探索二维码
STEAM活动
类别: 科学
类型: STEAM活动
费用:免费
城市: 葫芦岛
地址:新台门中学
时间:2018-11-15

二维码在哪里

二维码和解码表.xlsx


除特别声明外,活动分享和方案均采用知识共享署名-相同方式共享 4.0 国际许可协议进行许可。

活动简述:

这是一个利用ipad完成的综合实践活动,融合了steam教育的理念。在这个活动中,学生可以了解二维码的历史,二维码的作用和价值,还能够理解二维码的编码原理。学生需要应用用数学方面的坐标知识来解决问题,并且从中直观的认知二进制,编码等信息科学的基础原理。

二维码的应用越来越广泛,而探究其基础原理,却是很简单的坐标系知识的应用。这就为小学生提供了一个可以理解和探索的主题。如果能通过这样的活动,帮助学生一窥信息技术和数学之间的关系,应该是很有意义的。

使用app:

excel、powerpoint(wps)、思维导图工具、浏览器(Safari)。

1、揭示主题

哪些同学家里有智能手机?

哪些同学经常玩手机?

利用excel生成统计图。

熟悉智能手机的同学,对二维码一定也不陌生。(呈现二维码大图)

你们都从哪里见过二维码?

--呈现一些应用场景。(可以配合ipad播放一些图片。可以自己拍一些,网上搜图合适的内容不多。)

例如:扫码支付、扫码下载、扫码关注等等日常使用二维码的场景。

二维码,顾名思义,它是一种编码。本质上,它是一种信息。看这个二维码,我们应该没有人能够用眼睛直接读取出它里面的信息,但是手机却可以。我们今天就一起来探索一下这是如何做到的。

2、ppt+音频,了解二维码(下面是ppt的纲要,ppt源文件附在教案后面)

使用ipad的wps打开ppt文件。阅读ppt上的内容。了解二维码的发明过程和背景知识。

  • 任何新事物的产生都需要一定的前提条件。二维码的发明也是如此。

  • 二维码的前辈是这个:条形码。

  • 因为条形码能容纳的信息量有限,所以需要新的图像编码。

  • 于是,一个日本人设计了在两个方向都可以表达信息的新的图形编码方式。这就是二维码。

  • 日本人发明了二维码,而我们中国人则充分挖掘了二维码的作用。其中一个最重要的应用就是:支付。

  • 必需要提到的是微信和支付宝。扫码支付是二维码为大多数人认识,接受并使用的最大推动力。

  • 而这一切的基础则是智能手机的普及和移动互联网的快速发展。

  • 我们给二维码的应用找到了更多的可能性。

  • 二维码,成为连接现实世界和网络世界的重要入口。

3、扫码实战。

使用ipad或其他设备扫描一个二维码:欣赏一段唯美的科普视频《鲸落》。

【也可以选择其他内容,事先使用二维码生成软件制作出二维码,并打印出来。】

4、活动1:二维码寻宝,理解二维码的编码机制(使用移动终端扫码)

提前将班级的学生分成若干小组。建议4-6人一组。后面的活动都将以小组为单位。抽签或者推选出每个小组的组长。

通过二维码这个入口,我们可以快速的链接到网络上的某个内容。而这种方便又充满创造力的方法原理却非常简单。我们将通过一个游戏活动来探索它的原理。这个活动叫做“二维码寻宝”。我们按照下面的步骤来进行。

  • 扫描二维码,获取藏宝图。

  • 根据藏宝图的信息,寻找线索。

  • 找到属于自己的“藏宝”。

【所谓的藏宝图就是班级座位分布图,可以采用表格形式,行列根据班级座位的分布情况设置,然后在需要设置“宝藏的表格上做上标记”,提前将“宝藏”-可以是一张卡片或者其他什么东西用双面胶固定在桌子下面,注意不要让学生看到。尽量让每个小组拿到的藏宝图是不同的。这个步骤是让学生理解二维码的编码原理和日常儿童接触的事物之间具有密切的联系。】

小组讨论:说说看,你们组是如何找到宝藏的?

【引导学生清晰、完整的进行表述。根据学生的描述来进行评价。帮助学生认识到他们学习过的“坐标”和二维码之间的关联。】

二维码就像教室里摆放的桌椅,按照行列整齐的摆放。每个小格子都可以用一个坐标来描述位置。二维码的发明者是不是从中得到启示我们不清楚,但是二维码的基础原理确实和我们每天都熟悉的桌椅摆放是一样的。

就像我们刚才在寻宝活动中拿到的宝图一样,通过在不同的格子做上标记,二维码就可以表达信息。因为二维码的格子非常多,所以能表达的信息量也比我们的藏宝图大得多。

5、活动2:破译二维码,理解二维码的解读机制

每个小格子有什么特点呢?对于每个小格子,只有两种可能的状态,要么是黑的,要么是白的(有颜色或者没有颜色)

这两种状态可以用0和1两个数字来描述,我们把白的定义为0,黑色的定义为1,二维码就可以转换成数字编码。这样计算机的处理器就可以对这串编码进行解读和计算了。

我们来进行第二个探索活动,这是个角色扮演活动,你们需要扮演的角色非常有挑战性-那就是要扮演手机的“处理器”。用你的大脑代替机器,完成二维码解码的过程。

  • 使用wps打开文件,获取每个小组的二维码(这是简化版的二维码,由一个5*5的表格组成)

  • 根据二进制原理,把二维码转换成数字编码。学生需要做的就是给出黑色表格的坐标。

  • 对照解码表格,将数字编码和文字信息对应起来。

  • 将各个小组解码出的信息组合成完整信息。

信息是一首完整的古诗(白日依山尽,黄河入海流,欲穷千里目,更上一层楼)

完成这些活动以后,同学们对二维码的理解也可以更上一层楼了我们了解了二维码是如何编制的,使用了怎样的原理,又是如何解读的。这看起来复杂神秘的高科技产物,本质上的原理却是如此简单。我们从中可以看到数学是如何发挥作用的,也看到了数学和计算机科学之间密不可分的联系。

6、可选活动1:用思维导图记笔记()

根据这次活动,我们可以用思维导图来总结一下。使用思维导图软件,为本课制作一个笔记吧。

【如果学生学习过思维导图软件的使用,可以使用这个活动。】

7、可选活动2:为喜欢的内容制作二维码

让儿童把自己喜欢的网络资源通过二维码制作工具制作成二维码。打印出来,粘贴在教室里面。


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