14. 复杂系统可分解（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

14.复杂系统可分解

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：通过分析自行车、宇宙飞船、学校管理系统等实例，感知复杂控制系统在生活中的普遍存在，认识到复杂系统可以分解为多个功能相对独立的子系统，初步形成系统分解与集成的观念。
计算思维：掌握将复杂控制系统（如自行车、厨房电气系统、智能家居）分解为多个子系统的方法；能绘制控制系统与子系统的关系结构图；理解子系统之间以及系统与外部系统之间的相关性。
数字化学习与创新：能利用资料搜索和小组协作，规划设计“我的智能家居”系统，并将其分解为多个子系统，绘制关系结构图，初步体验系统设计与规划的过程。
信息社会责任：在分析宇宙飞船、学校管理系统等案例时，体会复杂系统分解与协同工作对社会运行和科技进步的重要性，认识到模块化、系统化思维在解决复杂问题中的价值。

教学重点

1.理解复杂控制系统可以分解为多个子系统的思想；
2.能识别并列举具体复杂系统中的主要子系统；
3.能绘制控制系统与其子系统的关系结构图。

教学难点

1.从具体实例中抽象出“系统分解”的思想方法；
2.理解子系统既是独立系统，又是大系统的组成部分，并可能成为其他更大系统的子系统；
3.将系统分解思想迁移应用于新情境（如设计智能家居）。

教学方法

案例分析法、图示法、小组合作探究法、任务驱动法

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.展示案例：简述自行车从1790年木质无脚蹬自行车到1888年充气轮胎的演变史。
2.提问引导：
现代的自行车功能复杂，它是由哪些部分协同工作来实现“骑行”这个总功能的？
这些部分是否可以看成一个个相对独立的小系统？
3.引出概念：像自行车这样功能复杂的整体，可以看作一个复杂系统。为了更好地理解和设计它，我们可以将其分解为多个子系统。引出课题：复杂系统可分解。

1.观看自行车演变图片，了解其发展。
2.思考并回答：自行车由车架、车轮、刹车、变速、传动等部分构成。
3.明确本课学习主题：学习如何将复杂系统分解为子系统。

以学生熟悉的自行车历史与结构为例，直观展示复杂系统的构成，自然引出“系统分解”的必要性和课题，激发学习兴趣。

环节2

控制系统中的子系统

活动1：剖析自行车系统
1.引导学生观察自行车结构图，将其分解为：结构系统、转向系统、刹车系统、传动系统、变速系统、轮组系统等子系统。
2.总结概念：一般来说，功能比较复杂的控制系统往往可以划分为多个系统，这些系统被称为子系统。每个子系统承担一定的特定功能。

活动2：分析更多复杂系统案例
1.宇宙飞船系统：展示图

1.观察自行车结构图，在教师引导下说出其各个子系统名称及主要功能。
2.理解并记录“子系统”的概念。
3.观看宇宙飞船、新能源汽车图片，识别其核心子系统。
4.结合自身经验，讨论并列举学校管理系统的各个子系统（如学籍

通过多个贴近生活与科技的典型案例（自行车、宇宙飞船、汽车、学校），引导学生从具体到抽象，理解“复杂系统可分解为子系统”这一核心思想，并巩固子系统也具有系统基本特征（输入-计算-输出）的认识。