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第4课《运用系统思想分析事物》教学设计
课题 运用系统思想分析事物 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 六年级上
核心素养目标 信息意识：能通过学习都江堰工程敏锐捕捉系统思想相关信息，学会运用系统思想分析事务。计算思维：用系统拆解、要素关联等思维，分析都江堰各要素作用及系统运行逻辑，体会系统思想。数字化学习与创新：借助数字工具分析系统，尝试创新分析系统的方法。信息社会责任：认识到水利工程对社会的重要性，树立保护水利遗产、合理利用资源的责任意识。
教学重点 1、认识都江堰水利工程的各个要素和系统功能。
教学难点 1、学习都江堰水利工程动态控制水的过程。
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、新知导入观看视频系统思想是人们认识世界和改造世界的重要思想，能够帮助人们探寻规律、揭示事物真相。战国时开建的都江堰水利工程是中国古代系统思想应用的典范，它距今已有两千多年，至今仍发挥着重要作用。古人真了不起!我们一起了解一下吧。 学习新知引入，观看教学视频。 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：一、系统的功能与要素活动1：分析都江堰水利工程的功能与要素1.请查阅资料，说一说：都江堰的功能是什么 答：都江堰主要功能是防洪、灌溉、航运。它科学调控岷江水流，汛期分洪减灾，枯水期引水灌溉成都平原，兼顾航运，让这片区域成为 “天府之国”，至今仍发挥作用。2.观察图 2-4-1，说一说：都江堰水利工程由哪几个主体部分组成 答：都江堰水利工程是一个水利系统，由鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰等要素构成，分别实现分水、引水、泄洪三个主要功能。这些要素巧妙配合，整体实现宏大的调水功能，体现了系统思想中的系统功能与要素的关系。拓展阅读都江堰水利工程始建于秦昭王末年(约公元前 256年一前 251年)，是蜀郡太守李冰父子在前人基础上组织修建的大型水利工程，两千多年来一直发挥着防洪灌溉的作用，是全世界迄今为止年代最久、唯一留存、仍在一直使用、以无坝引水为特征的宏大水利工程，是我国古代劳动人民勤劳、勇敢、智慧的结晶。都江堰要素相之间的互作用：鱼嘴分岷江为内江、外江，控水量；宝瓶口引水入成都平原，定流向；飞沙堰泄洪排沙，汛期溢洪，保护宝瓶口和内江，三者协同保工程稳定。小科提示：都江堰缺少其中某一要素能否继续运行？不能。缺鱼嘴无法分洪引水，缺宝瓶口难控水流方向与量，缺飞沙堰易淤积，任一要素缺失都会打破系统平衡，导致工程失效。二、系统的动态控制活动1：分析都江堰水利工程如何控水1.阅读教材27页的活动要求，以小组为单位，查询相关资料，思考都江堰水利工程是如何实现对岷江水的控制的，并完善绘画。2.查阅资料，分析都江堰水利工程中的鱼嘴在枯水期和丰水期的功能变化(图2-4-3)，填写表2-4-1。表2-4-1鱼嘴的作用鱼嘴分流枯水期水量丰水期水量主要作用外江40%60%枯水期，内江引水量多内江60%40%丰水期，外江引水量多都江堰水利工程能够根据水情的变化，动态地调整各个要素发挥不同的功能，有效实现了控水、控沙等目标，体现了系统内部动态自我调节的能力。三、课堂练习完成教材15—16页相关课堂练习题。四、拓展延伸1、小型智能灌溉系统中的系统要素及功能传感器：监测土壤湿度、环境温湿度，采集灌溉需求数据；控制器：接收传感器数据，按预设逻辑判断是否灌溉；执行器（电磁阀、水泵）：接收控制器指令，启停灌溉；供水模块：储存、输送水源，为灌溉提供水保障；通信模块：实现各部件数据交互，支持远程监控。2、系统思想分析事物的技巧与思考过程拆解要素：先拆分事物的核心组成部分，明确各要素；梳理关联：分析要素间的因果、依赖等相互关系；明确目标：确定事物整体功能与最终目标；动态推演：模拟外部变化对系统整体的影响。界定分析对象的边界，明确 “系统” 范围；列出所有组成要素，排除无关项；绘制要素关联图，标注关键连接；从整体出发，判断局部调整对整体的影响；验证是否符合系统目标，优化逻辑。3、都江堰的修缮（观看视频）五、小结与评价1、单元拓展运用本单元学习的知识，讨论如何设计一个小型智能灌溉系统。在设计的过程中，重点关注系统的要素及功能。2、单元阅读“中国天眼”在贵州平塘克度镇大窝凼，有 “中国天眼”—500米口径球面射电望远镜。球面射电望远镜是一个复杂的大系统，它由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成，是一个包含多个子系统的大系统，也是整体工程庞大的现代科技结晶。中国高铁与控制系统中国高铁的快速发展对人们的出行方式，区城经济的一体化发展，以及社会都产生了深远影响。中国高铁的发展与控制系统关系密切，例如列车运行控制系统、牵引控制系统、制动控制系统、车门控制系统、旅客信息系统、列车监控系统等。其中，最核心的是列车运行控制系统。这些控制技术的相互依赖和协调是确保整个系统高效运行的基础。以贵州省高铁发展为例，贵广高铁是世界上经过桥梁、隧道最多的高铁线路之一，它的开通缩短了贵州省与珠江三角洲之间的时空距离。此外，贵阳至南宁高速铁路的批复使得贵阳成为西南地区唯一具有两条时速 350千米高铁交汇的铁路枢纽。高铁为贵州省的经济发展注入了新的活力，极大地提升了贵州的交通便利性和对外开放程度。3、单元评价单元练习1.你认同下面的说法吗 (1)系统在生活中广泛存在。(2)系统由要素构成，系统既主导要素，又依赖要素。(3)系统的运行是一个动态控制的过程。VVV2.从功能与构成要素的角度分析，计算机为什么分为硬件系统和软件系统 答：硬件是计算机物理基础，软件赋予其功能，二者结合才能实现数据处理等计算机核心功能。3.“中国天眼”包含主动反射面系统和馈源支撑系统等,从系统角度分析它们之间是什么关系 答：二者是系统中相互协作的子系统。主动反射面系统接收信号，馈源支撑系统接收反射信号，共同保障 “天眼” 观测功能实现。4、学习评价请从系统的功能与要素、系统的功能与控制及小组合作等方面，评价本单元的学习表现。答：系统功能与要素学习中，能清晰分析都江堰等案例；系统功能与控制理解到位；小组合作中积极参与讨论。但对复杂系统分析不够深入，后续需加强，整体掌握较好。5、单元总结在本单元我们围绕“系统”展开学习，知道了什么是系统;了解了系统是由多个要素组成的有机整体，要素之间共同作用实现系统功能;理解了系统的控制是动态的自我调节过程;初步形成了系统思想观念，并尝试用系统思想分析和解决实际问题。 完成活动：分析都江堰水利工程的功能与要素。完成拓展阅读。完成活动：分析都江堰水利工程如何控水。完成表格填空。完成课堂练习。进行课外知识拓展。进行单元小结与评价。 引导学生结合具体例子分析都江堰水利工程的功能与要素是什么，两者之间如何协作，进一步强化系统的功能和要素之间的关系。认识都江堰水利工程的重要性。引导学生思考都江堰水利工程如何控制水，思考具体的工作原理和流程，在互相交流分享中进一步认识系统的动态控制。考察学生解决问题的能力，调动学生参与度和积极性。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。
课堂小结 运用系统思想分析事物1、引入新知内容2、系统的功能与要素3、系统的动态控制4、完成课题练习和单元评价5、进行相关知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 1、查阅资料，分析某一历史时期都江堰的修缮对系统功能的影响。2、结合系统思想，设计一个小型节水灌溉系统，说明各要素及相互关系。 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。
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