资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第4课《自主可控与国家安全》教学设计
课题 自主可控与国家安全 单元 第七单元 学科 信息科技 年级 六年级下
核心素养目标 信息意识：能理解关键核心技术自主可控的重大意义，主动关注我国关键核心技术的掌握情况，讨论机械手臂的安全性。 计算思维：理解信息科技在人们生产、学习和生活中的重要性，探究关键核心技术不能自主可控所存在的安全隐患。数字化学习与创新：知道科技创新促进发展，体会技术的自主可控保障国家安全，树立科技强国与创新的意识。信息社会责任：遵守技术规范与国家安全标准，关注技术自主可控与国家安全，建立核心技术自主化的责任意识体系。
教学重点 理解关键核心技术自主可控的重大意义。知道自主可控保障国家安全
教学难点 讨论关键核心技术不能自主可控的安全隐患。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 板书课题。1、活动背景在引入过程与控制系统为人类服务时，我们不仅要考虑其是否满足功能需求，更重要的是要考虑自主可控和安全问题。北京冬残奥会上的智能仿生手是我国设计的吗？当然了！我们要把核心技术掌握在自己手中！2、新知导入观看视频 学习新知引入，观看教学视频。 用提问的方式引入课题，增强课堂互动性。将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 新知讲解：自主可控意义重大活动：讨论自主可控的意义阅读下面的材料，结合自身经验，以小组为单位，讨论关键核心技术自主可控的意义。材料1：航空航天技术是国家综合国力和科技实力的重要标志。我国在1970年成功发射第一颗人造卫星“东方红一号”，这在中国航天史上具有划时代的意义，使中国成为继苏、美、法、日之后世界上第五个独立研制并发射人造地球卫星的国家，大大提升了中国的国际影响力。我国航空航天事业创造了以“两弹一星”、载人航天、月球探测、火星探测等为代表的辉煌成就，迄今已达到世界先进水平。中国航天人依靠自己的力量实现尖端科技的重大突破，牢牢掌握推动科技发展的战略主动，掌握了一大批具有自主知识产权的关键核心技术，核心元器件国产化率达到100%，走出了一条中国特色的载人航天发展道路。材料 2：无论是探索深海科学奥秘，还是开发海洋战略资源，都离不开海洋高技术的支撑。其中，深海技术装备是一个国家科技实力的重要标志之一。“蛟龙号”载人潜水器是我国自行设计、自主集成研制的载人潜水器，成功下潜到马里亚纳海沟7062米深度，创造了作业类载人潜水器新的世界纪录。“蛟龙号”的成功研发，标志着我国已经具备了探测全球海洋70%以上资源的能力，是我国科学技术领域的又一创新和突破。材料3：目前，世界上有四大全球卫星导航系统：我国的北斗卫星导航系统、美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统和欧洲伽利略系统。近年来，北斗卫星导航系统不仅在基础产品上实现了自主可控，芯片模块全部国产化，其性能达到国际一流水平，而且性价比要高于国外。北斗卫星导航系统体现了我国的科技创新水平，使得卫星导航关键核心技术不再受制于人。材料4：“复兴号”动车组列车是我国自主研发、具有完全知识产权的新一代高速列车。它集成了大量现代国产高新技术，在牵引、制动、网络、转向架、轮轴等关键核心技术上实现重要突破，是我国科技创新的又一重大成果。“复兴号”动车组列车的成功研制和运营，标志着我国已全面掌握高铁关键核心技术，建立了基于自主知识产权的高速动车组技术平台和技术标准体系，迈出了从追赶到领跑的关键一步。自主可控保障国家安全活动：讨论关键核心技术的安全隐患阅读下面的材料，结合自身经验，以小组为单位讨论：如果在高科技领域不能做到关键核心技术自主可控，会存在哪些安全隐患或后果？材料1：习近平总书记曾这样提醒“卡脖子”风险：“一个互联网企业即便规模再大、市值再高，如果核心元器件严重依赖外国，供应链的‘命门’掌握在别人手里，那就好比在别人的墙基上砌房子，再大再漂亮也可能经不起风雨，甚至会不堪一击。”材料2：目前，我国生产的光刻机与国外先进水平存在较大差距。由于国外的限制和封锁，导致我国进口最先进光刻机受限。光刻机技术的巨大差距对我国集成电路产业发展、技术进步形成阻碍。因此发展光刻机技术，实现关键核心技术的突破势在必行。材料3：2020年6月，国内陆续有大学发现购买的一款广泛应用于工业制造的数据计算软件的校园版账号无法激活登录。但该软件公司则回应称“根据某国政府最新的进出口管制名单，无法再提供服务”。工业软件是工业领域里进行研发设计、业务管理、生产调度和过程控制的相关软件，它是制造业的核心基础。没有强大的工业软件，就没有强大的工业制造。我国要实现“智造强国”，必须拥有提取、 转换、自主可控的工业软件。材料4：我国北斗卫星导航系统在建设初期曾遇到过“卡脖子”问题。北斗二号系统在建设过程中“原系帅”突遇问题，高精度的时间基准技术是卫星导航系统最核心的关键技术，直接决定着系统导航定位精度，对整个工程成败起着决定性作用。当时最初想通过引进技术来解决，但是后来要真正开始引进时，外国却反悔了。国外的技术封锁，成为当时制约北斗卫星导航系统工程建设的最大瓶颈。经过我国研发人员的不懈努力，终于攻克了“原子钟”这个最大技术屏障。不仅如此，现在用在北斗三号系统上的原子钟，已提升到每300万年才会出现1秒误差的精准度。这完全满足了我国的定位精度和使用寿命的要求，摆脱了受制于人的被动局面。结合机械手臂的案例，讨论我们应该如何做到自主可控和系统安全？要用国产的硬件。我们要自己编写软件。我们要拥有全部的知识产权。软硬件设计工具也要是我们自己的，这样才安全。拓展阅读 钱学森作为中国“两弹一星”的功勋科学家，是中国航天技术的伟大创造者和推动者，也是工程控制论创始人之一。他曾任美国麻省理工学院和加州理工学院教授。为了报效祖国，他突破层层关卡，克服重重困难，终于回到祖国的怀抱，为国家作出了巨大的贡献。他曾说过：“国家急需建设人才，我们要赶快把学到的知识用到祖国的建设中去。”三、课堂练习完成教材21—23页相关课堂练习题。四、拓展延伸1、自主可控的概念延伸生活中的自主可控：在日常生活中，像我们使用的国产手机操作系统，部分功能实现了自主可控。比如鸿蒙系统，它由我国自主研发，在数据安全、系统更新等方面能够更好地保障用户权益，不受国外技术限制，这就是自主可控在生活中的体现。工业领域自主可控：我国在高铁技术方面做到了自主可控。从列车的设计、制造到运行管理系统，都是我国自主研发。例如高铁的信号控制系统，完全由我国自主打造，保障了高铁运行的安全和高效，让中国高铁成为享誉世界的“国家名片”。2、航天领域自主可控成果北斗卫星导航系统：除了课本提到的，北斗系统在全球范围内提供高精度定位、导航和授时服务。在农业领域，北斗系统可以帮助农机实现自动驾驶、精准播种和施肥，提高农业生产效率。在渔业中，渔民利用北斗终端进行船只定位和通信，保障海上作业安全。嫦娥探月工程：我国嫦娥系列探测器实现了月球探测的自主可控。从嫦娥一号绕月探测，到嫦娥五号成功采集月壤返回地球，一系列技术突破都是我国自主研发的成果。这不仅提升了我国在航天领域的国际地位，也为未来的月球科研站建设等深空探索任务奠定了基础 。3、信息安全角度抵御网络攻击：若国家的网络基础设施、信息系统依赖国外技术，易成为网络攻击的突破口。像某些国家利用软件“后门”窃取他国情报，若采用自主可控的网络安全产品和技术，如自主研发的防火墙、入侵检测系统等，能有效识别和抵御外部恶意攻击，保护国家政务、军事、金融等关键领域的信息安全。保护个人隐私：自主可控的信息技术能确保公民个人数据存储和使用的安全性。例如国内自主研发的健康码系统，在疫情防控期间保障了大量公民健康数据的隐私和安全，防止数据被国外势力非法获取和利用。五、小结与评价1、单元拓展请设计一个智能防近视台灯，为台灯加一点“智慧”，让它在提供光照的同时，还能够自动调整亮度、纠正写字姿势、提醒学习时长等，成为预防近视的智慧小助手。答：1. 自动调整亮度：台灯内置环境光传感器，可根据周围光线强弱 自动调节照明亮度。例如在昏暗环境下智能补光，强光环境下降低眩光，始终提供柔和护眼的适宜光照。2. 纠正写字姿势通过：红外感应或摄像头视觉识别技术，实时监测孩子头部与桌面的距离。当用户弯腰、趴桌时，台灯通过 语音提示或灯光闪烁 进行即时提醒，帮助养成 挺直脊背的健康坐姿习惯。3. 提醒学习时长内置：智能计时模块，每间隔 30-40 分钟（可自定义）自动暂停照明，并通过 渐弱灯光 + 轻音乐提醒 让孩子暂停用眼。2、单元阅读空间站的有力助手——机械臂3、单元练习1、你认同下面哪些说法？（1）系统在设计和开发完毕后可以直接投入应用。答：这通常不正确的，因为系统开发完后需要测试，调试，用户验收等阶段，不能直接投入使用。（2）过程与控制系统中存在一定的安全隐患。答：这个说法比较合理，任何系统都可能存在安全隐患，需要持续的风险评估。计算机用于过程与控制有很多优势。答：这显然正确的，计算机可以提高自动化，精确性，效率等。2、谈一谈发展自主可控的关键核心技术对于保障国家安全的重要意义。答：自主可控技术体系既是突破"卡脖子"困境的战略武器，也是构建新发展格局的基础支撑。其意义已超越单一技术领域，成为维护政治、军事、经济、社会等多维度安全的"战略基石"。当前全球科技竞争白热化背景下，实现关键核心技术自主可控，本质是在争夺未来国际秩序重构的主导权。4、学习评价请从计算机用于过程与控制的优势、系统设计方案的编程验证、自主可控与国家安全及小组合作等方面，评价本单元的学习表现。答：本单元学习在系统架构理解和工程实践基础层面达到优良水平，但在产业级工具链应用、复杂系统安全设计及自主技术生态认知上需进一步突破。通过“理论-实践-反思”循环深化创新意识，可为后续专业发展奠定更扎实的基础。5、单元总结本单元我们体验了智能机械手臂的设计与实现过程，学习了计算机用于过程与控制的实现过程，意识到系统设计方案需要经过反复验证和测试后才能推向市场，同时感悟在信息科技系统中一定要重视自主可控的问题，感受了计算机在过程与控制方面的优势。我们理解了信息科技在人们的生产、学习和生活中的重要性，树立了科技强国的意识。 完成自主可控意义重大。进行讨论自主可控保障国家安全完成活动讨论机械手臂的安全性。学生自主阅读材料，小组讨论钱学森精神品质，派代表分享感悟。完成课堂练习。进行课外知识拓展。进行单元小结与评价。进行单元相关内容阅读。完成单元练习。总结回顾单元知识 引导学生进行自主可控与国家安全的总结，加深所学。引导学生用多种方式完成内容展示与交流，增强学生的表达和交流能力，在互相交流分享中进一步加深所学。提高课堂趣味性。通过阅读钱学森相关事迹，引导学生感受其爱国精神与科学贡献。在课堂练习中强化所学知识内容。拓宽学生知识面。引导学生完成单元总结与评价，回顾本单元学习内容并巩固知识点。拓宽学生知识面。在单元练习中强化本单元所学知识内容。对本单元内容进行总结概括。
课堂小结 自主可控与国家安全1、进行新知引入2、讨论自主可控的意义3、讨论关键核心技术中的安全隐患4、讨论机械手臂的安全性5、完成课题练习6、进行相关知识拓展7、完成单元总结内容 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 1、论述自主可控在国家关键信息基础设施安全保障中的重要性，并结合实际案例说明。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑