15. 模块组装很灵活（教学设计）-六年级信息科技全一册同步备课系列（人教版2024）

学科

信息科技

年级

6年级

备课时间

主备人

教案持有教师

备课组

成员

教学内容

课  题

15.模块组装很灵活

课   型

新授课

课时

第 1课时

课程标

准要求

通过观察身边的真实案例，了解一个大的系统可以分解为几个小的系统，一个系统也可以划分出功能相对独立的多个模块。

学科核心素养目标

信息意识：通过“钟表匠”故事和观察计算机主机箱，感知模块化思想在技术设计与生产中的普遍性和优越性，认识到模块是控制系统中的基础单元或基本部件。
计算思维：理解模块是具备特定功能、可通过接口连接的基本单元；能识别计算机硬件系统（如处理器、电源、存储、散热模块）和编程环境中的模块及其作用；掌握模块化组装方式在控制系统中的优势（易排查、便维修、省成本），并能运用此思想分析实际问题（如洗衣机维修）。
数字化学习与创新：能在虚拟仿真环境中（如“会唱歌的机器人”）组装机器人、安装头灯模块并修改程序参数，直观体验模块的组装、功能实现与调整，感受模块化设计的灵活性。
信息社会责任：通过思考模块化设计对生产效率、维护便利性和资源节约的意义，初步认识模块化、标准化设计在社会生产与可持续发展中的价值。 

教学重点

1.理解模块是控制系统中的基础单元或基本部件，一般实现一项功能。
2.能识别计算机硬件系统和编程环境中的模块及其作用。
3.理解模块化组装方式的优势（易排查问题、方便维修更换、节约成本）。

教学难点

1.从具体硬件部件（电路板）和程序代码段抽象出“模块”的概念。
2.理解模块通过特定接口连接构成完整系统，以及模块可被单独开发、测试、维护和重复使用。
3.将模块化思想迁移到解决实际问题的思考中（如设计、维修）。

教学方法

故事导入法、观察探究法、实验操作法、案例分析法、小组讨论法

教  学  过 程

教学活动

教师活动

学生活动

教学意图

环节1

导入新课

1.讲述故事：讲述两个钟表匠的故事。一个依次组装近百个零件，被打断需重来；另一个先组装约10个零件成稳定部件，再用部件组装成表。
2.提问引导：为什么多年后第二个钟表匠生意越来越好？
3.引出概念：用“模块”来解释——第二个钟表匠掌握了由零到整、由小到大的模块组装方法，提高了工作效率。引出课题：模块组装很灵活。

1.聆听故事，思考两位钟表匠工作方式的差异。
2.讨论并回答：模块化组装更高效，不易因中断而失败。
3.理解本课核心思想：模块化组装的优势。 

通过生动故事创设情境，引发学生对“整体组装”与“模块化组装”效率差异的思考，直观感受模块化方法的优越性，激发学习兴趣。

环节2

计算机硬件系统中的模块

活动：观察计算机主机箱内的模块
1.提问：你知道计算机主机箱里有什么吗？
2.展示与讲解：展示主机箱内部图片/实物，引导学生观察并指出相对完整的电路板或部件。
3.分析模块作用：逐一介绍典型模块及其功能：
处理器模块：帮助计算机计算、处理信息。
电源模块：给计算机供电，维持工作。
存储模块（硬盘、内存条）：保存软件、数字作品。
散热模块：为处理器等发热部件降温。
4.归纳概念：在这门课中，

1.根据经验回答主机箱内的部件（如CPU、内存、硬盘等）。
2.观察图片，识别主机箱内的各个模块。
3.聆听讲解，了解不同模块的核心功能。
4.理解并记录模块的定义和特点。

从学生可能接触过的计算机硬件入手，将抽象的“模块”概念具体化、可视化。通过分析各模块功能，帮助学生建立“模块-功能”的对应关系，理解模块是构成系统的基本功能单元。

可以认为模块是控制系统中的基础单元或基本部件，一个模块一般实现一项功能，各个模块通过特定的接口进行连接，构成一个相对完整的控制系统。 

环节3

计算机程序中的模块

1.讲解迁移：以计算机为核心的控制系统往往由程序控制，这些程序也可以划分为多个程序模块。
2.阐述特点：每个程序模块是一个代码集合，具备特定功能；可以被单独开发、测试和维护，并能重复使用。
3.举例说明：如具备循环功能的程序段，可称为循环模块。编写程序时，把模块按算法连接起来，并根据需要设置参数，就能实现控制系统功能。

1.理解模块概念不仅适用于硬件，也适用于软件。
2.了解程序模块的特点：功能独立、可复用、通过连接和参数设置实现复杂功能。

将模块概念从硬件扩展到软件（编程环境），使学生认识到模块化思想在信息技术领域的普遍应用，为后续编程体验活动做铺垫。

环节4

在编程环境中体验模块的作用

活动：虚拟仿真——组装会闪光的机器人
1.明确任务：组装一个带头灯模块的机器人，修改程序参数让头灯闪烁。
2.引导操作：
(1)启动程序，将身体模块组合成机器人，再安装头灯模块。
(2)阅读程序，找到实现头灯闪烁的程序模块。
(3)设置程序参数（如灯光颜色），观察头灯闪烁效果的变化。
3.提问与总结：
如果没有头灯模块（硬件）或对应的程序模块（软

1.在虚拟仿真工具中，按照步骤组装机器人并安装头灯模块。
2.在编程界面中找到控制头灯的程序模块。
3.修改灯光颜色等参数，运行仿真，观察效果变化。
4.思考并回答教师提问，总结模块的作用和特点。
 

通过动手实验，让学生直观体验从硬件组装到软件参数调整的全过程，深刻理解硬件模块和软件（程序）模块在控制系统中的具体作用，感受模块化组装的灵活性和可定制性。