系统奥秘知多少（教案）2025-2026学年泰山版信息科技六年级上册

《系统奥秘知多少》教学设计聚焦系统定义、组成及工作原理，通过自动门、电饭煲等生活实例导入，承接学生生活经验，为后续控制系统学习奠定概念基础，构建“生活-知识-实践”的学习支架。 该设计以生活实例为载体，通过分析简易自动浇水装置、小组讨论自动门组成等环节，培养信息意识与计算思维，结合数字化工具记录系统组成，实践活动“系统小侦探”提升知识迁移，助力学生观察分析能力提升，为教师提供清晰教学路径。

《系统奥秘知多少》教学设计-2025-2026学年泰山版（2024）小学信息科技六年级上册 1、 教材分析 《系统奥秘知多少》是泰山版（2024）小学信息科技六年级上册第一单元《身边的控制系统》中的课文。本单元以 “身边的控制系统” 为核心主题，旨在引导学生从生活实际出发，认识控制系统的基本概念、组成与工作原理，培养学生运用信息科技思维观察、分析和解决生活中实际问题的能力，是小学阶段信息科技课程中 “技术与工程实践” 领域的重要内容。 《系统奥秘知多少》作为本单元的起始课，承担着奠定单元学习基础的重要作用。教材开篇通过呈现学生熟悉的生活场景，如自动门、智能台灯、电饭煲等包含控制系统的物品，引发学生的学习兴趣，让学生初步感知 “控制系统” 并非抽象概念，而是存在于日常生活的方方面面。接着，教材围绕 “什么是系统”“系统由哪些部分组成”“系统如何工作” 三个核心问题展开，通过图文结合的方式，先介绍 “系统” 的定义，即由相互联系、相互作用的多个部分（要素）组成，能共同完成特定功能的整体；再以 “简易自动浇水装置” 为例，详细拆解系统的三个基本组成部分 —— 输入部分、处理部分和输出部分，帮助学生建立系统组成的清晰认知；最后通过 “找一找身边系统的组成” 活动，引导学生将所学知识与生活实际结合，实现知识的迁移与应用。 从教材的知识结构来看，本节课的内容既是对学生前期生活经验的梳理与升华，也为后续学习 “控制系统的类型”“简单控制系统的设计与制作” 等内容奠定了概念基础和认知框架。教材编写注重 “从生活到知识，从知识到实践” 的逻辑线索，符合六年级学生的认知规律，同时强调 “做中学”“用中学”，通过实践活动培养学生的观察能力、分析能力和合作探究能力，契合信息科技课程核心素养的培养要求。 2、 学情分析 本节课的教学对象是小学六年级学生，从认知发展、已有经验和学习特点三个方面分析如下： （1） 认知发展特点 六年级学生处于皮亚杰认知发展理论中的 “形式运算阶段”，已具备一定的抽象思维能力和逻辑分析能力，能够对具体事物进行概括和归纳，也能初步理解 “部分与整体”“原因与结果” 等逻辑关系。但对于 “系统” 这种抽象的概念，仍需要借助具体、直观的生活实例作为支撑，才能更好地理解其内涵和组成。此外，学生在前期的数学、科学等课程学习中，已经接触过 “分类”“归纳”“分析” 等思维方法，这为本节课学习 “系统的组成与工作原理” 提供了一定的思维基础。 （2） 已有经验基础 在生活经验方面，六年级学生对身边的智能设备和自动化物品有较多接触，如自动感应水龙头、智能手表、空调、电梯等，这些物品中都包含控制系统，学生对 “设备能根据一定条件自动工作” 这一现象有直观感受，但尚未从 “系统” 的角度对其进行分析和思考，缺乏对 “系统组成”“工作流程” 的理性认知。 在信息科技学习经验方面，学生在中低年级已经学习过 “信息的获取与处理”“简单软件的使用” 等内容，具备基本的信息素养和操作能力，能够通过观察、讨论、实践等方式开展学习，也能使用简单的工具（如记录表、画图软件）辅助学习，这为本节课开展 “找系统、析组成” 的实践活动提供了能力支持。 （3） 潜在学习困难 1.对 “系统” 概念的抽象理解存在困难：学生容易将 “系统” 与 “物品” 混淆，难以理解 “系统是多个部分相互作用的整体”，可能会将单个部件（如自动门的传感器）误认为是系统。 2.对 “系统组成三部分（输入、处理、输出）” 的区分不够清晰：尤其是 “处理部分”，因其往往隐藏在设备内部（如电饭煲的电路板），学生难以直观感知，容易忽略或混淆其功能。 3.知识迁移能力不足：学生能分析教材中给出的 “简易自动浇水装置” 的组成，但在分析生活中其他复杂系统（如电梯、空调）时，可能会出现遗漏或错误。 针对以上学情特点，本节课的教学需注重 “直观性” 和 “实践性”，通过大量生活实例帮助学生建立概念，通过小组合作探究活动引导学生主动分析和总结，同时针对潜在困难设计针对性的引导和练习，逐步突破学习难点。 3、 核心素养目标 （1） 信息意识 1. 能从日常生活中识别出包含控制系统的物品，感知系统在生活中的广泛应用，认识到系统对提高生活质量和工作效率的重要作用。 2. 能通过观察和分析，获取系统组成、工作流程的相关信息，形成 “用系统思维观察生活” 的意识。 （2） 计算思维 1. 能将复杂的系统分解为 “输入、处理、输出” 三个基本部分，初步形成 “分解与建模” 的思维方法。 2. 能分析系统各部分之间的相互作用关系，梳理系统的工作流程，初步理解 “条件与结果” 的逻辑关系。 （3） 数字化学习与创新 1. 能利用记录表、画图工具（如白板、画图软件）记录和呈现系统的组成的工作流程，借助数字化工具辅助学习。 2. 能在小组合作中，通过讨论、交流、分工协作完成 “找系统、析组成” 的任务，培养创新学习的能力。 （4） 信息社会责任 1.认识到系统设计与应用需要考虑实用性、安全性和环保性，树立 “科技服务生活、科技需符合社会需求” 的意识。 2.在小组合作中遵守规则，积极参与讨论，尊重他人观点，培养合作精神和责任意识。 4、 教学重难点 （1） 教学重点 1.理解 “系统” 的定义：知道系统是由相互联系、相互作用的多个部分组成，能共同完成特定功能的整体。 2.掌握系统的三个基本组成部分：能准确识别系统的输入部分、处理部分和输出部分，并理解各部分的功能。 3.能结合生活实例，分析简单系统的组成和工作流程。 （2） 教学难点 1. 理解 “处理部分” 的功能：能认识到处理部分是系统的 “核心”，负责接收输入信息、根据预设规则进行判断和决策，并向输出部分发出指令。 2. 能将 “系统组成” 的知识迁移到生活中复杂系统的分析中，准确区分输入、处理、输出部分，不遗漏关键部件。 5、 教学过程 （1） 情境导入：认识 “身边的神奇设备”（5 分钟） 1. 呈现情境，引发兴趣 教师：同学们，我们的生活中有很多 “神奇” 的设备，它们不用人手动操作，就能根据情况自动工作。比如，我们走进商场时，门会自动打开；晚上回家，按下智能开关，灯就会亮起；把米饭放进电饭煲，按下按钮，它就能自动把米饭煮熟。大家还能想到哪些这样的设备呢？ （学生自由发言，教师板书学生提到的设备名称，如电梯、自动感应水龙头、空调、智能手表等。） 2. 提出问题，引入课题 教师：这些设备为什么能 “自动工作” 呢？其实，它们内部都藏着一个 “秘密”—— 控制系统，而控制系统本质上是一个 “系统”。今天，我们就一起来探索系统的奥秘，学习《系统奥秘知多少》。 （板书课题：系统奥秘知多少） 设计意图 通过呈现学生熟悉的生活场景和设备，引发学生的已有经验和学习兴趣，让学生在直观感受中提出疑问，自然引入 “系统” 的概念，为后续学习奠定情感基础和问题导向，同时培养学生的信息意识，引导学生关注生活中的信息科技现象。 （2） 新知探究一：什么是 “系统”？（8 分钟） 1. 分析实例，初步感知 “系统” 教师：要了解系统的奥秘，首先得知道 “什么是系统”。我们先来看一个生活中的例子 ——“书包”。大家想一想，书包是由哪些部分组成的？这些部分能共同完成什么功能？ （学生思考后发言，教师引导学生说出书包的组成：书包主体、肩带、拉链、隔层等；功能：存放书本、文具、水杯等物品，方便携带。） 教师：再来看一个例子 ——“自行车”。自行车由哪些部分组成？能完成什么功能？ （学生发言，教师引导：组成 —— 车架、车轮、车把、脚踏、刹车等；功能 —— 让人能骑行，实现短途出行。） 2. 总结归纳，明确 “系统” 定义 教师：同学们发现了吗？书包、自行车都不是由单个部分组成的，而是由多个相互联系、相互作用的部分（我们把这些部分叫 “要素”）组成的，并且这些部分共同合作，能完成一个特定的功能。像这样 “由相互联系、相互作用的多个要素组成，能共同完成特定功能的整体”，就是一个 “系统”。 （教师板书 “系统” 定义，同时用 PPT 呈现定义，结合书包、自行车的例子进行解读，强调 “多个要素”“相互作用”“特定功能” 三个关键词。） 3. 师生互动：判断 “是不是系统” 教师：现在我们知道了系统的定义，大家来判断一下，下面这些是不是系统？ （1）一支铅笔；（2）一套课桌椅；（3）学校的广播系统；（4）一棵大树。 （学生逐一判断，教师引导学生说明理由： 1. 一支铅笔：只有单个要素，不是系统； 1. 一套课桌椅：由桌子和椅子组成，能共同完成 “学生学习” 的功能，是系统； 1. 学校的广播系统：由麦克风、主机、音箱、线路等组成，能完成 “传递声音信息” 的功能，是系统； 1. 一棵大树：由根、茎、叶、花、果组成，能完成 “生长、光合作用” 等功能，是系统。） 设计意图 通过分析学生熟悉的 “书包”“自行车” 实例，让学生从 “整体与部分” 的角度初步感知系统的特点，再通过总结归纳得出系统定义，符合学生 “从具体到抽象” 的认知规律。“判断是不是系统” 的互动环节，能及时检验学生对概念的理解，帮助学生巩固核心定义，同时培养学生的分析能力和信息意识。 （3） 新知探究二：系统的组成 —— 输入、处理、输出（12 分钟） 1. 教材内容讲解：以 “简易自动浇水装置” 为例析组成 教师：知道了什么是系统，那一个能 “自动工作” 的系统（比如我们之前提到的自动门、电饭煲），是怎么实现 “自动工作” 的呢？其实，它们都包含三个核心组成部分 —— 输入部分、处理部分和输出部分。我们一起来看教材中的 “简易自动浇水装置”（呈现教材中的图文内容），看看它的三个部分分别是什么，各自有什么功能。 （1） 教材图文解读： 教材中的简易自动浇水装置由 “土壤湿度传感器、单片机、水泵” 三部分组成，当土壤湿度低于预设值时，传感器会检测到这一信息，单片机接收信息后判断 “需要浇水”，并控制水泵启动，向花盆浇水；当土壤湿度达到预设值时，传感器检测到信息，单片机控制水泵停止工作。 （2） 分析各部分功能，明确组成定义： •输入部分：土壤湿度传感器。功能：检测土壤湿度的信息，并将信息传递给处理部分。（教师总结：输入部分是系统中 “获取信息” 的部分，负责收集系统工作所需的 “条件信息”。） •处理部分：单片机。功能：接收输入部分传来的信息，根据预设的规则（土壤湿度低于预设值就浇水，高于就停止）进行判断和决策，并向输出部分发出指令。（教师总结：处理部分是系统的 “核心大脑”，负责 “处理信息、做出决策”。） •输出部分：水泵。功能：接收处理部分的指令，执行 “浇水” 或 “停止浇水” 的动作，完成系统的最终功能。（教师总结：输出部分是系统中 “执行动作” 的部分，负责将处理部分的决策转化为实际效果。） （教师板书：系统组成 —— 输入（获取信息）、处理（处理决策）、输出（执行动作），并结合简易自动浇水装置的例子标注各部分。） 2. 师生互动一：小组讨论，分析 “自动门” 的组成 教师：我们已经分析了简易自动浇水装置的组成，那大家熟悉的 “自动门”，它的输入、处理、输出部分分别是什么呢？请大家以小组为单位，结合自动门的工作过程（人靠近时门自动开，人离开后门自动关），讨论并填写《系统组成分析表》（如下表），5 分钟后小组代表发言。 系统名称 输入部分（获取什么信息？用什么获取？） 处理部分（怎么判断？怎么决策？） 输出部分（执行什么动作？） 自动门 （学生小组讨论，教师巡视指导，重点引导： 1. 输入部分：红外传感器（或微波传感器），获取 “是否有人靠近” 的信息； 1. 处理部分：自动门的控制器（电路板），判断 “有人靠近则发出开门指令，人离开则发出关门指令”； 1. 输出部分：电机和门体，执行 “开门” 或 “关门” 的动作。） （各小组代表发言，教师点评总结，完善表格内容，确保学生准确区分三个部分。） 3. 师生互动二：同桌互助，分析 “电饭煲” 的组成 教师：现在请大家和同桌一起，用同样的方法分析 “电饭煲” 的组成。思考：电饭煲要完成 “自动煮饭” 的功能，需要获取什么信息（输入）、怎么处理（处理）、执行什么动作（输出）？ （学生同桌讨论，教师巡视，针对学生可能出现的困难（如忽略处理部分）进行引导： 1. 输入部分：温度传感器，获取 “锅内温度” 的信息（如煮饭时温度达到 100℃时，水沸腾后温度继续升高到 120℃左右，说明饭已熟）； 1. 处理部分：电饭煲的控制芯片，根据温度传感器的信息判断 “饭是否已熟”，若未熟则继续加热，若已熟则发出 “停止加热” 或 “保温” 指令； 1. 输出部分：加热盘，执行 “加热” 或 “停止加热” 的动作。） （请 2-3 组同桌代表发言，教师补充总结，强调 “处理部分” 的隐藏性和重要性，帮助学生突破难点。） 设计意图 通过教材中 “简易自动浇水装置” 的实例，让学生直观理解系统组成的三个部分及功能，符合教材的编写逻辑；“分析自动门”“分析电饭煲” 的互动活动，从小组讨论到同桌互助，难度逐步降低，既能让学生主动参与知识建构，又能针对潜在困难（如处理部分的识别）进行针对性引导，帮助学生逐步掌握系统组成的分析方法，培养计算思维中的 “分解与建模” 能力。 （4） 实践应用：找一找，析一析 —— 身边的系统（15 分钟） 1. 明确实践任务 教师：通过刚才的学习，我们已经掌握了系统的定义和组成。现在请大家当 “系统小侦探”，从我们的教室或日常生活中再找一个包含控制系统的系统（如空调、智能台灯、电梯、自动感应水龙头等），以小组为单位，完成以下任务： 1. 确定系统名称，描述系统的整体功能； 2. 分析系统的输入、处理、输出部分，填写《身边系统分析记录表》； 3. 用画图软件（如 Windows 画图、希沃白板）或手绘的方式，画出系统的组成结构图，标注各部分名称和功能； 4. 小组准备 2 分钟的汇报，介绍你们分析的系统。 （教师呈现《身边系统分析记录表》样例，如下表，并展示画图软件的简单操作方法，帮助学生完成任务。） 小组名称 系统名称 系统整体功能 输入部分 处理部分 输出部分 遇到的困难 2. 学生实践，教师指导 （1） 小组分工：教师引导各小组明确分工，如 1 人负责确定系统、描述功能，2 人负责分析组成并填写表格，2 人负责画图，1 人负责准备汇报，确保每个学生都参与其中。 （2） 教师巡视指导重点： 1. 帮助学生确定合适的系统（避免选择过于复杂的系统，如智能手机，以免超出学生能力范围）； 1. 引导学生准确区分输入、处理、输出部分，尤其是处理部分（如空调的处理部分是控制板，智能台灯的处理部分是控制芯片）； 1. 指导学生规范填写表格和绘制结构图，确保信息清晰、准确。 学科网（北京）股份有限公司 $