数字技术应用课程集体备课教学设计（一）：第一单元 探索数字世界-数字技术应用基础

趣味解码数字世界——“初识数字技术”沉浸式教学设计广州市技师学院人工智能专任教师

徐伟一、教学背景（一）内容简介本课程围绕“初识数字技术”核心主题展开，依托数字技术相关基础内容，聚焦数字技术的概念、发展历程与典型应用、信息系统的组成、数制转换以及信息编码与存储单位等核心知识点。通过趣味游戏体验、实操练习、小组协作等多样化教学形式，将抽象的数字技术概念转化为具象可感知的学习内容，帮助学生建立对数字技术的基础认知框架，理解数字技术在生活、学习和工作中的重要价值，为后续深入学习数字技术相关知识奠定基础。（二）课程简介为顺应数字时代发展趋势，落实素质教育要求，培养学生的数字素养与技术应用能力，本课程面向学生设计数字技术启蒙课程。课程以“夯实基础、激发兴趣、学以致用”为核心，以生活中的数字技术现象为切入点，将知识点与实际应用场景紧密结合。通过引导学生参与游戏设计、数制换算实操、信息编码探究等活动，帮助学生掌握数字技术的基础概念与核心技能，提升学生运用数字技术分析和解决简单问题的能力，培养学生对数字技术的探索热情和创新意识，助力学生更好地适应数字社会。二、教学目标（一）知识目标能够清晰阐述数字技术的定义，准确列举数字技术的主要类型（数字存储、处理、传输、展示技术）及典型应用领域（医疗、教育、娱乐、工业等）。掌握信息系统的基本组成要素（硬件、软件、通信网络、信息资源），理解各要素的功能与相互关系。熟练掌握二进制数、十进制数、十六进制数的基本概念及相互转换方法，能准确完成不同数制间的换算。了解信息编码的常见形式，明确存储单位的概念（位、字节、KB、MB等），并能熟练进行存储单位的换算。（二）能力目标通过参与“猜猜你的生肖”游戏设计与制作，提升将数字技术知识转化为实践成果的能力。借助小组合作完成数制转换练习、信息系统组成分析等任务，增强团队协作能力与问题解决能力。在课堂互动、成果展示等环节中，提升语言表达能力，能够清晰、准确地阐述自己的思考过程与学习成果。（三）情感目标感受数字技术在生活中的广泛应用与便捷性，激发对数字技术的学习兴趣和探索欲望。体会数字技术对社会发展、生产生活方式的深刻影响，增强对数字社会的适应能力与认同感。培养严谨细致的学习态度和科学探究精神，为未来进一步学习数字技术、参与数字社会建设奠定良好的情感基础。三、教案设计（一）教学思路本次课程以“趣味导入—知识探究—实践应用—总结升华”为主线，构建“感知—理解—运用”三阶段教学逻辑。首先通过趣味游戏激发学生的学习兴趣，引导学生感知数字技术的奥秘；其次，围绕核心知识点，通过案例分析、理论讲解、实操演示等方式，帮助学生理解数字技术的基础概念与原理；最后，通过游戏制作、小组任务等实践活动，让学生运用所学知识解决实际问题，实现知识的内化与迁移。同时，融合“理论与实践、课堂与生活、个体学习与小组协作、传统教学与数字工具”四维教学模式，契合学生具象思维为主、注重实践体验的学习特点，实现“知识掌握—技能提升—素养培育”三位一体的教学目标。（二）教学策略游戏化教学策略：以“猜猜你的生肖”互动游戏为核心线索，贯穿课前、课中、课后，将数制转换等抽象知识点融入游戏设计与制作过程，让学生在趣味体验中主动探索知识，降低学习难度。情境化探究策略：创设生活中的数字技术应用情境（如在线教育、远程办公、智能导航等），引导学生结合自身经历分析信息系统的组成，感受数字技术的实用价值，激发探究欲望。实操强化策略：针对数制转换、存储单位换算等核心技能，设计阶梯式实操任务，从基础换算到综合应用，逐步提升学生的实操能力，通过即时练习与反馈，巩固所学知识。（三）教学资源教学环境：采用小组式座位布局，方便学生讨论与协作；教室配备多媒体设备（投影仪、电脑）、白板、卡片制作工具（卡纸、彩笔、剪刀、胶水）等；搭建课堂互动平台（如学习通、在线答题工具）。数字资源：“猜猜你的生肖”游戏演示视频、数字技术应用案例短视频、数制转换教学动画、在线答题题库、教学PPT等，提前上传至学习通资源库供学生预习与复习。文本资料：数字技术基础知识点手册、数制转换规则对照表、信息系统组成示意图、游戏卡牌制作模板、实操任务单等。实践资源：校园内的数字技术应用场景（如校园一卡通系统、多媒体教室设备）、校外数字技术应用案例（如超市收银系统、医院挂号系统）等，供学生观察与探究。四、教学安排（一）课前预习任务1：体验趣味游戏，初探数字奥秘学生通过学习通观看“猜猜你的生肖”游戏演示视频，自主尝试参与线上模拟游戏(教师使用AI生成网页游戏），记录游戏规则与自己的疑问（如“为什么回答4个问题就能猜出生肖？”），并在讨论区留言。任务2：预习基础知识点学生阅读数字技术基础知识点手册，结合学习通中的教学动画，初步了解数字技术的概念、二进制数的基本特点，尝试完成1-2道简单的十进制数转二进制数题目，为课堂学习奠定基础。（二）课中学习趣味导入：游戏探秘，引出主题教师现场演示“猜猜你的生肖”游戏，邀请2-3名学生参与互动，在学生感受到游戏奇妙之处后，提问：“这个游戏背后隐藏着什么技术原理呢？”引导学生结合课前预习分享自己的猜想，随后通过互动平台生成“数字技术关键词”词云图（如二进制、编码、转换等），引出本课主题——初识数字技术。知识探究一：数字技术与信息系统（1）教师结合PPT讲解数字技术的定义、主要类型及典型应用领域，播放数字技术应用案例短视频（如人工智能医疗诊断、在线教育直播、工业机器人生产等），引导学生联系生活实际，补充自己身边的数字技术应用案例。（2）展示信息系统组成示意图，讲解硬件、软件、通信网络、信息资源四大要素的功能，以校园一卡通系统为例，让学生分组讨论：“校园一卡通系统中，哪些属于硬件？哪些属于软件？通信网络和信息资源分别发挥了什么作用？”每组派代表发言，教师总结点评，强化学生对信息系统组成的理解。知识探究二：数制转换与信息存储（1）教师通过教学动画演示二进制数、十进制数、十六进制数的基本概念及对应关系，重点讲解十进制数与二进制数的转换规则（“除2取余、逆序排列”“乘2取整、顺序排列”）、二进制数与十六进制数的转换规则（“取四合一法”），结合实例进行分步演示。（2）发放数制转换实操任务单，学生以小组为单位完成阶梯式任务：基础层（3道十进制数与二进制数互转题目）、进阶层（2道二进制数与十六进制数互转题目），教师巡视指导，针对共性问题集中讲解。（3）讲解信息编码的概念及常见形式，介绍存储单位（bit、Byte、KB、MB、GB等）及换算关系，通过“1GB等于多少MB？一张普通照片约5MB，1GB的U盘能存储多少张这样的照片？”等实际问题，让学生快速掌握存储单位换算方法。实践应用：小组协作，制作游戏卡牌（1）教师发放游戏卡牌制作模板与任务说明，明确制作要求：以小组为单位，基于数制转换原理，制作一套“猜猜你的生肖”游戏卡牌，卡牌需包含问题卡片与生肖卡片，体现二进制编码逻辑。（2）各小组分工合作（设计卡片内容、绘制卡牌、验证游戏可行性），教师巡视指导，帮助学生解决制作过程中遇到的问题（如编码逻辑错误、卡片设计不合理等）。（3）每组派代表展示本组制作的游戏卡牌，邀请其他小组参与测试，分享制作思路与遇到的问题及解决方案，教师进行点评与优化建议。总结升华：梳理知识，展望应用教师通过思维导图梳理本课核心知识点（数字技术概念→信息系统组成→数制转换→信息存储），强调重点与难点；提问：“通过今天的学习，你认为数字技术还能应用在哪些场景？”引导学生拓展思维，激发对数字技术进一步学习的兴趣，鼓励学生在生活中主动观察与运用数字技术。（三）课后复习任务1：巩固技能练习学生完成学习通中的数制转换与存储单位换算专项练习题（10道基础题+5道提升题），系统自动批改并生成错题解析，学生针对错题进行复盘总结。任务2：拓展实践探究学生以小组为单位，观察生活中的某一数字技术应用场景（如超市收银系统、手机支付功能、智能家电等），分析其涉及的数字技术类型、信息系统组成，撰写一份简短的探究报告（200-300字），并上传至学习通。任务3：优化游戏卡牌结合课堂点评建议，各小组进一步优化“猜猜你的生肖”游戏卡牌，可增加新的生肖或调整问题设计，下节课进行班级游戏大赛。五、教学总结（一）教学效果认知层面：学生能够准确阐述数字技术的概念、信息系统的组成、数制转换规则及存储单位换算方法，大部分学生能独立完成基础知识点的识记与理解，对数字技术的应用场景有了更全面的认识。能力层面：通过游戏制作与实操练习，学生的动手能力、小组协作能力得到提升，多数学生能熟练完成不同数制间的基础换算，部分学生能灵活运用所学知识解决简单的实践问题（如游戏卡牌设计）。情感层面：趣味游戏与生活案例激发了学生的学习兴趣，学生对数字技术的探索欲望明显增强，能够主动关注生活中的数字技术应用，初步形成了严谨的学习态度与科学探究精神。（二）创新亮点游戏化贯穿教学全程：以“猜猜你的生肖”游戏为核心线索，将抽象的数制转换等知识点融入游戏体验与制作过程，打破了传统数字技术教学的枯燥感，让学生在“玩中学、做中学”。一体化教学：注重理论知识与实践应用的结合，通过“知识点讲解—实操练习—游戏制作—场景探究”的闭环设计，让学生从理解知识到运用知识，实现知识的内化与迁移。多维互动提升参与度：借助线上互动平台、小组讨论、成果展示等多种互动形式，充分调动学生的积极性，营造了轻松活跃的课堂氛围，满足了不同学生的学习需求。（三）反思改进差异化教学需加强：部分学生对