《系統(tǒng)奧秘知多少》教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年泰山版(2024)小學(xué)信息科技六年級(jí)上冊(cè)《系統(tǒng)奧秘知多少》是泰山版(2024)小學(xué)信息科技六年級(jí)上冊(cè)第一單元《身邊的控制系統(tǒng)》中的課文。本單元以“身邊的控制系統(tǒng)”為核心主題，旨在引導(dǎo)學(xué)生從生活實(shí)際出發(fā)，認(rèn)識(shí)控制系統(tǒng)的基本概念、組成與工作原理，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息科技思維觀察、分析和解決生活中實(shí)際問題的能力，是小學(xué)階段信息科技課程中“技術(shù)與工程實(shí)踐”領(lǐng)域的重要內(nèi)容?！断到y(tǒng)奧秘知多少》作為本單元的起始課，承擔(dān)著奠定單元學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的重要作用。教材開篇通過呈現(xiàn)學(xué)生熟悉的生活場景，如自動(dòng)門、智能臺(tái)燈、電飯煲等包含控制系統(tǒng)的物品，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生初步感知“控制系統(tǒng)”并非抽象概念，而是存如何工作”三個(gè)核心問題展開，通過圖文結(jié)合的方式，先介紹“系統(tǒng)”的定義，即由相互聯(lián)系、相互作用的多個(gè)部分(要素)組成，能共同完成特定功能的整體；再以“簡易自動(dòng)澆水裝置”為例，詳細(xì)拆解系統(tǒng)的三個(gè)基本組成部分輸入部分、處理部分和輸出部分，幫助學(xué)生建立系統(tǒng)組成的清晰認(rèn)知；最后通過“找一找身邊系統(tǒng)的組成”活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際結(jié)合，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移與應(yīng)用。從教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)來看，本節(jié)課的內(nèi)容既是對(duì)學(xué)生前期生活經(jīng)驗(yàn)的梳理與升華，也為后續(xù)學(xué)習(xí)“控制系統(tǒng)的類型”“簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作”等內(nèi)容奠定了概念基礎(chǔ)和認(rèn)知框架。教材編寫注重“從生活到知識(shí)，從知識(shí)到實(shí)踐”的邏輯線索，符合六年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，同時(shí)強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”“用中學(xué)”,通過實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和合作探究能力，契合信息科技課程核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求。本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象是小學(xué)六年級(jí)學(xué)生，從認(rèn)知發(fā)展、已有經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)特點(diǎn)三個(gè)方六年級(jí)學(xué)生處于皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論中的“形式運(yùn)算階段”,已具備一定的抽象思維能力和邏輯分析能力，能夠?qū)唧w事物進(jìn)行概括和歸納，也能初步理解“部分與整體”“原因與結(jié)果”等邏輯關(guān)系。但對(duì)于“系統(tǒng)”這種抽象的概念，仍需要借助具體、直觀的生活實(shí)例作為支撐，才能更好地理解其內(nèi)涵和組成。此外，學(xué)生在前期的數(shù)學(xué)、科學(xué)等課程學(xué)習(xí)中，已經(jīng)接觸過“分類”“歸納”“分析”等思維方法，這為本節(jié)課學(xué)習(xí)“系統(tǒng)的組成與工作原理”提供了一定的思維基礎(chǔ)。(二)已有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)在生活經(jīng)驗(yàn)方面，六年級(jí)學(xué)生對(duì)身邊的智能設(shè)備和自動(dòng)化物品有較多接觸，如自動(dòng)感應(yīng)水龍頭、智能手表、空調(diào)、電梯等，這些物品中都包含控制系統(tǒng)，學(xué)生對(duì)"設(shè)備能根據(jù)一定條件自動(dòng)工作”這一現(xiàn)象有直觀感受，但尚未從“系統(tǒng)”的角度對(duì)其進(jìn)行在信息科技學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)方面，學(xué)生在中低年級(jí)已經(jīng)學(xué)習(xí)過“信息的獲取與處理”“簡單軟件的使用”等內(nèi)容，具備基本的信息素養(yǎng)和操作能力，能夠通過觀察、討論、實(shí)踐等方式開展學(xué)習(xí)，也能使用簡單的工具(如記錄表、畫圖軟件)輔助學(xué)習(xí)，這為本節(jié)課開展“找系統(tǒng)、析組成”的實(shí)踐活動(dòng)提供了能力支持。(三)潛在學(xué)習(xí)困難1.對(duì)“系統(tǒng)”概念的抽象理解存在困難：學(xué)生容易將“系統(tǒng)”與“物品”混淆，難以理解“系統(tǒng)是多個(gè)部分相互作用的整體”,可能會(huì)將單個(gè)部件(如自動(dòng)門的傳感器)誤認(rèn)為是系統(tǒng)。2.對(duì)“系統(tǒng)組成三部分(輸入、處理、輸出)”的區(qū)分不夠清晰：尤其是“處理部分”,因其往往隱藏在設(shè)備內(nèi)部(如電飯煲的電路板),學(xué)生難以直觀感知，容易忽略或混淆其功能。3.知識(shí)遷移能力不足：學(xué)生能分析教材中給出的“簡易自動(dòng)澆水裝置”的組成，但在分析生活中其他復(fù)雜系統(tǒng)(如電梯、空調(diào))時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)遺漏或錯(cuò)誤。針對(duì)以上學(xué)情特點(diǎn)，本節(jié)課的教學(xué)需注重“直觀性”和“實(shí)踐性”,通過大量生活實(shí)例幫助學(xué)生建立概念，通過小組合作探究活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)分析和總結(jié)，同時(shí)針對(duì)潛在困難設(shè)計(jì)針對(duì)性的引導(dǎo)和練習(xí)，逐步突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)。三、核心素養(yǎng)目標(biāo)(一)信息意識(shí)1.能從日常生活中識(shí)別出包含控制系統(tǒng)的物品，感知系統(tǒng)在生活中的廣泛應(yīng)用，認(rèn)識(shí)到系統(tǒng)對(duì)提高生活質(zhì)量和工作效率的重要作用。2.能通過觀察和分析，獲取系統(tǒng)組成、工作流程的相關(guān)信息，形成“用系統(tǒng)思維(二)計(jì)算思維1.能將復(fù)雜的系統(tǒng)分解為“輸入、處理、輸出”三個(gè)基本部分，初步形成“分解與2.能分析系統(tǒng)各部分之間的相互作用關(guān)系，梳理系統(tǒng)的工作流程，初步理解“條(三)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新1.能利用記錄表、畫圖工具(如白板、畫圖軟件)記錄和呈現(xiàn)系統(tǒng)的組成的工作流程，借助數(shù)字化工具輔助學(xué)習(xí)。2.能在小組合作中，通過討論、交流、分工協(xié)作完成“找系統(tǒng)、析組成”的任務(wù)，培養(yǎng)創(chuàng)新學(xué)習(xí)的能力。(四)信息社會(huì)責(zé)任1.認(rèn)識(shí)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用需要考慮實(shí)用性、安全性和環(huán)保性，樹立“科技服務(wù)生活、科技需符合社會(huì)需求”的意識(shí)。2.在小組合作中遵守規(guī)則，積極參與討論，尊重他人觀點(diǎn)，培養(yǎng)合作精神和責(zé)任四、教學(xué)重難點(diǎn)(一)教學(xué)重點(diǎn)1.理解“系統(tǒng)”的定義：知道系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用的多個(gè)部分組成，能共同完成特定功能的整體。2.掌握系統(tǒng)的三個(gè)基本組成部分：能準(zhǔn)確識(shí)別系統(tǒng)的輸入部分、處理部分和輸出部分，并理解各部分的功能。3.能結(jié)合生活實(shí)例，分析簡單系統(tǒng)的組成和工作流程。(二)教學(xué)難點(diǎn)1.理解“處理部分”的功能：能認(rèn)識(shí)到處理部分是系統(tǒng)的“核心”,負(fù)責(zé)接收輸入信息、根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行判斷和決策，并向輸出部分發(fā)出指令。2.能將“系統(tǒng)組成”的知識(shí)遷移到生活中復(fù)雜系統(tǒng)的分析中，準(zhǔn)確區(qū)分輸入、處理、輸出部分，不遺漏關(guān)鍵部件。五、教學(xué)過程(一)情境導(dǎo)入：認(rèn)識(shí)“身邊的神奇設(shè)備”(5分鐘)根據(jù)情況自動(dòng)工作。比如，我們走進(jìn)商場時(shí)，門會(huì)自動(dòng)打開；晚上回家，按下智能開關(guān)，燈就會(huì)亮起；把米飯放進(jìn)電飯煲，按下按鈕，它就能自動(dòng)把米飯煮熟。大家還能想到哪些這樣的設(shè)備呢?(學(xué)生自由發(fā)言，教師板書學(xué)生提到的設(shè)備名稱，如電梯、自動(dòng)感應(yīng)水龍頭、空(板書課題：系統(tǒng)奧秘知多少)通過呈現(xiàn)學(xué)生熟悉的生活場景和設(shè)備，引發(fā)學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生(二)新知探究一：什么是“系統(tǒng)”?(8分鐘)例子——“書包”。大家想一想，書包是由哪些部分組成的?這些部分能共同完成什么功能?(學(xué)生思考后發(fā)言，教師引導(dǎo)學(xué)生說出書包的組成：書包主體、肩帶、拉鏈、隔教師：再來看一個(gè)例子—“自行車”。自行車由哪些部分組成?能完成什么功能?(學(xué)生發(fā)言，教師引導(dǎo)：組成——車架、車輪、車把、腳踏、剎車等；功能——教師：同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了嗎?書包、自行車都不是由單個(gè)部分組成的，而是由多個(gè)相互聯(lián)系、相互作用的部分(我們把這些部分叫“要素”)組成的，并且這些部分共同合作，能完成一個(gè)特定的功能。像這樣“由相互聯(lián)系、相互作用的多個(gè)要素組成，能共(教師板書“系統(tǒng)”定義，同時(shí)用PPT呈現(xiàn)定義，結(jié)合書包、自行車的例子進(jìn)行解3.師生互動(dòng)：判斷“是不是系統(tǒng)”教師：現(xiàn)在我們知道了系統(tǒng)的定義，大家來判斷一下，下面這些是不是系統(tǒng)?(1)一支鉛筆；(2)一套課桌椅；(3)學(xué)校的廣播系統(tǒng)；(4)一棵大樹。(學(xué)生逐一判斷，教師引導(dǎo)學(xué)生說明理由：一支鉛筆：只有單個(gè)要素，不是系統(tǒng)；一套課桌椅：由桌子和椅子組成，能共同完成“學(xué)生學(xué)習(xí)”的功能，是系統(tǒng)；學(xué)校的廣播系統(tǒng)：由麥克風(fēng)、主機(jī)、音箱、線路等組成，能完成“傳遞聲音信息”的功能，是系統(tǒng)；一棵大樹：由根、莖、葉、花、果組成，能完成“生長、光合作用”等功能，是系設(shè)計(jì)意圖知系統(tǒng)的特點(diǎn)，再通過總結(jié)歸納得出系統(tǒng)定義，符合學(xué)生“從具體到抽象”的認(rèn)知規(guī)律?！芭袛嗍遣皇窍到y(tǒng)”的互動(dòng)環(huán)節(jié)，能及時(shí)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)概念的理解，幫助學(xué)生鞏固核心定義，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和信息意識(shí)。(三)新知探究二：系統(tǒng)的組成輸入、處理、輸出(12分鐘)1.教材內(nèi)容講解：以“簡易自動(dòng)澆水裝置”為例析組成教師：知道了什么是系統(tǒng)，那一個(gè)能“自動(dòng)工作”的系統(tǒng)(比如我們之前提到的自動(dòng)門、電飯煲),是怎么實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)工作”的呢?其實(shí)，它們都包含三個(gè)核心組成部分——輸入部分、處理部分和輸出部分。我們一起來看教材中的“簡易自動(dòng)澆水裝置” (呈現(xiàn)教材中的圖文內(nèi)容),看看它的三個(gè)部分分別是什么,各自有什么功能。(1)教材圖文解讀：教材中的簡易自動(dòng)澆水裝置由“土壤濕度傳感器、單片機(jī)、水泵”三部分組成，當(dāng)土壤濕度低于預(yù)設(shè)值時(shí)，傳感器會(huì)檢測到這一信息，單片機(jī)接收信息后判斷“需要澆水”,并控制水泵啟動(dòng)，向花盆澆水；當(dāng)土壤濕度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，傳感器檢測到信息，單片機(jī)控制水泵停止工作。(2)分析各部分功能，明確組成定義：·輸入部分：土壤濕度傳感器。功能：檢測土壤濕度的信息，并將信息傳遞給處理部分。(教師總結(jié)：輸入部分是系統(tǒng)中“獲取信息”的部分，負(fù)責(zé)收集系統(tǒng)工作所需的·處理部分：單片機(jī)。功能：接收輸入部分傳來的信息，根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則(土壤濕度低于預(yù)設(shè)值就澆水，高于就停止)進(jìn)行判斷和決策，并向輸出部分發(fā)出指令。(教師·輸出部分：水泵。功能：接收處理部分的指令，執(zhí)行“澆水”或“停止?jié)菜钡膭?dòng)作，完成系統(tǒng)的最終功能。(教師總結(jié)：輸出部分是系統(tǒng)中“執(zhí)行動(dòng)作”的部分，負(fù)責(zé)將處理部分的決策轉(zhuǎn)化為實(shí)際效果。)作),并結(jié)合簡易自動(dòng)澆水裝置的例子標(biāo)注各部分。)2.師生互動(dòng)一：小組討論，分析“自動(dòng)門”的組成教師：我們已經(jīng)分析了簡易自動(dòng)澆水裝置的組成，那大家熟悉的“自動(dòng)門”,它的 (人靠近時(shí)門自動(dòng)開，人離開后門自動(dòng)關(guān)),討論并填寫《系統(tǒng)組成分析表》(如下表),5分鐘后小組代表發(fā)言。輸入部分(獲取什么處理部分(怎么判輸出部分(執(zhí)行什么信息?用什么獲斷?怎么決策?)動(dòng)作?)(學(xué)生小組討論，教師巡視指導(dǎo)，重點(diǎn)引導(dǎo)：輸入部分：紅外傳感器(或微波傳感器),獲取“是否有人靠近”的信息；處理部分：自動(dòng)門的控制器(電路板),判斷“有人靠近則發(fā)出開門指令，人離開3.師生互動(dòng)二：同桌互助，分析“電飯煲”的組成煲要完成“自動(dòng)煮飯”的功能，需要獲取什么信息(輸入)、怎么處理(處理)、執(zhí)行什么動(dòng)作(輸出)?(學(xué)生同桌討論，教師巡視，針對(duì)學(xué)生可能出現(xiàn)的困難(如忽略處理部分)進(jìn)行輸入部分：溫度傳感器，獲取“鍋內(nèi)溫度”的信息(如煮飯時(shí)溫度達(dá)到100℃時(shí)，水沸騰后溫度繼續(xù)升高到120℃左右，說明飯已熟);(請(qǐng)2-3組同桌代表發(fā)言，教師補(bǔ)充總結(jié)，強(qiáng)調(diào)“處理同桌互助，難度逐步降低，既能讓學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)建構(gòu)，又能針對(duì)潛在困難(如處理部分的識(shí)別)進(jìn)行針對(duì)性引導(dǎo)，幫助學(xué)生逐步掌握系統(tǒng)組成的分析方法，培養(yǎng)計(jì)算(四)實(shí)踐應(yīng)用：找一找，析一析身邊的系統(tǒng)(15分鐘)教師：通過剛才的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)掌握了系統(tǒng)的定義和組成?，F(xiàn)在請(qǐng)大家當(dāng)“系統(tǒng)小偵探”,從我們的教室或日常生活中再找一個(gè)包含控制系統(tǒng)的系統(tǒng)(如空調(diào)、智能臺(tái)燈、電梯、自動(dòng)感應(yīng)水龍頭等),以小組為單位，完成以下任務(wù)：3.用畫圖軟件(如Windows畫圖、希沃白板)或手繪的方式，畫出系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖，標(biāo)注各部分名稱和功能；4.小組準(zhǔn)備2分鐘的匯報(bào)，介紹你們分析的系統(tǒng)。(教師呈現(xiàn)《身邊系統(tǒng)分析記錄表》樣例，如下表，并展示畫圖軟件的簡單操作方法，幫助學(xué)生完