跨學科主題活動《為四川省的城市繪制道路圖》教學設計-2026-2027學年川教版（新教材）小學信息技術四年級上冊

跨學科主題活動《為四川省的城市繪制道路圖》教學設計-2026-2027學年川教版（新教材）小學信息技術四年級上冊學情分析四年級學生已經完成本冊“無處不在的數據”“大有用途的編碼”“數據的收集與處理”單元的學習，能夠理解數據、編碼的基礎概念，會對簡單數據進行收集、整理，具備基礎的小組合作探究能力。在地理學科學習中，學生初步認識省份、城市、交通道路，見過生活中的導航地圖、交通簡圖，但缺少把真實現實場景抽象成簡單模型的思維訓練。該年齡段學生樂于完成項目式實踐任務，對家鄉四川各市州充滿探究興趣，但面對多條件約束的綜合任務時，容易出現遺漏設計規則、不會結合數據開展設計的問題，對于將城市抽象為節點、道路抽象為連線的拓撲思維還需要教師一步步引導，同時在編碼設計、數據統計可視化方面還需要范例輔助。教材分析本課是2026秋川教版新版小學信息技術四年級上冊的跨學科主題活動，屬于“數據的收集與處理”單元的綜合實踐內容，融合信息科技、地理、數學多學科知識。教材以“為四川省21個市州繪制道路圖”為真實項目任務，教材文本依次給出四川省21個市州地理位置、各市州常住人口參考數據，明確道路設計三條硬性規則，講解圖例區分、道路編碼設計、道路數據統計、圖形化呈現等學習內容。教材把現實的交通路網抽象為節點與連線的簡易模型，引導學生把前面所學的數據收集、編碼、數據可視化知識綜合運用到真實問題解決當中，落實跨學科主題學習要求，引導學生體會數據可以支撐方案設計，感受信息科技服務現實生活，同時增進對家鄉四川的認知。核心素養目標依據《義務教育信息科技課程標準（2022版）》第二學段要求確立目標。1.信息意識：能夠讀懂四川省各市州地理位置、人口數據，明白數據是道路規劃的參考依據，知道地圖圖例可以把信息直觀展示出來，體會生活中地圖背后的數據價值。2.計算思維：可以把城市抽象為節點、道路抽象為連線，建立簡易拓撲模型；讀懂教材給出的道路設計約束條件，能夠按照條件完成路網設計，自主設計簡單的道路編碼規則。3.數字化學習與創新：以小組為單位完成完整項目流程，借助紙質素材或者繪圖工具完成道路圖繪制，對道路相關數據進行統計，嘗試用圖表展示統計結果，提升綜合實踐能力。4.信息社會責任：在任務中了解四川各市州，增強家鄉認同感；小組合作中學會分工協作，理解交通建設對各個地區發展的現實意義。教學重難點教學重點讀懂教材給出的四川省城市基礎數據與道路設計規則；將現實城市、道路抽象為節點與連線；按照條件完成道路圖繪制，自主設計道路編碼，完成簡單的數據統計。教學難點綜合多條約束條件開展路網設計，兼顧人口數據、區域連通要求；理解拓撲抽象思想，把現實復雜地圖簡化成功能清晰的簡易道路圖。教學過程情境導入，揭示本課教材學習內容教師出示教材當中四川省行政區劃簡化圖，投影展示教材本活動開篇段落文字：“我們生活的四川省一共有21個市州，各個城市依靠公路、高速相互連通。如果我們化身小小交通規劃師，結合人口數據，為四川的城市設計一套合理的道路網絡，繪制道路圖，我們該怎么做呢？”。師：同學們，大家平時出行，會借助導航軟件查看道路地圖，大家想一想，一張交通道路圖里面，都會包含哪些信息？

生：會有城市名字、高速公路、普通公路，還有圖例告訴我們不同線條代表什么道路。

師：回答得很好。大家看教材，今天我們的跨學科主題活動，就是要完成一項真實任務：為四川省的城市繪制道路圖。請大家翻開教材對應頁面，我們一起來讀一讀教材給我們提出的項目總任務。教師帶領學生齊讀教材任務文本，向學生說明，這個任務不是隨意畫畫，我們需要用到前面學過的數據、編碼知識，還要結合地理知識，要嚴格遵守教材給出的設計要求。

師：大家看教材上面的表格，表格當中記錄了四川21個市州的常住人口數據，誰能說一說，這份人口數據，對我們設計道路會起到什么作用？

生：人口多的城市，來往的人更多，需要更多的道路。

師：沒錯，人口數據就是我們做規劃的重要參考，這就是用數據來支撐我們的設計。設計意圖：依托教材原文創設小小交通規劃師的情境，直接呈現教材任務與素材，通過師生問答喚醒學生生活經驗，讓學生明白數據和設計任務之間的聯系，明確本節課項目學習的大方向。研讀教材，拆解道路設計規則，認識拓撲抽象教師引導學生聚焦教材中的三條硬性設計要求，逐條進行講解。教師在黑板繪制簡易示意圖，用小圓點代表城市，線條代表道路，向學生演示什么叫節點、連線。師：教材第一條要求：常住人口多于500萬人的城市，必須要有至少2條高速公路與其他城市相連，至少要有2條普通公路與其他城市相連。大家看教材數據表，找一找，哪些城市人口超過500萬？

生：成都、綿陽、南充、達州、宜賓這些城市。

師：很好，也就是說，這些人口大市，高速、普通公路的連接數量不能少于規定數量。接著看教材第二條：甘孜藏族自治州、阿壩藏族羌族自治州、涼山彝族自治州這三個州，每一個州，都必須有一條高速公路連接省會成都。大家思考，教材為什么會設置這樣一條規則？

生：讓偏遠地區也可以通過高速和省會連通，出行更加方便。

師：理解得很到位，交通規劃需要兼顧不同地區的發展。教材第三條要求：任意兩個城市之間要有路可通。哪位同學說一說，“任意兩個城市有路可通”是什么含義？

生：不管選哪兩個城市，都可以通過道路，中間經過別的城市走過去，不能出現某一塊城市完全和其他城市斷開。教師結合教材案例簡圖，對比真實的四川地圖和教材簡化之后的節點連線示意圖。

師：大家觀察，真實地圖上面有山川、河流、建筑，但是教材的簡化道路圖只留下圓點（城市節點）和線條（道路）。想一想，我們把真實地圖變成這種節點連線圖，去掉了什么，保留了什么？

生：去掉了山、河流這些風景，保留城市位置和城市之間的道路連接關系。

師：這就是信息科技當中很重要的抽象思維。我們把復雜現實問題，提取關鍵信息，去掉無關細節，變成簡單模型，方便我們分析問題。我們繪制道路圖，不需要畫山川風景，重點要體現城市和城市之間如何連通。設計意圖：逐句解讀教材文本，通過問答拆解全部設計約束條件，結合黑板示意圖講解節點、連線的拓撲抽象概念，突破難點，讓學生讀懂教材的設計邏輯，避免后續實踐環節遺漏規則。小組分工，研讀教材圖例要求，完成道路草圖繪制教師展示教材圖例示例，教材明確：綠色線條代表高速公路，黑色線條代表普通公路。教師向學生說明圖例的作用，圖例就是地圖的說明，看地圖的人通過圖例，看懂每一種線條代表的道路類型。師：教材告訴我們，高速用綠色，普通公路用黑色。如果我們不設置圖例，別人拿到我們畫的圖，會出現什么問題？

生：分不清哪條是高速，哪條是普通公路，看不懂我們的道路圖。

師：所以完整的道路圖，必須配套圖例。接下來我們以四人為一個小組，扮演交通規劃小組。小組內部先簡單分工，有的同學負責對照教材城市位置表確認城市位置，有的同學對照人口數據表核對條件，有的同學負責繪制草圖。請大家利用教材當中的空白城市點位底圖，先畫出草圖，草圖階段就要滿足教材的三條設計規則。教師巡視各個小組，針對小組出現的典型問題進行點撥。

遇到小組忽略三州高速連接成都的條件，教師提問：“請大家回看教材第二條規則，看一看甘孜、阿壩、涼山，有沒有高速線路連到成都？”

遇到小組出現部分城市孤立，無法和其他城市連通，教師提問：“請大家對照教材第三條要求，檢查，是不是任意兩座城市都可以通過道路走到一起？”

遇到人口大市道路數量不足，教師引導學生回到教材人口表格，再次核對城市人口，補充道路。學生以小組形式，對照教材提供的21個市州位置、人口數據，在底圖上用綠色、黑色線條繪制高速、普通公路，完成道路草圖，小組內部互相檢查草圖是否全部滿足教材的三條規則。設計意圖：落實教材實踐任務，采用小組合作模式，依托教材給出的底圖、數據開展實操；教師以提問引導學生回歸教材規則自查，而不是直接給出答案，培養學生閱讀教材、依據規則開展實踐的習慣。學習教材道路編碼內容，自主設計編碼規則教師帶領學生閱讀教材“道路編碼”板塊文本。教材提出：為了方便管理每一條道路，我們可以給每一條道路設計專屬編碼。師：同學們，前面單元我們學習過編碼，想一想生活里面，哪些地方用到編碼？

生：學號、身份證號、商品條形碼。

師：編碼可以給每一個事物獨一無二的編號，方便記錄、統計。那我們畫出來的一條條道路，同樣可以做編碼。大家看教材給出的編碼小提示，編碼可以包含道路類型、起點城市、終點城市信息。比如高速道路，可以用字母G開頭，普通公路可以用字母S開頭，后面接上城市編號。教師出示教材當中的簡易編碼案例：G?CD?MY，G代表高速，CD代表成都，MY代表綿陽，代表成都通往綿陽的高速公路。

師：我們小組能不能參考教材的案例，設計屬于本組的道路編碼規則？大家要想清楚，編碼里面每一部分代表什么含義，寫在學習單上。編碼規則要清晰，小組里面每一個成員都看得懂。

生小組討論，確定本組編碼規則，給草圖上面每一條道路編寫編碼。教師巡回查看，對編碼設計出現混亂的小組進行引導。

師：大家想一想，如果編碼沒有統一規則，有的寫文字，有的寫數字，會帶來什么麻煩？

生：記錄數據的時候會混亂，分不清道路。設計意圖：對接教材編碼板塊，串聯本冊第二單元編碼舊知，實現知識遷移；借助教材案例降低編碼設計難度，通過問答讓學生理解編碼的現實意義。參照教材，開展道路數據統計與簡單可視化教師引導學生閱讀教材的數據統計板塊內容。教材要求：統計人口大于500萬城市連接的高速數量、普通公路數量，把統計出來的數據整理成表格，還可以進一步把表格數據變成簡單柱狀圖。教師在黑板繪制簡易統計表格，復刻教材表格樣式，表頭為：城市名稱、高速公路連接數量、普通公路連接數量。

師：我們已經畫好了道路，給道路編好了碼。現在我們按照教材的要求，統計人口500萬以上城市的道路數量。小組內，一位同學數一數對應城市的高速條數，另一位同學數普通公路條數，填寫統計表。統計完成之后，我們可以把表格的數據轉化成圖形，也就是數據可視化，讓數據一眼就能看明白。師：大家想一想，把表格數據畫成柱狀圖，相比單純看數字表格，有什么好處？

生：可以直觀對比不同城市道路數量多少。各小組完成數據統計，一部分小組在紙質學習單上繪制簡易柱狀圖；條件允許的小組，借助數字化繪圖工具，錄入統計數據，生成圖表。小組把編碼、統計表、可視化圖表，和繪制的道路圖組合在一起，形成完整的小組項目作品。設計意圖：落實教材的數據統計、可視化實踐要求，復習第三單元數據處理相關知識，完整復現教材“繪制道路—編碼—統計—可視化”完整項目流程，實現多知識點綜合運用。小組內部復盤，對照教材標準自查作品教師引導各個小組對照教材的全部要求，逐條自查自己小組的完整作品。

師：請大家對照教材，我們一起來自查：第一，21個市州的位置是否準確；第二，三條道路設計規則是否全部做到；第三，有沒有圖例區分高速和普通道路；第四，道路編碼規則是否清晰；第五，人口大市的道路統計表是否完成。如果有不符合教材要求的地方，小組內進行修改調整。小組內部互相交流，修改完善本組道路圖、編碼、統計圖表。設計意圖：引導學生以教材為評判標準，開展自我檢查，強化項目式學習完整閉環，鞏固本課全部學習要點。課堂小結本節課我們化身小小交通規劃師，完成跨學科主題活動《為四川省的城市繪制道路圖》。我們認真研讀教材給出的四川省城市位置、人口數據，