第二单元第3课 系统的功能与控制(教学设计)信息科技苏科版六年级上册(新教材）

该小学信息科技教学设计聚焦系统功能与控制的关系，通过鱼缸与水族箱对比导入，引发对功能差异的思考，搭建从具体案例到抽象概念的学习支架，梳理功能定义及控制实现功能的脉络。 特色在于情境导入贴近生活（信息意识），实践探究完整（数字化学习与创新），通过可调速电扇系统设计，涵盖硬件连接、编程调试，培养计算思维。案例分析与动手实验结合的教学方法，帮助学生理解控制逻辑，提升教师教学效率与学生工程实践能力。

第3课 系统的功能与控制 教学设计 课题 第3课《系统的功能与控制》 单元 二单元 学科 信息技术 年级 六年级 学习 目标 【核心素养】 信息意识： 理解系统的功能是其存在的价值，认识控制是实现系统功能的关键手段。 计算思维： 能够分析系统功能与控制之间的关系，初步掌握通过控制来调节和优化系统功能的方法。 数字化学习与创新： 通过设计并实现可调速电扇系统，体验从功能定义、控制逻辑设计到程序实现的全过程，培养工程实践能力。 信息社会责任： 认识合理控制对系统效能、资源节约的重要性，初步形成通过技术优化生活的责任感。 【教学目标】 知识与技能： 理解系统的功能是其在特定环境中发挥的作用或能力；知道系统的功能是通过控制来实现的，控制能帮助系统优化和升级；能通过电位器控制电扇转速的实验，理解模拟信号输入与控制输出的基本过程。 过程与方法： 通过对比分析、实验探究、编程调试等活动，掌握“功能分析-控制设计-实现验证”的系统功能实现方法。 情感、态度与价值观： 在动手实验中感受控制的魅力，体验通过技术手段让系统“听话”的成就感，培养探索与创新精神。 重点 理解系统的功能及功能通过控制实现的关系；完成可调速电扇系统的搭建与程序调试。 难点 理解“控制”在系统中的抽象作用；将功能需求转化为具体的控制逻辑与程序。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 教学设计 教学设计 教学设计 一、新课导入 1.情境创设 同学们，你们有没有养过小金鱼？普通鱼缸需要经常换水，而水族馆里的大水族箱却能长期保持水质清洁，鱼儿悠闲自在。这背后有什么区别？是什么让水族箱变得更“聪明”？ 2.揭示课题 今天，我们就来探究系统如何通过“控制”来实现更强大的“功能”，学习《系统的功能与控制》。 板书：系统的功能与控制 二、新知学习 （一）理解系统的功能 1. 引导提问 鱼缸和水族箱的功能都是“养鱼”，但它们发挥的作用一样吗？哪个功能更强大？为什么？ 2. 讲解与归纳 • 明确概念：系统的功能是其在特定环境中发挥的作用或能力。 • 对比分析： －鱼缸功能：基本容纳与展示。 －水族箱功能：自动清洁、恒温、供氧、照明控制等。 • 归纳：功能强大的系统能更好地满足复杂需求。功能是系统设计的出发点和目标。 3. 提问衔接 电话系统从“固定电话”到“网络电话”，功能发生了什么变化？ （2） 认识控制实现功能 1. 引导提问 水族箱的自动清洁功能是如何实现的？是谁在背后指挥它工作？ 2. 讲解与明确 • 核心观点：系统的功能是通过控制实现的。 • 以水族箱为例，解释“控制”过程：传感器监测水质 → 控制中心判断 → 启动过滤泵。 • 拓展案例：电话系统从手动转接（人工控制）到自动交换（程序控制），功能随之增强。 3. 归纳总结 控制是系统的“指挥棒”，合理的控制能优化和升级系统功能。 三、实践探究——设计可调速电扇系统 1. 明确任务 理论说得再多，不如动手一试。现在，我们要扮演系统工程师，设计并制作一个“可调速电扇系统”。它的功能是“提供可调节的风力”，而控制方式就是通过旋转电位器来调节转速。 2. 分步实施指导 • 步骤一（硬件连接）：连接过程与控制实验板、电位器、电扇、显示屏。 • 步骤二（信号测试）：编写程序读取并显示电位器返回值（0~4095），理解模拟输入。 • 步骤三（控制实现）：编写主程序，将电位器值映射为电扇转速（0~100），实现调速功能。 3. 关键问题引导 • “为什么编程前要先测试电位器返回值范围？”（确保控制逻辑基于准确数据） • “如何让转速变化更平滑？”（理解数值映射关系） 4. 巡视指导 协助学生解决硬件连接与程序调试中的问题，关注对“控制逻辑”的理解。 四、课堂小结 功能是系统的目标，控制是达成目标的智慧之手。从古人的水利工程到今天的智能设备，人类一直在学习如何更好地“控制”系统，让它们更好地为我们服务。掌握控制的原理，就是掌握让机器听我们指挥的钥匙。 通过今天的学习，你有哪些新的认识和收获呢？ 引导学生从以下方面回顾本节课： 1.  知识层面： 什么是系统的功能？系统的功能是如何实现的？在电扇实验中，哪个部件是“控制器”？它控制了什么？ 2. 方法层面：如果想让电扇根据温度自动调速，控制系统需要增加什么？控制逻辑会如何变化？ 3. 感受层面： 为什么说“好的控制能让系统更节能、更高效、更智能”？ 5、 作业布置 预习下一课。 六、板书设计 系统的功能与控制 一、系统的功能 　系统在特定环境中的作用或能力。 　（例：水族箱 → 自动清洁、恒温…） 二、功能通过控制实现 　控制：系统的“指挥棒”。 　过程：感知 → 判断 → 执行 三、实验：可调速电扇系统 　功能：提供可调风力。 　控制：电位器 → 程序 → 电机转速 四、核心思想 　控制优化功能，技术服务生活。 对比鱼缸与水族箱的差异，产生疑问：是什么让系统变得更智能、功能更强？ 观察教材图片，小组讨论鱼缸与水族箱在功能上的具体差异。 理解“功能”有强弱之分，并随技术发展而扩展。 聆听讲解，理解“控制”就像系统的“大脑”或“开关”，它根据规则或指令来调度各个部分工作，从而实现特定功能。 小组合作，按照实验步骤，完成硬件搭建、程序编写与系统调试。记录电位器不同位置对应的数值与电扇转速现象。思考教师提出的引导性问题。 展示、倾听 回顾、梳理 贴近生活的对比案例，制造认知冲突，引发学生对“功能”与“控制”关系的思考。 通过具体案例对比，帮助学生建立对“系统功能”的具体化、层级化理解，明白功能是系统价值的体现。 将抽象的“控制”概念与具体的功能实现过程绑定，帮助学生理解“控制”是连接系统组成部分与整体功能的桥梁。 通过完整的硬件搭建与编程控制实验，让学生亲手实现一个“功能由控制决定”的简单系统，将抽象概念转化为具体体验，深刻理解控制的核心作用，并培养工程实践能力。 系统梳理知识点和思维方法，帮助学生形成结构化认知。鼓励学生表达个性化见解。 教 学 反 思 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $