第14课 复杂系统可分解（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“复杂系统可分解”核心知识点，通过“修复教室控制系统”情境导入，回顾上节课照明、空调控制系统，引出子系统概念，搭建前后知识衔接的学习支架。 此资料以情境教学、小组合作探究和任务驱动为特色，结合宇宙飞船、手机、厨房等生活实例，运用视频素材和在线思维导图工具，引导学生找子系统、绘关系图，培养计算思维与数字化创新能力，帮助学生理解抽象概念，为教师提供丰富教学资源和可操作活动设计。

第14课《复杂系统可分解》教学设计 一、教学设计理念 依据小学信息技术新课程标准，以培养学生核心素养为导向，强调学生在数字化环境中的自主探究、实践创新。借助系统论相关理论，引导学生理解控制系统及子系统关系，提升计算思维，让学生在实践中感受信息技术对生活的影响，增强信息意识与社会责任意识。 二、教学内容分析 本节课是小学信息技术重要内容，围绕控制系统中子系统展开，涵盖子系统概念、与控制系统关系，通过 “我的智能家居系统” 设计实践，将理论与实际操作结合，使学生掌握知识同时提升数字化创新能力。 三、教学对象分析 教学对象为小学高年级学生，他们对信息技术有一定兴趣和基础操作能力，但对复杂系统概念理解较困难。此阶段学生形象思维向抽象思维过渡，需结合生活实例引导，激发其主动探究与合作学习。 四、教学目标 （1）信息意识：学生能感知控制系统及子系统在生活中的应用，对信息技术应用有敏感度和判断力。 （2）数字化创新与实践：能设计 “我的智能家居系统”，将知识应用于实践，尝试创新设计。 （3）计算思维：理解控制系统可分解，掌握子系统输入、计算、输出过程，形成逻辑思维。 （4）信息社会责任意识：认识信息技术对生活的积极作用，树立正确使用信息技术观念。 五、教学重难点 教学重点 （1）理解子系统概念及与控制系统关系。 （2）设计 “我的智能家居系统”。 教学难点 理解子系统在复杂控制系统中的功能及相互关系。 六、教学策略 采用情境教学法，创设 “修复教室控制系统” 情境导入；小组合作探究法，如探究宇宙飞船子系统、手机子系统等；任务驱动法，布置设计智能家居系统任务，引导学生自主学习、合作交流。 七、教学资源准备 多媒体教学课件、相关视频素材、在线思维导图绘制工具、学习任务单。 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：上节课我们一起把“失控的教室”修复好了，你们都还记得修复了哪两个控制系统嘛?（照明控制系统、空调控制系统 ）其实这两个系统都属于教室控制系统的一部分，我们称为子系统。 2、过渡：到底什么是子系统呢？我们一起去探索吧！ 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 通过回顾“失控的教室”这个情节鬼谷上节课知识，并引出子系统这个概念 新课讲授（30分钟） 1、 了解控制系统的子系统 1、 教师讲解：一个功能比较复杂的控制系统,往往可以划分出多个系统,这些系统被称为子系统。比如教室控制系统中就包含了照明控制系统空调系统、广播系统等子系统。 每个子系统都承担一定的功能,并且互相配合,它们都具备输入、计算、输出三个环节以及整体性、相关性、功能性等特点。 2、过渡：其实除了教室，身边处处都存在控制系统，下面我们一起看看！ 1、教师讲解：放学后，你走在马路上，抬头正好看到天空上飞着一架飞机！ 那比飞机在更遥远、更神秘的太空里飞行的宇宙飞船是否也存在着控制系统呢？ 2、过渡：那下面我们以小组合作的方式，去找找宇宙飞船中都有哪些控制系统吧！ 1、教师讲解：请同学们打开宇宙飞船文件夹下“index.html”文件，根据不同的功能找一找宇宙飞船都包含了哪些子系统，并完成活动探究单上的问题。 1、教师讲解：那么哪个小组的同学愿意上台分析自己小组探索的结果呢？（小组汇报）--下面同学们跟着老师一起来总结一下吧！（教师演示这个结果） 1、教师讲解：在体验完宇宙飞船发射模拟程序后，你对宇宙飞船更加感兴趣了准备拿起手机搜索更多有关宇宙飞船的相关知识。手机是否也存在着许多的子系统呢？你能根据手机常用的功能说说都包含哪些子系统嘛？（邀请同学们回答）--那么下面老师随机抽一名同学，来根据老师提示的子系统功能，找出手机的子系统（一遍播放表格动画，一遍邀请学生回答） 2、过渡：这个时候，你突然想起来要帮妈妈做饭，进到厨房时，突发奇想：厨房会不会也存在很多子系统呢？ (二)描述控制系统和子系统的关系 1、教师讲解：下面请同学们打开“厨房控制系统.exe”程序，找一找在厨房中你都找到哪些控制系统吧！【学生体验程序】--时间到，那个同学来说说在厨房控制系统中，你都找到了哪些控制子系统？（邀请学生回答）--冰箱控制系统、煮水壶控制系统、洗碗机控制系统、抽油烟机控制系统、饮水机控制系统 2、过渡：这些子系统和厨房控制系统存在着怎样的关系？我们继续往下探究！ 1、教师讲解：厨房控制系统包含了上述的五个子系统。除了上述的五个子系统,还存在很多的子系统,它们之间相互配合,构成了功能复杂多样的厨房控制系统--下面我们通过思维导图的方式,来描述厨房控制系统和子系统之间的包含关系，请同学们打开厨房控制系统文件夹下的index.html文件,根据使用说明开始绘制吧!--时间到，有没有同学愿意分享自己绘制的思维导图呢？（邀请学生回答并简单点评） 2、过渡：在分析完厨房控制系统和子系统的关系后，你决定打造一个“智能家居” （三）设计我的智能家居系统 1、教师讲解：我们先通过一个视频来了解现在的智能家居都有哪些智能的控制系统【观看视频】--视频中都提到了哪些模式和控制系统？（回家模式：新风系统、空调系统、观影模式：窗帘系统、灯光系统、派对模式、节日模式、阅读模式 .....）--你希望你的智能家居中都有哪些系统来完成特定的功能？（邀请学生回答）--能通过手机远程监控家里的情况、能语音控制窗帘、能通过手机远程控制家里的门锁、能手机远程放猫粮或狗粮、能通过手机远程控制家里的灯光、能语音打开空调 2、过渡：那么下面我们一起来设置“我的智能家居系统吧！” 1、教师讲解：下面我们通过绘制思维导图的方式，绘制智能家居控制系统的子系统吧！可以参考老师在PPT上的绘制，也可以加入自己的想法【学生绘制】--时间到，我们一起来看看这几位同学的作品吧！（随机广播学生的电脑屏幕，并邀请学生说说自己绘制的想法） 2、过渡：快乐的时光总是短暂的，我们今天的学习旅程也即将进入尾声啦，下面我们一起复习今天的学习内容吧！ 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、小组合作 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、动手体验 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 4、动手实践 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、动手实践 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 4、动手实践 通过结合“失控的教室”分析什么是子系统以及子系统的特点 通过创设马路看到的飞机联想到宇宙飞船会否存储子系统 通过模拟宇宙飞船让同学们找出宇宙飞船的子系统，化抽象为具象 通过小组汇报的方式锻炼小组之间的凝聚力 结合生活案例--手机进一步让学生根据功能找出子系统 通过找一找程序体验，让学生们找出厨房控制系统的子系统，提升学生的学习兴趣 通过绘制思维导图，培养学生的计算思维 通过观看智能家居的视频，让同学们了解现在的智能家居，给同学们发挥想象的空间 通过绘制思维导图，培养学生的计算思维 学生实践 （5分钟） 1、体验“宇宙飞船”程序 2、体验“厨房控制系统”程序 3、绘制思维导图 1、体验程序 2、完成程序的改编 通过程序体验、改编锻炼同学的计算思维能力 课堂总结 （3分钟） 1、1、复杂的系统可以分解成多个系统，这些系统叫做？ 2、2、子系统本身也是独立的系统，它同样具备___________________________ 算法三步骤。 3、子系统也具控制系统的三个特点，分别是： 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、动手实践 通过绘制智能家居的控制面板提升学生的想象力 九、教学板书 第 14 课 复杂系统可分解 1、子系统概念：复杂系统分解出，具输入、计算、输出功能。 2、控制系统子系统关系：相互依存、相互作用。 3、我的智能家居系统设计要点。 十、教学反思 教学中情境与任务驱动能激发学生兴趣，但小组合作时部分学生参与度低，需引导。概念讲解可多结合生活实例，帮助学生理解。评价环节可让学生互评更充分，提升批判性思维。后续教学应关注个体差异，优化教学方法。 学科网（北京）股份有限公司 $