资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
《第3课 智能控制有方法》教学设计
教学内容分析
本课时是2025年广东教育出版社六年级信息科技教材第3单元“揭秘电梯智能控制”的第3课，是单元知识体系的综合与升华。教材紧扣2022年新版课标要求，延续前两课小智和小慧的生活情境，以智慧小区电梯升级人脸识别功能为切入点，构建了“身份认证—逻辑运算—性能与安全平衡”的递进式学习脉络。内容上，从人脸识别技术在电梯控制中的应用逻辑入手，逐步深入到逻辑运算规则的运用，最终聚焦技术应用中“性能最佳”与“自主可控”的平衡探讨，既涵盖了硬件搭建、软件编程等实践操作，又包含了逻辑分析、辩论探究等思维训练。教材通过“细探究”“乐交流”等栏目，将抽象的智能控制原理与具象的生活场景、实践活动相结合，符合六年级学生“从具体到抽象、从实践到理论”的认知规律，旨在帮助学生全面理解智能控制系统的核心方法，感受科技在安全与便利之间的权衡艺术。
学情分析
六年级学生经过前两课的学习，已熟练掌握行空板与Mind+软件的操作方法，具备了简单的编程逻辑和硬件实践能力，对电梯的结构组成、调度系统有了初步认知，为本次人脸识别技术应用、逻辑运算学习奠定了良好的知识与技能基础。在生活经验方面，学生对人脸识别技术并不陌生，手机解锁、小区门禁等场景的接触让他们对技术应用有直观感受，但对其背后的“信息采集—比对—决策”应用逻辑缺乏深入理解。思维特点上，学生的抽象逻辑思维和小组协作能力已逐步发展，能够参与讨论、辩论等活动，但对“与”“或”等逻辑运算的实际应用场景分析、技术应用中多维度平衡的思考仍存在挑战。此外，学生对科技热点话题兴趣浓厚，探究欲强，这为课堂中的实践操作和辩论探究提供了良好的参与基础。
教学目标及核心素养指向
1.通过探究电梯人脸识别系统的工作过程，能够识别系统中的关键信息模块，理解信息采集、比对、决策的核心流程，感知信息在智能控制中的核心作用；在分析逻辑运算应用场景时，能够敏锐捕捉不同控制需求下的信息条件，提升对信息逻辑的判断能力。（信息意识） 2.能够梳理人脸识别技术在电梯控制中的应用逻辑，用自然语言或示意图表述其工作过程；理解“与”“或”逻辑运算的核心内涵，能结合电梯控制场景准确判断运算类型，并用逻辑运算描述具体控制规则；在优化权限系统的过程中，培养多条件分析、系统优化的思维能力。（信息意识、计算思维） 3.能够熟练运用行空板和编程软件，完成人脸信息录入、识别及权限验证程序的编写与完善，提升数字化工具的应用与创新能力；在设计电梯权限系统创新提案时，能够结合所学技术和生活需求，提出具有可行性的创新思路，培养数字化创新思维。（数字化学习与创新） 4.通过辩论“国产权限系统与国际权限系统”的适用性，树立信息安全与自主可控的意识，认识到核心技术自主对国家和个人信息安全的重要意义；在探讨电梯权限系统优化方案时，兼顾便利与安全、个人与公共需求，培养负责任的科技应用态度。（信息社会责任）
教学重难点
教学重点： 理解人脸识别技术在电梯智能控制系统中的应用逻辑； 掌握“与”“或”逻辑运算的内涵，能结合电梯控制场景说明其应用场景； 完成人脸信息录入、识别及权限验证程序的编写与完善。 教学难点： 准确梳理人脸识别系统各模块的关联关系，用清晰的逻辑表述其工作过程； 灵活运用“与”“或”逻辑运算描述电梯控制规则，分析不同场景下的运算选择； 在“性能最佳”与“自主可控”“便利”与“安全”之间进行权衡，提出合理的电梯权限系统优化方案。 重难点设计原因： 重点的确立基于教材核心内容和课标对信息科技核心素养的要求，人脸识别应用逻辑是理解智能控制的基础，逻辑运算是智能控制的核心方法，编程实践是数字化学习与创新的具体体现，三者共同构成了“认知—方法—实践”的学习主线。难点的设计主要考虑到六年级学生的认知水平，人脸识别系统的模块关联和工作逻辑具有一定的抽象性，需要学生具备系统梳理能力；逻辑运算的场景化应用要求学生将抽象规则与具体需求结合，对其逻辑迁移能力提出挑战；而技术应用中的多维度平衡思考，需要学生突破单一视角，综合考虑安全、便利、自主可控等多重因素，涉及价值观和思维深度的培养，因此成为教学中的难点。
教学策略
情境延续法：延续单元小智和小慧的生活情境，以“电梯升级人脸识别功能”的新奇体验和“按错楼层仍直达自家楼层”的冲突点，激发学生的探究欲望，保持学习情境的连贯性和趣味性。 任务驱动法：设计“人脸录入与识别编程”“逻辑运算场景分析”“权限系统辩论与创新”等层层递进的任务，以任务为载体，引导学生主动参与探究，在完成任务的过程中逐步突破重难点。 实践操作法：通过行空板编程实践，让学生亲身体验人脸信息录入、识别的过程，将抽象的技术原理转化为具象的操作体验，帮助学生理解应用逻辑。 讨论辩论法：在逻辑运算应用分析和权限系统选择环节，组织学生小组讨论、正反方辩论，通过思维碰撞深化对知识的理解，培养批判性思维和表达能力。 系统梳理法：引导学生用自然语言、示意图等方式梳理技术逻辑和工作过程，帮助学生构建清晰的知识框架，提升系统梳理能力。
教学过程
课堂导入
教师活动：情境描述：小智家所在的智慧小区刚刚升级了电梯系统，银灰色的电梯门上新增了一块小巧的人脸识别屏幕。住户们只需站在摄像头前稍作停留，电梯便会自动点亮家庭楼层按键，平稳直达。小智第一次尝试时满脸好奇，故意按下"2楼"按键(他家住3楼)，却发现电梯依然径直升向3楼。让我们和小智、小慧一起揭开电梯智能控制的算法逻辑，在安全与便利的天平上寻找最优解吧! 学生活动：倾听情境描述。 教师活动：明确本节课目标：1.能说出人脸识别技术在智能控制系统中的应用逻辑。2.能用逻辑运算描述规则。3.能在"性能最佳"与"自主可控"之间寻找平衡。 学生活动：明确本节课学习主题，产生学习兴趣。 问题设计： 问题1：人脸识别技术在智能控制系统中的应用逻辑是什么？ 问题2：如何用逻辑运算描述规则？
设计意图： 通过旧知回顾建立知识衔接，利用生活化的情境冲突激发学生的探究欲望，让学生在熟悉的人物情境中快速代入学习状态，明确学习目标，为后续探究活动奠定基础。
活动1：身份认证需人脸
教师活动：讲解：人脸识别后无法前往自选楼层，是因为算法通过小区管理系统建立了"人脸一楼层"对应表。每位住户的人脸信息都与常住楼层绑定，乘梯时系统自动匹配直达。如果想要前往其他楼层，需要权限解锁。这就像图书馆搜索书号对应唯一位置，电梯算法也在执行精准匹配。 提问：电梯人脸识别系统是如何识别住户身份并直达对应楼层的？ 布置任务：通过硬件搭建和软件编程，实现人脸信息的录入与识别。 1.连接行空板与计算机，并根据图的提示编写程序，实现当按下按键A"时，行空板进行人脸学习。2.根据图的提示编写程序，实现当按下按键"B"时，行空板进行人脸识别。 学生活动：结合教材内容和教师讲解，梳理人脸识别系统的工作流程和组成模块，理解各模块的功能。按照要求进行硬件连接和编程实践，完成人脸录入、识别的基础程序编写。 教师活动：提出拓展任务：合并与完善人脸识别权限验证程序，尝试使其能根据不同的识别情况，反馈对应的提示信息。试着用自然语言或者工作过程示意图来表述其工作过程，并尝试修改程序。 讲解：人脸识别模块就像电梯的"智能钥匙"，是电梯呼叫系统中的一种功能。除此之外，呼叫系统中还包含摄像头、后台数据库等模块。其中，摄像头用于监测人脸信息，而后台数据库则用于比对人脸信息与授权用户信息，匹配成功后才能调度电梯到预设楼层，否则会进行安全提示。 邀请部分学生展示编程成果，分享程序工作过程，对学生的实践成果进行点评和总结。 学生活动：尝试完善程序，添加识别结果反馈功能，用自然语言或示意图记录程序工作过程，与小组同学交流讨论。展示自己的编程成果和工作过程表述，倾听他人观点，进行补充和完善。
设计意图: 通过模块分析和流程梳理，帮助学生理解人脸识别的应用逻辑；编程实践让学生在操作中深化对技术原理的认知，提升数字化学习与创新能力；程序完善任务则注重逻辑梳理和表达能力的培养，落实计算思维的核心素养。
活动2：逻辑运算我会用
教师活动：呈现问题：小智很好奇，现在电梯按键面板与人脸识别都能呼叫电梯，它们之间存在怎样的运算规则与控制逻辑呢 组织小组讨论：小组讨论:具备人脸识别功能的电梯什么时候用"或"运算 什么时候用"与"运算 补充知识：满足"按键"或"刷脸"任意一个都能打开电梯门进入电梯，这个过程运用的是"或"运算。使用电梯则需要更高的安全系数，需要使用"与"运算，必须两个条件都满足才能使用电梯，前往不同的楼层。 学生活动：参与小组讨论，结合电梯控制场景分析“与”“或”运算的应用情况，发表自己的观点。倾听教师总结，明确“与”“或”运算的核心内涵，理解不同运算对应的控制需求。 教师活动：提出任务：小区管理员同时"刷脸"和按顶楼按键，可以到达顶楼6楼的控制室。试着用自然语言或者工作过程示意图来表述其工作过程。 学生活动：按照要求，用自然语言或示意图表述管理员前往顶楼的工作过程，体现“与”运算逻辑，与小组同学交流完善。
设计意图: 小组讨论激发学生的思维碰撞，帮助学生在具体场景中感知逻辑运算的应用；任务实践则让学生将抽象的运算规则转化为具象的逻辑表述，培养逻辑思维和表达能力，落实计算思维的核心素养。
活动3：电梯性能与安全
教师活动：呈现问题：小智认为物业升级电梯"刷脸"控制系统后，妈妈再也不用腾出手按电梯了，但小慧却觉得每次有外来访客都要亲自下楼接很麻烦。可见，目前的电梯权限系统并不能完全满足大家的需求。那么，我们该如何构建更灵活而可靠的权限系统 组织辩论活动：1.组内辩论:"国产权限系统与国际权限系统，哪种技术更合适 "将正反方观点及论据填写在表中。 2.你的创新提案:_____________________________________ 学生活动：思考教师提出的问题，结合生活体验分析电梯权限系统的优势与不足。分为正反两方，参与辩论活动。 教师活动：辩论结束后，进行总结：掌握自主可控技术，不仅能让我们的生活更加安全便捷，更是为国家和个人信息安全筑起坚固防线，让科技发展牢牢掌握在我们自己手中，为我们创造更美好的未来。 学生活动：倾听教师总结，树立信息安全与自主可控意识。
设计意图： 辩论活动让学生在思想碰撞中深化对信息安全和自主可控的认知，落实信息社会责任；创新提案设计则鼓励学生结合所学知识解决实际问题，培养创新思维和实践应用能力，同时兼顾便利与安全的思考，提升学生的系统优化思维。
课堂小结
教师活动 引导学生回顾本节课的学习内容，提问：通过今天的学习，你了解了人脸识别技术在电梯控制中的应用逻辑是什么？‘与’‘或’逻辑运算在电梯控制中如何应用？技术应用中需要平衡哪些因素？ 对学生的回答进行总结梳理，强调本节课的核心知识点：人脸识别“采集—比对—决策”的应用逻辑、“与”“或”逻辑运算的内涵与应用、技术应用中“便利与安全”“自主可控与性能”的平衡，以及信息安全的重要性。 布置课后任务：完善电梯人脸识别权限验证程序，结合自己的创新提案，尝试在程序中添加对应的功能模块；调查身边其他智能设备的控制方法，下节课分享你的发现。 学生活动：回顾本节课的学习内容，积极思考并回答教师的问题，梳理自己的学习收获。倾听教师的总结，明确核心知识点，记录课后任务，为后续学习和实践做好准备。
设计意图: 通过提问引导学生自主梳理学习内容，帮助学生构建完整的知识体系；课后任务的布置既巩固了课堂所学，又鼓励学生将知识应用于实际生活，培养自主探究和创新实践的能力，实现课堂学习的延伸。
教学反思
本节课延续了单元生活化情境，通过“身份认证—逻辑运算—性能与安全平衡”三大活动，层层递进落实教学目标，大部分学生能够理解人脸识别的应用逻辑、掌握“与”“或”逻辑运算的应用场景，编程实践和创新提案设计环节展现了良好的数字化学习能力和创新思维。辩论活动极大地调动了学生的参与积极性，让学生在思想碰撞中深化了信息安全与自主可控的认知，有效落实了信息社会责任的核心素养；编程实践环节，学生能够熟练运用行空板完成程序编写与完善，动手能力得到了进一步提升。 但教学过程中也存在一些不足：一是在梳理人脸识别系统工作逻辑时，部分学生对各模块之间的关联关系理解不够清晰，导致用示意图或自然语言表述时逻辑不连贯，需要教师在巡视过程中进行更细致的引导；二是在逻辑运算应用场景分析时，部分学生对“与”“或”运算的适用条件判断不够准确，尤其是在复杂控制场景中，难以快速定位核心条件，后续需要通过更多实例进行巩固；三是辩论环节的时间分配不够合理，部分学生的发言机会不足，辩论深度有待提升，后续需要优化辩论规则和时间安排，确保每位学生都能充分参与。 在今后的教学中，将进一步优化教学环节的时间分配，加强对学生逻辑梳理和场景分析的针对性指导，增加实例分析和小组交流的机会；同时，更加注重学生的个体差异，为基础薄弱的学生提供更多的支持和帮助，确保全体学生都能在学习中有所收获，更好地落实核心素养的培养目标。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑