第三单元第4节《系统的优化与调整》教学设计-2026-2027学年川教版信息科技六年级上册

第三单元 智能控制更便捷 第4节《系统的优化与调整》教学设计 ——2026-2027学年川教版（2024）信息科技六年级上册 一、教学基本信息 课题 系统的优化与调整 年级 六年级（上册） 课时 1课时 课型 新授课 教材版本 川教版（2024）信息科技 授课学期 2026—2027学年 所属单元 第三单元 智能控制更便捷 授课教师 ＿＿＿＿＿＿ 二、教材分析 本课是川教版（2024）信息科技六年级上册第三单元的第4节，也是本单元的收尾课。教材承接反馈概念的学习，以「扫地机器人从乱撞到规划路线」「共享单车调度」「智能红绿灯根据车流量调整时长」等现象为切入点，引导学生认识：有了反馈，系统就可以根据运行情况不断优化和调整，变得更聪明、更高效。教材安排了小组讨论活动「怎样让教室里的灯更节能」，引导学生把系统优化的思想用到真实校园情境中。本课既是对前三课概念的综合运用，也为第四单元跨学科项目活动做思想铺垫。 三、学情分析 六年级学生已经学习了控制、闭环、反馈三个核心概念，具备了一定的系统分析能力，但还缺乏「让系统变得更好」的优化意识。他们对扫地机器人、共享单车、智能红绿灯等智能设备充满兴趣，却很少思考这些设备是怎样一步步变聪明的。教学中适合采用案例对比和方案设计活动，让学生在「发现问题—提出优化—预期效果」的过程中体会系统优化的思想。 四、教学目标（基于2022版信息科技课程标准核心素养） ● 信息意识：通过扫地机器人、智能红绿灯等案例，感知系统可以通过反馈不断优化，能主动关注身边智能设备的改进。 ● 计算思维：能说出系统优化的基本思路——发现问题、收集反馈、调整改进；能针对教室里的灯提出节能优化方案，并说明优化前后的变化。 ● 数字化学习与创新：能在小组讨论中与同伴协作，用小白板画出优化方案的前后对比图，体会方案设计与表达的过程。 ● 信息社会责任：体会系统优化在节约能源、方便出行、提升城市治理中的价值，初步形成节能环保、关注公共生活的意识。 五、教学重难点 【教学重点】理解系统可以通过反馈不断优化，能针对真实问题提出合理的优化方案。 【教学难点】把系统优化的思路迁移到校园真实情境，设计出有反馈、可调整的节能方案。 六、教学准备 多媒体课件（含早期扫地机器人乱撞视频与新款规划路线视频对比、智能红绿灯根据车流量调整时长动画） 《教室灯节能优化方案》学习单每组1份 小组小白板4块、马克笔 实物：教室现有开关面板照片一张 七、教学过程 教学环节（时长） 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 （3分钟） 播放两段对比视频：第一段是早期扫地机器人在房间里乱撞墙壁、走来走去；第二段是新款扫地机器人沿墙走一圈画出房间地图后，有条不紊地规划路线清扫。提问：同样是扫地机器人，为什么老款乱撞、新款却能规划路线？引导学生说出「新款会自己学习、自己调整」。 观看对比视频，发出感叹；自由发言：新款机器人更聪明，它记住了房间形状；老款就像闭着眼睛走路。 用两代扫地机器人的强烈对比导入，让学生直观感受系统优化带来的变化，激发探究兴趣。 新知探究一：系统为什么能优化 （10分钟） 在学生发言基础上引导：新款扫地机器人是怎么变聪明的？它边走边用传感器感知墙面、障碍，把这些信息送回控制系统，控制系统不断调整下一步走法，这就是通过反馈进行优化。再举两个例子：共享单车平台根据哪个区域车少，调度车辆过去；智能红绿灯根据路口车流量，自动调整绿灯时长。板书：发现问题→收集反馈→调整改进→再运行→再优化。 跟随教师分析三个案例，在学习单上写下系统优化的四个步骤；讨论：如果没有传感器反馈，扫地机器人能优化吗？共享单车能调度吗？ 在案例分析中提炼系统优化的一般思路；通过连续追问，让学生体会反馈是优化的基础。 新知探究二：优化让系统更好 （8分钟） 引导学生从三个维度理解优化的方向：更省电、更快、更方便。提问：扫地机器人优化后更省电在哪里？智能红绿灯优化后更方便体现在哪里？共享单车调度优化后解决了什么问题？帮助学生把「优化」从一个模糊词变成可比较的具体变化。 小组讨论并发言：扫地机器人规划路线后不走冤枉路，省电又省时；智能红绿灯车多的方向绿灯长，减少堵车；单车调度让大家随时能找到车。 把优化落到具体可感知的维度上，避免概念空泛；为后面设计教室灯节能方案提供思维支架。 实践活动：让教室的灯更节能 （12分钟） 布置真实任务：我们教室现在的灯是一个总开关控制全部日光灯，中午大家去操场做操时，经常有同学忘记关灯，整排灯白白亮着。请每组讨论：怎样让教室的灯更节能？要求画出优化方案的前后对比图，写明用什么传感器、怎么检测、怎么调整。教师巡视，提示学生可以参考楼道感应灯、天黑自动亮灯等已有经验。 4人小组热烈讨论，在小白板上画出方案：如分成前中后三组开关、加装人体感应器检测有没有人、光线暗时才开灯、中午没人时自动关灯。派代表上台讲解本组方案。 把系统优化思想迁移到学生每天身处的教室真实问题中，体现学科的现实价值；前后对比图促使学生把优化思路说清楚。 展示交流 （5分钟） 选取三组方案点评，重点表扬有传感器、有反馈、有调整的完整方案；引导全班投票选出最可行的一个方案，鼓励学生把建议写成纸条交给学校后勤。 认真听取别组方案，参与投票；提出自己的改进建议，如「室外光线已经很亮时，即使有人也应该自动关灯」。 展示互评中完善方案；把课堂学习延伸到真实校园改造，体现信息社会责任。 总结拓展 （4分钟） 师生梳理：系统为什么能优化？优化有哪些方向？预告下节课我们将进入第四单元跨学科主题活动——设计一个恒温热水器，把本单元学到的控制、闭环、反馈、优化全部用上。 口头总结，记录作业，对跨学科项目产生期待。 单元总结与项目预告衔接，让学生带着综合运用的期待进入下一阶段学习。 八、板书设计 主板书居中：第三单元 智能控制更便捷 第4节 系统的优化与调整 一、系统为什么能优化？——有反馈，就能不断调整 二、优化四步：发现问题→收集反馈→调整改进→再运行 三、优化方向：更省电 · 更快 · 更方便 扫地机器人规划路线 · 共享单车调度 · 智能红绿灯 四、我们的方案：教室灯节能——分组开关+人体感应+光线检测 九、作业设计（分层） 【基础作业】（全体必做） 在作业本上写出系统优化的四个步骤，并各举1个扫地机器人、共享单车、智能红绿灯优化后带来的具体好处。 【拓展作业】（学有余力选做） 观察家里一件你觉得还可以更聪明的电器，写一段100字左右的优化建议：它现在有什么问题？可以加什么传感器？怎么调整？ 十、教学反思 本课扫地机器人两代对比视频冲击力强，学生很快进入状态；教室灯节能方案讨论热烈，有学生提出「室外光亮时自动关灯」等超出预设的好想法。但部分小组方案停留在「加个开关」，没有体现传感器和反馈，说明优化四步还需要更多支架。下次教学可在学生讨论前，先带他们一起把教室现有系统画成简单框图，再在框图上标注可以加传感器的位置；同时投票选出的方案真的可以推动学校改进，这种真实反馈对学生学习内驱力的提升作用很大。 学科网（北京）股份有限公司 $