第12课 计算机控制的扩音系统（教案）2025-2026学年六年级下册信息科技浙教版

作业练习 课程基本信息 学科 信息科技 年级 六年级 学期 春季 课题 计算机控制的扩音系统 教科书 书名：信息科技教材 出版社：浙江教育出版社 出版日期：2023年7月 作业练习 一、 排一排 1.请你根据计算机控制扩音系统的工作原理来排列以上硬件，填入下方虚线 框内。 2.小组讨论并分析以上硬件在此系统中的作用，填入下方实线框中。 二、 画一画 请你设计并补充流程图：实现用计算机来控制扩音系统的音量的自动调 节（系统音量在60-80之间）。 三、课后练一练 请你根据本节课所学，完成课后练习：将扩音系统中定时播放功能的实现过 程绘制成流程图。 学习任务单 课程基本信息 学科 信息科技 年级 六年级 学期 春季 课题 计算机控制的扩音系统 教科书 书 名：信息科技教材 出版社：浙江教育出版社 出版日期：2023年7月 学习目标 1. 通过查找资料、交流探讨，理解计算机控制的扩音系统的基本原理和组成结构，为实践提供理论基础。 2. 通过生活实际情境对比、分析、探讨、模拟，了解计算机控制在扩音系统中的作用，为实践提供技术支持。 3. 根据实际问题解决的需求，经历算法的设计实现和程序的验证，形成一套扩音系统自动控制解决方案。 重点：计算机在扩音系统中的作用。 难点：扩音系统自动控制的算法实现。 课前学习任务 1. 复习系统相关知识。 课上学习任务 1、 排一排 1.请你根据计算机控制扩音系统的工作原理来排列以上硬件，填入下方虚线框内。 话筒（麦 克风） 计算机 音响（扬声器） 2.小组讨论并分析以上硬件在此系统中的作用，填入下方实线框中。 输入 控制 执行 输出 2、 画一画 请你设计并补充流程图：实现用计算机来控制扩音系统的音量的自动调节（系统音量在60~80之间）。 -7.63≤音量≤-3.34 音量＜-7.63 调节至-7.63 调节至-3.34 或 -7.63≤音量≤-3.34 音量＞-3.34 调节至-3.34 调节至-7.63 三、课后练一练 请你根据本节课所学，完成课后练习：将扩音系统中定时播放功能的实现过程绘制成流程图。 序号 核心素养 素养表现 1~5分 1 信息意识 能通过搜索引擎搜索计算机控制的扩音系统相关资源； 2 信息意识 理解计算机控制在扩音系统中的控制过程； 3 计算思维 能借助流程图理解扩音系统的算法描述； 4 计算思维 能通过任务分析、系统设计、设备搭建等步骤，掌握简易扩音系统的架构与搭建； 5 计算思维 能使用分支结构编程实现扩音系统； 6 计算思维 能通过分析程序、实验验证扩音系统的编程实现； 7 信息社会责任 体会计算机控制的扩音系统在生活中的作用； 总分 评价标准： 推荐的学习资源 1. 浙江省义务教育学生辅助学习音像资源学习资源包六年级下册。 学科网（北京）股份有限公司 $ 教学设计 课程基本信息 学科 信息科技 年级 六年级 学期 春季 课题 计算机控制的扩音系统 教科书 书 名：信息科技教材 出版社：浙江教育出版社 出版日期：2023年7月 教学内容与学习对象分析 一、学习内容分析 本课内容主要包括“体验大量的计算机参与的扩音系统”、“计算机控制在扩音系统中的作用”和“扩音系统自动控制的算法实现”，重点学习的是“计算机如何在扩音系统中发挥控制作用”。 本课是六年级下册第三单元《扩音系统》第12课《计算机控制的扩音系统》。本单元以扩音系统为主线深入探究：从普通的扩音系统，到计算机控制的开环扩音系统，再到计算机控制的闭环扩音系统，最后到扩音系统的畅想与优化。本课作为第三单元“扩音系统”的第二课，是计算机参与的控制系统的典型应用，既是对身边扩音系统的深入研究，又是对下一课结合反馈与自动调节的铺垫。在了解扩音系统的原理和组成的基础上，观察以计算机控制的扩音系统有何区别。为后续学习“利用反馈实现自动调节的扩音系统”打下基础。 本课响应课程标准中“通过分析典型应用场景，了解计算机可用于实现过程与控制，能在实验系统中通过编程等手段验证过程与控制系统的设计。”内容要求。通过引入并体验大量的计算机参与的扩音系统，引导聚焦学生对计算机控制的扩音系统的基本原理、组成结构的构建和运用。在真实情景中感受计算机在扩音系统中的控制作用，在探究实验中，经历算法描述及程序实现等过程，探索扩音系统音量自动控制的算法实现。 二、学习对象分析 学生经过五六年级对“身边的算法”的学习，能够针对简单问题，尝试设计、求解算法。通过“过程与控制”模块的学习，能够识别输入、计算、输出环节，理解反馈在系统中的作用。此阶段学生对计算机控制的扩音系统有一定生活经验，比如电脑音响、校园铃声等，但对AI变声等较先进的案例接触不多；也不太能够理解什么是音量的恒定输出；虽然学生学习过python，但对于python中的对象操作，库调用等专业知识欠缺，阅读python有一定困难。所以要联系真实生活情境，给予学生动手操作探究的机会，并给予专业的帮助指导，进行扩音系统自动控制的算法实现和程序验证。 教学目标分析（含核心素养导向） 1. 通过查找资料、交流探讨，理解计算机控制的扩音系统的基本原理和组成结构，为实践提供理论基础。 2. 通过生活实际情境对比、分析、探讨、模拟，了解计算机控制在扩音系统中的作用，为实践提供技术支持。 3. 根据实际问题解决的需求，经历算法的设计实现和程序的验证，形成一套扩音系统自动控制解决方案。 重点：计算机在扩音系统中的作用。 难点：扩音系统自动控制的算法实现。 教学过程 （1） 导入：观看视频 对比分析 观看两个视频：早期学校打铃装置（图1）、现代化校园广播系统（图2），并思考以下问题： （1）相比较早期打铃装置，现代化校园广播系统的优势在哪里？ （2）在谁的帮助下，广播系统可以实现自动控制呢？ 图2 现代化校园广播系统 图1 早期学校打铃装置 【教师引导】 观察学生视频学习状况，适时提醒学生进行对比。 （1）请1位比较安静的学生回答，请1位热心同学补充。 预设：大部分可以回答出现代化校园广播系统更加智能，有很多功能。若提不到“自动控制”这个点，就点拨：早期打铃需要老师每次手动操作，现在的校园广播只要提前设置好，就可以自动控制。 （2）在举手的学生中，选择1位进行回答，引出课题并板书：计算机控制的扩音系统。 预设：大部分学生都能提到是有了电脑或计算机的帮助，才能实现扩音系统的自动控制。 【设计意图】通过对真实情境观察、对比和思考，以学生为主体，对计算机控制的扩音系统的特点和功能有了认识。 （2） 建构:探索原理，解析作用，算法实现 活动1：搭建小型的计算机控制的扩音系统 1. 思考：计算机控制的扩音系统可能由哪些硬件设施组成。 2. 观察计算机控制的扩音系统工作原理图（图3）排列硬件，完成学习单一（1）（图4）。 图3 计算机控制的扩音系统工作原理图 图4 学习单一（1） 3. 组长对组员进行分工确定系统架构师、软件工程师、对外宣讲师。小组合作参考搭建图（图5），完成实验板（板载麦克风）、计算机、音响设备的连接。 图5 小型计算机控制的扩音系统搭建图 4. 小组讨论分析以上硬件在此系统中的作用，完成学习单一（2）。（如图6所示） 图6 学习单一（2） 建图 【教师引导】 1. 请一位举手的同学进行回答。 预设：大部分学生可以回答出计算机、话筒、音响（扬声器）。 2. 巡视检查学生完成情况，选择一位完成的学生进行展示，并阐述理由。（板书：原理，贴图:原理图） 3. 按照就近原则，4人分成一组，教师确定组长，教师巡视检查学生搭建情况，对于特别慢的小组进行个别辅导。 预设：音响和实验板连接时，“in”口和“out”口连接错误。可以通过师生共同研讨，对“in”口和“out”口进行区分。 4. 分别请最前面和最后面的2个小组代表进行分享交流。（学习单如图7所示） 图7 学生学习单 【设计意图】通过对扩音系统硬件的排序、小型扩音系统的搭建，了解计算机扩音系统的基本组成，并通过讨论、交流，探讨不同硬件在系统中的作用，激发学生强烈探索欲望的同时，加深理论知识的理解。 活动2：探究计算机在扩音系统中的作用 1. 观看校园广播控制软件截图，同桌讨论计算机控制的扩音系统有哪些作用。 2. 观看台上的同学体验小蜜蜂、希沃配套话筒，体验音量调节。 3.观察定时播放效果。 4.听声辨位，听一段音乐，判断从哪个音响输出，体验分区控制。 【教师引导】 1. 请2位举手的同学回答。 预设：若学生回答出音量调节、定时播放、分区控制，顺势板书。若回答不出，在第2-5个环节中体验后，再进行回答和板书。 2.请2位同学上台使用小蜜蜂、希沃配套话筒。并介绍：专业音控师在调控现场音效时，设备可以做到根据不同使用者声音的大小，输出恒定的音量。 3.在教师机上准备好程序（图8），连接好实验板、音响套件，请1位前面的同学到教师机上设定时间，其他同学验证是否在设定时间后音乐响起。 图8 定时播放程序 4.播放一段音乐，组织全班进行听声辩位游戏，请2个角落的学生和1个中间的学生进行回答声音播放的位置。 【设计意图】结合身边校园广播的真实情景，感受计算机控制的扩音系统的作用，并在实验中，再次真实体会音量调节、定时播放、分区控制三种功能。培养学生善于观察、善于发现、善于思考和动手的能力。 活动3：实验验证、算法实现 1. 观看PPT的场景（图9），描述教室场景中遇到的问题。 图9 广播声音突然很响场景 2.对如何解决问题展开思考： （1）我们要借助输入设备获取什么关键信息？ （2）要如何利用计算机对音量进行控制（系统音量在60~80之间）？ 3.小组讨论，如何实现用计算机来控制扩音系统音量的自动调节？在学习单（图10）中补充流程图。 图10 学习单—补充流程图 4.小组交流分析老师提供的部分程序，说一说每一行代码的含义。（图11） 图11 自动调节音量部分程序 5.小组合作进行自动音量调节实验，由软件工程师负责Python的运行，硬件搭建师进行系统音量大小的调节，组长观察系统音量的变化。对外宣讲时做好本组实验过程分享的准备。 【教师引导】 1.请1位学生回答。 预设：如果学生观察到PPT中广播的声音非常响，孩子们被吓了一跳。可能是被同学不小心碰到了音量键，顺势点拨：在计算机控制的扩音系统中，我们可以通过自动音量调节功能来改善这种被人误触的情况。明确：要探究的实验是扩音系统音量的自动调节。 （板书：算法实现） 2. （1）请2位举手的热心同学来回答。 预设：若学生回答输入设备获取的是声音的文件，则点拨：实验的目的是实现音量的自动调节，所以这里要抽象出来的关键要素是音量的值（分贝或python对应的参数）。 （2）组织同桌讨论交流，教师巡视查看交流情况，请1~2组交流中较有想法的孩子回答。 预设：大部分孩子能把握总体的实验思路，少部分孩子可以回答：当系统音量小于60，将播放音量调整至60，当系统音量大于80时，将播放音量调整为80。但对于使用Python对Windows系统音量进行读取和设置的对应值，学生是没有这个知识储备的。因此教师在这里顺势给出Python对应Windows的音量对应表（表1）。 Windows系统音量 Python设定值 100 0 80 -3.34 60 -7.63 0 -65.25 表1 Python对应Windows的音量对应表 3.组织四人小组讨论，教师巡视，对于不知如何描述的小组进行个别辅导。（板书：算法描述）巡视各组同学流程图绘制进度，对薄弱小组进行个辅。请1组流程图有典型问题的小组分享，其他学生进行提问和完善；再请1组流程图较规范的小组进行分享交流。 预设：如果学生忽略-7.63≤音量≤-3.34这个区间范围，点拨：在中间的范围，音量需要调节吗？音量小范围内的波动并不会影响听觉效果。 4.组织四人小组进行程序分析，教师巡视了解情况，邀请1~2组的软件工程师进行程序解析。 5.观察各小组实验进度，确保每组同学都能在计算机中完成音量自动控制：不管怎么拉动音量条，音量条都会在60~80之间。选择一组完成度较好的小组进行演示汇报。（板书：程序实现） 【设计意图】 通过具体场景的展示、流程图的绘制、分析程序代码、实验验证等过程，激发学生的观察力和问题意识，助力学生清晰地表达算法逻辑，加深对编程语言和算法实现的理解，使学生将理论知识应用于实践，体验问题解决的过程。 （3） 应用: 场景探索 独立思考生活中计算机控制的扩音系统还可以适用于哪些场景？全班分享交流。 【教师引导】 引导学生思考生活中计算机控制的扩音系统还可以适用于哪些场景？请3位同学分享交流。教师引导学生总结计算机控制的扩音系统的适用场景、潜在的安全问题以及改进策略。 【设计意图】不仅仅局限于项目中的小型扩音系统，利用数字化学习环境拓宽视野，了解信息社会中功能更加丰富的智能扩音系统。并以生活中控制系统的不安全问题作为切入点，引领学生理解自主可控技术对于国家安全的重要作用，增强学生的信息社会责任。 （4） 小结： 1. 结合板书思考计算机控制的扩音系统原理、作用及算法实现的过程，总结本节课的收获。 2. 倾听同学的回答，并思考是否有补充。 【教师引导】 教师引导学生结合板书，梳理知识，请2位举手、1位未举手的学生完谈谈课堂收获，最后教师做课堂总结。 【设计意图】引导学生回顾总结本节课所学知识并进行自我评价。 7、 板书设计 计算机控制的扩音系统 原理 作用 算法实现 音量调节 定时播放 分区控制 …… 算法描述 程序实现 学科网（北京）股份有限公司 $