第2课 一分为二开与关【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开关与状态认知、多状态控制系统设计及选择结构算法，通过“智慧教室灯光设计师”情境导入，从简单开关状态体验过渡到多状态控制探究，构建由浅入深的学习支架。 以真实任务驱动学习，融合项目式与探究式方法，通过程序体验、流程图绘制、三色灯编程实践等培养信息意识、计算思维和数字化创新能力，丰富教学资源与清晰步骤助力教师高效教学，提升学生解决实际问题能力。

第2课《一分为二开与关》教学设计 一、教学设计理念 以新课标为指引，秉持 “学生为主体，教师为主导” 的理念，融合项目式学习与探究式学习方法。通过让学生模拟 “灯光设计师”，为智慧教室设计智能化灯光这一真实情境任务，引导学生在实践操作中，提升信息意识、数字化创新与实践能力，发展计算思维，同时培养信息社会责任意识，使学生在解决实际问题的过程中，实现知识与技能的融合发展。 二、教学内容分析 本课是小学信息技术课程中关于智能设备控制与算法思维培养的内容。主要涵盖认识开关与状态，理解 “如果…… 那么……” 的选择结构算法本质；探究三色变光灯的多状态控制，掌握多状态控制系统的设计方法；还有交通信号灯挑战等拓展内容。通过这些内容，帮助学生建立对智能设备控制逻辑的初步认知，为后续更复杂的数字化系统学习奠定基础。 三、教学对象分析 教学对象为小学六年级学生。六年级学生具备一定的生活经验，对智能设备如智能灯、智能空调等有一定的认知基础，且具有较强的好奇心与探索欲。在信息技术方面，他们已掌握基本的计算机操作技能，能够进行简单的软件操作，但对于算法结构、多状态控制等较为抽象的概念，理解起来可能存在一定难度，需要通过直观的案例和实践操作来辅助学习。 四、教学目标 （一）信息意识 学生能意识到智能设备控制在生活中的广泛应用，主动关注身边智能设备的开关与状态变化，以及背后的控制逻辑。 （二）数字化创新与实践 学生能运用所学知识，设计并模拟实现多状态灯光控制系统，具备利用数字化工具解决实际问题的创新与实践能力。 （三）计算思维 学生能理解 “如果…… 那么……” 的选择结构算法本质，掌握多状态控制的逻辑关系，能将实际问题转化为算法思维进行分析与解决。 （四）信息社会责任意识 学生能认识到智能技术在改善学习环境（如智慧教室）中的积极作用，树立合理、安全使用智能技术的责任意识。 五、教学重难点 （一）教学重点 1. 理解 “如果…… 那么……” 的选择结构算法思想。 1. 掌握多状态控制系统的设计方法。 （二）教学难点 将多状态控制的实际问题转化为算法逻辑，并通过数字化工具进行实现。 六、教学策略 采用情境教学法，创设 “为学校智慧教室设计智能化灯光” 的情境，激发学生学习兴趣；运用任务驱动法，设计多个层层递进的任务，如认识开关与状态、探究三色变光灯、交通信号灯挑战等，引导学生在完成任务的过程中学习知识与技能；结合小组合作学习法，鼓励学生交流合作，共同解决问题，培养团队协作能力。 七、教学资源准备 1. 多媒体教学设备。 1. 相关教学课件（如提供的 PPT 课件）。 1. 学生文件（“学生文件 - 1. 灯光状态变化”“学生文件 - 3. 三色灯状态变化”“学生文件 - 3. 三色灯切换文件夹 - 三色光.bcm” 等）。 1. 人教信息科技数字资源平台（用于交通信号灯控制体验）。 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） 学校准备打造一间智慧教室，希望灯光系统能根据不同场景自动调节。你能想到什么办法控制呢？（邀请学生回答） 听了上面几个同学的回答，想法都非常大胆有创意！ 过渡：今天我们就来当一回‘灯光设计师’为学校的智慧教室设计智能化的灯光吧！ 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 以打造智慧教室灯光系统为情境，激发学生兴趣，引出 “灯光设计师” 任务。 新课讲授（30分钟） 一、认识开关与状态 想要成为一名出色的“灯光设计师”，必须要先掌握灯光的控制方式。 下面请同学们打开“学生文件--1、灯光状态变化”的程序，体验灯光状态变化的控制过程，并完成活动探究单。 本页注意事项： 1、有手指的位置就是添加了超链接，链接到 附件：素材 的第一个视频，点击手指就能跳转到对应的视频。 时间到，那个同学来说说自己体验的过程呢？（邀请学生回答） 非常棒！这位同学总结归纳得非常全面。我们可以一起来总结一下，首先我们台灯的款式是？（按钮式） 当我们点击打开按钮时，灯的状态如何改变？（打开/亮）当我们点击了关闭按钮时，灯的状态如何变化？（关闭/不亮） 那么在日常生活中，你们都用了哪些方式来控制设备状态变化的呢？（邀请同学回答） 其实生活中出了人自己去控制，我们还可以让智能设备去控制，不信我们来看一段视频（点击文字播放视频）视频看完后，谁来告诉我，这个过程用什么打开的什么，控制的方式又是什么？（邀请同学回答）哇塞！你的记忆力真的超级棒!视频找那个用天猫精灵，打开了（空调），使用的控制方式是 声音控制。总之，不管我们用什么方式打开或关闭这些设备，都包含着一个算法思想！如果...那么...过渡:究竟这个思想是如何控制设备的状态变化呢？我们一起去探索吧！ 如果那么算法的本质在于：对于不同的输入，需要执行不同的操作，呈现不同的状态。也就是 如果条件 A 满足，则执行操作1 ；否则执行操作 2” 那么同学们结合我们前面学习的算法结构，你觉得它可以用什么算法结构来表示呢？（邀请学生回答） 你对算法结构掌握得非常牢固！那如果我们用流程图表示算法结构的话，又该如何表示呢？下面请同学们打开“学生文件--2、选择结构算法流程图.exe”程序，完成流程图的绘制吧（学生绘制） 时间到，那个同学来上来分享自己的流程图？（邀请学生回答） 你的流程图非常完整，并且表达也很清晰！下面我们一起来总结一下！ 首先当我们输入开关指令后，会对指令进行判断，判断的添加是什么？（指令是否是开？） 如果是开的话，那么？（台灯亮）否则的话？（台灯不亮） 作为一名优秀的灯光设计师，现在智慧教室需要你们设计出有三种颜色变化的灯。分别是白光、暖光中性光。并且只能有一个按钮实现。你有什么办法实现呢？（邀请学生回答） 过渡：暂时没有想法的同学没有关系，下面我们一起来探究探究！ 二、多状态控制系统设计 我们先通过程序简单了解三色灯的状态都有哪些，以及如何控制的。 下面请同学们打开“学生文件--3、三色灯状态变化”的程序，体验灯光状态变化的控制过程，并回答下列问题。 1、这盏灯有几个状态？分别是什么？2、如何通过一个按钮切换这些状态3、你觉得它可以用什么算法结构来表示呢？ 下面请同学们带着这几个问题去体验程序吧！（学生体验） 时间到，先看第一个问题，这盏灯有几个状态？分别是什么呀？知道的同学可以举手回答。（邀请学生回答） 这位同学回答得非常准确！把灯的四个状态都清晰地说出来了，而且表述很完整，大家给他鼓鼓掌。 这个灯总共有四种状态；分别是白光、暖光、中性光、熄灭 那接着看第二个问题，怎么通过一个按钮切换这些状态呢？谁来说说。 说得真好！步骤很清楚，逻辑也很对，大家都要像这位同学一样，把操作步骤有条理地讲出来。 现在看第三个问题，大家觉得它可以用什么算法结构来表示呢？非常棒！这位同学选对啦。因为每次按按钮，都要根据当前灯的状态，选择切换到下一个状态，这符合选择结构的特点，是根据不同的情况来选择执行不同的操作。 这种多状态切换的控制系统，我们用流程图来表示的话又应该如何表示呢？ 过渡：下面我们就一起来尝试分析多状态切换的控制系统流程图吧！ 首先在输入指令后，我们的判断条件是？按钮点击次数。 对，如果是1，会怎样？白光亮起。 非常正确。那如果不是1，接下来判断什么？（判断按钮点击次数是否是2） 没错。如果是2，暖光亮起；不是2的话，再判断是否是3。是3的话，中性光亮起；不是3，继续判断是否是4。是4的话，就关闭。 大家能把流程图的逻辑思考得很到位，值得表扬。 这种多状态切换的控制系统，我们用编程的话又应该如何表示呢？ 过渡：下面开始进入我们的编程环节 下面请同学们打开学生文件夹下的2、名侦探的控制迷宫的名侦探的控制迷宫的html文件，开始通过闯关，成为名侦探吧！（学生体验） 下面请同学们打开请打开“学生文件-3、三色灯切换文件夹-三色光.bcm”程序，对“按钮”角色进行编程，要求如下： 1、如果按钮次数等于1：发送广播内容为“彩灯1”； 2、否则如果按钮次数等于2：发送广播内容为“彩灯2” 3、否则如果按钮次数等于3：发送广播内容为“彩灯3” 4、否则：发送广播内容为“关灯” 下面根据这个提示，开始编程吧（学生编程）老师简单讲解 过渡：那么通过今天的学习，相信同学们对灯光的控制有了一定的了解，下面一起来总结今天的学习内容吧！ 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、程序体验 5、填写活动探究单 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、填写活动探究单 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 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、程序编写 引导学生通过操作程序，初步认识灯光状态变化，为后续学习铺垫。 结合生活实例，让学生理解不同控制方式，体会其中的算法思想。 解析 “如果… 那么…” 算法本质，引导学生思考用选择结构表示，再通过程序实践巩固。 提出多颜色灯光设计任务，驱动学生思考如何用一个按钮实现，培养创新与解决问题能力。 让学生操作程序，了解三色灯状态及控制，为后续多状态控制系统设计打基础。 解答三色灯状态相关问题，明确多状态切换方式，确定用选择结构表示。 展示多状态切换控制系统的流程图，为后续编程表示提供直观思路。 指导学生对 “按钮” 角色编程，将多状态切换的算法思想落实到实际操作中。 课堂总结 （3分钟） 首先，我们认识开关与状态之间的关系，打开和关闭操作会改变控制系统的状态，其核心是运用了选择结构的核心思想 其次，对于选择结构核心思想，那个同学来说说？（邀请学生回答） 你表述得非常全面，如果条件 A 满足，则执行操作1 ；否则执行操作 2 最后对于多状态控制系统的设计，其核心思想就是选择结构的多种选择 下面我们通过几道练习题来巩固今天的知识吧！ C C A 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 结课堂内容，梳理知识要点，帮助学生巩固对开关状态、选择结构及多状态控制系统的认识。 课后拓展 （2分钟） 1、动手实践 培养学生的计算思维 九、教学板书 《一分为二开与关》 1. 认识开关与状态 0. 逻辑：如果…… 那么…… 0. 算法结构：选择结构 1. 多状态控制系统设计 0. 状态：白光、暖光、中性光、熄灭 0. 切换方式：按按钮次数 0. 算法结构：选择结构 1. 交通信号灯挑战：巩固多状态控制与选择结构 十、教学反思 本节课通过情境导入激发了学生的学习兴趣，任务驱动法和小组合作学习法的运用，让学生积极参与到学习过程中。从课堂反馈看，学生对 “如果…… 那么……” 的选择结构有了较好的理解，也能进行简单的多状态控制系统设计。但部分学生在编程实践中，对逻辑判断的准确性把握还不够，在后续教学中，需增加更多实践练习，强化学生的数字化创新与实践能力，同时进一步引导学生将所学知识与生活实际更紧密地结合，提升信息社会责任意识。 学科网（北京）股份有限公司 $