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第三单元 第4课
模块化的优点
（黔教版）六年级
上
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
认识到核心技术自主可控的重要性，明白模块化技术对科技发展的意义。
能借助电脑、平板等工具查找模块化案例，用画图软件设计简单模块分解图，尝试创新模块化应用方案。
学会将复杂系统拆解为独立模块，通过分析模块功能、梳理模块关系，用 “分而治之” 的思路解决简单问题。
能主动发现生活和科技中模块化的应用场景，愿意了解模块化相关知识，知道模块化能解决实际问题。
02
新知导入
02
新知导入
将大系统分解为几个小系统，或将小系统划分成若干个相对较小且简单的模块，这就是模块化方法。它体现了将复杂事物“分而治之”的基本思想。
03
新知讲解
活动一：采用模块化方法升级机器人
1.如图是两种不同的机器人底盘。更换与功能相匹配的底盘，可以更好地发挥机器人的性能。
模块化方法优点多
图3-4-1 不同的机器人底盘
03
新知讲解
2. 说一说：在升级机器人的过程中，使用模块化方法有哪些优点呢
简单易懂，把复杂机器人拆成小模块，像搭积木一样好理解。
升级方便，想换功能只换对应模块，不用整个机器人都换掉。
维修简单，哪个模块坏了修哪个，不用麻烦地找整个机器人的问题。
灵活搭配，不同模块能组合出不同功能的机器人，玩法更多。
03
新知讲解
模块化给机器人的升级带来很多便利:
1、为了提升机器人的攀爬能力，可以快速换装车轮模块;
2、为了让感光机器人还能够感知声音，可以增加声音传感器模块;
3、当需要多个新的功能模块时，如增加两个机械手，可以将同学们分成两组，同步制作机械手臂模块。
03
新知讲解
模块化的核心
模块化的核心是 “拆分与组合”：把复杂的系统、事物拆成功能独立、接口统一的小模块，再根据需求将模块灵活组合，实现不同的功能。
比如手机就是典型例子，它拆分成摄像头、电池、屏幕、处理器等独立模块。想提升拍照效果，只需更换更好的摄像头模块；电池不耐用了，可单独更换电池模块，不用换整部手机。
拓展阅读
03
新知讲解
活动二：采用模块更换法维护计算机
利用模块化方法，尝试快速解决计算机的常见问题。
1.计算机用过一段时间后，发现内存有些不足，该怎么办呢
图3-4-2 增加计算机内存条
给电脑加一个独立的内存模块就行啦。内存模块是单独的硬件，像插积木一样装到电脑里，不用换整个电脑，就能让电脑运行更流畅，轻松解决内存不够的问题。
03
新知讲解
2.计算机的风扇噪声越来越大，你会怎么做呢
图3-4-3 更换计算机风扇
先检查风扇模块有没有灰尘，用软毛刷清理干净。如果清理后还吵，就更换新的风扇模块。风扇是独立模块，拆装简单，不用动电脑其他部分，就能解决噪声问题。
03
新知讲解
小科提示
当计算机的性能不足或者出现故障时，可以通过更换模块的方法快速解决问题，从而降低维护计算机的成本和难度，提高维护的效率。
03
新知讲解
模块化的局限性
不是所有事物都适合模块化。
比如精密的手表，内部零件小巧且联系紧密，拆成模块会增加复杂度；还有简单的物品，比如一次性纸杯，没必要拆分成模块，否则会浪费成本。
拓展阅读
03
新知讲解
模块化与标准化的关系
模块化需要搭配标准化，比如乐高积木的接口都是统一标准，才能任意拼接。
生活中，USB 接口、插座接口的标准化，让不同品牌的设备能通用，这就是模块化 + 标准化的应用，让产品使用更便捷。
拓展阅读
03
新知讲解
活动三：讨论自主可控计算机的重要性
查阅关于自主可控计算机的资料，小组讨论：
在计算机硬件制造和软件研发领域，我国存在着哪些优势与不足
优势：
制造能力强，能生产大量电脑硬件，比如键盘、鼠标、机箱等基础部件。
软件应用广，有很多适合国人的 APP 和软件，使用起来很方便。
市场规模大，有很多人用电脑，能推动硬件制造和软件研发不断进步。
5G 技术领先，能为计算机相关的联网功能提供更好的支持。
03
新知讲解
活动三：讨论自主可控计算机的重要性
查阅关于自主可控计算机的资料，小组讨论：
在计算机硬件制造和软件研发领域，我国存在着哪些优势与不足
不足：
核心硬件比如高端芯片，很多还依赖进口，自己生产的难度大。
一些关键软件比如专业设计软件，技术不如国外成熟。
部分硬件的核心技术专利，掌握在国外公司手里。
高端软件的研发人才，相比国外还有一定差距。
03
新知讲解
你如何认识自主可控计算机的重要性
不受制于人，不会因为国外限制供应，而用不了电脑。
更安全可靠，自己研发的软硬件，能更好地保护我们的信息不泄露。推动科技进步，自主研发能让我国计算机技术越来越强。带动相关产业发展，能创造更多就业机会，让国家更有竞争力。
03
新知讲解
信息安全关乎国家安全，自主可控计算机是构建自主可控信息系统的基石。近年来，我国在计算机基础软硬件研发、应用及生态链建设上已经取得了巨大的进步，但仍存在亟待解决的难题。
我们要加快关键核心技术自主可控的步伐，实现高水平科技自立自强。
04
课堂练习
一、选择题
1、模块化思想的核心是（ ）
A. 把复杂事物拆成独立小模块 B. 让模块数量越多越好 C. 只用于科技产品
2、下列哪项是模块化的优点（ ）
A. 维修复杂 B. 升级方便 C. 浪费资源
3、下列属于模块化应用的是（ ）
A. 整块木头雕刻的摆件 B. 乐高积木搭建的模型 C. 一次性成型的塑料盆
4、解决电脑风扇噪声大，模块化思路是（ ）
A. 换整个电脑 B. 清理或更换风扇模块 C. 关闭电脑不用
B
A
B
B
04
课堂练习
二、完成判断。
1、模块化能让复杂的事情变得简单，维修和升级更方便。
2、模块数量越多，系统的效果越好。
3、手机的摄像头、电池都可以看作独立的模块。
4、自主可控计算机和模块化技术没有关系。
5、 “分而治之” 思想和模块化思想是相通的。
√
X
X
√
√
05
拓展延伸
古代“分而治之”思想影响下的实践
古代行政区划设置：明清时划分江苏、安徽两省采用 “纵切肥瘦搭配” 方案，打破山川自然分界。将不同风俗的地域纳入一省，避免单区域势力过大，通过相互制衡强化中央对地方的管理，是古代治理的巧妙实践。
05
拓展延伸
古代“分而治之”思想影响下的实践
秦始皇统一六国：秦国不盲目强攻，先挑拨六国关系，再从邻国开始逐一击破。长平之战击败赵国后奠定基础，后续逐步蚕食各国，最后靠这一策略实现大一统，还推郡县制巩固统治。
05
拓展延伸
我国模块化技术的新发展
建筑领域广泛落地：北京桦皮厂胡同 8 号楼改造用 55 个预制模块 3 个月完成原拆原建，独创结构改善隔声等问题，入选住建部 “好房子” 案例。
上海徐汇田林路项目等多地大型城市更新项目落地，技术从试点迈向推广。
05
拓展延伸
我国模块化技术的新发展
住宅技术体系升级：中建海龙研发模块化科技 “好房子” 体系，解决 203 个居住痛点，还加了适老化设施和智能家居。深圳多个安居、产业宿舍项目落地，建成面积超 500 万平方米，兼顾绿色与安全。
05
拓展延伸
模块化区块链
06
小结与评价
单元拓展
尝试使用模块化方法做手工，如用雪糕棍搭建一个小房子。说说你的搭建方法，并指出这个过程体现了模块化方法的哪些优点。
06
小结与评价
单元阅读
可“重复使用”的集装箱体育场
2022年国际足联世界杯期间，有一座体育场格外引人注目。由于它由 974个集装箱组成，因此人们称它为“974体育场”。这是一个典型的模块化建筑案例。
06
小结与评价
单元阅读
可“重复使用”的集装箱体育场
我国打造的集装箱模块化体育场，每个集装箱是带座椅、看台的独立模块，通过多种方式组合，视觉效果独特。
这种建造方式分解了复杂任务，降低建造难度，工厂流水线作业节省时间和能耗，还能拆解运输再利用，减少建筑垃圾。
06
小结与评价
单元阅读
问题解决策略--模块化思维
生活中充满了不确定性，总会出现各种各样的变化和新问题。尤其是复杂的事情，很少能一次就做对，要通过不断地改进优化直至完美。既然很难保证一次就做好整件事情，那么我们不妨将整件事情分解，形成多个独立的小事情或小过程，每件小事看作一个模块，“小”到你可以从客应对每个模块，模块的界限越明确，就越容易做对，这就是用模块化思维解决问题。
06
小结与评价
单元阅读
问题解决策略--模块化思维
用模块化思维做事古而有之。《孙子兵法》中写道:凡治众如治赛，分数是也。意思是指挥大部队作战就像指挥小部队一样，凭借“分数”就可以了。只要将大部队的士兵们编队为更小的部队模块，为每个模块分配不同的任务，有了合理的组织结构，就能够高效地执行作战指令。
06
小结与评价
单元评价
单元练习
1.有人说:“大问题都是由众多小问题构成的。”你如何理解这句话
这句话很有道理。就像收拾杂乱的房间，大问题是 “房间乱”，其实是由 “书本没放好”“玩具散落”“衣服乱扔” 等小问题组成的。解决大问题时，把它拆成一个个小问题，逐个解决，大问题自然就化解了。学习、生活中遇到难题，都可以这样拆分解决。
06
小结与评价
2.“模块化方法有很多优点，所以系统分解为模块时，数量越多越好。这种说法对吗 为什么
这种说法不对。原因如下：
模块太多会让组合变得复杂，像积木堆太多反而难搭建，容易出错。
过多模块会增加连接难度，比如机器人模块太多，线路连接会很麻烦。
维护成本变高，模块多了，排查故障时要一个个检查，浪费时间。
部分模块功能会重复，造成浪费。合理划分模块，数量适中、功能明确，才能发挥模块化的优点。
06
小结与评价
学习评价
请从理解模块化方法的优点、识别小型信息系统的模块构成、描述模块的基本信息、提升关键核心技术自主可控意识及小组合作等方面，评价本单元的学习表现。
通过本单元学习，我理解了模块化的便捷、灵活等优点，能识别小型信息系统的模块构成并描述其基本信息。在学习中，我提升了关键技术自主可控的意识，小组合作时能积极沟通、分工协作。整体上，我在信息意识、计算思维等方面都有进步，能运用模块化思路思考简单问题。
06
小结与评价
单元总结
通过本单元的学习，我们知道了系统可以划分为多个模块，掌握了模块的划分要遵循功能相对独立、数量适中的原则，了解了模块化方法的优点，知道了模块描述包含的基本内容，学会了用模块化方法分析和设计系统，进一步提升了关键核心技术自主可控的意识。
06
课堂总结
1
引入新知内容
模块化的优点
2
模块化方法优点多
3
完成模块化优点研究活动
4
完成课题练习和单元评价
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
07
板书设计
模块化的优点
1、进行新知引入
2、模块化方法优点多
3、完成模块化优点研究活动
4、完成课堂练习和单元评价
5、进行知识拓展
课后作业。
1、模块化思路设计实践。
2、模块化技术应用的案例分析。
08
课后作业
1、用模块化思路，设计一个简单的 “小型收纳系统”，写出 3 个核心模块及作用。
2、查找 1 个我国模块化技术应用的案例，简单记录其优点。
课后作业
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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