《控制環(huán)節(jié)我來辨》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)1.教學(xué)設(shè)計(jì)理念1.1理念依據(jù)以《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》為指導(dǎo)，遵循“做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)”原則，立足六年級(jí)學(xué)生“具體形象思維向抽象邏輯思維過渡”的認(rèn)知特點(diǎn)，將抽象的“控制環(huán)節(jié)”知識(shí)與學(xué)生熟悉的生活場(chǎng)景(如校園自動(dòng)門、智能臺(tái)燈)結(jié)合，通過“情境感知——案例拆解——實(shí)踐應(yīng)用”的流程，降低認(rèn)知難度，讓學(xué)生在主動(dòng)探究中理解控制系統(tǒng)的核心邏輯。1.2設(shè)計(jì)思路打破“知識(shí)灌輸”模式，構(gòu)建“生活情境→教材案例→自主辨析→實(shí)踐創(chuàng)作”的教學(xué)鏈條：①?gòu)膶W(xué)生日常接觸的控制系統(tǒng)(如校園自動(dòng)門、家用恒溫電水壺)切入，激活已有經(jīng)驗(yàn)；②依托教材中的“智能臺(tái)燈”“澆花機(jī)器人”等案例，逐步拆解“輸入、處理、輸出、反饋”四大控制環(huán)節(jié)；③通過“小組討論、案例辨析、設(shè)計(jì)草圖”等活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力；④滲透“科技服務(wù)生活”的理念，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)改善生活的意識(shí)，落實(shí)信息社會(huì)責(zé)任。2.核心素養(yǎng)目標(biāo)2.1信息意識(shí)能識(shí)別生活中常見的控制系統(tǒng)(如自動(dòng)門、智能音箱)，并說出其基本功能；能結(jié)合教材案例，初步判斷控制系統(tǒng)是否包含“輸入、處理、輸出、反饋”環(huán)節(jié)，形成對(duì)“控制系統(tǒng)”的整體認(rèn)知。2.2計(jì)算思維能根據(jù)教材中的“控制流程示意圖”，拆解簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)(如智能臺(tái)燈)的“輸入、處理、輸出”環(huán)節(jié)，理清各環(huán)節(jié)的邏輯關(guān)系；能辨析復(fù)雜控制系統(tǒng)(如恒溫電水壺)中的“反饋”環(huán)節(jié)，理解“反饋”對(duì)控制系統(tǒng)精準(zhǔn)性的作用。2.3數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能運(yùn)用畫圖軟件或手繪方式，繪制簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)(如“自動(dòng)喂魚器”)的控制流程示意圖；能小組合作，結(jié)合生活需求設(shè)計(jì)包含基本控制環(huán)節(jié)的簡(jiǎn)易方案，體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。2.4信息社會(huì)責(zé)任認(rèn)識(shí)到控制系統(tǒng)在提升生活便利性、節(jié)約資源(如澆花機(jī)器人節(jié)水)中的作用，樹立“科技服務(wù)生活”的觀念；在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)方案時(shí)，考慮“安全、環(huán)?！钡纫蛩?如避免使用尖銳材料制作模型)，培養(yǎng)負(fù)責(zé)任的科技使用意識(shí)。3.教學(xué)重難點(diǎn)3.1教學(xué)重點(diǎn)理解控制系統(tǒng)的四大核心環(huán)節(jié)：輸入、處理、輸出；能結(jié)合教材案例(如智能臺(tái)燈、校園自動(dòng)門)，準(zhǔn)確拆解各環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容(如智能臺(tái)燈的“輸入”是“按下開關(guān)/光線傳感器信號(hào)”，“輸出”是“燈光亮/滅”)。3.2教學(xué)難點(diǎn)辨析控制系統(tǒng)中的“反饋”環(huán)節(jié)，理解“反饋”是“將輸出結(jié)果與目標(biāo)對(duì)比，調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行”的過程(如恒溫電水壺“檢測(cè)水溫→對(duì)比設(shè)定溫度→決定加熱/停止”)；能獨(dú)立分析教材中“澆花機(jī)器人”等復(fù)雜案例，完整梳理包含“反饋”的控制流程。4.教學(xué)過程4.1情境導(dǎo)入：認(rèn)識(shí)“身邊的控制系統(tǒng)”4.1.1教材內(nèi)容講解展示教材第3頁“情境圖”：圖中呈現(xiàn)“校園自動(dòng)門”“教室智能燈”“家用掃地機(jī)器人”三個(gè)場(chǎng)景，配文“這些設(shè)備能自動(dòng)完成任務(wù)，它們都屬于控制系統(tǒng)。你知道它們是如何‘判斷’并‘行動(dòng)’的嗎?”。引導(dǎo)學(xué)生觀察圖片，結(jié)合自身經(jīng)歷思考：校園自動(dòng)門會(huì)在什么情況下打開?智能燈如何根據(jù)光線明暗調(diào)整亮度?4.1.2師生互動(dòng)教師提問：“同學(xué)們每天進(jìn)入校園時(shí)，自動(dòng)門會(huì)自動(dòng)打開，它‘看到’你了嗎?它是通過什么‘知道’有人要進(jìn)門的?”學(xué)生自由發(fā)言(預(yù)設(shè)答案：有傳感器、有人靠近時(shí)會(huì)感應(yīng)到、按開關(guān))；教師追問：“家里的掃地機(jī)器人為什么不會(huì)撞墻?它能‘感知’到障礙物嗎?”，進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生對(duì)“控制系統(tǒng)如何工作”的好奇。4.1.3設(shè)計(jì)意圖通過教材情境圖與生活問題結(jié)合，將抽象的“控制系統(tǒng)”與學(xué)生熟悉的場(chǎng)景關(guān)聯(lián)，激活已有經(jīng)驗(yàn)，避免學(xué)生因“術(shù)語陌生”產(chǎn)生畏難情緒；同時(shí)通過連續(xù)提問，制造認(rèn)知沖突(如“自動(dòng)門如何‘判斷’有人”)，激發(fā)學(xué)生探究“控制系統(tǒng)內(nèi)部邏輯”的興趣，為后續(xù)學(xué)習(xí)鋪墊。4.2新知探究一：拆解“輸入、處理、輸出”環(huán)節(jié)4.2.1教材內(nèi)容講解(以“智能臺(tái)燈”為例)展示教材第4頁“智能臺(tái)燈控制流程表”：控制環(huán)節(jié)具體內(nèi)容臺(tái)燈的表現(xiàn)輸入1.按下開關(guān)；2.光線傳感器檢測(cè)到光線暗接收“開燈”信號(hào)或“光線不足”信號(hào)處理臺(tái)燈內(nèi)部的芯片分析信號(hào)：若收到“開燈”或“光線不足”信號(hào)，就發(fā)出“開燈”指令芯片判斷是否需要開燈輸出燈泡通電發(fā)光燈光亮起結(jié)合表格講解：任何控制系統(tǒng)要完成任務(wù)，都需要先“接收信號(hào)”(輸入)，再“分析判斷”(處理)，最后“做出動(dòng)作”(輸出)，這三個(gè)環(huán)節(jié)是控制系統(tǒng)的“基本骨架”。比如智能臺(tái)燈，只有先接收到“開關(guān)信號(hào)”或“光線信號(hào)”(輸入)，經(jīng)過芯片處理，才會(huì)有“燈光亮起”的結(jié)果(輸出)。4.2.2師生互動(dòng)小組任務(wù)：結(jié)合教材表格，討論“校園自動(dòng)門”的“輸入、處理、輸出”環(huán)節(jié)，完成下表(教師提前打印空白表分發(fā)給小組)：控制環(huán)節(jié)自動(dòng)門的具體內(nèi)容輸入處理輸出小組代表發(fā)言(預(yù)設(shè)答案：輸入→傳感器檢測(cè)到有人靠近；處理→門控系統(tǒng)判斷“需要開門”；輸出→門自動(dòng)打開)；教師點(diǎn)評(píng)：重點(diǎn)糾正“輸入=手動(dòng)操作”的誤區(qū)(如自動(dòng)門的輸入是“傳感器信號(hào)”，而非“人推開門”)，強(qiáng)調(diào)“輸入是系統(tǒng)接收的‘指令或信號(hào)’，可以是手動(dòng)的，也可以是自動(dòng)的”。4.2.3設(shè)計(jì)意圖以教材中的“智能臺(tái)燈”案例為依托，通過“表格拆解”的方式將抽象環(huán)節(jié)具象化，符合六年級(jí)學(xué)生“依托具體載體理解抽象知識(shí)”的特點(diǎn)；小組討論“自動(dòng)門”案例，是讓學(xué)生從“被動(dòng)接受”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)應(yīng)用”，檢驗(yàn)對(duì)“輸入、處理、輸出”的理解；教師點(diǎn)評(píng)則針對(duì)性解決認(rèn)知誤區(qū)，確保知識(shí)理解準(zhǔn)確。4.3新知探究二：理解“反饋”環(huán)節(jié)4.3.1教材內(nèi)容講解(以“恒溫電水壺”為例)展示教材第5頁“恒溫電水壺控制流程圖”：“接通電源→設(shè)定目標(biāo)溫度(如100℃)→輸入：溫度傳感器檢測(cè)水溫→處理：芯片對(duì)比‘實(shí)際水溫’與‘目標(biāo)溫度’→若實(shí)際水溫<目標(biāo)溫度：輸出‘加熱’；若實(shí)際水溫=目標(biāo)溫度：輸出‘停止加熱’→再次檢測(cè)水溫(反饋)→重復(fù)處理與輸出”。講解“反饋”的定義：當(dāng)控制系統(tǒng)完成“輸出”后，會(huì)將“輸出結(jié)果”(如電水壺的“實(shí)際水溫”)再次傳遞給“輸入”環(huán)節(jié)，讓系統(tǒng)重新判斷是否需要調(diào)整，這個(gè)“結(jié)果回傳、重新判斷”的過程就是“反饋”。比如恒溫電水壺，不是加熱一次就停止，而是通過“反復(fù)檢測(cè)水溫(反饋)→對(duì)比判斷→調(diào)整加熱狀態(tài)”，才能一直保持水溫穩(wěn)定，這就是“反饋”讓控制系統(tǒng)更精準(zhǔn)的原因。4.3.2師生互動(dòng)教師演示：用一杯溫水模擬“電水壺水溫”，設(shè)定“目標(biāo)溫度50℃”，用溫度計(jì)檢測(cè)“實(shí)際水溫30℃”，提問：“現(xiàn)在電水壺會(huì)怎么做?這是哪個(gè)環(huán)節(jié)?”(學(xué)生回答：加熱，輸出環(huán)節(jié))；繼續(xù)演示：加熱后檢測(cè)“實(shí)際水溫50℃”，提問：“現(xiàn)在電水壺會(huì)停止加熱嗎?停止后如果水溫降到45℃，它會(huì)怎么做?”(學(xué)生回答：會(huì)停止；會(huì)重新加熱)；引導(dǎo)總結(jié)：“電水壺停止加熱后，還會(huì)繼續(xù)檢測(cè)水溫，把‘水溫下降’的結(jié)果回傳給系統(tǒng)，讓系統(tǒng)再次判斷是否加熱，這就是‘反饋’環(huán)節(jié)的作用————讓系統(tǒng)像‘有眼睛’一樣，隨時(shí)調(diào)整，保持精準(zhǔn)?！苯滩陌咐嫖觯鹤寣W(xué)生觀察教材第6頁“澆花機(jī)器人”示意圖，提問：“澆花機(jī)器人會(huì)一直澆水嗎?它如何知道‘花盆里的土已經(jīng)濕了’?這屬于哪個(gè)控制環(huán)節(jié)?”(學(xué)生討論后回答：不會(huì)；通過土壤濕度傳感器檢測(cè)濕度，屬于反饋環(huán)節(jié))。4.3.3設(shè)計(jì)意圖通過“模擬實(shí)驗(yàn)”(溫水測(cè)溫)將抽象的“反饋”環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化為直觀的“溫度變化與動(dòng)作調(diào)整”，幫助學(xué)生理解“反饋是結(jié)果回傳、循環(huán)調(diào)整”的核心邏輯；結(jié)合教材“澆花機(jī)器人”案例進(jìn)行辨析，是讓學(xué)生從“理解概念”轉(zhuǎn)向“應(yīng)用概念”，突破“辨析反饋環(huán)節(jié)”的教學(xué)難點(diǎn)；同時(shí)通過“機(jī)器人澆花”案例，滲透“科技節(jié)約水資源”的理念，落實(shí)信息社會(huì)責(zé)任。4.4教材案例深度剖析：“澆花機(jī)器人”完整控制流程4.4.1教材內(nèi)容講解展示教材第6-7頁“澆花機(jī)器人”完整案例：包含“結(jié)構(gòu)示意圖”和“控制流程文字說明”，文字說明如下：“用戶設(shè)定‘土壤濕度標(biāo)準(zhǔn)’→土壤濕度傳感器檢測(cè)花盆濕度(輸入)→機(jī)器人控制器對(duì)比‘實(shí)際濕度’與‘標(biāo)準(zhǔn)濕度’(處理)→若實(shí)際濕度<標(biāo)準(zhǔn)濕度：水泵啟動(dòng)澆水(輸出)；若實(shí)際濕度≥標(biāo)準(zhǔn)濕度：水泵停止(輸出)→傳感器繼續(xù)檢測(cè)濕度(反饋)→重復(fù)處理與輸出，直到花盆濕度達(dá)標(biāo)”。帶領(lǐng)學(xué)生逐句拆解：①先找“輸入”————土壤濕度傳感器檢測(cè)的“實(shí)際濕度”；②再找“處理”————控制器對(duì)比“實(shí)際濕度”與“標(biāo)準(zhǔn)濕度”；③接著找“輸出”————水泵“啟動(dòng)”或“停止”；④最后找“反饋”————傳感器“繼續(xù)檢測(cè)濕度”，將結(jié)果回傳給處理環(huán)節(jié)，形成循環(huán)。4.4.2師生互動(dòng)分組任務(wù)：以4人小組為單位，結(jié)合教材“澆花機(jī)器人”案例，用“箭頭+文字”的方式，在白紙上畫出完整的控制流程圖(要求標(biāo)注“輸入、處理、輸出、反饋”環(huán)節(jié));小組展示：2-3個(gè)小組上臺(tái)展示流程圖，講解各環(huán)節(jié)的對(duì)應(yīng)內(nèi)容(如“輸入是傳感器檢測(cè)濕度，反饋是再次檢測(cè)濕度”)；師生共同完善：針對(duì)小組流程圖中“反饋環(huán)節(jié)缺失”“處理環(huán)節(jié)表述模糊”等問題，結(jié)合教材案例進(jìn)行修正，最終形成統(tǒng)一、清晰的“澆花機(jī)器人控制流程圖”。4.4.3設(shè)計(jì)意圖“澆花機(jī)器人”是教材中包含完整四大環(huán)節(jié)的典型案例，通過“畫圖拆解”的活動(dòng)，讓學(xué)生從“文字理解”轉(zhuǎn)向“圖形表達(dá)”，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)控制環(huán)節(jié)邏輯關(guān)系的認(rèn)知；小組展示與師生完善的過程，既能暴露學(xué)生的知識(shí)漏洞(如漏畫反饋環(huán)節(jié))，又能通過同伴互助、教師引導(dǎo)解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S。4.5實(shí)踐創(chuàng)作：設(shè)計(jì)“我的簡(jiǎn)易控制系統(tǒng)”4.5.1教材內(nèi)容銜接參考教材第8頁“實(shí)踐活動(dòng)”要求：“結(jié)合生活需求，設(shè)計(jì)一個(gè)包含‘輸入、處理、輸出’環(huán)節(jié)的簡(jiǎn)易控制系統(tǒng)，畫出控制流程示意圖，并說明各環(huán)節(jié)的內(nèi)容”。引導(dǎo)學(xué)生思考：生活中還有哪些需求可以用控制系統(tǒng)解決?比如“自動(dòng)喂魚器”“自動(dòng)窗簾”“雨天自動(dòng)關(guān)窗”等。4.5.2師生互動(dòng)思路引導(dǎo)：教師提問：“如果設(shè)計(jì)‘自動(dòng)喂魚器’，我們希望它在什么情況下喂魚(輸入)?誰來判斷‘該喂魚了’(處理)?喂魚器會(huì)做什么動(dòng)作(輸出)?是否需要反饋(如檢測(cè)魚食是否剩余)?”獨(dú)立設(shè)計(jì)：學(xué)生選擇1個(gè)生活需求(如“自動(dòng)喂魚器”“雨天關(guān)窗”)，用手繪或畫圖軟件繪制控制流程示意圖，標(biāo)注各環(huán)節(jié)內(nèi)容(如“自動(dòng)喂魚器”：輸入→定時(shí)模塊到設(shè)定時(shí)間；處理→控制器發(fā)出“放魚食”指令；輸出→電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，釋放魚食)；小組分享：同桌之間互相講解自己的設(shè)計(jì)方案，指出對(duì)方方案中“環(huán)節(jié)缺失”或“邏輯不合理”的地方(如“雨天關(guān)窗”沒有“檢測(cè)雨水”的輸入環(huán)節(jié))，并提出修改建議；優(yōu)秀展示：選擇2-3份邏輯清晰、有創(chuàng)意的方案(如“結(jié)合光線和時(shí)間的自動(dòng)窗簾”)，上臺(tái)展示，教師點(diǎn)評(píng)時(shí)重點(diǎn)關(guān)注“環(huán)節(jié)完整性”“是否貼合生活需求”。4.5.3設(shè)計(jì)意圖實(shí)踐創(chuàng)作是“知識(shí)應(yīng)用”的核心環(huán)節(jié)，讓學(xué)生從“拆解教材案例”轉(zhuǎn)向“自主設(shè)計(jì)方案”，實(shí)現(xiàn)“從學(xué)到用”的跨越；同桌互評(píng)與優(yōu)秀展示，既能讓學(xué)生在交流中完善方案，又能激發(fā)創(chuàng)新思維(如結(jié)合多個(gè)輸入信號(hào)的設(shè)計(jì))；同時(shí)，設(shè)計(jì)“貼近生活的控制系統(tǒng)”，能讓學(xué)生體會(huì)“信息技術(shù)可以解決生活中的實(shí)際問題”，強(qiáng)化“科技服務(wù)生活”的意識(shí)。4.6課堂小結(jié)4.6.1師生共同梳理教師提問：“這節(jié)課我們認(rèn)識(shí)了控制系統(tǒng)的哪些環(huán)節(jié)？它們分別負(fù)責(zé)什么工作？”(學(xué)生回答：輸入→接收信號(hào)；處理→分析判斷；輸出→做出動(dòng)作；反饋→結(jié)果回傳，調(diào)整系統(tǒng))；教師補(bǔ)充：結(jié)合教材案例(智能臺(tái)燈、澆花機(jī)器人)，再次強(qiáng)調(diào)“輸入、處理、輸出是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，反饋能讓系統(tǒng)更精準(zhǔn)”，并展示“控制環(huán)節(jié)邏輯圖”(輸入→處理→輸出→反饋→輸入……)，幫