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第2课《模块的划分》教学设计
课题 模块的划分 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 六年级上
核心素养目标 信息意识：意识到模块划分是为了更高效地设计系统，比如机器人模块分工让搭建和功能实现更清晰。计算思维：通过模块划分，学会把复杂的机器人搭建或系统设计分解成简单模块，逐一解决，再整合。数字化学习与创新：利用模块化思想，创新搭建机器人的方式，或用数字化工具设计简单程序。信息社会责任：明白模块化设计能让科技产品更易维护和升级，体会技术发展中合理设计的重要性，培养负责任的技术使用意识。
教学重点 1、体验机器人的模块化搭建。
教学难点 1、明确模块的数量选择会对物体建设产生影响。
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的模块化设计和生产已成为各个行业广泛采用的方法。在系统设计和生产时，采用科学的方法划分模块至关重要。其中，模块的功能和数量是必须考虑的因素。模块划分依据主要有功能相关性（将功能相近的部分划为一个模块）、逻辑独立性（模块内部逻辑完整，与其他模块耦合度低）、规模适度性（模块大小合适，便于开发和维护）。 学习新知引入，观看教学视频。 结合具体实际自然引入课题，将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 新知讲解：一、模块功能要相对独立活动一：体验机器人的模块化搭建1.搭建简易的行走机器人。动手搭建前，先参考图3-2-1，在下页的空白处绘制机器人草图。（出示图片）我的机器人设计图2.根据设计图，选择合适零部件制作相对应的功能模块，并组装机器人,填写表 3-2-1。表 3-2-1 行走机器人模块与功能对照序号模块名称主要功能①传感模块感知外界声音信息②驱动模块提供行走驱动力③控制模块接收传感模块信息，指挥驱动模块等工作3.以小组为单位，交流机器人的搭建经验(图3-2-2)，尝试交换功能模块来改造各自的机器人，将交流过程填写到横线处。交换的模块名称：传感器模块与动力模块。机器人功能变化：原本测距离的机器人能开始移动，原本会移动的机器人能测距离了。 改造过程的描述：先把小组 A 的传感器模块拆下来，装到小组 B 的机器人上；再把小组 B 的动力模块拆下来，装到小组 A 的机器人上，然后测试功能。经验总结：不同模块有不同功能，交换模块能让机器人有新功能，搭建时要选对模块。模块的划分与系统的功能密切相关,每个模块负责一个相对独立的功能。因此，在搭建机器人时，采用先制作功能模块，再组装成机器人的方式，不但能够降低搭建难度，而且能提高效率。此外，还可以通过交换功能模块来改造机器人。拓展阅读交换功能模块改造机器人比如和同学交换 “传感模块” 和 “驱动模块”。原来我的机器人靠声音传感走，同学的靠光传感走。交换后，我的机器人能靠光传感走，同学的能靠声音走。先小心拆下要交换的模块，再装到对方机器人上，然后测试新功能，看看和原来有啥不一样。二、模块数量要适中活动一：讨论模块数量的影响统计你的机器人中模块的数量，讨论模块划分数量的多少对搭建机器人有哪些影响。答：模块数量太少，机器人功能少，干不了太多事；数量太多，搭建起来麻烦，还容易出错。要选适中的数量，既能有多样功能，又好搭建。在对系统按照功能划分模块时，划分模块的数量越多，单个模块的规模就越小，制作单个模块的难度就越低。但当划分模块的数量太多时，将模块组装成系统会变得更加困难，后续的维护也会更麻烦。所以，划分模块时，模块的数量要适中。拓展阅读确定模块数量的小技巧先想机器人要实现什么功能，比如要走、要感应，就先把这几个核心功能分成模块。试试把模块数量控制在 3 - 5 个左右，太多了容易搞混，太少了功能不够。看看每个模块能不能独立完成一个小任务，能的话数量就比较合适。活动二：体验计算机硬件系统模块划分的合理性查阅计算机计算功能的相关资料，在图3-2-3中连一连，体验计算机硬件系统中模块的划分是否合理。在计算机实现计算功能时，计算机硬件系统可划分为五个模块。可以看出，模块的数量比较适中，且各个模块承担相对独立的功能。其中，运算模块负责运算功能，输入模块为运算模块输人数和运算符，输出模块输出运算模块计算的结果，存储模块存储运算模块计算的结果，控制模块控制计算机的运行。三、课堂练习完成教材17—18页相关课堂练习题。四、拓展延伸1、模块的 “分工与合作”分工：每个模块做自己的专属任务。比如行走机器人的传感模块专门 “听” 声音，驱动模块专门负责让机器人走，控制模块专门指挥它们。合作：模块之间要配合起来才能完成整体任务。比如传感模块听到声音后，把信息传给控制模块，控制模块再指挥驱动模块让机器人走，这样机器人才能根据声音指令行走，缺了哪个模块都不行。就像我们小组做手工，有人负责剪材料（分工），有人负责粘贴，最后一起完成作品（合作）。2、生活中模块化搭建例子乐高积木：不同形状、功能的积木块是模块，比如车轮模块、房屋主体模块，组合起来能搭汽车、房子等。拼图玩具：每一块拼图是模块，按图案划分，数量适中时能顺利拼出完整图案，太少拼不出细节，太多难操作。儿童益智拼装车：有 “车轮模块”“车身模块”“驾驶舱模块”，每个模块负责不同部分，组合起来就是一辆小车。 完成活动：体验机器人的模块化搭建。在空白处绘制机器人草图，填写行走机器人模块与功能对照表格。小组交流机器人的搭建经验，完成内容填空。进行拓展阅读，学习交换功能模块改造机器人。完成活动：讨论模块数量的影响。学习拓展阅读，学习确定模块数量的小技巧。完成活动：体验计算机硬件系统模块划分的合理性。完成课堂练习。进行课外知识拓展。 引导学生设计机器人，初步体验机器人的模块化搭建，了解模块化建设。引导学生填写表格内容，明确各个模块的主要功能，帮助学生深入了解行走机器人模块与功能。引导学生以小组为单位，完成活动记录和填空，在合作中感知模块化建设的具体含义和原理。拓宽学生所学，提示学生和同学交换模块观察和原来有什么不一样。引导学生完成思考题，了解模块数量对物体的影响。拓宽学生知识面，引导学生思考机器人要实现什么功能，根据这几个核心功能分成模块。用连线的方式总结计算机硬件系统模块划分的合理性，深化学生对本课知识点的掌握。在课堂练习中强化所学知识内容。拓宽学生知识面。
课堂小结 模块的划分1、进行新知引入2、模块功能要相对独立3、模块的数量要适中4、完成课堂练习5、进行知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 找一找学校里电器，试着说说它们可以分成哪些功能模块，写下来。 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）
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