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第二单元 智能家居细分析
第一节《智能家居拆分与组合》教学设计
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教材分析 本课是第二单元《智能家居细分析》的起始课。教材以欢欢发现自家与团团家智能家居功能不同为切入点，引导学生理解“系统的拆分与组合”这一重要思想——一个大系统可以拆分为若干子系统或模块，通过不同模块的组合可以构建出具有不同功能的系统。本课还介绍了“系统构成的层次性”，帮助学生理解复杂系统是由简单子系统逐层组合而成的，为后续学习信息系统、计算机控制系统等内容奠定基础。
学情分析 学生通过第一单元的学习，已经理解了系统的定义、工作过程及“输入—计算—输出”三个环节，具备了分析系统的基本框架。但学生对“系统内部还可以再分”这一层次性认识不足。本课将通过智能家居的拆分与组合案例，帮助学生建立对系统层次结构的认识。
教学目标 1. 信息意识
- 理解复杂系统可以拆分为若干子系统或模块。
- 认识系统的层次性特征，理解简单系统可以逐层组合为复杂系统。
2. 计算思维
- 能分析一个系统由哪些子系统或模块组成。
- 能根据需求选择不同的子系统或模块组合成具有特定功能的系统。
- 能绘制简单的系统层次图。
3. 数字化学习与创新
- 能根据实际需求设计简单的智能系统方案。
4. 信息社会责任
- 在小组合作中培养系统规划意识和团队协作能力。
教学重难点 教学重点：理解系统的拆分与组合思想，认识系统的层次性。
教学难点：能绘制系统层次图，清晰地表达系统的层级关系。
教学准备 多媒体课件、智能家居系统图、系统层次图模板、教材P36-41相关图片。
教学环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图
一、复习导入引出新课（4分钟） 4 1. 提问复习： “第一单元我们学习了系统的三个工作环节，分别是什么？请举例说明。”
2. 情境导入： 出示教材P36情境图。“欢欢去团团家玩，发现团团家也用了智能家居，但功能和自己家的不太一样——这是为什么呢？欢欢产生了疑惑。”
3. 读爸爸的回答：“智能家居是对一类系统的统称，这类系统一般由各类子系统构成。如果子系统不同，智能家居的功能也就不相同了。”
4. 揭示课题： “今天我们就来学习——智能家居拆分与组合。”
过渡： “为什么说智能家居是一类系统的统称？我们先来看一个示意图。” 1. 回答问题：“输入—计算—输出”。
2. 观看情境图，了解欢欢的疑惑。
3. 思考“子系统不同，功能不同”的含义。
4. 明确本课学习主题。 通过欢欢的疑惑引发学生对“智能家居功能差异原因”的思考，自然引出“子系统”的概念。
二、探究新知建构概念（25分钟） 25 活动一：系统的拆分与组合
1. 出示教材P37智能家居系统拆分与组合示意图。
2. 讲解： “一个大系统可以拆分为若干个子系统或者模块，每个子系统或模块可提供不同的功能。通过合理组合，就可以构建出具有不同功能的系统。”
3. 举例： “如果我们想提升安全性，就可以增加智能安防预警子系统；如果注重娱乐性，就可以增加智能家庭影院子系统。”
4. 关键提问： “在之前的智能体脂秤学习中，我们也经历过系统的拆分。想一想，智能体脂秤是由哪几个子系统或模块组成的？”
5. 引导学生回顾：传感器模块、控制板模块、显示屏模块。
6. 总结： “系统的拆分与组合增加了系统方案的灵活性。不同家庭可以根据需要选用不同的子系统或模块。而且，大的系统采用组合方式，后期维护和升级也更方便。”
过渡： “系统拆分与组合不止一层——系统还可以一层一层地往下拆。” 1. 观察拆分与组合示意图。
2. 聆听教师讲解，理解“拆分”和“组合”的含义。
3. 回答问题：“传感器、控制板、显示屏”。
4. 记录“拆分与组合增加灵活性”的结论。 通过示意图和具体案例，帮助学生理解系统拆分与组合的思想——系统不是铁板一块，而是可以灵活配置的。
活动二：系统构成的层次性
1. 出示教材P38系统层次性示意图。
2. 讲解： “一个系统由多个子系统构成，每个子系统又可以由更小的子系统或模块构成——这说明系统构成呈现出多层次的特征。一个复杂的系统可以由许多简单的子系统或模块逐层组合而成。”
3. 举例： “以智能家居系统为例——智能家居系统包含智能安防预警子系统和其他子系统；智能安防预警子系统又包含智能门锁联动子系统、智能监控子系统等；智能门锁联动子系统还包含电子门锁模块、门锁传感模块等。”
4. 板书层次关系：智能家居系统→智能安防预警子系统→智能门锁联动子系统→电子门锁模块。
5. 关键提问： “为什么要这样一层一层地拆分？”
6. 引导学生理解：分层便于理解、设计和维护。
过渡： “理解了系统的层次性，我们来尝试做一个练习。” 1. 观察系统层次性示意图。
2. 跟随教师的举例，理解从“系统→子系统→更小的模块”的逐层分解。
3. 记录层次关系。
4. 思考分层的好处。
5. 回答问题：“分层更容易理解”“每个部分可以单独设计”。 通过“系统→子系统→模块”的逐层分解示例，帮助学生建立对系统层次性的直观认识。
三、巩固拓展学以致用（8分钟） 8 1. 任务一（教材P39）： “在构建智能家居时，不同需求的家庭会分别选择什么样的子系统或模块？请完成表格。”
- 示例：加强消防安全→智能消防系统、烟雾监测模块、煤气监测模块。
2. 任务二（教材P39-40）： “请根据上表内容，完成系统层次图。”
3. 任务三（教材P41）： “欢欢爸爸经常出差，不能好好照顾花园的花草。请设计一个智能花园控制系统，并画出系统层次图。”
4. 巡视指导，帮助学生完成设计。
5. 请学生展示自己的系统层次图。
过渡： “通过今天的拆分与组合练习，我们理解了智能家居系统的灵活性。下节课我们将进一步学习智能家居的信息系统。” 1. 独立完成表格填写。
2. 根据表格内容绘制系统层次图。
3. 发挥创意，设计智能花园控制系统。
4. 绘制系统层次图。
5. 展示作品，互相评价。 通过三个层次的任务（填空→绘图→设计），实现对系统拆分与组合思想的全面巩固和应用。
四、课堂总结布置作业（3分钟） 3 1. 提问总结： “系统的拆分与组合有什么好处？系统的层次性是什么意思？”
2. 教师总结： “今天我们学习了系统的拆分与组合——大系统可以拆成子系统，子系统可以再拆成更小的模块。反过来，把不同的子系统和模块组合起来，就能构建出功能各异的系统。这种灵活性让智能家居能够满足不同家庭的需求。系统层次图是我们理解复杂系统的重要工具。”
3. 布置作业：
- 基础性作业： 完善教材P41“智能花园控制系统”的层次图设计。
- 实践性作业（选做）： 观察学校的一个系统（如校园广播系统、安防监控系统），尝试画出它的系统层次图。 1. 回答问题：“拆分与组合让系统更灵活”“层次性是一个系统可以逐层分解为更小的子系统或模块”。
2. 聆听教师总结。
3. 记录作业要求。 总结本课核心知识，强调拆分与组合的实用价值。作业引导学生在真实场景中应用系统层次图。
板书设计 第一课：智能家居拆分与组合 一、系统的拆分与组合： 大系统 → 拆分为 → 子系统/模块 子系统/模块 → 组合成 → 不同功能的系统 好处：灵活、可定制、易维护 二、系统的层次性： 智能家居系统 └─ 智能安防预警子系统 └─ 智能门锁联动子系统 └─ 电子门锁模块 复杂系统 = 简单子系统逐层组合 三、系统层次图： 用图形表示系统的层级结构
课后反思
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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