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《第7课 安防系统我设计》教学设计
教学内容分析
本课选自2025年广东教育出版社六年级信息科技教材第1单元“智能家居妙探寻”第7课，是本单元智能家居实践应用的核心内容。 教材以“小智和小慧探究小区智能安防系统”为情境主线，通过拆解系统、解读门锁、升级门锁三个递进式活动，将智能安防系统的构成、逻辑运算的应用、编程实践等知识有机融合。内容紧扣2022年新版课标要求，注重培养学生的实践操作能力和创新思维，既衔接了前期智能家居基础认知的内容，又为后续更复杂的智能系统设计奠定了技术和思维基础，体现了信息科技学科“从生活中来、到实践中去”的课程理念。
学情分析
六年级学生已经具备一定的生活经验，对小区和家庭中的安防设备有初步认知，容易产生学习兴趣。在知识基础上，他们已掌握智能家居的基本概念，具备简单的计算机操作能力，但对“系统拆解”“逻辑运算”等专业术语和原理的理解较为薄弱，编程实践经验也相对不足。从思维特点来看，该阶段学生的抽象逻辑思维开始发展，但仍需要借助具体情境和实践操作来深化理解，对“理论联系实际”的学习方式接受度较高，适合通过小组合作、动手实践等方式开展学习。
教学目标及核心素养指向
1.通过拆解智能安防系统，认识各类安防设备的功能与关联，能准确识别智能家居中安防系统的核心模块，理解智能安防系统在生活中的应用价值，形成主动关注生活中信息科技应用的意识。（信息意识） 2.通过分析门锁系统的问题的、设计防误触功能，掌握“与”“或”“非”逻辑运算的基本应用，能运用算法流程图呈现门锁系统的设计思路，提升运用逻辑推理解决实际问题的能力。（信息意识、计算思维） 3.借助行空板开展编程实践，能根据防误触规则完善算法流程图并编写简单程序，实现门锁系统的升级设计，体验数字化工具解决实际问题的过程，培养创新设计的能力。（数字化学习与创新） 4.在探究智能安防系统的过程中，理解安防系统对维护家庭和社区安全的重要意义，树立正确的安全意识，自觉规范自身在使用智能设备过程中的行为，承担起维护信息安全的责任。（信息社会责任）
教学重难点
教学重点： 智能安防系统的子系统拆解及核心模块识别； 运用逻辑运算设计门锁系统的防误触功能。 教学难点： 算法流程图的规范绘制与设计思路的准确呈现； 结合逻辑运算与移动监测条件编写行空板程序，实现门锁系统升级。 重难点设计原因： 智能安防系统的拆解是理解后续系统设计的基础，只有明确子系统的功能和模块，才能形成对“系统”概念的整体认知，符合学生从“部分到整体”的认知规律；逻辑运算则是升级门锁系统的核心技术支撑，直接决定了后续编程实践的开展，是连接理论知识与实践操作的关键环节，因此将这两点定为教学重点。 算法流程图的绘制需要学生将抽象的设计思路转化为规范的图形表达，涉及逻辑顺序的梳理和图形符号的正确使用，对学生的抽象思维和表达能力要求较高；而编程实践需要学生同时掌握逻辑运算规则、行空板操作方法和程序编写逻辑，涉及多知识点的综合运用，且学生编程基础薄弱，容易在程序逻辑衔接和设备调试过程中出现问题，因此将这两点定为教学难点。
教学策略
情境教学策略：以PPT中的“小智和小慧探究安防系统”情境为线索，贯穿整节课的教学过程，通过模拟生活场景激发学生的学习兴趣，帮助学生理解抽象知识。 任务驱动策略：将教学内容分解为“拆解系统”“解读门锁”“升级门锁”三个核心任务，每个任务下设具体的探究活动，引导学生在完成任务的过程中主动获取知识、提升能力。 小组合作策略：在系统拆解、逻辑运算讨论、程序编写等环节，组织学生开展小组合作学习，通过分工协作、交流讨论，解决个体难以完成的问题，培养学生的合作能力。 实践操作策略：借助“门锁系统.mp”体验文件、行空板等数字化工具，让学生通过动手操作、亲身体验感知知识，突破算法流程图绘制和编程实践的难点，提升实践能力。
教学过程
课堂导入
教师活动：情境描述：周末，小智和小慧在小区里散步，发现保安正在调试小区的智能安防系统。小慧凑近好奇地问:“保安叔叔，小区的安防系统是出什么问题了吗 ”保安叔叔笑着说:“倒没有出问题，就是定期检查调试，确保它能正常运行，守护大家的安全。那么，智能安防系统是什么呢 它有哪些功能 让我们和小智、小慧一起探究智能安防系统吧! 提出问题：大家在生活中见过哪些安防设备？这些设备为什么要定期调试？ 学生活动：认真倾听情境故事，结合生活经验思考并分享自己见过的安防设备及对其作用的理解。明确本节课的学习主题，激发探究兴趣。 教师活动：明确本节课目标：1.能够从智能安防系统中拆解出子系统与模块。2.能用工作过程示意图与算法流程图呈现设计思路。3.能通过逻辑运算与编程升级门锁系统。 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：如何设计安保系统，你能用工作过程示意图与算法流程图呈现设计思路吗？ 问题2：如何通过逻辑运算与编程升级门锁系统？
设计意图： 通过生活化的情境导入，拉近知识与学生生活的距离，利用学生的已有经验引发共鸣，自然引出本节课的学习内容，为后续探究活动奠定情感和认知基础。
活动1：拆解智能安防系统
教师活动：讲解：两人回到小智家后，便开始在智能家居系统中寻找安防系统的“影子”。他们发现，防盗摄像头、密码门的密码键盘、烟雾报警器等设备都时刻收集环境信息，守护着家庭的安全。 然而，只有以主动防范家庭安全风险为核心功能的设备，才属于安防系统。智能家居系统中的智能安防系统借助传感技术、人工智能等多种先进技术，将家庭中的各类安防设备有机地整合为一个整体，能够实时监测家居安全状态，并在监测到异常时及时发出警报、联动处置。 学生活动：认真倾听教师讲解，明确安防系统的核心定义，区分安防设备与其他智能家居设备。 教师活动：布置探究任务：请思考智能安防系统中的子系统，并填写表。 巡视各小组并进行针对性指导。 邀请小组代表展示填写结果，结合PPT内容进行点评，明确智能安防系统常见子系统的功能及核心模块。 学生活动：以小组为单位讨论，结合生活经验和PPT提示，完成表格填写，梳理智能安防系统的子系统及核心模块。小组代表展示成果，倾听点评并修正自己的认知。
设计意图: 通过表格填写和小组讨论，引导学生主动拆解智能安防系统，从“整体到部分”认识系统的构成，突破“智能安防系统拆解”的教学重点，培养学生的信息意识。
活动2：解读门锁系统
教师活动：创设问题情境：小智家的门锁突然响起“密码错误”的提示，原来是快递员误触了密码输人界面。有没有什么办法既能保证安全，又能防误触 布置任务：请打开“门锁系统.mp”文件，体验当前的门锁系统。其中，按键“A”按下或按键“B”按下代表输错密码，按键“A”和“B”同时按下代表输对密码。经过体验，你觉得目前的门锁系统存在哪些问题 学生活动：按照要求操作“门锁系统.mp”文件，体验当前门锁系统的运行规则，感受“容易误触”的问题。 教师活动：讲解：我们可以发现，目前的门锁系统控制规则较为简单，容易受到外界不稳定因素的干扰。那么，我们从逻辑运算的角度出发，应当如何升级门锁系统呢 引导小组讨论：小组讨论:围绕逻辑运算，我们可以给门锁系统增添哪些防误触功能呢 请将讨论结果整理在表中。 学生活动：小组合作讨论，结合对逻辑运算的初步理解，尝试设计防误触功能，完成表格填写。参与小组交流，倾听教师对逻辑运算的讲解，修正自己的设计思路。
设计意图: 通过体验式学习发现门锁系统的问题，激发学生的探究欲望，借助表格填写引导学生将逻辑运算与实际问题结合，突破“运用逻辑运算设计防误触功能”的教学重点，培养学生的计算思维。
活动3：升级门锁系统
教师活动：提出升级思路：借助“移动监测”条件，可以实现智能廊灯系统“人来灯亮，人走灯灭”的功能。误触门锁的人群通常处于移动中的状态，那么我们是否也可以围绕这个条件，设计防误触的门锁系统呢 学生活动：认真阅读防误触规则，结合所学逻辑运算知识，完善算法流程图的逻辑步骤。 教师活动：布置任务：请根据下方防误触规则，完善图智能门锁系统算法流程图:如果按键“A”或按键“B”按下(模拟输错密码的不同情况)且没有监测到有人移动，则显示文字“密码错误”;如果按键“A”和“B”(模拟输对密码)同时按下且没有监测到有人移动，则显示文字“欢迎回家”。 布置任务：我们可以借助行空板，围绕智能门锁系统算法流程图，设计一个智能门锁系统。请思考一下，密码判断的对与错是开关量还是连续量 1.使用数据线，将行空板连接至计算机。2、根据下图的提示编写程序。 邀请学生展示升级后的门锁系统，演示程序运行效果，进行点评总结。 学生活动：按照操作步骤连接行空板与计算机，根据PPT中的程序提示编写并调试程序，实现“密码错误”“欢迎回家”的正确显示。展示小组的升级成果，观察其他小组的设计，倾听教师点评并修正程序中的问题。
设计意图： 通过“流程图完善—编程实践—成果展示”的递进式活动，让学生将理论知识转化为实际操作成果，突破算法流程图绘制和编程实践的教学难点，提升学生的数字化学习与创新能力。
课堂小结
教师活动：引导学生回顾本节课的学习内容，提问：今天我们一起探究了智能安防系统，大家收获了哪些知识？学会了哪些技能？ 结合PPT的总结框架，梳理三个环节的核心知识点和技能点。 学生活动：主动回顾本节课的学习过程，分享自己在知识、技能方面的收获。认真倾听教师的总结，梳理知识脉络。
设计意图: 通过回顾与总结，帮助学生构建完整的知识体系，巩固本节课所学内容，同时通过课后任务将学习延伸到生活中，培养学生运用所学知识解决实际问题的意识和能力。
教学反思
本节课以生活化情境为线索，通过任务驱动和实践操作，基本达成了预设的教学目标，学生对智能安防系统的认知和逻辑运算的应用能力得到了提升。在教学过程中，小组合作学习有效调动了学生的参与积极性，尤其是在系统拆解和防误触功能设计环节，学生通过交流讨论碰撞出了很多创意想法。但仍存在一些不足：一是部分学生对算法流程图的规范绘制掌握不够扎实，存在逻辑顺序混乱、符号使用错误的问题，后续教学中需增加流程图绘制的专项练习；二是编程实践环节，由于学生编程基础存在差异，部分学生在程序编写和调试过程中遇到困难，导致进度不一致，后续可提前准备基础版和进阶版的程序模板，满足不同层次学生的学习需求；三是对“信息社会责任”的渗透不够深入，仅在教学目标中提及，未结合具体案例展开，后续可增加智能安防系统安全使用的案例分析，强化学生的信息社会责任意识。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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