（或地区代码）；出生日期码。

设计意图：直接考查教材核心概念，巩固对身份证号码基本结构的理解，落实基础知识记忆。答案：C

设计意图：结合教材中ISBN条形码的示例，通过选择题形式强化学生对生活中常见编码用途的识别能力，建立编码与实际物品的关联。答案：√

设计意图：针对教材中“公民身份号码是唯一、终身不变的身份代码”这一关键信息设置判断题，加深学生对编码唯一性和稳定性的认知。拓展性作业答案示例（以电话号码“021-5555-8888”为例）：“021”表示上海区号，“5555”表示局号，“8888”表示用户号。

设计意图：呼应教材“活动准备”中“调查生活中数字编码表示的信息”的要求，引导学生从生活中发现数学问题，培养信息收集与分析能力，体现“数学源于生活”的理念。答案示例：编码规则：“类别字母-年份-序号”，如“K-2024-005”表示2024年入库的第5本科普书。

设计意图：通过自主设计编码，让学生经历“制定规则—表达信息”的过程，深化对编码本质（按标准编制信息）的理解，培养逻辑思维和创新应用能力。板书设计数字编码：按标准给事物编制的"身份号码"特点：唯一、固定身份证号码结构：前6位：地区代码；中间8位：出生日期；后4位：顺序码及校验码生活中的编码：银行卡号、ISBN码、电话号码编码作用：标识身份、传递信息、方便管理编码规则：有固定格式、包含特定信息教学反思本节课以“数字编码”为主题，基于教材中的服务窗口场景、身份证、银行卡、ISBN条形码和电话号码等实例，引导学生理解数字编码在生活中的应用意义，如唯一性和标准编制，并通过活动准备调查生活中的数字编码，培养学生数学应用能力。课程基本完成了教学目标，学生能识别常见编码的含义。成功之处在于真实例子激发了学生兴趣，他们积极参与讨论，轻松理解抽象概念；活动设计有效促进了探究精神。不足之处是部分学生对编码规则如3701表示地区理解不深；时间管理不足导致调查活动未充分展开；个别学生生活经验缺乏影响编码应用的理解。今后需加强规则讲解和分组指导。认识数字编码教材分析1.知识内涵

本课时是“数与代数”领域中“数的应用”的延伸，通过身份证号码、邮政编码等生活实例，建立数字与信息的对应关系，为后续学习数据编码、信息提取奠定基础。教材以“说一说”“想一想”活动串联，先呈现身份证号码18位数字的结构（地址码、出生日期码、顺序码、校验码）及性别识别规则，配合编码结构示意图直观展示层级关系；再通过邮政编码6位数字的地域定位示例，构建“数字序列-信息含义”的对应模型；最后以双胞胎身份证号码差异、编码共同特点的问题引导深化理解。编排特点：从生活情境切入，以具体实例为载体，通过观察、分析、比较的逻辑线索，渗透“数字编码具有唯一性、规范性、简洁性”的核心思想，体现“具体-抽象-应用”的认知路径。2.素养内涵

本节课承载应用意识、数据意识、推理意识、符号意识四大核心素养，具体表现为：

（1）应用意识：通过身份证、邮政编码等生活实例，感受数字编码在信息识别、定位中的实际应用，体会数学与生活的联系；

（2）数据意识：引导学生从编码中提取地址、出生日期、性别等信息，理解数字序列承载数据含义，培养从数据中获取信息的能力；

（3）推理意识：通过分析双胞胎身份证号码差异（顺序码不同）、编码共同特点（固定位数、层级结构），经历观察-比较-归纳的推理过程，发展逻辑思维；

（4）符号意识：认识数字序列作为符号表示特定信息（如第17位数字符号表示性别），理解符号的抽象性和简洁性，建立“符号-信息”的对应观念。教学目标经历观察、分析数字编码的过程，认识编码的组成规则，理解0~9及X在编码中的表示作用，发展初步的数感和符号意识。通过比较不同编码的结构，发现编码的有序性和唯一性，提升归纳推理和逻辑思维能力。在探索编码意义的过程中，体会数字在生活中的应用价值，养成用数学眼光观察现实世界的意识。重点难点1.教学重点

认识数字编码的组成结构，理解编码中数字表示特定信息的规则。

2.教学难点

理解编码的唯一性和层级性特点，掌握数字与信息的对应关系。课堂导入谜题导入法：

教师活动：“老师收到一封‘神秘信件’——没有收件人姓名，只有一串数字邮局却准确送到了小明家！同学们，这串数字像密码一样，为什么能精准‘认出’小明？它藏着哪些身份信息？”

学生活动：好奇观察、小组轻声讨论，尝试猜测数字可能代表的含义（如“44”像广东、“1880”像年份）。

教师活动：“原来，生活中许多数字不是随便写的，而是按规则‘编’出来的‘身份证’！今天，我们就化身‘数字侦探’，破解编码背后的秘密！”

【设计意图：以真实感强的谜题情境激发探究欲，激活学生对数字“有含义”的初步感知，自然引出“数字编码”核心概念，为理解编码的结构性、唯一性与功能性埋下思维伏笔。】探究新知学习任务一探究公民身份号码的编码规则活动1：看一看，说一说——初识身份证号码教师活动：教师出示一张放大的身份证号码示意图（包含地址码、出生日期码、顺序码、校验码的标注，如教材图1），并提问：“同学们，我们每个人都有一个独一无二的身份标识，它就是公民身份号码。请大家仔细观察这张身份证号码的结构图，你发现了哪些数字？这些数字被分成了几个部分？每部分可能代表什么含义呢？”

学生活动：学生观察图片，独立思考后，小组内互相交流自己的发现。可能会有学生指出数字被分成了四组，每组数字的位数似乎有规律等。

教师活动：教师根据学生的回答，引导学生聚焦到教材中提到的四个组成部分：“同学们观察得很仔细，公民身份号码由18位数字组成，确实像大家说的那样，包含了四个重要的部分，它们分别是地址码、出生日期码、顺序码和校验码。（教师边说边在示意图上指认各部分名称）现在请大家结合教材中的描述和这张结构图，找一找：地址码是哪几位？它可能表示什么信息？出生日期码呢？”

学生活动：学生再次观察图片并阅读教材相关文字，尝试找出地址码（前6位）和出生日期码（第7至14位），并结合图片中的示例（如440524对应广东省、汕头市、潮阳县；18800101对应年月日），在小组内讨论这两部分数字可能代表的含义。

核心问题1：“地址码的6位数字是如何具体表示地区信息的？出生日期码的8位数字又是如何表示出生的年、月、日的呢？”

学生活动：学生代表发言，分享小组讨论结果，如地址码的前两位可能表示省，接下来两位表示市，再接下来两位表示县/区；出生日期码的前四位是年份，中间两位是月份，最后两位是日期。

教师活动：教师予以肯定，并强调出生日期码的格式（如年份是四位，月份和日期是两位，不足两位前面用0占位）。活动2：辨一辨，议一议——深挖顺序码与校验码教师活动：教师继续引导：“在身份证号码中，除了地址码和出生日期码，还有顺序码（第15至17位）和校验码（第18位）。请大家阅读教材，思考：顺序码中的第17位数字有什么特殊作用？校验码又有什么作用呢？”

学生活动：学生阅读教材中“其中第17位数字可以分辨性别，单数为男性，双数为女性”以及“校验码是由前17位数字计算得到的，可以用来判别号码是否正确，当校验码是10的时候就会写成罗马数字X”等内容，并在小组内交流。

核心问题2：“一对双胞胎的公民身份号码会一样吗？为什么？”（指向教材“想一想”第1题）

学生活动：学生针对此问题展开激烈讨论。部分学生可能会认为出生日期相同地址码也相同，号码就会一样。经过讨论，逐渐意识到即使是双胞胎，他们的顺序码（尤其是第15-16位）可能不同，因此公民身份号码不会完全一样。

教师活动：教师引导学生明确：“即使是双胞胎，他们在同一地区、同一日期出生，地址码和出生日期码相同，但顺序码是对同一地址码区域内、同年同月同日出生的人员编定的顺序号，所以双胞胎的顺序码通常是不同的，因此他们的公民身份号码是不一样的，这保证了每个公民身份号码的唯一性。”同时，教师简要介绍校验码的防伪作用，强调其由前17位数字通过特定公式计算得出。

【设计意图】本任务通过观察、讨论、辨析等活动，引导学生逐步探究公民身份号码的组成结构和各部分含义。核心问题的设计旨在激发学生的探究欲望，引导他们深入思考数字编码的逻辑性和唯一性。通过对双胞胎身份证号码是否相同的讨论，强化了对顺序码作用的理解，突破了“数字编码如何保证唯一性”这一难点。此环节指向培养学生的数据分析观念和逻辑推理能力，体现了“做中学”的教学理念，让学生在主动探究中建构知识，认识到数学与生活的密切联系。学习任务二探究邮政编码的编码规则活动1：比一比，找规律——解读邮政编码教师活动：教师出示邮政编码结构示意图（如教材图2，展示“4”“4”“8”“2”“6”“8”及其对应的地区层级），提问：“我们已经了解了公民身份号码的编码规则，现在请大家观察这张邮政编码的示意图，它由几位数字组成？这些数字是如何定位邮寄地址的呢？”

学生活动：学生观察图片，发现邮政编码由6位数字组成。结合图片下方的文字说明（第一个“4”对应“湖北省”，第二个“4”和“8”对应“荆门邮区”，“2”对应“沙洋县邮局”，“6”和“8”对应“五里镇支局”），小组合作探究6位数字分别代表的含义。

核心问题3：“观察邮政编码的6位数字，它们是按照怎样的层级关系来表示邮寄地址的？前两位、接下来的一位或两位、再接下来的一位或两位分别代表什么级别的行政区？”

学生活动：学生对比身份证号码的分段方式，尝试将6位邮政编码进行分段，并根据示例总结规律：前两位表示省（自治区、直辖市），接下来的两位表示邮区（或地级市），再接下来的两位表示县（市）邮政局及投递局（区）。学生代表上台指着示意图讲解自己的发现。

教师活动：教师根据学生的讲解进行补充和完善，帮助学生清晰理解邮政编码从大范围到小范围的层级编码特点。活动2：想一想，说一说——归纳编码共同特点教师活动：教师引导学生回顾刚才探究的公民身份号码和邮政编码：“通过对公民身份号码和邮政编码的研究，请大家思考并讨论：这些数字编码有什么共同的特点呢？”（指向教材“想一想”第2题）

学生活动：学生小组讨论后，尝试总结数字编码的特点，如：都是由特定位数的数字组成；每一位或几位数字都有特定的含义；编码具有唯一性，能准确标识信息；编码具有一定的规则和逻辑性等。

教师活动：教师组织学生进行全班交流，对学生的总结予以肯定和梳理，帮助学生形成对数字编码共同特点的清晰认识。

【设计意图】本任务通过对比公民身份号码，引导学生运用迁移的方法自主探究邮政编码的编码规则。通过观察示意图和合作讨论，学生能直观感知邮政编码的层级结构。核心问题3引导学生关注编码的内在逻辑和层级关系。最后对两种编码特点的归纳，有助于学生从具体实例上升到对数字编码一般规律的认识，培养了学生的观察比较能力、抽象概括能力和模型思想，使学生进一步体会到数字在信息表达和交流中的作用。课堂练习身份证号码由____位数字组成，包含地址码、____码、顺序码和____码。判断性别：身份证号第17位是____，表示____性（填"男"或"女"），出生日期是____年____月____日。邮政编码448268中，前两位"44"表示____，"448"表示____邮区。双胞胎的身份证号码会相同吗？为什么？观察身份证和邮政编码，它们的数字排列有什么共同特点？课堂总结本节课我们认识了数字编码，知道了公民身份号码由18位数字组成，包含地址码、出生日期码、顺序码和校验码，其中第17位数字能分辨性别，单数是男性，双数是女性，校验码可以判别号码是否正确。还了解到邮政编码由6位数字组成，用来定位邮寄地址。我们通过思考发现，数字编码有特定的规则和含义，能表达不同的信息。希望同学们课后也能多观察，发现生活中更多数字编码的秘密。课后任务基础性作业填空题

公民身份号码由____位数字组成，其中第____位数字表示性别（单数为男性，双数为女性），校验码可以是0~10中的数，当校验码为10时写成罗马数字____。选择题

邮政编码“448268”中，前两位“44”表示的是（）

A.邮区B.省C.县邮局D.支局判断题

（1）公民身份号码的前6位是出生日期码。（）

（2）校验码的作用是判别身份号码是否正确。（）拓展性作业问题解决

小明发现爸爸的身份号码是××××××19850312234X，妈妈的身份号码是××××××198605201127。

（1）爸爸的出生日期是____年____月____日，妈妈的出生日期是____年____月____日。

（2）爸爸的性别是____，妈妈的性别是____，判断依据是____。实践探究

生活中还有哪些常见的数字编码（如银行卡号、电话号码、图书ISBN号等）？选择一种你感兴趣的编码，通过询问家长或查阅资料，记录它的组成结构和每个部分的含义，并与家人分享你的发现。参考答案基础性作业18；17；X

设计意图：直接考查对公民身份号码基本