《系統(tǒng)模塊相融合》教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年泰山版(2024)小學(xué)信息科技六年級上冊本設(shè)計(jì)依據(jù)《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》“信息處理與數(shù)字化創(chuàng)新”領(lǐng)域要求，遵循“從生活中來、到實(shí)踐中去”的原則：1.情境化導(dǎo)入：以學(xué)生熟悉的智能設(shè)備(如智能臺(tái)燈、自動(dòng)飲水機(jī))為切入點(diǎn)，降低抽象概念理解難度；3.實(shí)踐化探究：通過“設(shè)計(jì)教室自動(dòng)關(guān)燈系統(tǒng)”實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生主動(dòng)嘗試模塊組合，培養(yǎng)系統(tǒng)思維與創(chuàng)新能力；4.素養(yǎng)導(dǎo)向評價(jià)：關(guān)注學(xué)生在模塊分析、方案設(shè)計(jì)中的表現(xiàn)，兼顧知識(shí)掌握與信息意識(shí)、計(jì)算思維等核心素養(yǎng)的提升。素養(yǎng)維度具體目標(biāo)信息意識(shí)1.能識(shí)別身邊控制系統(tǒng)中的輸入、處理、輸出模塊；2.感知模塊融合對控制系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的重要性。1.能分析教材案例(如智能飲水機(jī))中模塊間的信息傳遞邏輯；2.初步形成“系統(tǒng)拆解-模塊關(guān)聯(lián)”的思維方式。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新1.能用畫圖工具(如Word繪圖、手繪)設(shè)計(jì)簡易控制方案的模塊結(jié)構(gòu)圖；2.嘗試創(chuàng)新模塊組合(如增加輔助輸入模塊)。信息社會(huì)責(zé)任1.認(rèn)識(shí)控制系統(tǒng)在校園、家庭中的應(yīng)用價(jià)值；2.樹立“技術(shù)服務(wù)生活，合理設(shè)計(jì)方案”的意識(shí)。三、教學(xué)重難點(diǎn)(一)教學(xué)重點(diǎn)1.理解控制系統(tǒng)“輸入模塊-處理模塊-輸出模塊”的融合關(guān)系，明確三者協(xié)同工作才能實(shí)現(xiàn)控制功能；2.能結(jié)合教材中的“智能飲水機(jī)”“校園自動(dòng)廣播系統(tǒng)”案例，準(zhǔn)確識(shí)并簡述模塊融合過程。(二)教學(xué)難點(diǎn)1.抽象理解模塊間的信息傳遞邏輯(如：輸入模塊如何將“檢測信號(hào)”轉(zhuǎn)化為“數(shù)據(jù)指令”傳遞給處理模塊，處理模塊如何根據(jù)指令控制輸出模塊);2.獨(dú)立設(shè)計(jì)包含模塊融合的簡易控制方案，確保模塊組合符合功能需求(如：設(shè)計(jì)“自動(dòng)澆花系統(tǒng)”時(shí)，輸入模塊與輸出模塊的匹配性)。四、教學(xué)過程(課時(shí)：1課時(shí)，40分鐘)1.情境導(dǎo)入：喚醒舊知，引出主題(5分鐘)1.1情境創(chuàng)設(shè)(教師操作+學(xué)生觀察)教師展示實(shí)物：智能臺(tái)燈(帶光線傳感器)、普通手動(dòng)臺(tái)燈；演示操作：①關(guān)閉室內(nèi)燈光，智能臺(tái)燈自動(dòng)亮起；②打開室內(nèi)燈光，智能臺(tái)燈自動(dòng)熄滅；③手動(dòng)開關(guān)普通臺(tái)燈，對比兩種臺(tái)燈的控制差異。師：“智能臺(tái)燈和普通臺(tái)燈最大的不同是什么?它為什么能‘自動(dòng)’亮滅?”(學(xué)生師：“回顧上節(jié)課內(nèi)容，控制系統(tǒng)有哪三個(gè)核心模塊?智能臺(tái)燈中，‘檢測光線’判斷亮滅‘燈泡發(fā)光’分別對應(yīng)哪個(gè)模塊?”(學(xué)生集體回答：輸入模塊、處理模塊、輸出模塊);師：“如果智能臺(tái)燈只裝了光線傳感器(輸入)和燈泡(輸出),沒有‘判斷’的部分，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)亮滅嗎?”(學(xué)生思考后回答：不能，因?yàn)闆]有處理模塊連接兩者);師：“這說明三個(gè)模塊必須‘配合工作’,也就是今天我們要學(xué)的——系統(tǒng)模塊相融合(板書課題，翻開教材第8-9頁)?！?.新知探究：拆解教材案例，理解模塊融合(15分鐘)2.1回顧舊知：明確三模塊定義(2分鐘)師：“請大家快速翻看教材第7頁(上節(jié)課內(nèi)容),同桌互相說說：輸入模塊、處理模塊、輸出模塊分別負(fù)責(zé)什么工作?”(學(xué)生同桌交流，1分鐘后隨機(jī)抽查2名學(xué)生模塊類型核心功能常見例子檢測信息、收集數(shù)據(jù)處理模塊執(zhí)行指令、實(shí)現(xiàn)功能燈泡、喇叭、電機(jī)、指示燈2.2教材案例1:智能飲水機(jī)的模塊融合(6分鐘)第一步：教材內(nèi)容講解(教師引導(dǎo)+圖文結(jié)合)各模塊)。請大家找一找：飲水機(jī)的輸入模塊、處理模塊、輸出模塊分別是什么?”(給學(xué)生1分鐘觀察時(shí)間);師："我們一起拆解：①輸入模塊：水位傳感器(檢測水箱水量)、溫度傳感器(檢測水溫)它們負(fù)責(zé)‘收集飲水機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù)’;②處理模塊：微控制器(教材模塊：加熱管(加熱水)、紅色指示燈(加熱中)、綠色指示燈(水溫達(dá)標(biāo))、蜂鳴器第二步：師生互動(dòng)(模擬信息傳遞過程)師(總結(jié)):"水位傳感器(輸入)將‘水量充足’的信號(hào)傳給微控制器(處理)→當(dāng)溫度傳感器(輸入)檢測到‘水溫達(dá)到95℃’,再把信號(hào)傳給微控制器→微控制器發(fā)整過程!”2.3教材案例2:校園自動(dòng)廣播系統(tǒng)的模塊探究(5分鐘)第一步：小組討論(聚焦教材內(nèi)容)完成兩個(gè)任務(wù)：①找一找這個(gè)系統(tǒng)的輸入、處理、輸出模塊分別有哪些(參考教材插圖和文字說明);②討論‘每天早上8點(diǎn)自動(dòng)播放國歌’的過程中，模塊間是怎么傳遞信第二步：小組展示+教師補(bǔ)充師：“哪個(gè)小組愿意分享你們的發(fā)現(xiàn)?先說說輸入模塊有哪些?”(小組代表發(fā)言，引導(dǎo)說出“定時(shí)模塊(設(shè)定8點(diǎn)時(shí)間)、音頻文件(存儲(chǔ)國歌內(nèi)容)”-—輸入模塊不師：“處理模塊和輸出模塊呢?信息傳遞過程怎么說?”(學(xué)生補(bǔ)充：處理模塊是器→控制器調(diào)取音頻文件，向喇叭發(fā)送“播放指令”→喇叭播放國歌);我們上節(jié)課知識(shí)的補(bǔ)充!”2.4模塊融合概念總結(jié)(2分鐘)先回顧舊知夯實(shí)基礎(chǔ)，再通過教材兩個(gè)案例由“教師主導(dǎo)拆解”到“學(xué)生小組探究”,逐步放手讓學(xué)生主動(dòng)分析，符合“從扶到放”的認(rèn)知規(guī)律；針對教材案例中的細(xì)節(jié)(如自動(dòng)廣播系統(tǒng)的“定時(shí)模塊”)補(bǔ)充輸入模塊的類型，拓展學(xué)生對模塊的認(rèn)知，突破“輸入模塊只有傳感器”的思維局限；用“信息傳遞過程”的描述要求，幫助學(xué)生將抽象的模塊融合邏輯轉(zhuǎn)化為具體的語3.實(shí)踐操作：設(shè)計(jì)方案，應(yīng)用模塊融合(12分鐘)3.1任務(wù)布置(教師明確要求)師：“我們已經(jīng)理解了模塊融合的邏輯，現(xiàn)在請大家當(dāng)‘小小設(shè)計(jì)師’,結(jié)合生活需求，設(shè)計(jì)一個(gè)‘簡易自動(dòng)控制系統(tǒng)’,要求：①確定系統(tǒng)功能(如‘教室自動(dòng)關(guān)燈”‘自動(dòng)澆花’‘雨天自動(dòng)關(guān)窗’等);②畫出模塊結(jié)構(gòu)圖(用‘方框+文字’標(biāo)注輸入、處理、輸出模塊，用箭頭表示信息傳遞方向);③簡要寫出模塊融合過程(3-5句話);④可以參考教材第9頁的‘實(shí)踐活動(dòng)’提示?！毕到y(tǒng)名稱教室自動(dòng)關(guān)燈系統(tǒng)系統(tǒng)功能放學(xué)后，檢測到教室內(nèi)沒人且光線暗時(shí)，自動(dòng)關(guān)燈結(jié)構(gòu)圖(手繪/電腦繪圖：輸入模塊→處理模塊→輸出模塊)融合1.人體傳感器(輸入)檢測教室內(nèi)是否有人，光線傳感器(輸入)檢測光線亮2.控制器(處理)接收兩個(gè)傳感器的信號(hào)，判斷“沒人且光線暗”;3.控制器向燈的開關(guān)(輸出)發(fā)送“關(guān)燈指令”;4.燈關(guān)閉。3.2小組合作(學(xué)生實(shí)踐+師生互動(dòng))學(xué)生以4人小組為單位合作設(shè)計(jì)(2人討論方案，1人畫結(jié)構(gòu)圖，1人寫融合過程),教師巡視指導(dǎo)，重點(diǎn)關(guān)注：問題1:模塊選擇是否匹配功能(如設(shè)計(jì)“自動(dòng)澆花”時(shí)，輸入模塊用“土壤濕度問題2:是否考慮多個(gè)輸入模塊的協(xié)同(如“自動(dòng)關(guān)燈”需要“人體傳感器+光線傳感器”兩個(gè)輸入模塊);師生互動(dòng)：針對某小組“自動(dòng)澆花系統(tǒng)”的疑問，師：“你們的輸入模塊只用了‘土壤濕度傳感器’,如果傳感器壞了，系統(tǒng)還能工作嗎?能不能增加一個(gè)‘手動(dòng)觸發(fā)按鈕’作為備用輸入模塊?”(引導(dǎo)學(xué)生思考模塊的冗余設(shè)計(jì)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí))。3.3教師指導(dǎo)(共性問題點(diǎn)撥)發(fā)現(xiàn)多數(shù)小組忽略“處理模塊的判斷邏輯”,如只寫“傳感器傳信號(hào)給控制器，控要寫清楚‘滿足什么條件時(shí)，才發(fā)送指令’,就像教材中智能飲水機(jī)‘水溫低于50℃時(shí)，才加熱’一樣?！睂⒔滩牡?頁的“實(shí)踐活動(dòng)”轉(zhuǎn)化為具體的“任務(wù)單”,降低學(xué)生設(shè)計(jì)難度，讓實(shí)踐小組合作形式培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力，教師的針對性指導(dǎo)幫助學(xué)生解決實(shí)際問題，引導(dǎo)學(xué)生增加“備用輸入模塊”,拓展創(chuàng)新思維，讓實(shí)踐不止于“完成任務(wù)”,更在4.展示評價(jià)：分享成果，深化理解(5分鐘)4.1小組展示(學(xué)生輸出+師生互動(dòng))選取2個(gè)典型小組(1個(gè)常規(guī)方案，1個(gè)創(chuàng)新方案)上臺(tái)展示：①展示模塊結(jié)構(gòu)圖；②朗讀模塊融合過程；③回答同學(xué)提問(如“你們?yōu)槭裁从脙蓚€(gè)輸入模塊?”);示例：某小組展示“雨天自動(dòng)關(guān)窗系統(tǒng)”,輸入模塊用“雨水傳感器+風(fēng)速傳感器”,處理模塊判斷“下雨且風(fēng)速小”時(shí)才關(guān)窗(避免大風(fēng)關(guān)窗損壞窗戶),獲得其他小組認(rèn)4.2互評與師評(多元評價(jià))學(xué)生互評：參考“評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”(PPT)打分(1-5分):①模塊選擇匹配功能(2分);②融合過程邏輯清晰(2分);③有創(chuàng)新點(diǎn)(1分);教師評價(jià)：肯定各小組的優(yōu)點(diǎn)(如“某小組考慮了備用輸入模塊，很周到”),指出改進(jìn)方向(如“某小組的結(jié)構(gòu)圖沒有畫箭頭，看不出信息傳遞方向，下次可以加上”);總結(jié)：“優(yōu)秀的控制方案，不僅模塊匹配，還要就像我們生活中的智能設(shè)備，都是經(jīng)過反復(fù)優(yōu)化的?！蓖ㄟ^“展示-互評-師評”的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生成為評價(jià)主體，不僅能學(xué)習(xí)他人的優(yōu)秀方案，還能反思自己的不足；評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)緊扣教學(xué)重點(diǎn)(模塊匹配、邏輯清晰),強(qiáng)化學(xué)生對“模塊融合”核心要教師的點(diǎn)評結(jié)合生活實(shí)際，讓學(xué)生感知“技術(shù)設(shè)計(jì)需要嚴(yán)謹(jǐn)性”,落實(shí)信息社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)。5.課堂小結(jié)：梳理知識(shí)，提升素養(yǎng)(3分鐘)5.1知識(shí)梳理(師生共同回顧)師：“今天我們學(xué)習(xí)了‘系統(tǒng)模塊相融合’,大家一起說說：①模塊融合的核心是什么?(學(xué)生答：輸入、處理、輸出模塊協(xié)同工作);②我們分析了教材中的哪兩個(gè)案例?(學(xué)生答：智能飲水機(jī)、校園自動(dòng)廣播系統(tǒng));③設(shè)計(jì)控制方案時(shí)，要注意什么? (學(xué)生答：模塊匹配、判斷邏輯清晰、可創(chuàng)新)?！睅煟骸巴ㄟ^今天的學(xué)習(xí)，我們不僅認(rèn)識(shí)了模塊融合的知識(shí)，更學(xué)會(huì)了‘把復(fù)雜系統(tǒng)拆成模塊分析’的思維(計(jì)算思維),也嘗試用技術(shù)方案解決生活問題(數(shù)字化創(chuàng)新)。希望大家以后看到身邊的智能設(shè)備時(shí)，能多想想‘它的模塊是怎么融合的’,做個(gè)‘懂技術(shù)、會(huì)思考’的小達(dá)人!”用“知識(shí)框架”梳理本節(jié)課內(nèi)容，幫助學(xué)生形成結(jié)構(gòu)化認(rèn)知，避免知識(shí)碎片化；成就感。五、課堂小結(jié)本節(jié)課以泰山版(2024)教材《系統(tǒng)模塊相融合》為核心，通過“情境導(dǎo)入-案例探究-實(shí)踐設(shè)計(jì)-展示評價(jià)”四個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了三大目標(biāo)：1.知識(shí)層面：學(xué)生理解了控