第1课 设备控制处处在 教学设计-2026-2027学年信息科技六年级全一册人教版

该小学信息科技教学设计聚焦“设备控制”核心知识点，通过短视频展示自动门、声控灯等生活场景导入，引导学生观察设备自动工作现象，以生活实例为支架，从具体控制场景过渡到“输入—处理—输出”的抽象控制系统模型。 资料特色在于用透明光控小夜灯拆解、遥控风扇操作等实物体验，结合图形化模拟软件，培养信息意识（感知控制现象）和计算思维（分解抽象过程），数字化学习与创新（模拟软件操作）。帮助学生直观理解抽象概念，教师可直接使用活动设计，提升教学效率。

第1课 设备控制处处在 授课年级：三年级下册 课 型：新授课 课 时：第1课时 一、教学目标 1. 能够留心观察生活中的设备控制现象，主动发现身边由计算机或电子系统控制的设备。 2. 初步感知控制技术给日常生活带来的便利与乐趣，愿意探索设备背后的控制原理。 3. 能够尝试将设备控制过程分解为“输入—处理—输出”的抽象模型，理解控制系统的基本组成部分。 4. 能够用简单的语言描述一个控制实例中，哪个环节在采集信息，哪个环节在做判断或处理，哪个环节在执行动作。 二、教学重难点 1. 教学重点 识别生活中的常见设备控制场景，知道这些设备通过计算机或芯片在“自动控制”。 能用自己的话说出什么是控制系统，并指出身边设备的控制例子。 2. 教学难点 理解控制系统的基本组成：输入（传感器/按钮）、处理（控制器/芯片）、输出（电机/屏幕/灯等）。 将具体设备的控制过程抽象成简单的组成部分。 三、教学准备 教师准备： 多媒体课件（包含生活中控制场景的图片、短视频，如自动门、声控灯、遥控小车、智能音箱等）。 一个可拆分演示的简易控制系统模型（例如，用积木或透明外壳展示的光控小夜灯，包含光敏传感器、控制板和LED灯）。 平板电脑或计算机，安装一个简单的图形化编程模拟软件（如Scratch模拟或专用控制系统模拟程序），用于拖拽展示“传感器→处理→动作”的流程。 学生准备： 回想自己家里有哪些能“自己动”的设备，至少想出一个例子带到课堂分享。 四、教学过程 1. 导入新课：猜一猜，它们怎么听我的？ 教师活动： “同学们，今天老师带来了几个神奇的小伙伴，它们不需要我们用手去按开关，就能自己工作。我们一起来看一段小视频，看看大家能不能发现它们是怎么听话的。” 播放一段约1分钟的短视频（无旁白，仅画面）： 画面1：一个人走近商场大门，门自动向两边滑开；人离开后，门自动关上。 画面2：天黑了，走廊里的灯自己亮了；天亮时，灯自己灭了。 画面3：小朋友按一下遥控器上的按钮，客厅里的空调“嘀”一声开始吹出凉风。 师生对话： 师：视频看完了，谁能告诉老师，你看到了什么神奇的事情？ 生1：那个门没有人推，自己就开了！ 生2：走廊的灯好像知道天黑一样，自己就亮了。 生3：遥控器一按空调就开了，我家里也有。 师：观察得真仔细！这些设备都像是长了眼睛和耳朵，知道什么时候该做什么。那么，它们真的像人一样会思考吗？今天我们就来一起探究《设备控制处处在》，揭开这些设备听话的秘密。（板书课题：设备控制处处在） 设计意图：以神秘有趣的自动化设备场景吸引学生注意力，激发好奇心，自然引出“设备控制”这一主题，并暗含“感知—判断—执行”的过程。 2. 新知探究 活动一：找一找，我身边的“听话”设备 教师活动： “其实，这样听话的设备在我们的生活中到处都有。现在请同学们小组讨论，说一说你在家里、学校或者路上见过哪些能自动工作的设备？它做了什么动作？你觉得它是怎么知道该行动的？” 学生分组讨论约2分钟，教师巡视，鼓励学生大胆说出例子。随后请小组代表分享。 师生对话示例： 生：我家的智能音箱，我说“小爱同学，放音乐”，它就真的放歌了。 师：太棒了！智能音箱听到了你的说话声，然后播放音乐。那它是用什么东西来“听”的呢？ 生：应该是麦克风吧。 师：没错，麦克风就是一种传感器，能够采集声音信号。 生：老师，我们小区有自动门，车牌一照就抬杆了。 师：车牌识别抬杆，它需要看清车牌号码，这用到了摄像头做图像采集。然后系统判断这个车牌是不是小区的车，如果是，就控制杆子抬起。这个过程里，摄像头起了什么作用？ 生：像眼睛一样，把车牌的样子告诉电脑。 教师将学生提到的例子分类写在副板书区域，并适时贴上对应的卡片： 智能音箱：麦克风（听声音）→ 处理芯片（判断是不是喊它）→ 喇叭（播放音乐） 小区道闸：摄像头（照车牌）→ 控制主板（核对车牌）→ 电机（抬杆） 自动门：红外/微波传感器（感应人体靠近）→ 控制器（判断有人）→ 电机（开门） 设计意图：从学生真实生活经验出发，将零散的例子进行归类整理，初步引出控制系统“感知—处理—执行”的框架，为下个环节抽象概念做铺垫。 活动二：拆一拆，控制系统长什么样？ 教师活动： “刚才大家找到了那么多听话的设备，其实它们能自动工作，都是因为身体里藏着一个共同的结构。这个结构就像我们人体一样：需要有感觉器官去感受，有大脑去判断，有手和脚去执行动作。现在，我们就来仔细看看老师带来的这个小台灯，它到底藏着什么秘密。” 展示光控小夜灯实物（透明外壳版），请一位学生上台操作：用手遮住传感器，观察灯是否亮起；再松开手，灯是否熄灭。 师生对话： 师：大家看，我的手盖上去，相当于模拟了什么环境？ 生：天黑了！ 师：手一盖，灯就亮；手拿开，灯就灭。这个小台灯里，有什么东西在感受“天黑还是天亮”？ 生：那个亮晶晶的小东西（指向光敏传感器）。 师：对了，这个小零件叫做光敏传感器，它就像台灯的眼睛，负责把看到的光线强弱告诉“大脑”。（取出“光敏传感器”图示贴到黑板上，并贴出“传感器（输入）”卡片） 师：那谁来当“大脑”呢？它接收到光线信息后要做出判断：光线暗就开灯，光线亮就关灯。这个负责思考判断的，是一块很小的控制芯片。（指向内部一块集成电路板，贴上“控制器（处理）”卡片） 师：大脑做出了决定，要由什么来执行“开灯”“关灯”的动作呢？ 生：灯泡！ 师：是的，这里的LED灯珠就是执行者，它把电变成了光。我们把它叫做执行器，也就是系统的输出部分。（贴“执行器（输出）”卡片） 师：所以，这个小小的光控台灯，其实就是一个完整的控制系统。传感器负责输入信号，控制器负责处理判断，执行器负责输出动作。这就是我们今天要认识的控制系统的基本组成。 板书正式书写： 控制系统三大部分 输入：传感器（感受信息） 处理：控制器（判断决策） 输出：执行器（执行动作） 请全班齐读一遍。然后让同桌互相用三部分结构拆解一下刚才举例的自动门：传感器是什么？控制器可能在哪里？执行器是什么？ 设计意图：借助直观演示和实物拆分，将抽象的控制系统组成可视化，降低理解难度。反复用生活中的例子套用三部分模型，帮助突破难点。 活动三：玩一玩，看我控制它 教师活动： “现在，老师要请出今天的神秘嘉宾——遥控小风扇。我们用它来真正体验一下控制的乐趣，并且把它控制的过程用三部分记录下来。” 展示遥控小风扇，演示遥控器上的开关、加速、减速按键。请两位同学上台：一位操作遥控器，另一位在黑板用粉笔画出这个简单的控制链路。 师生活动： 操作员按下“开/关”键，风扇转动。再按“加速”，风扇转得更快。 师：大家想想，遥控器上的按键，在整个控制系统里属于哪一部分？ 生：输入！因为是我按了按钮，给它信息。 师：那遥控器发出的红外信号被风扇接收，风扇里的芯片判断是什么命令，这自然就是？ 生：处理！ 师：最后风扇叶片转动起来，是？ 生：输出！执行器是电机带动叶片。 师：太厉害了！那如果我们要把遥控小风扇的控制过程写成一条链，应该怎么写呢？ 学生口述，教师在副板书画出： 按键（输入）→ 遥控器编码发射 → 风扇接收解码（控制器处理）→ 电机驱动（输出）→ 叶片转动 进一步使用平板电脑展示一个图形化的控制模拟界面：屏幕上有一个虚拟“智能灯”，可以拖动“声音传感器”作为输入条件，设置“如果听到拍手声，则开灯”的规则。教师演示后，请学生上来也拖一拖、设一设。虽然三年级不要求编程，但通过拖拽感受“条件—动作”的对应，可以加深理解。 设计意图：通过实物操作和简易数字化模拟，强化对控制系统工作流程的体验，巩固输入、处理、输出的概念。同时满足信息科技课标中低年级“体验简单的数字化工具”的要求。 3. 巩固练习：连连看大挑战 教师活动： “既然大家都已经初步了解了控制系统的结构，那么我们来进行一场‘连连看’挑战赛。请同学们打开作业单，把左边的设备部件和右边控制系统中的角色连起来，并且试着口头说出这个小系统的工作过程。” 练习单内容（图文并茂，适合三年级）： 智能手机的人脸识别解锁 前置摄像头 —— 输入 手机处理器进行比对 —— 处理 屏幕亮起进入桌面 —— 输出 楼道声控灯 声音传感器 —— 输入 声控延时模块 —— 处理 灯泡亮起 —— 输出 电饭煲的煮饭保温 温度传感器 —— 输入 微电脑控制器判断 —— 处理 加热盘通电/断电 —— 输出 学生独立完成连线，同桌互查，教师抽取几位同学对着投影说出其中一个的控制过程。 部分对话： 生：楼道声控灯，声音传感器是输入，声控模块是处理，灯泡是输出。我晚上上楼一跺脚，声音传感器听到了，模块判断声音够大就开灯，亮了。 师：描述得非常完整！掌声送给他。 4. 课堂小结：我们都是小小控制师 教师活动： “这节课我们到处发现了听话的设备，还把它们身体里的秘密拆了出来，发现几乎所有自动工作的设备都离不开三件宝：输入、处理、输出。谁能看着黑板，用老师给的句式来总结一下今天学到的本领？” 给出句式：“今天我知道了，在控制系统中，______负责采集信息，______负责判断决策，______负责执行动作。生活中______就是一个控制系统。” 请2-3名学生回答。 教师总结： “没错，同学们今天都变成了发现控制系统的火眼金睛。其实啊，我们的身边充满了信息科技，控制技术就是其中的一部分。回家后，请大家继续用今天学到的‘三件宝’去观察家里的设备。下节课我们会更深入地看看，电脑是怎么变成控制大师的。” 最后，播放一段约30秒的快剪视频，回顾课堂中展示的自动门、光控灯、遥控风扇、智能音箱等设备动作，强化本课核心概念。 五、板书设计 设备控制处处在 一、生活中的控制场景 自动门 声控灯 遥控空调 …… 二、控制系统三大部分 ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ 传感器 │ → │ 控制器 │ → │ 执行器 │ │ (输入) │ │ (处理) │ │ (输出) │ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ 光敏传感器 芯片 LED灯/电机 麦克风 智能判断 喇叭/显示器 三、实例拆解 光控小夜灯：光敏传感器 → 芯片判断明暗 → LED灯亮灭 遥控风扇： 按键信号 → 控制器解码 → 电机扇叶转动 六、课后作业 基础作业（必做） 回家找一找家里至少两种含有控制系统的设备（如智能门锁、微波炉、电冰箱、空调等），在作业本上画出简单的“输入—处理—输出”示意图。用三角形表示传感器，方形表示控制器，圆形表示执行器。并口头向家长介绍它是怎么工作的。 拓展作业（选做） 观察自己家里有没有可以用“如果……就……”来描述的自动控制规则（比如“如果按下烧水键，水壶就开始加热”）。可以用画画的方式表现出来，下节课带来分享。 七、教学反思 本课是三年级信息科技“过程与控制”模块的起始课，重在拉近学生与控制系统的距离，消除对“控制”概念的神秘感。教学过程中，大量采用学生熟悉的实物案例，以猜、找、拆、玩等活动推进，符合儿童认知特点。 亮点：光控小夜灯的透明拆解和遥控风扇的即兴演示，把抽象结构具象化，学生接受度较高；连连看练习有效巩固了输入、处理、输出的对应关系。 待改进之处：部分学生对于“控制器”仍容易混淆为某个具体的按钮，需要在后续课时中反复用不同实例强化。在图形化模拟环节，由于三年级学生对拖拽操作熟悉度不一，个别孩子未能独立完成，下次可增加小组互助或设计更简化的点击选择式交互。 后续课程将逐步引入“开环控制”和“闭环控制”的初步感知，并关联信息科技中的数据采集与反馈概念，本课三部分结构将为后面的学习打下坚实基础。同时继续渗透正确使用智能设备的责任意识，让学生不仅会用，更要懂得合理控制。 学科网（北京）股份有限公司 $