【原】【趣味探究】各行各业都在用二维码，最终二维码会用完吗？完整活动设计，学了即可上手！（适合3-6年级）

【题记】

儿童的名字叫“今天”，儿童的名片是“梦想”，儿童的工作在“玩耍”。

总有几分钟，你愿意拿一年的光阴去换取；总有几颗泪，你愿意拿一天的抽泣去代替；总有一段景，你愿意拿全部的力量去铭记；总有一句话，你愿意拿所有的夜晚去复习……

【探究目的】

本教学游戏配合“统计与可能性”。通过本次趣味探究活动，让3-6年级的学生了解二维码的基本知识，包括二维码的定义、种类和标准化情况，并通过实际案例分析，让学生了解二维码在各行各业的应用，从而加深对二维码的理解。提高学生数据收集与整理能力和对大数据的意识，培养学生思维的灵活性和开放性，拓展学生数学学习的视野。最后，引导学生思考二维码的未来发展，培养学生的创新思维和预测能力。

【教学思路】

下面明天我用“尝试反馈法”的教学理念来设计本课的探究活动。

“尝试反馈法”是一种基于学生自主实践的教学方法，旨在通过让学生尝试解决问题并得到教师的及时反馈，从而促进学生的学习和发展。通过这一方法的教学，引导学生全面了解二维码的基本知识、应用案例和未来发展，同时也可以通过实际操作和使用来加深对二维码的理解和掌握。在设计教学案例时，可以采用以下步骤：

1. 明确目标

首先需要明确本节课的教学目标，即学生需要掌握哪些知识和技能。例如，在本例中，教学目标是让学生了解二维码的基本概念和应用场景，能够通过趣味探究的方式，了解各行各业都在使用二维码，以及二维码的发展趋势。

2. 提出问题

根据教学目标，设计一些与本节课相关的问题。例如，“你认为二维码的应用场景有哪些？”、“你有没有遇到过使用二维码的问题？如何解决？”等。

3. 分组活动

将学生分成若干小组，每组选择一个问题进行研究。教师可以提供一些相关的材料和资源，如图片、视频等素材，以帮助学生更好地理解问题。主要有以下几个方面：

二维码定义和种类。教师通过PPT或视频资料介绍二维码的定义，以及标准化的QR码、PDF417码等种类，让学生了解二维码的基本知识。同时，教师可以准备一些不同种类的二维码实物，如支付码、网站链接码等，让学生直观了解二维码的形态和用途。

二维码应用案例。教师引导学生分析各行各业使用二维码的场景和案例，如支付、社交、电商、交通等，让学生了解二维码在不同领域的应用情况。可以借助PPT或视频资料来展示不同领域中二维码的应用案例，也可以邀请一些相关行业的专家或从业者来分享他们的实际应用经验。

二维码未来发展。教师让学生探讨二维码在未来的发展趋势和前景，培养学生的创新思维和预测能力。可以提供一些相关的资料和数据，让学生更加有信心和依据地进行预测和探讨。

4. 延续探索

学生在小组内进行自主实践和探索，尝试解决问题。例如，在超市分组活动中，一组同学可以选择在超市购物时使用二维码支付，另一组同学可以选择在超市购物时使用二维码扫描商品条形码获取商品信息。学生可以通过观察、实验、讨论等方式来探索问题的解决方法。在这个过程中，教师可以引导学生提出自己的想法和建议，鼓励他们进行合作和交流。

5. 反馈总结

教师在总结环节中回顾本次教学案例的主要内容和收获，让学生巩固所学到的知识和技能，并鼓励学生在实际生活中应用二维码，提高自己的生活和工作效率。教师在课堂上对学生的实践探索进行及时反馈和总结。例如，在超市分组活动中，支付小组的同学可以在分享环节中介绍他们使用二维码支付的优点和注意事项；扫描商品信息的小组同学可以在分享环节中介绍如何通过二维码获取商品信息。同时，教师还可以鼓励其他同学提出自己的看法和建议，以促进学生的互动和交流。

6. 拓展延伸

根据学生的反馈和讨论结果，教师可以进一步拓展延伸本节课的内容，如引导学生思考二维码的未来发展趋势、如何保护个人信息安全等问题。同时，教师还可以鼓励学生在日常生活中多关注二维码的应用，以巩固和拓展本节课的学习成果。

【资源准备】

1.PPT或视频资料：用于介绍二维码的基本知识和应用案例。

2.实物展示：准备一些不同种类的二维码实物，如支付码、网站链接码等，让学生直观了解二维码的形态和用途。

3.讨论材料：准备一些与二维码未来发展相关的问题，引导学生进行探讨和思考。

【学生预期评估】

1.参与度评估

观察学生在教学活动中的参与度，鼓励每个学生积极发言、提问和讨论。观察学生在分组讨论和全班分享环节的表现，评价学生的合作能力和分享表达能力。

2.应用能力评估

通过实际操作考察学生使用二维码的能力，如使用手机扫描二维码等。通过学生的提问和讨论，评价学生对二维码的理解程度和思考能力。

3.创新思维评估

根据学生的讨论和思考结果，评估学生的创新思维和预测能力。通过学生对其他学生及教师观点的评价与反思总结情况，评价学生的信息聚敛、筛选与信息设计能力。

【探究过程】

一、基本玩法

如今，生活与出行，支付码、名片码、健康码、校园码、乘车码、租用充电宝码等等，简直是无“码”不行了！

那么，同学们知道二维码的由来吗？

据有关资料，二维码是由Denso公司于1994年9月研制的一种矩阵二维码符号。其实，二维码它是由不同数量的方格组成的矩阵，因为矩阵的排列组合较多，就会形成不同的二维码。

下面的图示是最小的矩阵，它是由一个4×4方格组成的：

现在的二维码有40个不同的版本。最小为21×21、最大为177×177矩阵。比如我们常见的微信名片就是37×37 的矩阵，微信的付款码是 25×25 的矩阵。

现在，我们数学游戏的探究主题是——

如果一个格子有黑、白两种图形，那么在4×4方格组成的矩阵中，可以组成多少种不同的图形呢？

二、尝试指导

我们可以这样想：一个格子有黑、白两种颜色，就说明有两种可能，两个格子就是四种可能，三个格子就是8种可能，四个格子就是16种可能。所以，四宫格能够组成24组合，即一共可以组合16种不同的图形，即16种不同的组合。

同学们可以自己在一个方格纸上试着画一画，再按自己的思路去仔细想一想（可以和上面的图形排列不同），看看是不是也有这16种不同的图形。

三、深入探究

顺着上面的思路继续想下去，如果是九宫格，那么会有多少种不同的图形呢？

同学们也许已经有答案了，应该有29组合，即一共可以组合512种不同的图形。

上面已经提到，微信付款码是 25×25 的矩阵（如下图），那么它可能组合成多少种不同的二维码图形呢？

进一步地，我们想一想：这么多付款二维码，如果一起用下去，能被全部使用完吗？

四、拓展延伸

以下是同学们通过拓展深究得出的答案。

每一排有 25 个方块，共 25 列，除去定位用的方块和冗余纠错的方块等，还剩下478 个方块。按照二进制，每个方块只有黑或白两种选择，所以 478 个小方块理论上一共可以组合2⁴⁷⁸ 个二维码。也就是一个25×25矩阵可以生成的二维码个数是：

780437137578998057845399307448291576437149535666242787714789239906342934704941405030076525765872992789956732780351655723861993919822071326572544（个）

这个数据太大了，以至于我们无法把它读出来。

假设微信一年会用掉6000亿个二维码，那么微信要用掉25×25这个矩阵产生的二维码，需要多少年呢？

我们也来算一下：2478÷6000亿=1.301×10132 年

上面是一种用“指数”表达大的数据的方法，10的右上角的指数是“132”，就说明要在这个数据后面写上132个“0”，每个“0”代表把这个数据扩大10倍。所以，这个庞大的数值，说明应该是超多的亿亿亿亿年才行，说明微信二维码是够“子子孙孙、子子孙孙、子子孙孙……用上不知多少年了！

而且，到了快要用完的时候，说不定又有新的发明，还用愁会被用完吗？

【探后反思】

关注学生的反馈和兴趣点，灵活调整教学策略，保持学生的学习兴趣和积极性。

在实际操作环节，注意安全和操作规范，确保学生正确使用二维码。

引导学生进行深入思考和讨论，鼓励不同观点的碰撞，培养学生的批判性思维和创新能力。