第15课 模块组装很灵活（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模块化思想，通过“两个钟表匠”故事导入，引导学生从计算机主机硬件模块识别到机器人编程软件模块实践，搭建“硬件-软件”连贯的学习支架，帮助六年级学生理解控制系统中功能独立模块的灵活组装与维护优势。 亮点在于故事情境激发兴趣与虚拟仿真实践结合，通过观察探究法和实践操作法，让学生在识别CPU等硬件模块、修改机器人头灯程序参数中发展计算思维与数字化学习能力，教师使用可高效落实信息意识与信息社会责任培养，提升课堂互动与核心素养达成度。

15.模块组装很灵活 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 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、计算机主机、洗衣机维修等案例，感知模块化思想在提高效率、方便维护方面的价值。 计算思维：能识别控制系统中的功能模块，理解模块的独立性、功能性与可组合性；能通过观察、拆卸和编程活动，体会模块化组装的优势。 数字化学习与创新：能在虚拟仿真环境中为机器人添加头灯模块并修改程序参数，体验通过模块组合与参数调整实现新功能的过程。 信息社会责任：认识到模块化设计是现代工业生产、软件开发中的重要思想，理解其对提升生产效率、促进技术发展的重要意义。 教学重点 1.知道控制系统可以划分为多个功能独立的模块。 2.理解模块化组装方式灵活、便于维护和更新的特点。  教学难点 1.区分“系统/子系统”与“模块”描述方式的适用场景。 2.理解硬件模块与软件程序模块的对应关系及共同点。 教学方法 故事导入法、观察探究法、实践操作法、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“两个钟表匠”的故事。 2.提问：为什么第二个钟表匠的生意越来越好？ 第二个钟表匠先将零件组装成稳定的模块，效率更高，抗干扰能力更强。 3.引导学生思考“模块”与“零件”组装方式的区别，引出“模块化”概念。 1.聆听故事，思考问题。 2.讨论并分享看法。 3.初步理解“模块”是功能独立的组合单元。 通过生动故事创设情境，引发学生对“模块化”优势的思考，自然导入本课主题。 环节2 观察计算机系统中的模块 1. 讲解概念：模块是控制系统中具有特定功能、相对完整、可灵活替换和组合的部件。 在硬件角度看，控制系统中的电路板或者电路组合也称作模块。 2.计算机主机： 展示台式计算机主机箱内部图片或实物。 出示学习任务单活动1. 引导学生观察并说出看到的模块，如：CPU、内存条、硬盘、显卡、电源等。 讲解关键模块的作用，如CPU是“大脑”。 3.提问：主机箱内各个模块是如何连接在一起的？ 强调模块特点：独立功能、接口连接、便于更换。 1.聆听并记录核心概念：模块、功能独立、灵活组装。 2.学习任务单活动1： 观察计算机主机，识别并记录至少3个模块名称。 了解CPU、内存、显卡等核心模块的主要作用。 3.思考并回答：通过特定接口/插槽连接到主板上 从学生熟悉的计算机硬件入手，直观、具体地认识“硬件模块”，建立对模块外形、功能和连接方式的感性认识。 环节3 在编程环境中体验模块的作用 迁移到软件：讲解以计算机为核心的控制系统，其控制程序也可以划分为多个功能模块（代码集合）。 2.布置实践任务：在虚拟仿真工具中，为机器人安装头灯模块，并修改程序参数，让头灯闪烁。 3.指导操作： 启动程序，找到并添加头灯硬件模块。 在程序中找到控制头灯的程序模块。 修改颜色、闪烁频率等参数，观察效果。 4.组织分享：请学生展示修改参数后的不同闪烁效果。 1.理解软件同样可以模块化，每个程序模块实现特定功能。 2.学习任务单活动2动手实践，实现不同的闪烁效果，并记录在任务单上。 3.分享交流：展示自己的设计，说明参数设置与效果的关系。  将模块概念从硬件延伸到软件，形成完整认知。通过虚拟仿真实践，将“硬件模块添加”与“软件模块调用及参数修改”相结合，让学生亲身体验模块化组装的灵活性和创造性，巩固对模块功能独立、组合灵活的理解。 环节4 模块化组装在控制系统中的作用 1.辨析“系统/子系统”与“模块”： 说明两者描述角度不同，可根据系统复杂程度和场合选择使用。 对于功能简单的小系统、具体硬件部件、程序代码段，用“模块”描述更贴切。 2.分析模块化优势： 以“洗衣机定时器模块损坏只需更换该模块”为例，引导学生讨论模块化在易于定位问题、方便维修、节约成本方面的优势。 1.在教师引导下，理解“系统/子系统”与“模块”概念的应用场景差异。 2.讨论分析课件中“洗衣机维修”案例，体会模块化维修的便捷性与经济性。 明确概念的使用语境，避免混淆。 通过生活化案例（洗衣机维修）和讨论，深刻理解模块化设计的实际价值：高效、易维护。 环节5 总结提升 1. 知识总结： 控制系统可由功能独立的模块组成； 模块化组装方式灵活高效； 模块化思想适用于硬件和软件设计。 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）A. 模块可独立完成特定功能，且能灵活组装。 （2）C. 可替换性。 升华课程内容，点明模块化思想在现代工程和信息技术领域的普遍性与重要性。通过练习巩固重点，梳理知识脉络。 环节6 兴趣园地 布置课后探究任务： 1.回顾第10课“机器人走正多边形”的程序。 2.分析程序中的“循环模块”是如何通过重复执行“走一条边”和“旋转”这两个子步骤，来控制机器人走完多条边的。 1.阅读“机器人走正方形”的程序代码。 2.找出实现循环控制的部分。 将模块化思想从硬件延伸到程序结构，通过分析具体代码，理解“循环”作为一种程序模块，如何封装重复逻辑，使程序更简洁、更易修改。 学习评价与反思 评价内容 达成情况 1.能说出模块的定义和特点 2.能举例说明计算机主机中的常见硬件模块 3.能理解并举例说明模块化设计在维修、更新方面的优势 4.能在虚拟仿真环境中完成添加硬件模块并修改对应程序参数的任务 ☆☆☆☆☆ 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.能初步区分在何种情况下使用“系统/子系统”或“模块”来描述 4.交流合作，促成新认知 ☆☆☆☆☆ 1 学科网（北京）股份有限公司 $