灯控开关巧设计（教案）2025-2026学年泰山版信息科技六年级上册

该小学信息科技教学设计聚焦灯控系统“输入—处理—输出”模型，通过生活场景图导入唤醒经验，构建“生活感知—知识解构—实践创新”认知链，借助任务单、小组讨论等支架，帮助学生掌握控制信号识别与设计原则。 亮点在于融合计算思维（系统模型分析）、数字化创新（虚拟仿真与实物搭建分层任务）与信息社会责任（安全环保教育），通过“教室灯控方案”设计、“设计博览会”等活动落实“做中学”，既提升学生系统思维与创新能力，又为教师提供清晰教学流程与可操作任务设计。

《灯控开关巧设计》教学设计-2025-2026学年泰山版（2024）小学信息技术六年级上册 1、 教学设计理念 本课立足泰山版 2024 教材 “身边的控制系统” 单元定位，以 “做中学、用中学” 为核心理念，构建 “生活感知 — 知识解构 — 实践创新” 的认知链条。依据 2022 版信息科技课标要求，将抽象的控制系统理论转化为可操作的灯控设计实践：通过教室灯、声控灯等生活化载体，帮助学生建立 “输入 — 处理 — 输出” 的系统思维；借助虚拟仿真与实物搭建结合的方式，实现从识别控制信号到设计创新开关的能力跃迁；融入跨学科元素与社会责任教育，让技术学习与生活应用、人文关怀深度融合，最终达成核心素养的分层落地。 2、 核心素养目标 1. 信息意识：能识别生活中灯控系统的输入信号类型，理解控制系统在生活中的应用价值，建立 “生活处处有系统” 的认知。 2. 计算思维：掌握控制系统 “输入 — 处理 — 输出” 的基本模型，能运用功能拆解法分析灯控开关的工作逻辑，形成结构化思考习惯。 3. 数字化创新与发展：能结合虚拟仿真工具或实物元件，设计具备特定功能的灯控开关方案，实现创意的物化表达。 4. 信息社会责任：在设计与实践中遵守安全规范，考虑灯控方案的实用性与环保性，培养技术伦理意识。 3、 教学重难点 1.教学重点 1. 理解灯控系统中输入环节的作用，能识别常见的控制信号类型（声音、光线、触摸等）。 1. 掌握灯控开关设计的基本步骤与核心原则（安全、实用、经济）。 1. 能运用 “输入 — 处理 — 输出” 模型分析简单灯控系统的工作过程。 2.教学难点 1. 将生活需求转化为具体的控制逻辑（如 “光线暗且有人时开灯” 的条件设定）。 1. 结合多元控制信号设计创新型灯控方案，解决实际问题。 4、 教学过程 （1） 趣味导入：唤醒生活经验，聚焦控制需求 1.教师活动：播放多媒体课件，呈现系列生活场景图：①微机室里学生按按钮开灯；②楼道里有人拍手后声控灯亮起；③卧室里用遥控器打开床头灯。提问：“这些场景中，灯是如何被‘唤醒’的？如果让你设计一种新的开灯方式，你想实现什么效果？” 2.学生活动：观察图片并结合生活经验分享，列举见过的开灯方式（按钮、声控、遥控、触摸等），大胆设想创意开灯方法（如 “感应体温开灯”“定时开灯” 等）。 3.教师小结：“大家发现开灯的关键是‘给灯一个信号’，这个信号就是控制系统的‘指令’。今天我们就走进教材《灯控开关巧设计》，揭秘这些信号的奥秘，亲手设计实用的灯控开关。” 4.设计意图：通过教材 “做中学” 模块的生活化案例导入，激活学生已有经验，引发认知冲突与创新兴趣，自然衔接本课核心主题，同时培养信息意识中的观察与联想能力。 （2） 新知探究一：解构输入环节，识别控制信号 1.教材内容讲解：引导学生翻开教材，聚焦 “做中学” 板块的 “输入环节” 内容：“控制系统中，获取信号（开、关等）或数据（时间、温度等）的过程就是输入环节。我们按按钮、拍手、发语音等动作，本质是向系统发送‘控制信号’。” 结合教材实例补充：“比如电视机的遥控器按键、洗衣机的程序选择，都是在输入控制信号。” 2.师生互动： 1. 教师出示任务单（复刻教材 “找一找输入环节” 活动），列出设备：自动小夜灯、电烤箱、空调、电烧水壶。提问：“这些设备的输入环节有哪些？传递了什么控制信号？” 1. 学生以 4 人小组为单位讨论，完成任务单填写（示例：自动小夜灯 — 输入环节：光敏传感器、人体传感器；控制信号：光线强度、人体红外信号）。 1. 各小组展示成果，教师结合教材 “小秘笈” 点评：“控制信号有很多类型，时间、声音、温度、图像等都能成为‘指令’，这就是输入环节的多样性。” 3.设计意图：紧扣教材核心内容，通过小组合作完成教材探究活动，将抽象的 “输入环节” 概念转化为具体分析过程，培养学生的系统思维与合作探究能力，落实计算思维中的要素识别目标。 （3） 新知探究二：搭建系统模型，明确设计原则 1.教材内容讲解：展示教材 “思维导航” 板块的控制系统模型图，讲解：“任何灯控系统都离不开三个核心部分 —— 输入（获取信号）、处理（判断信号）、输出（灯亮 / 灭）。比如声控灯：拍手产生声音信号（输入）→ 控制器判断声音强度是否达标（处理）→ 灯亮起（输出）。” 结合教材提示强调：“设计灯控开关要遵循三个原则：安全（电路连接规范）、实用（符合场景需求）、经济（元件易获取）。” 2.师生互动： 1. 教师创设问题情境：“教室的灯经常被忘记关闭，浪费电能。如果设计‘教室专用灯控开关’，输入环节该选什么信号？如何满足设计三原则？” 1. 学生分组 brainstorm，绘制简易系统模型图（标注输入、处理、输出），派代表分享：“选人体感应 + 光线感应信号，没人或光线亮时自动关灯，既实用又节能，符合经济原则。” 1. 教师结合教材 “练一练” 模块补充：“就像蝙蝠用超声波定位（输入）躲避障碍，我们的设计也要让‘输入信号’精准匹配需求。” 3.设计意图：通过教材模型图具象化系统逻辑，借助真实问题驱动学生应用设计原则，实现从 “认知模型” 到 “应用模型” 的转化，同时渗透环保意识，落实信息社会责任目标。 （4） 实践创作：聚焦真实需求，设计灯控方案 1. 教材内容讲解：引导学生参考教材 “创新设计” 板块提示：“相同的模块组合能实现不同功能。比如将‘时间信号’与‘光线信号’结合，可设计定时感光小夜灯。” 介绍实践工具：虚拟仿真平台（模拟电路连接）、实物元件包（电池、灯泡、导线、传感器模块等）。 2. 师生互动： 教师布置分层任务：①基础任务：设计 “卧室床头灯控开关”，明确输入信号与控制逻辑，绘制电路图；②提升任务：在基础任务上增加创新功能（如 “延时关灯”“遥控调光”），用虚拟平台搭建并测试；③拓展任务：用实物元件组装简易灯控电路，标注输入、处理、输出部分。 学生自主选择任务，小组协作完成。教师巡视指导，重点解决：“如何将‘延时关灯’需求转化为控制逻辑？”“传感器模块如何接入电路？” 等问题。 开展 “设计博览会”：各小组展示方案，讲解设计思路（如 “我们为老人设计的灯控开关，用‘触摸 + 语音’双输入，防止触摸不灵”），其他小组依据 “设计三原则” 评价。 3.设计意图：依托教材创新设计理念，通过分层任务满足不同学生需求，在实践中深化系统思维与创新能力，“设计博览会” 环节既落实评价，又培养学生的表达与批判思维。 （5） 拓展延伸：链接技术伦理，深化社会责任 1. 教师活动：播放新闻片段：“劣质灯控开关引发火灾”“智能灯控系统泄露用户作息隐私”。提问：“这些案例提醒我们设计灯控开关时，除了功能，还要关注什么？” 2. 学生活动：结合教材 “技术与生活” 板块讨论，总结：“要选合格元件保证安全，保护用户隐私，设计低能耗方案。” 3. 教师小结：“技术是服务生活的工具，设计时既要‘巧思’，更要‘责任’，这是信息科技的核心素养要求。” 4. 设计意图：结合现实案例拓展教材内涵，将技术学习与社会责任教育结合，落实信息社会责任素养目标，实现从 “会设计” 到 “善设计” 的升华。 5、 课堂小结 1. 知识梳理：师生共同回顾本课核心内容，用思维导图呈现：灯控开关的核心 —— 输入（控制信号类型：声音、光线等）→ 处理（判断逻辑）→ 输出（灯亮 / 灭）；设计三原则（安全、实用、经济）；实践步骤（明确需求→选信号→画方案→测优化）。 2. 素养回顾：引导学生反思：“今天你识别了哪些控制信号？用了什么思维方法分析系统？设计的方案解决了什么问题？” 3. 课后任务：①观察家中 3 种电器的输入环节，记录在教材 “实践手册” 中；②改进课堂设计方案，说明如何更符合环保要求。 4. 设计意图：通过思维导图结构化梳理知识，结合反思回扣核心素养，课后任务延续教材 “做中学” 理念，实现课内外学习的衔接。 学科网（北京）股份有限公司 $