资源简介

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六级上册信息技术教学设计
课题 第4节《系统的计算环节》 单元 一单元 学科 信息技术 年级 六年级
学习 目标 【核心素养】 （一）信息意识 能够发现生活中各类智能系统的工作细节，区分数学计算与信息系统计算的不同含义，感知计算环节是智能设备实现功能的核心步骤，主动关注身边数字化设备的运行逻辑。 （二）计算思维 通过拆解智能台灯的工作流程，掌握系统输入、计算、输出三大核心环节，理解计算环节数据分析、流程决策、精准调节的三大作用，学会拆解生活中各类系统的计算逻辑，建立分步处理、逻辑决策的思维模式。 （三）数字化学习与创新 能够借助模拟实验系统，完成智能台灯“一键阅读定时”功能的模拟操作与程序验证，自主设计智能台灯全新工作模式，熟练运用数字化工具完成实践探究与创意创作。 （四）信息社会责任 了解智能系统为生活、学习带来的便利，学会合理使用智能设备辅助学习、保护视力，树立科学运用信息技术、规范操作智能设备的意识，感受科技服务生活的价值。 【教学目标】 （一）知识与技能 1.明确信息系统中“计算”的广义定义，区分其与数学计算的区别。 2.掌握系统工作的三大环节，熟练掌握计算环节的三大核心作用。 3.能够模拟智能台灯定时功能，自主设计简单的智能设备工作流程。 （二）过程与方法 通过生活情景导入、案例拆解、小组讨论、动手实操、创意设计的流程，逐步探究系统计算环节的逻辑，掌握拆解智能系统工作过程、分析数字化设备运行原理的学习方法。 （三）情感态度与价值观 感受信息技术、智能系统的趣味性与实用性，激发对信息科技的学习兴趣，养成善于观察、乐于探究、勤于动手的学习习惯，树立科技向善、科技便民的认知。
重点 信息系统中广义计算的定义；系统计算环节的三大核心作用；智能台灯工作流程的拆解与分析。
难点 理解计算环节的流程选择与逻辑决策功能；自主拆解生活系统的计算环节、设计智能设备创新工作模式。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
教学设计 教学设计 教学设计 一、新课导入：情景激趣，引出课题（5分钟） 同学们，大家平时在家看书、写作业的时候，都会用到台灯吧？很多同学家里现在都换上了高级的智能台灯，不再是以前只能开关的普通台灯了。今天老师给大家带来了一个发生在欢欢身上的小故事。欢欢特别喜欢看书，老师反复叮嘱过大家，连续阅读的时间最好不要超过45分钟，不然眼睛很容易疲劳、近视。但是欢欢看书太投入了，不知不觉就忘记了时间，直到爸爸提醒，才发现自己已经超时阅读很久了。 相信很多同学都有和欢欢一样的经历，专注做一件事就容易忘记时间。这时候欢欢就有了一个超棒的想法，能不能让台灯自己提醒我们阅读超时了呢？大家觉得这个想法能实现吗？ 没错！现在的智能台灯完全可以做到，它自带“一键阅读定时”功能，只要开启这个功能，台灯就能自动计时、自动提醒，完美解决我们看书忘时间的问题。 那大家有没有好奇过，同样是台灯，普通台灯只会亮和灭，智能台灯为什么能计时、能调节亮度、能自动提醒呢？它的大脑到底在偷偷工作什么？其实这一切神奇的功能，都离不开系统里一个最核心、最关键的环节——计算环节。今天我们就一起来解锁智能设备的“大脑密码”，学习《系统的计算环节》。 接下来我们就一起走进课堂，搞清楚智能系统的计算到底是什么、到底有什么神奇作用。 二、新课讲授：层层拆解，探究新知（22分钟） 1.区分广义计算与数学计算，认识系统计算（7分钟） 提到“计算”两个字，大家第一时间想到的是什么？是不是数学课本里的加减乘除、解方程、算应用题？大部分同学都会这么想，这是我们最熟悉的计算。但是在信息科技的世界里，计算的范围可比数学计算广太多了，这也是我们今天第一个要掌握的重点知识。 教材里明确告诉大家，系统中的计算，不是单纯的算数，它是把输入的信息、数据，按照提前设定好的规则，转换成另一种形式的全过程。简单来说，只要是设备接收信息、分析信息、处理信息、做出反应的过程，都叫系统计算。 老师给大家列举几个生活中常见的例子，大家一起来判断一下，它们是不是系统计算。首先是家里的电风扇，我们按下1挡、2挡、3挡，输入挡位信息，风扇就会对应转出不同的转速，这个转换过程就是计算。然后是无人机，它接收我们设定的路线指令，自动规划飞行轨迹，这也是计算。还有大家常用的计算器算数、手机摄像头人脸识别、工厂机械手臂自动规划动作，这些全部都属于系统的计算过程。 大家现在能分清区别了吗？数学计算只负责算出数字结果，而系统计算是一套完整的处理、转换、执行流程，是智能设备的“思考过程”。接下来我们就以智能台灯为例，深度拆解计算环节到底是怎么工作的。 2.拆解智能台灯工作流程，掌握计算环节三大作用（15分钟） 我们都知道，所有智能系统的工作，都离不开输入、计算、输出三个环节，其中计算环节就是整个系统的“大脑”，决定了设备要做什么、怎么做、做到什么程度。我们结合智能台灯“一键阅读定时”的功能，学习计算环节的三大核心作用。 首先是第一个作用：对输入的数据和信息进行分析和处理。大家思考一下，当我们按下台灯的“一键阅读定时”按钮时，台灯首先会做什么？它不会立刻工作，而是先接收我们的按键输入信号，它的控制器会主动查询、识别，判断到底是哪个按键被按下了，是定时键、亮度调节键还是开关键。只有分析清楚输入的信息，它才能进行下一步工作。这就是计算环节的基础作用，精准识别、处理我们输入的所有信息。 知道了输入的指令之后，台灯就要开始干活了，这就用到了第二个作用：对工作流程进行选择与决策。不同的按键指令，对应完全不同的工作流程，控制器会根据指令，选择对应的任务路线，确定工作的步骤和顺序。如果我们按的是定时阅读键，它就会启动定时流程；如果我们按的是亮度调节键，它就会启动亮度调节流程，不会混乱出错。这就是计算环节的决策能力，相当于给设备规划好了专属工作方案。 有了方案，最后就要落地执行，这就是第三个作用：对控制对象进行操作与调节。智能台灯的亮度从关灯到最亮，一共分成了6个挡位，这就是为了精准调节设计的。计算环节的控制器可以根据需求，精准控制灯板的亮度，需要5挡就调到5挡，需要4挡就调到4挡，还能精准控制等待的时间，5秒、376秒都可以精准把控，实现精细化的操作。 这里老师给大家总结一下，计算环节就是智能系统的核心关键。我们可以把整个系统工作理解为过程与控制，过程就是设备工作的步骤和先后顺序，控制就是计算环节做出的调节和操作。没有计算环节，所有智能设备都只是一堆不会思考、不会变通的零件，根本无法实现预设功能。 现在大家已经掌握了核心知识，我们来做一个小复盘。输入环节负责收集信息，计算环节负责思考、分析、决策、规划，输出环节负责执行动作，三个环节相互配合，才让智能台灯拥有了定时、调光的神奇功能。 三、拓展延伸：小组讨论+动手实践（10分钟） 1.集思广益，小组讨论（3分钟） 接下来我们进入小组交流环节，请大家结合今天学到的知识，找一个自己熟悉的智能系统，比如智能手表、扫地机器人、自动门禁、空调等，小组内互相说一说，这个系统的计算环节包含哪些操作，是怎么实现功能的。给大家3分钟时间，每组推选一名代表，稍后分享成果。 （学生小组讨论，教师巡视指导） 好，时间到。老师简单点评大家的分享，很多同学都精准找到了设备的计算逻辑。比如智能手表计步，输入是身体的震动感应，计算环节分析、统计步数，最终输出显示步数，完全符合我们今天学到的计算原理。 2.动手实践，模拟编程（7分钟） 光说不练假把式，接下来我们进行课堂实操，利用模拟实验系统，完成智能台灯“一键阅读定时”功能的模拟验证。大家对照任务单，首先明确功能要求：台灯设置6个亮度挡位，对应从关灯到最亮。按下专属按钮后，启动一键阅读定时模式，按照固定流程工作：开灯、亮度调至5挡、等待5秒、亮度调至1挡、等待376秒、最后关灯。 大家自主操作实验系统，按照步骤编写程序，验证功能是否可以正常实现。操作完成的同学，尝试发挥自己的创意，设计一个智能台灯的全新工作模式，比如夜间护眼模式、短时休息模式等，记录下新功能、工作流程和控制要点。 （学生自主实操，教师答疑解惑，指导学生创意设计） 老师看到大部分同学都完成了基础模拟任务，不少同学的创意模式也非常新颖，有的同学设计了疲劳提醒模式，有的设计了自动调光模式，非常贴合我们的学习需求，大家的创新能力都很棒。 四、课堂小结（2分钟） 我们一起来快速回顾本节课的重点内容。第一，信息系统中的计算是广义的概念，是输入信息按规则转换的全过程，和数学单纯的算数完全不同。第二，系统工作分为输入、计算、输出三大环节，其中计算环节是核心。第三，计算环节有三大关键作用：分析处理数据、选择决策流程、精准调节设备。最后，我们通过动手实践，模拟了智能台灯的定时功能，也尝试了自主创新设计，大家不仅学会了知识，还提升了实操和创新能力。 五、作业布置（1分钟） 1.基础作业：回家观察家里任意一个智能设备，手写记录它的输入、计算、输出三个环节，重点标注计算环节的具体操作。 2.拓展作业：完善课堂上设计的智能台灯新工作模式，补全程序设计思路，下节课带来和全班同学分享交流。 六、板书设计 系统的计算环节 1.广义计算：输入信息→按规则→转换新形式（≠数学计算） 2.系统三环节：输入→计算（核心）→输出 3.计算环节三大作用 ①分析、处理输入数据 ②选择、决策工作流程 ③精准调节、控制设备 4.实践：智能台灯一键定时+创意设计 观看 思考；表达 学习 学习 学习 交流表达 操作实践 了解 操作练习 交流；分享 创设趣味的学习情境，更能激发学生的兴趣； 培养表达能力 培养倾听习惯 增加知识面 拓展知识面 培养归纳总结能力 学生利用自主探究、小组合作、实践操作的方法去解决问题；师生直观演示更具说服力，加深印象。 培养倾听习惯 培养动手能力 培养表达能力
教 学 反 思 本节课以学生熟悉的智能台灯生活情景导入，贴合六年级学生的生活认知，能够快速激发学生的学习兴趣，有效降低了抽象知识的学习难度。课堂中通过案例拆解、小组讨论、动手实操、创意设计的分层教学模式，层层递进落实核心知识点，既夯实了学生的理论基础，又锻炼了学生的计算思维和数字化实践能力，贴合信息科技核心素养的培养要求。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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