资源简介

2024年下学期 信息科技 学科教学计划
执教人： 执教班级：
学生情况
六年级学生经过几年的学习，已经具备了一定的科学知识和逻辑思维能力。他们对身边的科技现象有较强的好奇心和探索欲望，能够理解一些较为复杂的概念。对于“过程与控制系统”，虽然这个概念可能比较抽象，但他们可以通过具体的实例来逐步理解其含义。六年级学生在科学课等课程中已经学习了一些关于物理、生物等方面的知识，已经掌握了一定的信息技术基础，如计算机的基本操作、软件的使用等。这些技能可以帮助他们更好地学习过程与控制系统中的相关软件和工具。这个阶段的学生具备一定的自主学习能力，可以在教师的引导下进行自主探究和学习。他们能够阅读简单的资料，提出问题，并尝试寻找答案。
二、教学目标
1.信息意识
（1）体验物理世界与数字世界深度融合的环境，感受控制系统在社会生产和人们生活中的广泛应用。
（2）根据学习与生活需要，有意识地依据“输入—计算—输出”的计算模式分析问题，并意识到可以创造相应的控制系统，让它们通过获取物理世
界中的数据进行计算，产生符合人们需求的输出。
（3）针对简单问题，确定解决问题的需求和数据源，主动获取、筛选、分析数据，解决问题。
2.计算思维
（1）能基于对过程与控制的理解，感受控制系统中“计算”的作用。
（2）能结合实际控制系统，理解三种基本逻辑运算的规则以及在控制系统中的应用。
（3）能用自然语言、流程图、示意图等方式描述控制系统的工作过程。
（4）在问题解决过程中，能将问题分解为可处理的子问题，了解反馈对系统优化的作用。
（5）通过阅读和修改程序，感受输入数据的改变对控制系统输出的影响，认识到计算机编程对控制系统功能实现的重要性。
3.数字化学习与创新
（1）能利用在线平台和工具寻找生活中的过程与控制场景。
（2）能设计用计算机实现过程与控制的方案，并在实验系统中通过编程等手段加以验证。
（3）在小组学习过程中，利用恰当的数字设备规划方案、描述操作步骤。
（4）在虚拟仿真工具和编程环境中进行程序修改和调试，激发对数字化工具运用的主动性，培养数字化学习与创新能力。
4.信息社会责任
（1）了解算法的优势及对知识产权保护的作用，认识到算法对解决生活和学习中的问题的重要性。
（2）认识到按规则和规范使用控制系统是保障控制系统安全的前提。
（3）初步具备控制系统安全性能设计意识。
（4）理解控制系统核心技术自主可控、数据自主可控对国家安全的重要性。
三、教学内容
1. 通过体验和认识身边的过程与控制，了解过程与控制可以抽象为包含输入、计算和输出三个典型环节的系统。
2. 通过观察身边的真实案例， 了解一个大的系统可以分解为几个小的系统，一个系统也可以划分出功能相对独立的多个模块。
3. 通过分析具体案例，了解反馈是过程与控制中的重要手段，初步了解反馈对系统优化的作用。
4. 通过分析具体过程与控制系统的实例，了解系统的输入与输出可以是开关量或连续量，了解连续量可以经由阈值判断形成开关量，掌握开关量的
简单逻辑运算。
5. 通过分析典型应用场景，了解计算机可用于实现过程与控制，能在实验系统中通过编程等手段验证过程与控制系统的设计。
6. 结合生活中的实例，理解过程与控制系统中存在安全问题，知道自主可控的系统在解决安全问题时起到的重要作用。
四、教学重难点：
1. 能认识到过程与控制系统普遍存在于日常生活中。
2. 能发现大的系统可以由小的系统组成，不同的系统中存在相似的组成部分。
3. 能识别系统中的输入、计算和输出三个环节，能理解反馈在系统中的作用，能分辨输入与输出环节中的数据是开关量还是连续量，并能运用逻辑
和数值运算设计简单的处理环节。
4. 能利用在线平台和工具寻找生活中的过程与控制场景，能设计用计算机实现过程与控制的方案，并在实验系统中通过编程等手段加以验证。
5. 能理解用计算机实现过程与控制时存在的安全问题，了解自主可控的系统在解决安全问题时的重要性。
五、提高教学效果措施：
（一）理论与实践结合
1. 多案例讲解：通过大量实际生活中的过程与控制系统案例，如智能家居、自动化生产线等，让学生直观地理解系统的工作原理和应用场景。在讲解案例时，注重分析系统的组成部分、工作流程和控制策略。
2. 实验操作：安排一些简单的实验，让学生亲身体验过程与控制系统的运作。例如，使用传感器和控制器搭建一个简单的温度控制系统，或者制作一个光控小夜灯等。通过实验操作，学生可以更好地理解传感器、控制器和执行器的作用，以及它们之间的相互关系。
（二）小组合作学习
1. 分组探究：将学生分成小组，每个小组选择一个特定的过程与控制系统进行深入探究。小组内成员分工合作，收集资料、分析系统、制作汇报材料等。通过小组合作学习，培养学生的团队协作能力、沟通能力和问题解决能力。
2. 小组展示与交流：每个小组在课堂上展示自己的探究成果，并与其他小组进行交流和讨论。在展示与交流的过程中，学生可以学习到其他小组的研究方法和成果，拓宽自己的视野，同时也可以锻炼自己的表达能力和批判性思维能力。
（三）利用多媒体资源
1. 视频演示：利用视频资源，如科普纪录片、教学视频等，向学生展示过程与控制系统的工作原理和应用场景。视频演示可以更加生动形象地展示系统的运作过程，帮助学生更好地理解抽象的概念。
2. 虚拟实验室：利用虚拟实验室软件，让学生在虚拟环境中进行过程与控制系统的实验操作。虚拟实验室可以提供更加安全、便捷的实验环境，同时也可以让学生更加深入地了解系统的工作原理和参数设置。
（四）拓展课外知识
1. 课外阅读：推荐一些与过程与控制系统相关的科普书籍、杂志和网站，让学生在课外进行阅读和学习。课外阅读可以拓宽学生的知识面，培养学生的自主学习能力和阅读兴趣。
2. 科技竞赛：组织学生参加一些与过程与控制系统相关的科技竞赛，如机器人竞赛、科技创新大赛等。通过参加科技竞赛，学生可以将所学的知识应用到实际中，提高自己的实践能力和创新能力。
（五）评价与反馈
1. 多元化评价：采用多元化的评价方式，如课堂表现、作业完成情况、实验操作、小组展示等，全面评价学生的学习成果和进步情况。评价过程中，注重对学生的学习过程和方法进行评价，鼓励学生积极参与、勇于尝试。
2. 及时反馈：在学生学习的过程中，及时给予反馈和评价，指出学生的优点和不足之处，为学生的进一步学习提供指导。反馈可以采用口头反馈、书面反馈、小组反馈等多种形式，让学生能够及时了解自己的学习情况。
六、教学进度安排
周次 单元主题 授课章节及课题 课时 备注
1 第一单元： 初识过程与控制 第1课 设备控制处处在 1
2 第2课 一分为二开与关 1
3 第3课 我是小小控制员 1
4 第4课 输入输出与计算 1
5 第二单元： 数据运算有逻辑 国庆放假
6 第5课 连续变化的数据 1
7 第6课 开关量的真与假 1
8 第7课 开关量的与运算 1
9 第8课 开关量的或运算 1
10 第三单元： 有了反馈更优化 第9课 从人工到自动化 1
11 第10课 开环控制应用广 1
12 第11课 通过反馈知效果 1
13 第12课 闭环控制助稳定 1
14 第四单元： 控制系统的描述 第13课 控制系统有特点 1
15 第14课 复杂系统可分解 1
16 第15课 模块组装很灵活 1
17 第五单元： 智能种植有方法 第16课 智能种植初探秘 1
18 第17课 设计我的种植园 1
19 第18课 土壤湿度控制好 1
20 第19课 光照温度要适宜 1
微问题研究
校本资源开发在六年级过程与控制系统教学中的价值研究

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