第30课 自主可控变强大（教学设计）信息科技人教版六年级全一册

该小学信息科技教学设计聚焦核心技术自主可控与数据安全，以华为被制裁视频导入，通过“数字王国找核心部件”任务引导学生认识芯片作用，再结合辩论赛和生活案例分析非自主可控风险，最后用“驾驶数据安全小卫士”程序体验数据泄露危害，构建从具体到抽象的学习支架。 特色在于情境驱动与互动体验结合，通过“数字王国”网页、辩论赛等活动，培养学生信息意识（数据安全判断）、计算思维（分析技术依赖因果）和信息社会责任（国家技术主权认同），具象化抽象概念，提升学生学习兴趣，为教师提供丰富教学资源与分层任务支持。

第30课《自主可控变强大》教学设计 一、教学设计理念（新课标） 依据《义务教育信息技术课程标准（2022 年版）》，以核心素养培养为导向，通过贴近生活的情境与任务，引导学生理解技术自主可控对个人和国家的重要性。注重激发学生信息意识，培养其在数字化环境中分析问题、解决问题的能力，同时强化维护数据安全与国家技术主权的责任。 二、教学内容分析 1.核心技术：认识芯片（如 CPU、IGBT 等）在智能设备中的关键作用，理解其如同设备的 “心脏”。 2.自主可控：明确自主可控是指技术研发与管理不受外部干预，能保障数据安全与自主决策。 3.非自主可控风险：结合教育（智能一体机故障）、医疗（进口仪器维修延迟）、经济（农机零件依赖）、国家安全（数据泄露）等场景，分析技术依赖的危害。 4.数据自主可控：以汽车数据（车牌、导航、车流量）为例，探讨数据泄露对个人隐私和国家利益的威胁。 三、教学对象分析 六年级学生熟悉手机、电脑等智能设备，但对技术原理缺乏深入理解，需通过具象案例降低认知难度；偏好互动游戏、小组合作，对科技热点和国家安全话题有探究欲望；抽象概念（如 “自主可控”）理解困难，需结合生活场景（如 “借自行车” 类比技术引进）辅助讲解。 四、教学目标 ① 信息意识：理解数据自主可控的意义，如个人导航数据泄露可能暴露行踪，国家车流量数据泄露可能影响交通安全。 ② 数字化创新与实践：通过小组合作完成 “数字王国找核心部件” 任务，提升观察与协作能力。 ③ 计算思维：分析技术依赖与风险的因果关系，如 “电脑操作系统依赖国外→程序漏洞可能导致机密泄露”。 ④ 信息责任意识：认同核心技术自主可控对国家安全的重要性，树立科技自立的责任 五、教学重难点 ① 重点：核心技术自主可控的重要性，如芯片自主研发对设备安全的影响；数据泄露的具体风险，如汽车行驶路线可能被用于分析国家地形 ② 难点：理解 “自主可控” 的抽象概念，通过 “汽车控制系统辩论” 等活动具象化；建立 “个人数据→国家利益” 的关联思维，如车流量数据与城市交通安全的联系。 六、教学策略 情境驱动、分层任务 七、教学资源准备 “数字王国” 互动网页、视频、活动探究单 八、教学步骤 教学环节 教 师 讲 解 学 生 活 动 设 计 意 图 情景导入 （5分钟） 1、教师讲解：华为被制裁事件相信同学们都有耳闻，我们通过一个视频来回顾这个事件的过程【观看视频】--看完视频后，你觉得核心技术应该掌握在谁手里才是最安全的？说说你的理由（邀请学生回答）--是的，如果不能实现核心技术的自主可控，企业乃至国家的科技发展都会面临巨大风险。 过渡：下面，走进数字王国，看看核心技术自主可控对数字王国有着怎样的意义！ 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、动手体验 通过“华为芯片断供”视频引入主题，激发同学们的爱国热情 新课讲授（30分钟） 一、核心技术的重要性 1、教师讲解：在数字王国里生产着许许多多的智能设备，但这些智能设备都丢失了核心部件，请你和小组成员一起进入数字王国，一起找找都丢失了哪些核心部件吧！ 接下来请打开“1、数字王国”文件夹下的index.html文件，开始查找丢失的核心部件！并完成活动探究单的问题！【小组合作】 过渡：时间到，那个小组的同学愿意上台汇报自己本小组的成果？（邀请小组同学上台分享） 1、教师讲解：你们小组发现在计算机关卡中，丢失的核心部件是？（CPU芯片），这个芯片对计算机的作用是？（帮助计算机快速思考、运算和处理各种信息，让计算机可以完成各种任务） 在手机关卡中，丢失的核心部件是？（主处理机芯片），这个芯片对手机的作用是？（能运行各种程序、处理信息，还能控制手机的各个部件，让手机可以打电话、玩游戏、看视频等） 在汽车关卡中，丢失的核心部件是？（微控制单元芯片），这个芯片对汽车的作用是？（控制发动机、调节车速、管理导航和安全气囊等，使行车更安全。） 在高铁关卡中，丢失的核心部件是？（IGBT芯片），这个芯片对高铁的作用是？（每秒钟能够完成数万次电流调控，确保列车在不同工况下的稳定运行） 在飞机关卡中，丢失的核心部件是？（飞控芯片），这个芯片对飞机的作用是？（能控制飞行姿态、监测各种设备状态，让飞机准确地和地面沟通，保证飞行安全又顺利） 通过观察我们发现，这些设备丢失的核心部件都是芯片，没有核心技术的突破，芯片性能难以提升。所以，核心技术是至关重要的，不仅仅要掌握在我们自己手中，更要实现核心技术的自主可控 2、过渡：那么到底什么是核心技术的自主可控呢？我们继续探究 1、教师讲解所谓的自主可控其实就是指在设计、开发和运营过程中，能够实现自主决策，不受外部控制和干扰，且具备保障数据安全的能力--其中自主决策主要是为了确保国家不会因为技术依赖而受到威胁，也是自主创新和自主发展的基础--那么数据安全则是为了可以有效保护国家的信息主权，确保国家的信息不受外部控制和侵犯--但是想要实现核心技术的突破，需要话费大量的人力和财力，这个时候可能有同学会想，为什么不直接引用国外的技术呢？ 2、过渡：相信此时同学们一定有很多想法想要表达，那么我们以汽车的控制系统为例，深入探索这个问题的奥秘！ 二、汽车控制系统核心技术 1、教师讲解：那么下面我们以汽车控制系统核心技术应该自主研发还是直接引入国外先进技术为题进行一场小小的辩论赛--首先辩论队员的组成采用一下方式：A组：从第1-20号同学随机抽取3名作为本组辩手；B组：从第20-40号同学随机抽取3名作为本组辩手；其余同学作为本小组的候补辩手，可补充本组观点--第二，确定本组辩题观点。 观点一：汽车控制系统核心技术应该自主研发；观点二：汽车控制系统核心技术应该直接引入。等会请本组派代表采用抽签的方式抽取本组的辩论观点。 最后就是本次辩论赛的注意事项，第一：不得使用不文明用语，否则直接对方获胜；第二：不得恶意对对方辩手进行人身攻击第三：辩论过程中控制情绪，不得暴力辩论 有没有同学自愿作为本组的辩手？没有的话老师就随机抽学号了【进行选人环节】 确定好本组的队员后，请派一名队员上来随机抽取本组的辩题观点【要自己提前准备纸条让学生抓阄，要需要提前准备纸，让他们写下自己本组的观点】 抽取到本组的辩论观点后，下面有5分钟的准备时间，同学们可以参考老师上面的提示进行准备 2、过渡：现在请各小组就位，开始准备本组观点 1、教师讲解：时间到，下面有请我们的辩手上台，开始进行5分钟的辩论时间。如果对方在40秒内没有对对方的问题进行反驳，那么对方就获得胜利！现在计时开始！【辩论环节】 那么在刚刚听了我们同学的辩论赛，相信同学们都希望核心技术掌握在自己手里，这样我们才不会把命运交在别人手上。 如果我们的核心技术不是自主可控的，还会在哪些层面会带来为风险 2、过渡：下面我们一起来简单了解核心技术非自主可控带来的未知风险 三、了解非自主可控的风险 1、教师讲解：非自主可控风险我们可以归纳为四类。 第一类对于教育发展。同学们可以设想一下，教室的智能一体机依赖外国技术会带来风险？（邀请学生回答）非常有自己的见解，那么正如我们刚刚这位同学说的如果智能黑板程序出错，老师没法用它放课件，只能回到笔写字，学习效率会慢； 第二类对于技术发展。如果我们医院的仪器比如CT、心电图靠进口的话，会带来哪些风险？（邀请学生回答）看来这个同学非常善于留意生活细节！如果 CT 机、心电图机的核心技术在别人手里，坏了只能等别人修，要等很久才能看病。 第三类对于紧急发展，同学们设想一下，如果农民的收割机零件靠进口，又会带来哪些风险？（邀请学生回答）回答的非常棒！如果收割机的零件依靠进口，哪天他们不卖给我们，坏了没零件修不好，收割速度变慢，粮食减产，导致出口产量减少，不利于经济发展 最后也是最重要的，国家安全方面。设想一下机房上课使用的电脑操作系统也是依赖别人的，会带来哪些风险？（邀请学生分享）非常棒！这些同学的安全意识非常高！如果操作系统也是用别人的，那么坏人偷偷进入电脑，就会窃取国家的机密信息，比如地图、国防计划等设计国家安全的重要机密 那除了这些东西，咱们生活里还有很多重要的东西是数据呀，像大家上网课的学习数据，医院里病人的健康数据，还有国家各种统计数据。这些数据要是掌握在别人手里，或者被别人控制，也会出大问题呢！ 2、过渡：接下来，咱们一起看看，在数据方面如果是非自主可控会带来哪些风险 四、数据层面的非自主可控 1、教师讲解：我们以汽车的控制系统为例，来了解汽车可能会产生哪些数据，并且数据数据会包含怎样信息内容 请同学们打开“2、驾驶数据安全小卫士”程序，看看同学们能否守护成功！下面开始体验吧！【学生体验】 2、过渡：时间到！在体验完成时候 ，我们一起来总结针对汽车控制系统来说，可能会泄漏信息的数据 1、教师讲解： 首先就是我们的车牌，如果车牌泄露了可能会带来哪些危险？（邀请同学回答）车牌是车辆的唯一标识，泄露可能会导致车主被跟踪 其次就是导航，导航包含了很多地点信息，如果泄露了会带来哪些风险？（邀请同学回答）导航包含常去的地点信息，泄露容易暴露重要场所信息 接着就是车流量，我们通过车流量可以掌握哪些信息？这些信息圆点泄露出去会带来哪些风险？（邀请学生回答）大规模的车流量可以分析城市的交通状况，泄露容易导致城市交通拥堵 最后就是我们的行驶路线，如果泄露了，会带来哪些风险？（邀请学生回答）行驶的路线包含各种地形地貌信息，泄露容易被别人获取到国家基本地形 2、过渡：那么快乐的时光总是短暂的，我们今天的学习，也接近尾声，一起来复习一下今天学习的内容！ 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、程序体验 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、小组辩论 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、小组辩论 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、小组汇报 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、程序体验 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 通过程序体验和小组合作的方式让同学们意识到核心技术的竞争其实就是芯片的竞争 通过小组汇报的形式锻炼小组之间和团队合作能力，并且了解常见智能设备的芯片的作用，拓展学生的知识面 通过引导的方式让学生知道自主可控的基本概念以及涉及到的层面，为后续的数据层面奠定基础 通过辩论赛的形式，提升学生的学习兴趣 通过辩论赛的形式，提升学生的学习兴趣 将核心技术的层面划分成小的层面，更便于同学们理解 通过程序体验激发学生的学习兴趣 总结汽车常见的一些数据泄露的危害，提升学生日常生活的信息保护意识 学生实践 （5分钟） 1、体验“数字王座”程序、“驾驶数据安全小卫士”程序 2、完成活动探究单 1、体验程序 2、完成活动探究单 3、完成程序的编写 通过程序体验锻炼同学的计算思维能力提升同学们的团队合作意识 课堂总结 （3分钟） 1、教师讲解：核心技术自主可控我们主要了解到两个层面第一：在技术层面实现自主可控的意义就是在经济上不依靠任何人，在技术上实现不断突破‘第二：在数据层面实现自主可控的意义除了保护个人信息，避免个人信心泄漏之外，最终要的是保护国家重要机密，维护国家领土安全 2、过渡：单在日常生活中总会有人为了一己私欲出卖国家机密，我们通过一个视频短片来知道出卖国家机密的后果 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 锻炼学生的语言表达能力和课堂总结能力 课后拓展 （2分钟） 1、教师讲解：如果发现身边有泄露国家重要机密信息，我们应该如何处理？请同学们课后查阅相关的法律文献或者资料，知道这个问题的解决方式 学生思考 让学生知道出卖国家机密是违法的事情，提升学生的信心安全意识 九、教学板书 第30课 自主可控变强大 1、核心技术的重要性 2、汽车系统核心技术 3、非自主可控的风险 4、数据的自主可控 十、教学反思 1、通过 “找芯片” 游戏和生活案例（如 “妈妈导航被跟踪”），帮助学生理解抽象概念，预计多数学生能识别核心技术与数据安全的关联; 2、辩论活动通过类比 “借车” 与 “学车”，降低 “自主可控” 理解难度，观察学生参与度判断逻辑思维提升情况。 学科网（北京）股份有限公司 $