第一单元第3课 我是小小控制员 导学案-2026-2027学年信息科技六年级全一册人教版

该小学信息科技导学案围绕“初识过程与控制”，引导学生理解控制系统“黑箱”概念，区分人工与自动控制模式，设计简易自动控制方案。通过分析电饭锅、信号灯等生活案例导入，结合推车实操体验人工控制流程，再过渡到自动送货机器人设计及虚拟仿真参数修改，构建从生活感知到实操创新的学习支架。 特色在于任务驱动式活动设计，通过生活案例分析、推车实操填表、机器人创意设计、虚拟仿真参数修改等环节，培养学生计算思维（提炼控制逻辑、设计方案）和数字化学习与创新能力（使用仿真工具），强化信息意识，检测题覆盖选择、判断、简答，全面评估学习效果，助力学生掌握核心知识与技能。

第1单元 初识过程与控制 第3课 我是小小控制员 导学案 班级：________ 姓名：________ 【学习目标】 1.信息意识：知晓开关启动设备后，系统会按照固定控制规则运行；明白控制系统内部运作复杂，可看作 “黑箱”，能列举电饭锅、信号灯等生活控制系统实例。 2.计算思维：亲身人工控制推车完整过程，提炼控制逻辑；能自主设计自动送货机器人，理解设备依靠内部指令自动完成控制任务。 3.数字化学习与创新：依托电饭锅流程图、推车路线图、送货机器人实景、虚拟仿真课件缩放图，完成推车实操填表、机器人创意设计、仿真参数修改三类任务。 4.信息社会责任：明白各类自动化控制系统源于生活需求，智能设备能替代人工重复劳动，学会依据实际需求设计控制方案。 【学习重难点】 学习重点 1.理解控制系统 “黑箱” 概念，知晓设备内部程序复杂，只需关注输入操作与输出结果； 2.梳理人工手动控制完整流程，区分人工控制与自动控制两种模式； 3.能结合生活需求设计简易自动控制方案（送货机器人）。 学习难点 1.读懂 “黑箱” 逻辑：只关注外部输入输出，不用深究内部复杂运算； 2.对比人工控制、自动控制的异同，总结自动化设备优势； 3.结合真实使用场景，完整设计带控制规则的机器人方案。 【学习过程】 （一）阅读学知识（填空题共 6 道） 1.按下开关启动设备后，控制系统会按照固定________开展工作。 2.控制系统内部结构、运行逻辑复杂，我们可以把它形象称为________。 3.人工推车时，大脑发出________，指挥手控制车辆速度与方向。 4.自动送货机器人依靠内部预设________，无需人工持续操作完成配送。 5.修改仿真程序内的数值________，可以改变机器人直行距离、运动快慢。 6.各类自动化控制系统的发明，大多来源于人们日常生产生活的________。 （二）活动提能力 活动 1 任务一：分析生活控制案例（电饭锅流程缩放图） 1.观察电饭锅控制流程图，梳理完整控制链路：人操作开关→内部电路启动→执行煮饭功能。 2.小组模仿交通信号灯控制流程，口头复述人工操控、电路工作、灯光规律切换全过程。 3.小组讨论：我们看不到设备内部线路，为什么说控制系统是 “黑箱”？ 4.记录：黑箱只需要关注输入操作、输出功能，不用弄懂内部复杂构造。 活动 2 任务二：推车实操，体验人工控制全过程（推车路线缩放图） 1.活动道具：带拐弯迷宫路线、小推车；活动目标：从入口平稳推至出口。 2.完整分步操作：匀速直行→遇拐角调整方向→遇障碍减速避让，全程自主控制速度。 3.填写课堂问答表格，逐条作答： ①如何控制车辆前进；②怎样实现加速、减速；③障碍物处理方法；④转弯控制方式；⑤操作时大脑是否产生操作指令。 4.小组分享：人工控制的核心是大脑实时判断、持续发出操作指令。 活动 3 任务三：设计自动送货机器人（酒店配送机器人图） 1.阅读真实酒店机器人使用场景：放置货物、输入房间号、自动行驶、到达语音提醒。 2.自主填写机器人设计表格，包含外形、3 项核心功能、操作方式、内部指令判断。 3.同桌交换设计方案，互相点评功能是否贴合送货需求。 4.小组展示创意机器人（语音控制、熊猫外形等），说明内部指令的作用。 活动 4 任务四：虚拟仿真修改距离参数（仿真操作素材） 1.登录虚拟仿真工具，打开机器人直行程序，找到控制直行距离的参数。 2.增大参数数值，运行仿真，观察机器人行驶距离变化；再缩小参数对比差异。 3.完整记录两次参数修改前后的行驶长短变化。 4.总结：参数数值大小直接控制机器人移动距离。 活动 5 任务五：虚拟仿真修改速度参数（仿真操作素材） 1.进入仿真编程界面，定位控制运动快慢的速度参数。 2.调大速度数值运行，观察机器人变快；调小数值运行，观察机器人变慢。 3.小组归纳：程序参数是机器人的控制指令，修改参数就能改变运行状态。 4.课堂总结：自动化设备依靠预设参数、指令实现自主控制，替代人工操作。 （三）检测显素养 一、选择题（10 题） 1.启动开关后，控制系统工作依靠固定（） A. 颜色 B. 控制规则 C. 外形 2.内部结构复杂的控制系统可以称作（） A. 黑箱 B. 白盒 C. 零件 3.人工推车时指挥动作的来源是（） A. 地面 B. 大脑指令 C. 车轮 4.自动送货机器人自主工作依靠内部（） A. 货物 B. 预设指令 C. 外壳 5.改变机器人直行长短需要修改程序（） A. 距离参数 B. 颜色参数 C. 声音参数 6.调大速度参数，机器人会（） A. 变慢 B. 变快 C. 停止 7.自动化设备的创意来源于生活（） A. 需求 B. 玩具 C. 图画 8.电饭锅按下开关后最先启动的是（） A. 米饭 B. 内部电路 C. 锅盖 9.推车遇到障碍物需要及时（） A. 加速 B. 减速避让 C. 原地旋转 10.自动机器人可以替代人工完成（） A. 重复送货 B. 画画创作 C. 写作文 二、判断题（共 10 题，答案不写入题干） 1.开关启动后设备会按照固定规则运行。 2.控制系统内部构造简单，不能称为黑箱。 3.人工推车全程需要大脑实时发出操作指令。 4.自动送货机器人不需要任何内部指令就能工作。 5.修改程序参数可以改变机器人行驶距离。 6.速度参数调小，机器人运动速度会变慢。 7.酒店配送机器人需要人工全程推着走。 8.交通信号灯也属于典型的控制系统。 9.黑箱控制只需要关注操作输入与设备输出功能。 10.所有自动化设备设计都脱离生活实际需求。 三、简答题（1 题） 结合推车人工控制、自动机器人两个例子，说说人工控制和自动控制的区别，并回答什么是控制系统 “黑箱”。 参考答案汇总 （一）阅读学知识填空答案（标注题号） 1.控制规则 2.黑箱 3.指令 4.预设指令 5.参数 6.实际需求 （二）活动提能力参考作答 活动 1 电饭锅完整控制流程：人操作开关→内部电路通电启动→执行煮饭功能； 黑箱含义：设备内部线路、元件结构复杂，我们不用拆解弄懂内部，只需要通过外部开关操作，获取设备功能输出。 活动 2 推车问答标准答案： 1.双手向前持续用力推车，控制前进； 2.加大推力加速，减小推力减速； 3.提前减速，调整行驶方向避开障碍物； 4.双手左右改变推力角度，完成转弯； 5.会，每一步操作前大脑都会生成对应的动作指令。 活动 3 机器人设计参考模板： 外形：带轮子熊猫造型； 功能 1：语音控制自动开关柜门； 功能 2：输入房间号自主沿路线配送； 功能 3：到达目的地播放提示语音； 使用方法：语音喊话、触控输入房间号； 内部：存在预设指令，指挥全部动作。 活动 4 距离参数规律：参数数值变大，机器人直行距离更长；数值缩小，行驶距离变短。 活动 5 速度参数规律：速度参数数值越大，机器人运动越快；数值越小，运动越慢；程序内各类参数就是机器人的控制指令，修改参数即可改变运行状态。 （三）检测显素养参考答案 一、选择题（题号 + 答案） 1.B 2.A 3.B 4.B 5.A 6.B 7.A 8.B 9.B 10.A 二、判断题（题号 + 答案） 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.√ 7.× 8.√ 9.√ 10.× 三、简答题参考回答 1.人工控制与自动控制区别： ①人工控制（推车）：全程需要人实时观察、大脑下发指令、手动持续操作，人不能离开；遇到障碍、转弯需要临时调整动作。 ②自动控制（送货机器人）：提前写入固定指令与参数，设置完成后设备自主行驶、完成任务，不需要人全程看管，自动避让、播报提示。 2.控制系统黑箱：控制系统内部电路、元件、程序逻辑十分复杂，我们不需要研究内部详细构造，只需要通过外部开关、输入指令进行操作，直接获取设备输出的功能，这种只看输入输出、忽略内部复杂结构的系统称作黑箱。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $