第14课 复杂系统可分解（教学设计）信息科技人教版六年级上册（新教材）

该小学信息科技教学设计聚焦“复杂系统可分解”核心知识点，从人体系统案例切入，播放视频展示消化、呼吸系统等，结合图示引导学生理解复杂系统与子系统关系，搭建从生活实例到抽象概念的学习支架，帮助掌握系统分解与结构图绘制方法。 资料亮点在于案例丰富（人体、宇宙飞船、校园一卡通），采用案例分析与项目设计法，通过“智能家居系统设计”任务，培养学生计算思维（分解系统、建模结构）和数字化学习能力，小组合作探究提升协作创新意识，为教师提供实操活动设计，助力高效教学。

14.复杂系统可分解 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 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：通过人体系统、宇宙飞船、校园一卡通等案例，感知复杂控制系统在现实中的普遍存在，认识系统分解思想的价值。 计算思维：能分析具体复杂系统，将其分解为多个子系统，并绘制系统与子系统的关系结构图，初步掌握“化繁为简”的问题解决方法。 数字化学习与创新：通过设计智能家居系统，运用系统分解思想进行规划，培养利用数字化工具进行系统设计的能力。 信息社会责任：认识到复杂系统的分解与协作对社会高效运行的重要性，培养从整体视角分析、设计系统的意识。 教学重点 1.知道复杂控制系统可以分解为多个子系统。 2.能绘制控制系统与子系统的关系结构图。 教学难点 1.理解子系统本身也是一个系统，遵循“输入-计算-输出”模式。 2.建立“系统-子系统”的层级观念，并能迁移应用于新系统的分析。 教学方法 案例分析法、图示法、小组合作探究法、项目设计法 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. 提问：“我们的身体由哪些主要系统组成？ 播放视频，介绍主要系统有如消化、呼吸、循环等，这些系统和人体是什么关系？ 2.展示人体系统图，总结：人体是一个复杂系统，由多个子系统构成。 3.引出课题：像人体一样，功能复杂的控制系统也可以分解为多个子系统。 1. 思考并回答：人体由消化系统、呼吸系统、神经系统等组成。 2.观察图示，理解“整体”与“部分”的关系。 3.明确本课主题：学习如何分解复杂控制系统。 从学生熟悉的自身（人体系统）出发，类比引出“复杂系统可分解”的核心概念，降低认知门槛，激发学习兴趣。 环节2 了解控制系统中的子系统 1. 讲解概念：功能复杂的控制系统可以划分为多个承担特定功能、相互配合的子系统。每个子系统本身也是一个系统。 2.案例分析1-宇宙飞船： 展示宇宙飞船系统图片。 提问：“宇宙飞船这个复杂系统，可以分解为哪些主要部分？” 引导学生说出：轨道舱、返回舱、推进舱等子系统。 3.案例分析2-校园一卡通： 展示校园一卡通管理系统图示。 引导学生找出其中的子系统：门禁、考勤、消费、图书管理等。 4.强调子系统特性：以“门禁子系统”为例，讲解其同样遵循“输入（识别卡）→计算（验证）→输出（放行/不放行）”的工作模式 5.出示学习任务单活动1，引导学生完成，巩固对子系统概念的认识。 1.聆听并记录核心概念：复杂系统、子系统。 2.观察图片，思考并回答：宇宙飞船包含轨道舱、返回舱等子系统。 3.观察图示，小组讨论并列举校园一卡通包含的多个子系统。 4.完成学习任务单活动1： 判断关于子系统的说法对错。 举例说明手机包含的子系统（如通话、拍照、聊天等）。 通过国家工程（航天）和校园生活实例，具体、直观地阐述“复杂系统可分解”及“子系统”概念，帮助学生建立感性认识。任务单活动巩固理解。 环节3 描述控制系统与子系统的关系 1.迁移任务：引导学生分析“厨房电气系统”由哪些子系统组成。强调描述时要说明“XX系统中的XX子系统”。 2.指导绘图： 展示不完整的“厨房电气系统及其子系统关系结构图”框架。 讲解绘制方法：顶层是总系统，下一层列出其子系统。 3.讲解层级关系：子系统还可以进一步分解（如烹饪系统包含燃气灶、微波炉等）。由子系统构成的系统，又可能成为更大系统的子系统（如人体系统是自然界生态系统的子系统）。 1.学习任务单活动2： 分析并找出厨房电气系统的子系统：供电系统、照明系统、烹饪系统、排烟系统等。 模仿示例，在空白处绘制“厨房电气系统及其子系统关系结构图”。 2.聆听并理解系统的层级关系，建立系统观。 将抽象概念转化为直观的图形表达，训练学生用结构图描述系统关系的能力，这是本课的核心技能。通过讲解层级关系，拓宽系统思维的广度。 环节4 设计“我的智能家居” 1.播放视频情境创设：随着物联网发展，智能家居逐渐普及。它利用先进技术将各家居子系统有机整合。 2.布置设计任务（学习任务单活动3）： 查阅资料，了解智能家居特点。 规划自己理想中智能家居应具备的功能。 将这个智能家居系统分解为哪些子系统？并绘制关系结构图。 3.提供范例与指导：展示简单智能家居系统可能包含的子系统（如安防、照明、环境控制、娱乐等）。 1.聆听情境，感受科技对生活的改变。 2.小组合作探究完成活动3。 3.分享初步的设计构想。 将所学知识应用于一个开放的、贴近生活的设计任务中，培养学生资料搜集、规划设计和系统分析的能力，实现知识的迁移与创新应用。 环节5 总结提升 1. 知识总结： 复杂系统可分解为多个子系统； 子系统本身也是系统； 能用结构图描述系统关系。 2.进行“智慧挑战”选择题练习，辨析概念。 1.总结本课所学知识。 2.完成选择题： （1）D、子系统本身也是控制系统，遵循“输入-计算-输出”模式。 （2）C、门口监控子系统。 升华课程内容，点明系统分解思想在工程和实践中的价值。通过练习巩固重点，辨析易错点。梳理知识脉络，形成完整认知。 环节6 兴趣园地 提出设计任务：请你为活动3中自己设计的智能家居系统，绘制一个将所有子系统集成在一起的操作界面图。在这个界面上进行操作，就能指挥各个子系统工作。 构思操作界面的整体布局和交互方式，在纸上绘制智能家居系统操作界面图。 通过将抽象的子系统概念转化为可视化的、用户友好的操作界面，促进学生将系统思维与用户体验设计相结合。 学习评价与反思 评价内容 达成情况 1.能说出复杂系统可分解为多个子系统的概念 2.能结合实例列举其中的子系统 3.能正确绘制给定系统与其子系统的关系结构图 4.能运用系统分解思想，初步设计并分解一个智能家居系统 ☆☆☆☆☆ 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.理解子系统本身也是一个功能完整的系统 4.交流合作，促成新认知 ☆☆☆☆☆ 1 学科网（北京）股份有限公司 $