9. 从人工到自动化（教学设计）-六年级信息科技全一册同步备课系列（人教版2024）

该小学信息科技教学设计聚焦人工控制与自动控制的区别及“输入-计算-输出”工作模式。课堂以小米超级工厂自动化生产视频导入，激发兴趣后通过燃气灶与电热水壶烧水案例对比，引导学生抽象两种控制方式特点，再结合洗衣机、空调等生活案例辨析，搭建从具体实例到抽象概念的学习支架。 设计亮点在于深度融合核心素养，计算思维方面通过分析空调控温过程绘制“输入-计算-输出”示意图，帮助学生抽象建模并理解反馈作用。数字化学习与创新方面借助虚拟仿真工具体验自动循迹机器人，直观感受自动控制。教学方法上案例对比与实践探究结合，让学生在辨析、绘制、体验中深化理解，既提升分析建模能力，又为教师提供可操作的活动设计和评价标准，便于课堂实施。

9.从人工到自动化 教学设计 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 9.从人工到自动化 课 型 新授课 课时 第 1课时 课程标 准要求 通过体验和认识身边的过程与控制，了解过程与控制可以抽象为包含输入、计算和输出三个典型环节的系统；通过分析具体案例，了解反馈是过程与控制中的重要手段，初步了解反馈对系统优化的作用。 学科核心素养目标 信息意识：通过对比燃气灶与电热水壶烧水案例，认识到人工控制与自动控制的区别，感知自动化技术对生活的影响。 计算思维：通过分析控制系统工作过程，理解“输入-计算-输出”模式，并能用此模式描述人工与自动控制过程。 数字化学习与创新：能利用网络搜索控制系统发展历程，借助虚拟仿真工具体验控制过程。 信息社会责任：通过了解控制系统从人工到自动化的演变，体会科技进步对社会生产和生活的意义，增强科技发展责任感。 教学重点 1.人工控制与自动控制的概念与特点； 2.控制系统“输入-计算-输出”工作过程的分析； 3.生活中人工控制与自动控制案例的识别与分析。 教学难点 1.从具体操作中抽象出控制方式的特点； 2.理解自动控制中“无需人工干预”的含义； 3.准确描述并区分控制系统中的不同过程。 教学方法 案例对比法、小组讨论法、实践探究法 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“小米超级工厂”全自动化生产视频片段。 2.提问：从全人工到全自动化，需要达成哪些技术目标？ 3.引出课题：从人工到自动化。 观看视频，思考自动化生产的优势，明确本课学习目标。 通过未来工厂的震撼场景，激发学生对自动化技术的兴趣，引出控制方式变革的主题。 环节2 分析两种控制方式的主要特点 活动1：两种烧水方式对比 1.呈现用燃气灶烧水和用电热水壶烧水两种场景图； 2.组织学生分析工作过程； 3.引导学生思考并回答关键问题： （1）燃气灶烧水时，接通和断开开关需要人操作吗？ （2）电热水壶烧水时，接通电源是人操作的吗？水烧开后是谁断的电？ 活动2：归纳控制方式特点 1.讲解人工控制定义：需要人做出必要操作以保证输出符合预期。 2.讲解自动控制定义：不需要人工干预就能保证输出符合预期。 3.展示人工控制（骑自行车调速、手动开灯）和自动控制（电饭锅保温、扫地机器人）的生活案例图。 1.阅读案例，小组讨论，完成对比表。 2.回答问题，理解两种控制方式的本质区别。 3.学习人工控制与自动控制的定义。 4.观察图片，联系生活，举例说明。 通过熟悉的烧水案例进行对比分析，让学生直观理解人工与自动控制的区别，掌握核心概念。 环节3 分析生活中人工控制的案例 活动1：辨析设备控制方式 1.提问：洗衣机、空调、电饭锅是完全自动控制的设备吗？ 2.强调：控制方式是针对工作过程中的某一段而言的。 活动2：填写人工控制案例表 1.提供表格案例（驾驶汽车、用手机听音乐等）。 2.引导学生补充“天黑了开灯”、“用洗衣机洗衣服”等案例中的人工控制过程。 3.总结：生活中许多设备都包含人工控制环节。 1.思考并讨论，理解“完全自动”的相对性。 2.小组合作，结合生活经验，分析并填写表格。 3.分享交流，加深对人工控制环节的理解。 引导学生辩证地看待设备的控制方式，明确人工与自动控制常共存于同一设备的不同阶段，培养细致观察和分析能力。 环节4 分析空调控制室温的过程 活动1：分析空调控制室温过程 1.提问：用遥控器启动空调并让室温变为26℃的过程是怎样的？设置风速、温度是人工控制吗？室温由高变低的过程是自动控制吗？ 2.引导学生描述过程并判断各环节的控制类型。 活动2：绘制工作过程示意图 1.提供文字描述：夏天开空调，设定26℃为阈值，空调开始制冷；温度降到26℃时停止；检测到室温上升，又开始制冷。 2.指导学生用箭头和文字补充示意图，理解反馈与循环过程。 1.描述操作过程，辨析“设定”为人工，“制冷调节”为自动。 2.阅读描述，理解“检测-比较-执行”的自动控制逻辑。 3.动手绘制示意图，明确输入（设定温度）、计算（比较）、输出（制冷/停止）及反馈环节。 以空调为例，将抽象的控制过程具体化、可视化。通过绘制示意图，帮助学生建立“输入-计算-输出”模型，并初步感知反馈在自动控制中的作用。  环节5 拓展与提升 活动1：体验人工控制——控制碰碰车 组织讨论：如何控制碰碰车直行、左转、右转？感受全程需要人工操作。 活动2：观察自动控制——运行自动循迹机器人 1.在虚拟仿真环境中运行机器人沿路线行走的程序。 2.引导学生观察其无需人工干预的自动运行过程。 活动3：查阅资料，总结优缺点 组织小组上网查阅资料，讨论并总结人工控制与自动控制各自的优缺点及适用场合。 1.分享游戏经验，描述人工控制的实时性与参与感。 2.观察机器人运行，记录其自动循迹的过程。 3.小组合作，查阅资料，从精度、效率、危险性、成本等方面对比两种控制方式，并进行分享。 通过体验与观察对比，强化对两种控制方式特点的理解。通过资料查阅与讨论，从更宏观的视角认识技术发展的意义，培养信息检索与分析能力 环节6 总结 引导学生总结： 1.人工控制与自动控制的定义与特点。 2.控制系统“输入-计算-输出”的工作模式。 3.人工与自动控制在生活中的应用与结合。 1.系统梳理知识点； 2.分享学习体会。 通过总结反思巩固所学知识，培养系统思维和表达能力。 学习评价与反思 评价内容 达成情况 1.能准确区分人工控制与自动控制的特点 2.能结合具体案例分析其工作过程及控制方式 3.能识别并描述生活中设备包含的人工控制环节 4.能初步绘制并理解自动控制系统的工作过程示意图 ☆☆☆☆☆ 1.明确任务分工，开展组内协作 2.积极参与小组讨论，分享观点 3.能对比人工与自动控制的优缺点 4.交流合作，促成新认知 ☆☆☆☆☆ 1 学科网（北京）股份有限公司 $