第3课 我是小小控制员教学设计2026-2027学年人教版信息科技六年级全一册
2026-07-28
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普通
摘要:
该小学信息科技教学设计聚焦控制系统的组成(输入、控制、输出)及控制规则(“如果……那么……”)。通过自动门视频导入,结合感应灯、智能电饭煲实例分析控制者与对象,归纳三要素,再以红绿灯模拟活动体验规则,构建从感知到理解的学习支架。
特色在于生活化实例(自动门、感应灯视频)激发信息意识,“如果……那么……”句式培养计算思维(条件与结果逻辑),小组设计任务(智能浇花器等)促进数字化学习与创新。提供红绿灯演示板、任务卡片等教具,助力教师互动教学,帮助学生建立信息科技思维,提升问题解决能力。
内容正文:
第3课 我是小小控制员
一、教学目标
知识与技能:理解控制系统中“控制”的含义,能说出控制规则在控制系统中的作用;认识生活中常见的控制系统,能区分控制者和被控制对象。
过程与方法:通过观察、分析与体验,归纳控制系统的三个基本要素;通过小组合作,能用“如果……那么……”的方式设计简单的控制规则,解决实际问题。
情感态度与价值观:感受控制技术在日常生活中的广泛应用,体会用控制规则解决问题的乐趣,初步形成用信息科技思维看待身边事物的意识,树立安全使用控制系统的责任意识。
二、教学重难点
1. 教学重点
理解控制系统中“控制”的含义,知道控制规则是控制系统工作的核心依据。
2. 教学难点
能用“如果……那么……”的方式设计简单的控制规则,理解控制原理中条件与结果之间的逻辑关系。
三、教学准备
教师准备:
多媒体课件(含生活中自动门、感应灯、智能电饭煲的短视频)
红绿灯模拟演示板(硬纸板制作,红绿黄三色灯可翻转显示)
“小小控制员”任务卡片6套
教室电脑安装简易流程图绘制工具(如画图软件或在线白板工具)
学生准备:铅笔、橡皮
四、教学过程
1. 导入新课(约5分钟)
教师活动:播放一段自动玻璃门工作的短视频(约30秒)。
教师提问:
“同学们,刚才视频里的门和咱们教室的门有什么不一样?”
学生预设回答:它没有人推,自己就开了;人走过去就开门了;自己会动。
教师追问:
“说得真好!那它怎么知道有人来了,该开门呢?”
学生预设回答:它上面有个东西能感应到人;有人走近它就会开。
教师总结并揭示课题:
“没错!自动门‘感应’到有人靠近,就‘命令’门打开。这种让设备按照我们的要求自动工作的过程,就叫‘控制’。今天我们就来当一回‘小小控制员’,一起揭开控制系统工作的秘密。”
板书课题:第3课 我是小小控制员
2. 新知探究(约20分钟)
(1)认识控制系统(约8分钟)
教师引导:
“其实啊,我们身边到处都是控制系统。老师再给大家看两个例子。”
播放感应灯短视频(约20秒,人走近灯亮,人离开灯灭)和智能电饭煲短视频(约20秒,按下煮饭键后电饭煲进入工作状态,煮熟后自动跳为保温)。
小组讨论(同桌两人一组,2分钟):仔细观察,这两个例子里,谁是“控制者”?谁是“被控制的对象”?
全班交流:
感应灯:
学生预设回答:感应器是控制者,灯泡是被控制的。
教师补充:感应器负责“检测”有没有人,灯泡负责“执行”亮或灭。
智能电饭煲:
学生预设回答:电饭煲的按钮和里面的电脑是控制者,加热盘是被控制的。
教师补充:电饭煲的控制芯片就像它的“大脑”,控制着加热盘什么时候工作、什么时候休息。
教师归纳(板书):
一个控制系统中,通常有三个重要的组成部分——
组成部分
作用
感应灯例子
电饭煲例子
输入(检测)
获取信息
红外感应器检测是否有人
按键接收“开始煮饭”的指令
控制(判断)
根据规则做决定
控制电路判断:有人→亮灯
控制芯片判断:温度够了→跳保温
输出(执行)
执行动作
灯泡亮起或熄灭
加热盘工作或停止
(2)理解控制规则(约12分钟)
教师过渡:
“刚才我们知道了控制系统的三个组成部分。那控制部分是怎么‘做决定’的呢?它靠的就是——控制规则。”
活动一:体验红绿灯控制规则(5分钟)
拿出红绿灯模拟演示板。请两位同学上台,一位扮演“控制员”,一位负责“翻灯牌”。
教师发布规则:
“请听好控制规则——如果老师说‘绿灯亮’,就保持当前状态不变;如果老师说‘红灯亮’,就把绿色灯牌翻成红色;如果老师说‘黄灯亮’,就把绿色灯牌翻成黄色。”
让台上的“控制员”根据规则口头指挥,“翻牌员”执行。全班观察。
教师提问:
“刚才这位小控制员是根据什么来做决定的?”
学生回答:根据老师说的那几条规则。
教师归纳:
“对!这几条‘如果……那么……’的句子,就是控制规则。控制规则告诉控制系统:在什么情况下,应该做什么事情。”
板书:
控制规则 = 如果(条件)那么(结果)
活动二:找出生活中的控制规则(7分钟)
教师出示三个情境,请小组讨论后,用“如果……那么……”的句式说出其中的控制规则。
情境一:空调遥控器上显示“设定温度26℃”。现在室温是30℃,空调的压缩机在运转。过一会儿,室温降到26℃,压缩机自动停了。
学生预设回答:如果室温高于26℃,那么压缩机就运转制冷;如果室温等于或低于26℃,那么压缩机就停止运转。
情境二:妈妈用全自动洗衣机洗衣服。按了“标准洗”按钮,洗衣机先注水,水满了就自动停水并开始转动滚筒。转了15分钟,滚筒停了,开始排水。
学生预设回答:如果按了“标准洗”按钮,那么先注水;如果水位到了设定水位,那么停止注水并开始转动;如果转动时间到了15分钟,那么停止转动并开始排水。
情境三:学校门口的伸缩门,保安叔叔按下遥控器上的“开”按钮,门就开始收缩打开;按下“关”按钮,门就伸出来关闭。
学生预设回答:如果按下“开”按钮,那么伸缩门收缩;如果按下“关”按钮,那么伸缩门伸出。
教师点评并强调:
“同学们都说得特别好!老师发现,每一个控制规则都由两部分组成——‘条件’和‘结果’。条件成立了,对应的结果才会发生。这就是控制规则最基本的逻辑,也是整个控制系统工作的原理。”
3. 巩固练习(约12分钟)
活动:我是小小控制员——设计控制规则
任务发布:
“恭喜各位小控制员!你们已经学会了分析控制规则。现在到了你们大显身手的时候——我们需要为以下场景设计控制规则。”
分组安排:4人一小组,每组领取一张任务卡片。
任务卡片内容(共三种,每组随机发一种,保证每种卡片有两组拿到):
卡片类型
场景描述
设计任务
A卡:智能浇花器
花盆里的土壤有时干有时湿。太干的时候需要浇水,浇到土壤湿润就应该停止,不能一直浇。
请设计一套控制规则,让浇花器自动判断什么时候浇水、什么时候停。
B卡:天黑自动亮的路灯
天色暗到一定程度时路灯需要亮起来,天亮以后路灯应该自动熄灭。
请设计一套控制规则,让路灯自动判断什么时候亮、什么时候灭。
C卡:教室风扇控制器
教室里很热的时候风扇应该转动,温度降到舒适的时候风扇应该自动停止。
请设计一套控制规则,让风扇自动判断什么时候转、什么时候停。
学生讨论与设计(6分钟):
各小组讨论,在任务卡片上写出控制规则,必须使用“如果……那么……”的句式。每组至少写出两条规则。
教师巡视指导,提醒学生:想清楚“条件”是什么,“结果”是什么。
成果展示与互评(6分钟):
邀请三个拿到不同卡片的代表小组上台汇报。
A组(智能浇花器)预设回答:
“如果土壤干燥,那么打开水阀浇水;如果土壤湿润,那么关闭水阀停止浇水。”
教师追问:“怎么判断‘干燥’和‘湿润’呢?”引导学生想到需要一个“土壤湿度传感器”来检测,并补充:可以在规则中加入具体数值,比如——如果土壤湿度低于20%,那么浇水;如果土壤湿度达到80%,那么停止浇水。
B组(天黑自动亮的路灯)预设回答:
“如果天黑了,那么路灯亮起来;如果天亮了,那么路灯熄灭。”
教师追问:“‘天黑’和‘天亮’怎么判断?”引导学生想到可以用“光线传感器”来检测光线强弱。补充规则:如果光线强度低于某个数值,那么路灯亮起;如果光线强度高于某个数值,那么路灯熄灭。
C组(教室风扇控制器)预设回答:
“如果室内温度高于28℃,那么风扇转动;如果室内温度低于24℃,那么风扇停止。”
教师点评:“直接用温度数字做条件,非常清楚!还给了一个温度区间,很聪明。”
教师总结:
“大家发现了吗?要设计好控制规则,关键就是——把‘什么情况下做什么事’想得清清楚楚。而且,很多控制系统还需要‘传感器’来帮忙检测条件有没有达到。传感器就是控制系统的‘眼睛’和‘耳朵’!”
4. 课堂小结(约3分钟)
教师引导回顾:
“今天这节课,我们当了一回‘小小控制员’。谁能告诉大家,你学到了什么?”
请2-3位学生自由回答,教师板书关键词:
控制系统有三个部分:输入(检测)、控制(判断)、输出(执行)
控制规则用“如果……那么……”描述
设计规则要清楚条件和结果
教师总结提升:
“今天我们发现,从学校门口的伸缩门,到家里用的电饭煲、洗衣机、空调,全都藏着控制系统的秘密。控制规则就是这些智能设备的大脑指令。将来你们长大了,也许可以设计出更厉害的控制系统——让汽车自己安全行驶,让机器人帮我们做家务。但无论多复杂,它的原理都和我们今天学的‘如果……那么……’是一样的。各位小小控制员,记住今天的发现,带着好奇的眼光去观察身边的科技吧!”
五、板书设计
第3课 我是小小控制员
一、控制系统的三个部分
输入(检测)→ 控制(判断)→ 输出(执行)
↓ ↓ ↓
传感器等 根据规则决定 执行动作
二、控制规则
如果(条件成立) 那么(执行动作)
↑ ↑
什么情况 做什么事
三、小小控制员
找到条件 → 描述清楚 → 写出规则
六、教学反思
本节课从学生熟悉的自动门、感应灯等生活实例切入,较好地激发了三年级学生的学习兴趣。“如果……那么……”的句式让学生能够用结构化的方式表达控制规则,降低了理解门槛,符合该年龄段学生的认知水平。
教学中需要注意以下两点:一是部分学生对“输入、输出”等术语感到抽象,后续教学中可以继续用“检测—判断—执行”这样更形象的说法来替代,帮助学生建立直观理解;二是小组设计的环节差异明显,有的小组能直接写出带数值条件的规则,有的只能说出“干了就浇”这样笼统的描述,教师需要在巡视中有针对性地引导后者把条件说得更具体,比如追问“怎么知道它干了?眼睛看还是用什么来检测?”。
控制原理在信息科技课程中是一个螺旋上升的内容,本课作为起始体验课,重在让学生感受“自动控制”的存在和基本逻辑,为后续学习程序设计和人工智能中的条件判断打下感性基础。
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