第15课 模块组装很灵活（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模块概念、硬件系统模块类型、编程中模块使用及控制系统应用。通过“星球探险机器人”情境导入，学生体验零件与模块组装效率对比，搭建从具体操作到抽象概念的学习支架，衔接前后知识。 以建构主义为指导，采用情境教学与任务驱动，如Scratch编程体验、硬件模块视频学习等。突出计算思维培养，学生掌握模块化设计方法；强化数字化学习与创新，通过小组合作完成编程任务。助力学生提升问题解决能力，为教师提供可操作的情境化教学方案，提升课堂实效。

第15课《模块组装很灵活》教学设计 一、教学设计理念 以建构主义学习理论为指导，强调学生的主动探索和知识建构。通过创设贴近生活的情境和实践活动，让学生在 “做中学”，激发学生的学习兴趣和创新思维，培养学生解决实际问题的能力。 二、教学内容分析 本节课围绕计算机硬件系统中的模块展开，介绍模块概念、在编程环境及控制系统中的作用。内容兼具理论性与实践性，是学生深入理解计算机系统运作原理、提升编程与硬件控制认知的重要环节，为后续学习复杂编程和硬件交互奠定基础。 三、教学对象分析 六年级学生已具备一定信息技术基础，对计算机操作有基本了解，好奇心和求知欲旺盛，具备初步逻辑思维和自主探究能力，但抽象概念理解和综合运用知识解决问题的能力有待提升。教学中需多结合实例和实践操作，帮助其理解掌握知识。 四、教学目标（核心素养） （一）信息意识 能敏锐感知模块在计算机系统中的重要性，主动关注模块技术发展，在实际情境中识别模块应用。 （二）计算思维 理解模块的抽象概念，掌握模块化设计方法，能运用分解、抽象、算法思维分析和解决与模块相关问题。 （三）数字化学习与创新 借助网络资源和编程工具自主探究学习，在小组合作中交流分享，尝试利用模块创新设计编程项目和硬件控制方案。 （四）信息社会责任 认识模块技术对社会发展的影响，合法合规使用模块，在项目实践中遵循道德规范，树立正确技术应用观。 五、教学重难点 （一）教学重点 理解计算机硬件系统中模块的概念和类型。 掌握在编程环境中模块的使用方法及作用。 了解模块化在控制系统中的应用。 （二）教学难点 理解模块的抽象概念并能灵活运用到实际编程和硬件控制中。 培养学生运用模块化思维解决复杂问题的能力。 六、教学策略 情境教学法：创设 “星球探险机器人” 情境，贯穿教学始终，激发学生学习兴趣和探索欲望。 任务驱动法：布置 “模块组装体验”“编程控制机器人” 等任务，让学生在完成任务过程中掌握知识技能。 小组合作学习法：组织小组讨论、合作探究，促进学生交流分享，培养团队协作和沟通能力。 演示法：通过多媒体展示模块实物、编程示例等，直观呈现知识原理和操作过程。 七、教学资源准备 多媒体教学课件（包含文字、图片、动画等）。 编程软件（如 Scratch 及相关硬件模拟软件）、教学辅助平台。 小组合作学习任务单、评价量表。 八、教学过程 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：在遥远的未来，人类准备探索神秘的外太空。我们有幸参与到一个重要的项目中——为星际探险队建造一台多功能的星际探险机器人！首先我们需要帮忙找到对应的零件开始组装星际探险机器人才能完成这个项目！ 请同学们打开“机器人组装体验.exe”程序，尝试使用不同的组装模式完成机器人的组装，看看哪种模式的效率更高！并说说你的理由【学生体验】--时间到，那个同学来说说你觉得哪个模式的效率更高？（模块组装） 2、过渡：那么什么又是模块组装？下面我们一起去探索吧！ 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、动手体验 通过“零件组装”和“模块模组装”两种方式引入主题--模块 新课讲授（30分钟） 一、计算机硬件系统中的模块 1、教师讲解：通过“机器人组装程序”的体验，我们发现模块组装会让事情变得更加高效！因为模块组装是先将功能相同或组成部分类似的分成单独的模块进行拼装。比如在组装过一个抽屉柜时，可以先把每个抽屉分成单独的模块安装好，然后再拼装在成整个抽屉柜。你们生活中有进行过类似的模块组装嘛？（邀请学生回答）--回答得非常棒！其实模块不仅仅可以是物品，还可以是控制系统硬件的电路板，比如台式电脑主机箱里面的部件也可以作为一个模块， 2、过渡：那么对于计算机硬件系统，都可以分成哪些模块呢？我们一起去探索吧！ 1、教师讲解：下面请同学们带着上面的四个问题一起在视频中找一找它们对应的模块分别是什么吧！（学生观看视频）--那么那个同学来说说作为计算机的大脑处理各种数据属于什么模块？（中央处理器(CPU)模块 ）--为计算机各个部位提供电源属于什么模块？（电源模块）--拥有众多的高清多媒体接口属于什么模块？（显卡和GPU模块）--作为临时的存储设备属于什么模块（DRAM存储模块） 2、过渡：通过计算进硬件系统我们进一步了解了硬件系统可以划分成很多的模块，那么什么是模块呢？我们一起去探索吧！ 1、教师讲解:首先什么是模块呢？有没有同学来说说自己的看法（邀请学生回答）-- 控制系统中的最基础的基本组件，一个模块只能实现一项功能。 就像班里的课代表，每个课代表只负责一门作业的收集--模块间如何连接？（邀请学生回答） 通过特定的接口进行连接，构成一个相对完整的控制系统。比如我们常见的USB接口等。--为什么从硬件外部看不到计算机的模块？（邀请学生回答）-- 用集成电路技术把所有模块藏在指甲盖大的电路板里！就像把汉堡里的食材压成超薄千层饼，味道不变，但更便携！”--你在生活中有发现哪些体积很小但功能很齐全的设备？（邀请学生回答）笔记本计算机、手机，智能手环、电路板都比较小。 2、过渡：既然我们已经能够将计算机硬件系统划分成不同的模块，那么下面我们一起通过编程来体验模块在编程中作用吧！ 二、在编程环境中体验模块的作用 1、教师讲解：机器人完成组装后，就可以去星球进行探险任务啦！ 下面请同学们打开“星球探险【学生版】.bcm程序”和组装好的机器人一起完成星球探险吧！（程序体验）--刚刚同学们在体验的过程中就发现了问题， 为什么宝箱1和宝箱2没有出现对应的宝石呢？ 2、过渡：我们带着这个问题一起进入下一环节的学习！ 1、教师讲解：以小组为单位，参考“宝石箱子”角色的程序，完成“宝石箱子1”和“宝石箱子2”的程序编写，并填写活动探究单！（小组合作） 1、教师讲解：那么有没有那个小组同学上来汇报自己小组的成果？（小组汇报）-在听了它们小组的汇报后，我们一起跟随老师的思路来总结一下！首先使用了 什么积木块让宝石箱子1出现宝石？（宝石出现模块）--使用了什么积木块让宝石箱子2出现宝石？（宝石出现模块）--这个积木块实现的功能是？（让宝石出现）--在使用了宝石出现模块后，我们最大的感受是让编程变得更加简单高效！--但是老师还有一个问题： 如果我们不想让宝石箱子有“出现宝箱”的功能，你觉得哪个方法比较合理？说说你的理由（A，因为你这个模块就是让宝石出现的，把这个模块删除之后宝石就不会出现） 2、过渡：那么这个就是模块在控制系统中的作用，该如何理解呢？我们继续去探索！ 三、模块化在控制系统中的作用 1、教师讲解： 星际探险机器人在执行任务中,能源供应模块出了问题。 你作为维修人员,如何快速修复机器人呢?（邀请学生回答）-- 只需要定位到能源供应模块,快速更换或修复这个模块,机器人就能恢复正常运行。-- 这就是模块化组装在机器人控制系统中的优势，方便维修、易于更换升级等。 2、过渡：当然，这个模块化不仅仅体现在控制系统中，还体现在我们的日常生活中，不信我们一起去瞧一瞧小智家的洗衣机~ 1、教师讲解： 小智家的洗衣机,即使通电也不转了。维修人员来了之后,拆了几个模块,经过检测后,维修人员发现是定时器模块坏了,于是更换了一个新的。小智妈妈很开心,因为她只花了比较低的费用,而她原本以为要重新买一台洗衣机呢!--那么请同学们思考：为什么只更换定时器模块,洗衣机就修好了?（邀请学生回答）-- 因为定时器是一个独立的模块，可以拆卸，因此只要确定是它坏，更换它，洗衣机就能恢复正常。 2、过渡：那么快乐的时光总是短暂的，那我们今天的学习呢，也接近尾声了，一起来复习一下我们今天都学习了哪些内容吧 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、观看视频 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、程序体验 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、小组合作 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 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 简单总结什么事模块组装，让同学们根据自己的理解分享自己经历过的模块组装，更便于理解模块这一概念 通过视频了解计算机硬件系统的模块组成 通过问答的方式简单总结模块的概念以及列举生活中红常见的课代表、压缩千层饼等例子便于同学们理解相关概念 通过让同学们自己体验发现程序的问题，提升学生的求知欲 通过小组合作的方式一起探索程序出现的问题，培养学生的团队意识 通过小组合作汇报提升组内间的凝聚力，并引出下一个问题--模块化在控制系统中的作用 先从本节课的机器人入手帮助同学们了解模块化在控制系统中的作用，为下文的“模块化在生活中的作用”奠定基础 通过洗衣机生活案例让同学们深入理解模块化在生活中的作用 学生实践 （5分钟） 1、 体验“机器人组装”程序、 2、编写“星球探险任务” 3、完成活动探究单 （该环节包含在新课讲授中） 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；通过小组合作，提升同学们的团队合作意识 课堂总结 （3分钟） 1、教师进行简单的总结 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） 学生观察 让学生将学习知识回归到生活中 九、教学板书 第 15 课 模块组装很灵活 1. 计算机硬件系统中的模块 1. 在编程环境中体验模块的作用 1. 模块化在控制系统中的作用 十、教学反思 通过情境和任务驱动，学生参与度较高，但部分学生在理解模块抽象概念和复杂编程应用时仍有困难。小组合作中，存在个别学生参与不足情况。后续教学可加强概念直观演示，针对薄弱学生单独辅导，优化小组分组，明确分工，提高合作学习效果。 学科网（北京）股份有限公司 $