资源简介

义务教育教科书·信息科技
六年级上册
教学设计汇编
（全三单元·单元教学设计3篇＋课时教学设计12篇）
第一单元 走进智能新生活
第二单元 智能家居细分析
第三单元 智能控制更便捷
学校：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
教师：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
目　　录
1．第一单元 走进智能新生活·单元教学设计
2．第1课 认识身边的系统·课时教学设计
3．第2课 系统的工作过程·课时教学设计
4．第3课 系统的输入输出·课时教学设计
5．第4课 系统的计算环节·课时教学设计
6．第二单元 智能家居细分析·单元教学设计
7．第1课 智能家居拆分与组合·课时教学设计
8．第2课 智能家居的信息系统·课时教学设计
9．第3课 计算机智能控制系统·课时教学设计
10．第4课 智能灯光系统的设计·课时教学设计
11．第三单元 智能控制更便捷·单元教学设计
12．第1课 认识系统中的控制·课时教学设计
13．第2课 系统中的闭环控制·课时教学设计
14．第3课 系统控制中的反馈·课时教学设计
15．第4课 系统的优化与调整·课时教学设计
信息科技学科“三分之二思维型学科实践”单元教学设计
教学基本信息
单元（或主题）名称 第一单元　走进智能新生活
单元（或主题）指导思想与理论依据
一、指导思想 以《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》为根本遵循，落实“科”与“技”并重的课程理念，以发展学生核心素养（信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任）为导向，依托“欢欢的智能新家”真实情境组织“三分之二思维型学科实践”，保证学生用不少于三分之二的课堂时间亲历观察、分析、搭建、设计等学科实践活动，在做中学、用中学、创中学，从“会用智能设备”走向“读懂系统原理”。 二、理论依据 1.素养导向：以四大核心素养为纲，围绕“系统”这一学科大概念组织内容，引导学生从“用系统”走向“懂系统”“析系统”。 2.情境学习理论：依托教材“欢欢搬新家”的真实生活情境，以智能家居为主线贯穿全单元，让学生在真实问题解决中建构系统观念。 3.做中学与具身认知：通过拆解、搭建、联动等可操作活动，把抽象的“系统”“要素”“环节”概念转化为可见、可动、可评的学习任务。 三、解析课标 内容要求（第三学段“过程与控制”模块）：“通过体验和认识身边的过程与控制，了解过程与控制可以抽象为包含输入、计算和输出三个典型环节的系统。”“通过观察身边的系统和设备，知道系统是由多个要素组成的整体，要素之间相互联结、协同工作。” 学业要求：“能识别身边的过程与控制现象，能说出系统的基本组成，初步了解系统中输入、计算、输出三个典型环节的作用，感受自主可控技术对生活的影响。” 【解析】上述条目在本单元具体化为：认识系统的定义与组成要素（第1节）、用“输入—计算—输出”描述系统的工作过程（第2节）、辨析系统的输入与输出（第3节）、理解系统的计算环节（第4节），四节内容完整覆盖“系统组成＋三个典型环节”的内容要求，并对应学业要求中“识别现象、说出组成、了解环节作用”三级表现。 【设计说明】本单元是“过程与控制”大概念的起始单元，承担着从“零散现象”到“系统观念”的认知奠基任务，为后续单元的闭环控制、反馈与优化埋下伏笔。
单元（或主题）教学目标
一、单元整体目标 以“欢欢的智能新家”为情境主线，通过观察、分析、搭建、设计四类学科实践活动，达成以下目标： 1.能结合智能门锁等实例说出系统的定义与组成要素，列举身边系统的要素并说明其作用，形成“整体大于部分之和”的信息意识； 2.能用“输入—计算—输出”三个典型环节描述身边系统的工作过程，发展初步的计算思维； 3.能针对真实生活需求设计简单的智能家居系统方案，提升数字化学习与创新能力； 4.能在中外智能家居技术对比中感受自主可控技术的重要，萌发信息社会责任。 二、单元整体目标与课时目标的关系图示 单元总目标：建立系统观念——理解系统由要素联结构成、具有特定功能，能用“输入—计算—输出”分析身边的系统 ├─ 第1节　认识身边的系统：能说出系统定义与四要点；列举智能门锁至少4个组成模块并说明作用；能判断一个对象是不是系统并说明理由　【信息意识、计算思维】 ├─ 第2节　系统的工作过程：能用“输入—计算—输出”描述智能门锁的工作过程；能用流程图表示至少1个身边系统的工作过程　【计算思维】 ├─ 第3节　系统的输入输出：能识别常见系统输入与输出的信息形式；输入/输出设备分类连线正确率不低于80%；能为指定系统设计输入输出方案　【信息意识、数字化学习与创新】 └─ 第4节　系统的计算环节：能说清计算环节的中枢作用；能通过对比实验归纳“规则不同则输出不同”；能解释智能设备“聪明”的原因　【计算思维、信息社会责任】 【设计说明】四课时目标呈“是什么—怎么工作—两端细节—中枢核心”的递进关系，合起来完整覆盖课标内容要求；每条目标均可通过填表、连线、流程图、闯关答题等任务直接观测与评价。
单元（或主题）教学背景分析
一、教学内容分析 本单元是教材开篇单元，对应课程标准第三学段“过程与控制”模块。教材以熊猫欢欢搬入智能新家为情境，依次展开四个主题：认识身边的系统（系统的定义与组成要素）、系统的工作过程（输入—计算—输出）、系统的输入输出（信息的采集与呈现）、系统的计算环节（规则与处理）。全单元把抽象的“系统”概念锚定在智能门锁、智能照明、自动窗帘等学生可感知的智能家居场景中，承担着建立“系统观念”的奠基功能，是第二单元“智能家居细分析”、第三单元“智能控制更便捷”的概念基础。 二、课时分配 第1课时：认识身边的系统——系统的定义、组成要素与联动（教材第2～7页）； 第2课时：系统的工作过程——输入、计算、输出三个典型环节（教材第8～13页）； 第3课时：系统的输入输出——输入/输出设备与信息形式（教材第14～22页）； 第4课时：系统的计算环节——规则、判断与智能决策（教材第23～30页）。 三、学情分析 六年级学生对智能门锁、智能音箱等设备有丰富的生活体验，但认知停留在“会用”层面，未曾从“系统”角度审视；该学段学生抽象逻辑思维开始发展，能借助具体事例理解概念，但自主归纳“要素—结构—功能”关系仍有困难，需借助类比（乐队）、拆解（门锁模块图）和搭建（互动工具）三级支架。
单元导览活动设计
一、你敢挑战吗 欢欢搬进了智能新家：门锁会“认人”，灯光会“看天色”，窗帘会“自己动”。你敢接受挑战吗——当一名“智能家居系统分析师”：拆开这些聪明设备的“脑袋”，弄清它们由哪些要素组成、怎样协同工作，最后为自己家设计一套独一无二的智能系统！ 二、你需要学哪些知识 第一单元　走进智能新生活 ├─ 第1节　认识身边的系统（是什么：要素＋结构→功能） ├─ 第2节　系统的工作过程（怎么动：输入—计算—输出） ├─ 第3节　系统的输入输出（两端：信息的进与出） └─ 第4节　系统的计算环节（中枢：规则与判断） 三、期望你学会什么 1.通过观察智能门锁等实例，学会说出系统的定义与组成要素，形成“整体大于部分之和”的信息意识； 2.通过分析系统工作过程，学会用“输入—计算—输出”描述身边系统，形成初步的计算思维； 3.通过设计自己的智能家居系统，学会把系统观念用于解决真实问题，形成数字化学习与创新能力； 4.通过对比中外智能家居技术，感受自主可控的重要，萌发信息社会责任。 四、给你支招 1.学概念有口诀：“要素多、有联结、成整体、有功能”——四步判断是不是系统；2.每节课先找“生活中的例子”再看书上的定义，从具体到抽象更容易懂；3.善用配套互动工具“系统搭建实验室”，动手搭一搭比背定义记得牢；4.每课末尾的“课堂小结大闯关”是自查神器，闯不过去的题回头再看对应页码。
信息科技学科“三分之二思维型学科实践”学时课教学设计
课题 第一单元第一节　认识身边的系统 课时 1课时（40分钟）
一、教材分析 本课是义务教育教科书《信息科技》六年级上册第一单元“走进智能新生活”的第1节（教材第2～7页），是“过程与控制”模块的起始课。教材以熊猫欢欢搬入智能新家、体验智能门锁为情境，通过“乐队”类比引出系统的概念，给出系统的定义（系统是由多个要素以一定结构联结而成的具有特定功能的整体），并以智能门锁的六大模块（控制器、摄像头、键盘、指纹、电源、驱动模块）为例剖析系统的组成要素，进而通过智能照明系统说明要素间的“联动”，最后以“想一想、说一说、试一试”三个栏目引导学生从辨别、列举走向设计。 本课对应《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》第三学段（5～6年级）“过程与控制”模块内容要求：“通过体验和认识身边的过程与控制，了解过程与控制可以抽象为包含输入、计算和输出三个典型环节的系统”“知道系统是由多个要素组成的整体，要素之间相互联结、协同工作”；学业要求“能识别身边的过程与控制现象，能说出系统的基本组成”。本课建立的“系统观念”是后续三节及第二、三单元学习的概念基石。
二、学情分析 六年级学生生活中普遍接触过智能门锁、智能音箱、扫地机器人等设备，对“智能”有丰富的感性体验，但仅停留在“会用、觉得神奇”的层面，从未把设备当作“系统”来审视。该年龄段学生正处在由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键期，能够借助类比理解抽象概念，但独立归纳“要素—结构—功能”三者关系存在困难，易犯两类错误：一是把“多个东西堆在一起”误认为系统（思维障碍点）；二是只关注看得见的功能，忽略要素间的联结与协同（发展点）。因此本课以“乐队”类比、门锁模块拆解、互动搭建三级支架帮助学生跨越从“堆叠”到“系统”的认知鸿沟。
三、教学目标 ★1.信息科技学科素养（信息意识）：能结合智能门锁、乐队等实例，完整说出系统的定义及四个要点（①系统是一个整体；②系统具有特定功能；③系统由若干要素构成；④要素之间相互联结、协同工作），并能用口诀“要素多、有联结、成整体、有功能”复述。 2.科学思维（模型建构能力）：能列举智能门锁系统的至少4个组成模块并说明各自作用，能把“要素—联结—功能”模型迁移到智能照明系统，画出要素联动示意。 ★3.探究实践（推理论证能力）：能运用系统四要点对“零散摆放的电子元件是不是系统”等3个以上实例作出判断并说明理由，判断正确并能讲清依据。 4.态度责任（数字化学习与创新）：能仿照教材自动窗帘系统案例，独立设计一个智能家居系统并完成“系统名称—系统功能—组成要素—作用说明”设计表，要素不少于3个且作用说明与功能匹配。
四、教学重点 1.理解系统的定义，掌握系统的四个要点（整体、特定功能、若干要素、要素联结协同）。 2.能剖析智能门锁等身边系统的组成要素及其作用，理解要素间的联动产生功能。
五、教学难点 1.区分“要素的简单堆叠”与“要素以一定结构联结成系统”，能用系统四要点对具体实例作出判断并论证。 2.把“要素—联结—功能”的系统观念迁移应用到新情境，自主完成智能家居系统设计。
六、教学准备 教师：多媒体课件《认识身边的系统》、智能门锁模块卡片一套、互动教学工具“系统搭建实验室”（HTML，教师机演示用）、课堂小结大闯关（HTML）、板书磁贴（要素、联结、功能、系统词条）。
学生：每人一台可打开本地HTML文件的计算机（预装互动工具与闯关工具）、练习本、笔。
七、教学活动设计 深度思考
环节一：情境导入——欢欢的新家门锁（5分钟） 1.教师播放情境：欢欢搬新家，只要往门前一站，智能门锁“嘀”一声就开了，再也不怕忘带钥匙。提问：智能门锁为什么会帮欢欢开门？ 2.学生自由猜想，教师小结并揭示课题：智能门锁是一个系统。板书课题“认识身边的系统”。 【设计意图】以教材“欢欢搬新家”情境开篇，用学生熟悉又好奇的人脸识别开门制造认知冲突——“门锁怎么会认人？”，激发探究欲望，自然引出“系统”概念，落实情境创设与问题驱动。 环节二：类比建构——从乐队到系统（8分钟） 1.教师呈现乐队演奏图：乐手用不同乐器、在指挥统一指挥下演奏出和谐音乐。提问：如果只有一堆乐器和乐手各自乱奏，能成乐队吗？ 2.师生共同归纳：系统就像一支乐队，把多个要素以一定结构联结，形成特定功能。教师板书“要素—联结—功能”。 3.教师引导回到智能门锁：门锁由哪些“乐手”组成？呈现门锁模块图（摄像头、键盘、指纹、控制器、电源、驱动模块），学生说出各模块作用，教师点拨：这些模块就是子系统或模块，功能各异、协同工作。 4.师生共同提炼系统的定义及四要点，教师教口诀：“要素多、有联结、成整体、有功能”。学生齐读两遍。 【设计意图】借助“乐队”这一学生可感的类比搭建认知支架，把抽象的系统定义具象化；再由乐队迁移回智能门锁，完成“具体—抽象—具体”的双向建构；口诀浓缩四要点，降低记忆负荷，为后续判断题提供思维工具。 环节三：探究实践——系统搭建实验室（12分钟） 1.学生在各自电脑上打开互动工具“系统搭建实验室”，完成两项任务：①把六大模块正确联结组装智能门锁系统，搭好后观察“人脸识别开门”动画；②完成“它是系统吗”判断挑战（如：零散摆放的电子元件、一支乐队、一堆沙子）。 2.教师巡视，对把“堆叠”误判为“系统”的学生个别追问：“这些要素之间联结了吗？有共同功能吗？” 3.全班共议：零散电子元件为什么不是系统？（要素没有联结、没有形成特定功能）教师顺势讲解“系统的联动”：以智能照明系统为例——人体感应装置检测到有人→传递信息给控制装置→控制装置让智能灯打开，要素间相互传递信息、产生联动。 【设计意图】用可操作的互动工具把“要素堆叠≠系统”这一易错点变成学生的亲手发现，符合具身认知规律；正例反例对比判断深化对“联结”与“协同”的理解；联动案例为第2节“输入—计算—输出”埋下伏笔，体现单元整体设计。 环节四：集思广益——我身边的系统（6分钟） 1.小组活动（2人一组）：找一找身边的系统，填写教材第6页表格“系统—功能—组成要素”，每组至少写2个（如：交通信号灯系统、自行车、学校广播系统）。 2.两组代表汇报，全班用系统四要点“质检”：它是要素堆叠还是系统？ 【设计意图】把概念拉回学生生活，通过“找—填—说—评”完成知识的第一次迁移应用；同伴互评用刚学的四要点作评价标准，实现教学评一致。 环节五：创意表达——设计我的智能家居系统（6分钟） 1.教师示范教材案例“自动窗帘系统”（光照感应模块、窗帘驱动模块、智能家居控制模块及各模块作用说明）。 2.学生独立设计“我的智能家居系统”，填写设计表（系统名称、系统功能、组成要素、作用说明），要求要素不少于3个。教师选取1～2份有创意的作品投屏点评。 【设计意图】从“分析别人的系统”走向“设计自己的系统”，完成知识的高阶迁移与创新应用，呼应单元大任务“智能家居系统分析师”，同时产出可视化的过程性评价证据。 环节六：总结闯关——课堂小结大闯关（3分钟） 1.师生用口诀共同回顾：要素多、有联结、成整体、有功能。 2.学生在各自电脑上打开“课堂小结大闯关”HTML完成答题，系统即时反馈对错与解析，教师根据答题情况再次强调易错点。 【设计意图】口诀回扣强化记忆主线；即时反馈的闯关答题让每名学生获得个性化的达标检测数据，教师据此精准补救，实现“以评促学”。
八、板书设计 认识身边的系统 （乐队图：乐手＋指挥 → 和谐音乐） 要素 ──相互联结──→ 整体 ──协同工作──→ 特定功能 （摄像头、键盘、指纹、控制器、电源、驱动）→ 智能门锁 → 认人开门 ★口诀：要素多　有联结　成整体　有功能 【说明】板书以“要素—联结—整体—功能”图示为主线，左侧贴乐队类比图，右侧贴门锁六模块磁贴，中间箭头体现“联结”，底部口诀收拢，图文结合、文字精炼。
九、作业设计 基础作业（必做）：完成教材第7页“我的智能家居系统”设计表（课堂未完成部分课后补全），下节课小组内分享。 实践作业（必做）：回家观察一件家用电器（如洗衣机、微波炉），用“要素—联结—功能”三栏表记录它的组成要素，并判断它是不是系统，写出理由。 拓展作业（选做）：与家长讨论：家里的智能设备之间可以怎样“联动”？试着设计一条联动规则（如：开门→玄关灯亮），画出示意图。
十、AI预期数据 1.系统搭建实验室：预计90%以上学生能在5分钟内完成门锁六模块搭建；“它是系统吗”判断挑战首次正确率预计约75%，经追问讲解后二次正确率达95%。 2.课堂小结大闯关：预计班级平均得分率85%以上；易错题预计集中在“要素堆叠是不是系统”类判断题与“模块—作用”连线题，教师据此当堂补救。
十一、教学反思
信息科技学科“三分之二思维型学科实践”学时课教学设计
课题 第一单元第二节　系统的工作过程 课时 1课时（40分钟）
一、教材分析 本课是义务教育教科书《信息科技》六年级上册第一单元“走进智能新生活”的第2节（教材第8～13页）。教材以欢欢站上智能体脂秤、看到体重、体脂率、BMI等信息为情境，先“拆开”体脂秤认识三个组成模块（传感器、控制板、显示屏），再用方框图描述各模块的作用及相互联系，进而归纳出系统的工作过程可以归纳为输入、计算、输出三个典型环节；最后“做一做”栏目引导学生用重量传感器套件、Arduino UNO控制器和OLED显示屏模拟体重秤的称重功能，并分析其工作环节。 本课对应《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》第三学段（5～6年级）“过程与控制”模块内容要求：“通过体验和认识身边的过程与控制，了解过程与控制可以抽象为包含输入、计算和输出三个典型环节的系统”；学业要求“初步了解系统中输入、计算、输出三个典型环节的作用”。第1节学生已认识系统由要素联结构成，本课进一步回答“要素是怎样协同工作的”，是从“静态组成”走向“动态过程”的关键一课，为第3节细究输入输出、第4节剖析计算环节奠定基础。
二、学情分析 通过第1节学习，学生已能说出系统的定义与四要点，能列举智能门锁的组成模块，具备“要素—联结—功能”的初步认识。但要素之间“怎样协同工作”对学生而言仍是黑箱。本课的思维障碍点：一是把“输入”窄化为“插电、按键”等具体动作，不理解数据、信息也是输入；二是画方框图时容易把箭头方向画反，混淆“信息流动方向”与“电流方向”。发展点：学生在数学、科学课上已有用流程图表示步骤的经验，可迁移到用方框图表示系统工作过程，实现图示建模能力的提升。
三、教学目标 ★1.信息科技学科素养（信息意识）：能结合智能体脂秤实例，说出系统工作过程的三个典型环节（输入、计算、输出），并能指出体脂秤中各环节对应的模块与信息（输入：体重、身高等数据；计算：处理生成体脂率、BMI；输出：屏幕显示结果）。 2.科学思维（模型建构能力）：能用“方框＋箭头”的方框图描述至少1个身边系统的工作过程，方框标注模块名称，箭头正确表示信息流动方向。 ★3.探究实践（获取和处理信息、基于证据得出结论）：能分析“做一做”模拟体重秤实验的硬件组成，正确填写体重秤“输入—计算—输出”方框图（重量传感器→Arduino控制板→OLED显示屏），归纳三环节的作用。 4.态度责任（数字化学习与创新）：能把“输入—计算—输出”模型迁移到智能音箱、交通信号灯等新系统，与同伴完整说清楚其工作过程，表达准确、有条理。
四、教学重点 1.理解系统的工作过程可以归纳为输入、计算、输出三个典型环节，知道各环节的作用。 2.学会用方框图描述系统的工作模式（方框表示模块，箭头表示信息流动方向）。
五、教学难点 1.理解输入、输出不仅是看得见的设备，更是数据、指令、信号等信息形式。 2.能把“输入—计算—输出”模型正确迁移到新系统，画出信息流向正确的方框图。
六、教学准备 教师：多媒体课件《系统的工作过程》、智能体脂秤（或体重秤）实物一台、互动教学工具“工作过程探秘”（HTML）、课堂小结大闯关（HTML）、方框图磁贴（输入、计算、输出词条与箭头）。
学生：每人一台可打开本地HTML文件的计算机（预装互动工具与闯关工具）、练习本、笔。
七、教学活动设计 深度思考
环节一：情境导入——体脂秤怎么知道我的身体秘密？（5分钟） 1.教师出示智能体脂秤（或图片），请一名学生扮演欢欢“站上去”：显示屏上出现体重、体脂率、BMI。提问：体脂秤是怎么知道这些信息的？ 2.学生自由猜想，教师引导回顾上节口诀（要素多、有联结、成整体、有功能），追问：这些要素是怎样一步步协同工作的？揭示课题“系统的工作过程”。 【设计意图】以上节课的知识为锚点，用真实的体脂秤制造“黑箱”悬念——看得见结果、看不见过程，激发拆解探究的欲望；复习口诀实现旧知新用，体现单元内容的连续性。 环节二：拆解探究——体脂秤里的三个模块（8分钟） 1.教师“拆开”体脂秤（课件动画）：认识三个模块——传感器（测量体重、人体电阻等数据）、控制板（接收数据、计算生成BMI）、显示屏（显示结果）。 2.教师介绍方框图：用方框和文字表示模块名称，用箭头表示各模块之间的联系或信息流动方向。师生共同画出：传感器→控制板→显示屏。 3.教师追问：欢欢的体重、身高等数据是从哪儿“进”来的？结果是从哪儿“出”去的？引导归纳：系统的工作过程可以归纳为输入、计算、输出三个典型环节，板书三环节。 【设计意图】先拆后画再归纳，经历“实物—图示—概念”三级抽象；方框图是本课的思维工具，教师示范要素与箭头的规范画法，为学生独立建模扫清障碍。 环节三：探究实践——工作过程探秘（12分钟） 1.学生在各自电脑上打开互动工具“工作过程探秘”，完成两项任务：①“排一排”——把体脂秤的三个模块拖到输入、计算、输出对应位置，排对后观看工作动画；②“归一归”——把体重数据、按键指令、显示结果、计算规则等信息卡片归入三个环节。 2.教师巡视，重点追问把“按键”当成唯一输入的学生：“欢欢的体重数据需要按键吗？它是怎么进入系统的？” 3.全班共议：输入可以是数据、指令、信号；输出可以是显示结果、动作。教师完善板书。 【设计意图】用可操作的归类任务击破“输入＝按键”的思维障碍点；动画演示把抽象的信息流动可视化；归类数据的整理与分析过程正是探究实践素养的落地。 环节四：集思广益——说一说身边系统的工作过程（6分钟） 1.小组活动（2人一组）：完成教材第11页“说一说”——找一个熟悉的系统（如洗衣机、智能音箱、交通信号灯），说一说它的工作过程，并在练习本上画出方框图。 2.两组代表上台用磁贴摆出方框图并讲解，全班检查：箭头方向画对了吗？输入是数据还是动作？ 【设计意图】把三环节模型迁移到学生自选系统，完成第一次迁移应用；用磁贴公开建模便于全班检验信息流向，实现教学评一致。 环节五：创意表达——分析模拟体重秤的工作环节（6分钟） 1.教师介绍教材第12～13页“做一做”：用重量传感器套件、Arduino UNO控制器、OLED显示屏可以模拟体重秤的称重功能。 2.学生独立分析并完成教材第13页方框图：输入（重量传感器采集重量数据）→计算（Arduino控制板处理）→输出（OLED显示屏显示体重）。教师选取典型答案投屏点评。 【设计意图】把课本习题转化为建模任务，从“说别人的系统”走向“规范表达实验系统”，答案可观测可评价，直接呼应教学目标3。 环节六：总结闯关——三环节口诀与答题（3分钟） 1.师生共同回顾口诀：“进得来、算得清、出得去”——输入、计算、输出。 2.学生在各自电脑上打开“课堂小结大闯关”HTML完成答题，系统即时反馈对错与解析，教师根据答题情况再次强调易错点。 【设计意图】口诀“进得来、算得清、出得去”用口语化表达固化三环节；即时反馈让每名学生获得达标检测数据，教师据此精准补救。
八、板书设计 系统的工作过程 输入 ──→ 计算 ──→ 输出 （体重、身高等数据）（控制板处理信息）（显示体脂率、BMI） 方框图：［传感器］→［控制板］→［显示屏］ ★口诀：进得来　算得清　出得去 【说明】板书以“输入—计算—输出”流程图为主线，上行写三环节、下行对应体脂秤实例，中间用方框图标明三模块与信息流向，底部口诀收拢，图示为主、文字精炼。
九、作业设计 基础作业（必做）：完成教材第13页“做一做”第4题方框图（课堂未完成部分课后补全），下节课小组内分享。 实践作业（必做）：观察家里的一件电器（如电饭煲、空调），用“输入—计算—输出”方框图画出它的工作过程，标出每个环节的信息。 拓展作业（选做）：查一查资料：Arduino 是什么？它能做什么？用一两句话写下来，下节课分享。
十、AI预期数据 1.工作过程探秘：预计90%以上学生能正确排出体脂秤三模块顺序；“归一归”首次正确率预计约80%，易错点是把“按键指令”当作唯一输入、把“计算规则”误归为输入，经讲解后二次正确率达95%。 2.课堂小结大闯关：预计班级平均得分率85%以上；易错题预计集中在“输入/输出信息形式判断”类选择题，教师据此当堂补救。
十一、教学反思
信息科技学科“三分之二思维型学科实践”学时课教学设计
课题 第一单元第三节　系统的输入输出 课时 1课时（40分钟）
一、教材分析 本课是义务教育教科书《信息科技》六年级上册第一单元“走进智能新生活”的第3节（教材第14～22页）。教材以欢欢家的自动豆浆机为情境，先讲“系统的输入”：按下功能键，豆浆机获取“制作免滤豆浆”的指令，进而说明输入还可以是手势、声音、光线、系统内的数据变化等形式，并引出传感器——一种能将感知到的外界信息转换成电信号并输入系统的检测装置（如电视机的红外线传感器、空调的温度传感器、洗衣机的水位传感器、扫地机器人的激光测距传感器）；再讲“系统的输出”：输出是系统呈现结果的环节，可以是一个信号、一个动作或一个计算结果，常见输出有发光、发热、发声、转动电动机等，一个系统可以有多种输入，也可以有多种输出。“做一做”栏目引导学生设计点歌模拟系统：输入歌曲序号，输出对应的歌曲。 本课对应《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》第三学段（5～6年级）“过程与控制”模块内容要求：“通过体验和认识身边的过程与控制，了解过程与控制可以抽象为包含输入、计算和输出三个典型环节的系统”；学业要求“初步了解系统中输入、计算、输出三个典型环节的作用”。第2节学生已建立“输入—计算—输出”整体模型，本课对模型的“两端”进行细化剖析，是从整体认识走向局部深究的一课，为第4节理解计算环节做好铺垫。
二、学情分析 学生已掌握“输入—计算—输出”三环节模型，能画出简单系统的方框图。生活中学生天天与遥控器按键、语音助手打交道，对输入输出有丰富的感性经验。本课的思维障碍点：一是只知道“按键输入”，想不到声音、光线、网络数据也是输入；二是容易把“传感器”和“输出设备”混淆（如认为温度传感器是“输出温度”）；三是分不清“输出动作”与“输出结果信息”。发展点：通过分类、连线等游戏化任务，学生能主动发现输入输出的多样性，归纳“传感器＝系统的‘感觉器官’”这一形象模型。
三、教学目标 ★1.信息科技学科素养（信息意识）：能说出系统的输入有按键、手势、声音、光线、数据变化等多种形式，输出可以是信号、动作或计算结果，知道一个系统可以有多种输入和多种输出。 2.科学思维（模型建构能力）：能建立“传感器是系统的感觉器官”的模型，解释传感器“感知外界信息→转换成电信号→输入系统”的作用。 ★3.探究实践（获取和处理信息）：能完成常见家用电器与传感器名称、作用的分类连线，正确率不低于80%；能正确判断教材“说一说”中各系统的输入与输出。 4.态度责任（数字化学习与创新）：能仿照点歌模拟系统，为一个自选系统设计输入与输出方案（输入什么、输出什么），方案合理、表述清楚。
四、教学重点 1.知道系统输入的多种形式（按键、手势、声音、光线、数据等），理解传感器的作用。 2.知道系统输出的多种形式（信号、动作、计算结果），能判断常见系统的输入与输出。
五、教学难点 1.区分输入设备（传感器）与输出设备，理解传感器“感知—转换—输入”的工作方式。 2.为真实需求设计合理的输入输出方案，做到输入能获取必要信息、输出能实现系统功能。
六、教学准备 教师：多媒体课件《系统的输入输出》、互动教学工具“输入输出分类站”（HTML）、课堂小结大闯关（HTML）、传感器实物或图片（红外线传感器、温度传感器）、板书磁贴。
学生：每人一台可打开本地HTML文件的计算机（预装互动工具与闯关工具）、练习本、笔。
七、教学活动设计 深度思考
环节一：情境导入——一杯豆浆的秘密（5分钟） 1.教师讲述欢欢家的故事：把水和黄豆放进自动豆浆机，按下“免滤豆浆”键，再按“开始/取消”键，不一会儿香浓的豆浆就做好了。提问：豆浆机是怎么“知道”要做哪种豆浆的？ 2.学生回答“按了按键”，教师追问：除了按键，还有没有别的办法让机器知道我们的想法？揭示课题“系统的输入输出”。 【设计意图】从学生熟悉的生活场景切入，“怎么让机器知道我们的想法”这一问题直击“输入”的本质——获取指令和数据；追问“还有别的办法吗”为输入形式的多样性埋下伏笔。 环节二：认识输入——系统的“感觉器官”（8分钟） 1.师生共同分析：豆浆机通过按键获取“制作免滤豆浆”的指令——系统在输入环节获取指令和数据，作为判断和进行下一步的条件。 2.教师举例拓展：智能录音笔接收语音数据、识别后生成文本；自动对时时钟从网络获取时间数据——输入还可以是手势、声音、光线、系统内的数据变化。 3.教师出示传感器图片：人通过感觉器官感知外界，智能家居系统通过传感器感知外界——传感器是一种检测装置，能将感知到的外界信息转换成电信号，并输入系统。结合教材表格认识四种家用电器里的传感器。 【设计意图】“感觉器官”类比把传感器的作用形象化，化解抽象概念；教材表格中的四个实例（红外线、温度、水位、激光测距）覆盖不同感知对象，帮助学生建立“感知对象—传感器”的对应观念。 环节三：探究实践——输入输出分类站（12分钟） 1.学生在各自电脑上打开互动工具“输入输出分类站”，完成两项任务：①“连一连”——把家用电器与它的传感器、作用正确连线；②“分一分”——把发光、发热、发声、转动、显示、语音等卡片归入“输入形式”或“输出形式”。 2.教师巡视，对混淆“传感器”与“输出设备”的学生追问：“温度传感器是把温度‘告诉’空调，还是把冷气‘送’出来？” 3.全班共议：传感器负责“感知输入”，电动机、显示屏、喇叭负责“呈现输出”；输出可以是信号、动作或计算结果，一个系统可以有多种输入、多种输出。 【设计意图】分类与连线任务直击“传感器与输出设备混淆”这一障碍点，让学生在纠错中建构概念；共议环节用“告诉/送出”的生活化语言固化两端的分工。 环节四：集思广益——教材“说一说”（6分钟） 1.小组活动（2人一组）：完成教材第20页“说一说”——判断监控摄像头、ETC收费站、体温计这些系统的输入分别是什么；电子琴、吹风机、打印机的输出分别是什么。 2.两组代表汇报，全班用“输入是获取信息、输出是呈现结果”的标准互评。 【设计意图】教材习题直指本课核心概念，六个生活化系统覆盖面广；互评标准来自课文本源，帮助学生形成稳定的判断依据。 环节五：创意表达——设计点歌模拟系统（6分钟） 1.教师介绍教材第20～22页“做一做”：点歌模拟系统——输入想要点播歌曲的序号，系统输出对应的歌曲（1.春天在哪里　2.小跳蛙　3.一闪一闪亮晶晶）。 2.学生完成“过程描述”：键盘输入1时，计算机播放《春天在哪里》……并仿照此设计一个自己的系统（如“智能点餐机”），写出输入与输出。教师选取有创意的方案投屏分享。 【设计意图】“输入序号→输出歌曲”是输入输出最直观的映射模型；自主设计环节实现从分析到创造的跃升，呼应单元大任务。 环节六：总结闯关——口诀与答题（3分钟） 1.师生共同回顾口诀：“传感输入看得见，信号动作是输出”。 2.学生在各自电脑上打开“课堂小结大闯关”HTML完成答题，系统即时反馈对错与解析，教师根据答题情况再次强调易错点。 【设计意图】口诀浓缩两端概念；闯关数据即时可见，教师据此对“传感器判断”类易错题精准补救。
八、板书设计 系统的输入输出 输入（获取指令和数据）──→ 系统 ──→ 输出（呈现结果） 按键·手势·声音·光线·数据　　　　发光·发热·发声·转动·显示 传感器＝系统的“感觉器官”：感知信息→转成电信号→输入系统 ★一个系统可以有多种输入，也可以有多种输出 【说明】板书以双向箭头图为主轴，左侧列输入形式、右侧列输出形式，中间突出传感器的“感觉器官”模型，底部点出“多种输入、多种输出”的结论，结构清晰、对比鲜明。
九、作业设计 基础作业（必做）：完成教材第20页“说一说”中各系统输入、输出的判断（课堂未完成部分课后补全）。 实践作业（必做）：回家找一找：家里哪些电器里有传感器？它感知的是什么？记录在表格里（电器—传感器名称—感知对象），至少2个。 拓展作业（选做）：设计一台“智能浇花机”：它需要感知什么信息（输入）？它会做什么动作（输出）？画出示意图并标注。
十、AI预期数据 1.输入输出分类站：预计“连一连”正确率85%以上；“分一分”中易错项为“语音提示”“显示画面”被误归为输入，预计首次正确率约75%，讲解后二次正确率达95%。 2.课堂小结大闯关：预计班级平均得分率85%以上；易错题预计集中在“传感器属于输入还是输出”类判断题，教师据此当堂补救。
十一、教学反思
信息科技学科“三分之二思维型学科实践”学时课教学设计
课题 第一单元第四节　系统的计算环节 课时 1课时（40分钟）
一、教材分析 本课是义务教育教科书《信息科技》六年级上册第一单元“走进智能新生活”的第4节（教材第23～29页），是本单元的收官课。教材以欢欢阅读超时、智能台灯“一键阅读定时”功能为情境，先“认识计算”：系统中的“计算”比数学上的计算含义更广，是把“输入”按一定规则转换成另一种形式的过程（如电风扇把挡位转换成电机转速、无人机计算飞行线路、摄像头识别分析人脸信息、机械手臂规划动作和顺序）；再剖析“计算环节的作用”：对输入的数据或信息进行分析和处理、对工作流程进行选择与决策、对控制对象进行操作与调节，并点明计算环节是实施过程与控制的关键环节——过程是工作的步骤和顺序，控制是对对象和环节的调节和操作。“做一做”栏目引导学生模拟智能台灯的“一键阅读定时”功能（开灯→亮度调到5挡→等待→亮度调到1挡→再等待→关灯），并设计一种智能台灯的新工作模式。 本课对应《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》第三学段（5～6年级）“过程与控制”模块内容要求：“通过体验和认识身边的过程与控制，了解过程与控制可以抽象为包含输入、计算和输出三个典型环节的系统”，学业要求“初步了解系统中输入、计算、输出三个典型环节的作用”。前三节已认识系统的组成与三个典型环节，本课聚焦“计算”这一中枢环节，是对单元核心概念的综合与提升，也为第二单元深入智能家居、第三单元学习控制逻辑埋下伏笔。
二、学情分析 学生已掌握“输入—计算—输出”模型，能判断常见系统的输入与输出，对“计算”一词有数学课的前概念。本课的思维障碍点：一是把“计算”窄化为“算数”，不理解挡位转换、人脸识别、线路规划也是计算；二是难以理解“规则”的存在——同样的输入，规则不同则输出不同（如定时时间设为45分钟和30分钟，台灯表现不同）；三是对“过程（步骤和顺序）”与“控制（调节和操作）”两个新词容易混淆。发展点：借助智能台灯这一可感案例，学生能通过调流程、改规则的模拟实验，亲历“规则决定输出”，完成对“计算”概念的扩展重构。
三、教学目标 ★1.信息科技学科素养（信息意识、计算思维）：能说出系统中“计算”的含义——把输入按一定规则转换成另一种形式的过程，并能举出至少2个生活中的计算实例（如挡位转换、人脸识别）。 2.科学思维（模型建构能力）：能说出计算环节的三个作用（分析处理输入信息、选择决策工作流程、操作调节控制对象），并能在智能台灯案例中指出对应表现。 ★3.探究实践（推理论证能力）：能通过“一键阅读定时”流程模拟实验，归纳“规则不同，输出结果不同”，并解释智能设备“聪明”的原因是内置了计算规则。 4.态度责任（数字化学习与创新）：能设计一种智能台灯的新工作模式，写出它的功能、工作的过程与控制要点，步骤顺序合理、可执行。
四、教学重点 1.理解系统中“计算”的广义含义：把输入按一定规则转换成另一种形式的过程。 2.知道计算环节的三个作用，理解计算环节是实施过程与控制的关键环节。
五、教学难点 1.突破“计算＝算数”的前概念，理解规则、决策、调节都属于计算。 2.区分“过程”（工作的步骤和顺序）与“控制”（对对象和环节的调节和操作），并能设计简单的工作模式流程。
六、教学准备 教师：多媒体课件《系统的计算环节》、互动教学工具“计算规则实验室”（HTML）、课堂小结大闯关（HTML）、智能台灯（或台灯图片）、流程卡片一套。
学生：每人一台可打开本地HTML文件的计算机（预装互动工具与闯关工具）、练习本、笔。
七、教学活动设计 深度思考
环节一：情境导入——会提醒休息的台灯（5分钟） 1.教师讲述：欢欢阅读时看入迷了，忘记了老师说的“每次阅读不要超过45分钟”，直到爸爸提醒才发现超时了。如果台灯能提醒他就好了——智能台灯的“一键阅读定时”功能就能做到！ 2.提问：台灯不会说话、不会看表，它是怎么“知道”45分钟到了、还能自动调暗提醒的？揭示课题“系统的计算环节”。 【设计意图】“台灯怎么知道时间到了”的疑问直指计算环节的存在；护眼情境贴近学生生活，自然渗透健康用眼教育，体现学科育人。 环节二：认识计算——不只是算数（8分钟） 1.教师给出定义：系统中的“计算”比数学上的计算含义更广，是把“输入”按一定规则转换成另一种形式的过程。 2.实例辨析（教材图）：电风扇输入挡位、计算后转换成电机转速；无人机计算飞行线路；计算器进行数学运算；摄像头识别并分析人脸信息；机械手臂规划动作和顺序。学生判断：哪些是计算？（全部都是） 3.师生归纳：只要“按规则把输入变成另一种形式”，就是计算——转换、识别、规划、决策都是计算。 【设计意图】用五个跨度极大的实例制造认知冲突，打破“计算＝算数”的前概念；“按规则转换”的定义为后续理解“规则不同输出不同”奠定概念基础。 环节三：探究实践——计算规则实验室（12分钟） 1.教师剖析智能台灯“一键阅读定时”的工作流程：开灯→亮度调到5挡→等待45分钟→亮度调到1挡（提醒）→等待30秒→关灯；指出计算环节的三个作用：①对输入的数据或信息进行分析和处理；②对工作流程进行选择与决策；③对控制对象进行操作与调节。 2.学生在各自电脑上打开互动工具“计算规则实验室”，完成两项任务：①“摆一摆”——把打乱的流程卡按正确顺序排列，让台灯完成定时提醒；②“改一改”——修改定时规则（如45分钟改为20分钟、5挡改为3挡），观察输出结果的变化。 3.全班共议：同样的按键输入，为什么台灯表现不一样了？归纳：规则不同，输出结果不同；智能设备“聪明”，是因为它的计算环节里内置了规则。 【设计意图】“摆流程”对应“过程（步骤和顺序）”，“改规则”对应“控制（调节和操作）”，两个任务让抽象概念可操作；对比实验让学生亲手发现“规则决定输出”，推理论证素养自然落地。 环节四：集思广益——找找身边的计算环节（6分钟） 1.小组活动（2人一组）：完成教材第27页“说一说”——找一个熟悉的系统，分析它的计算环节包括哪些操作、这些操作是如何实现的（如空调：分析温度传感器数据，与设定温度比较，决定启动或停止制冷）。 2.两组代表汇报，全班用“计算三作用”检验：它分析处理了什么？选择了什么流程？调节了什么对象？ 【设计意图】把计算三作用作为分析框架迁移到自选系统，完成概念的第一次综合应用；框架化提问保证汇报聚焦、可评价。 环节五：创意表达——设计智能台灯新工作模式（6分钟） 1.教师提出任务（教材第29页“做一做”第3题）：设计一种智能台灯的新工作模式，写出它的功能、工作的过程与控制要点（如“夜灯模式”：开灯→亮度1挡→等待30分钟→慢慢变暗→关灯）。 2.学生独立设计并用流程卡摆出步骤，教师选取1～2份投屏点评：步骤顺序合理吗？能执行吗？ 【设计意图】从“分析规则”走向“设计规则”，完成本单元最高阶的创新应用，呼应单元大任务“智能家居系统分析师”，产出可视化评价证据。 环节六：总结闯关——单元回顾与答题（3分钟） 1.师生共同回顾口诀：“按规则、会转换，计算环节是大脑”，并串联单元四课：组成→过程→两端→中枢。 2.学生在各自电脑上打开“课堂小结大闯关”HTML完成答题，系统即时反馈对错与解析，教师根据答题情况再次强调易错点。 【设计意图】口诀点出计算环节的中枢地位；单元串联帮助学生形成完整知识结构；闯关数据支撑精准补救。
八、板书设计 系统的计算环节 计算＝把输入按一定规则转换成另一种形式 作用：①分析处理　②选择决策　③操作调节 一键阅读定时：开灯→5挡→等待45分→1挡（提醒）→等待30秒→关灯 ★过程＝步骤和顺序　控制＝调节和操作 【说明】板书以“计算”定义为核心，下挂三个作用与台灯定时流程图，底部对比“过程”与“控制”两个关键词，图文结合、层次分明。
九、作业设计 基础作业（必做）：完成教材第27页“说一说”：分析一个熟悉系统的计算环节（课堂未完成部分课后补全）。 实践作业（必做）：观察家里的一件智能设备，写出它的一条“计算规则”（如：空调——如果室温高于设定温度，就启动制冷），并说说规则改变后输出会怎样变化。 拓展作业（选做）：完善课堂上设计的智能台灯新工作模式，画出完整流程图，下节课与同学分享。
十、AI预期数据 1.计算规则实验室：预计90%以上学生能正确排列定时流程；“改一改”中预计85%的学生能说出“规则不同则输出不同”，少数学生会只改现象不归因规则，需教师追问。 2.课堂小结大闯关：预计班级平均得分率85%以上；易错题预计集中在“下列属于计算的是”类选择题与“过程/控制辨析”类判断题，教师据此当堂补救。
十一、教学反思
信息科技学科“三分之二思维型学科实践”单元教学设计
教学基本信息
单元（或主题）名称 第二单元　智能家居细分析
单元（或主题）指导思想与理论依据
一、指导思想 以《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》为根本遵循，落实“科”与“技”并重的课程理念，以发展学生核心素养（信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任）为导向，在第一单元建立“系统观念”的基础上，依托“欢欢探究智能家居内部奥秘”的真实情境组织“三分之二思维型学科实践”，保证学生用不少于三分之二的课堂时间亲历拆分、归类、建模、设计等学科实践活动，引导学生从“整体感知系统”走向“精细分析系统”，从“读懂系统”走向“设计系统”。 二、理论依据 1.素养导向：以四大核心素养为纲，围绕“系统”学科大概念，运用分解与抽象的计算思维方法分析复杂系统。 2.情境学习理论：以教材“团团家与欢欢家智能家居为何不同”的疑问为起点，让分析活动在真实生活问题中发生。 3.系统科学方法论：通过“拆分—组合—分层”的结构化分析方法，把复杂的智能家居系统转化为可理解、可设计的学习对象，体现“结构决定功能”的系统思想。 三、解析课标 内容要求（第三学段“过程与控制”模块）：“通过观察身边的系统和设备，知道一个大的系统可以分解成若干个子系统，系统的构成具有层次性。”“通过分析典型应用场景，了解计算机可用于实现过程与控制，体会计算机控制的优势，认识到自主可控的系统对国家安全的重要性。” 学业要求：“能对身边的大系统进行分解，说出其子系统及功能；能说出信息系统的基本组成要素；初步了解计算机在控制系统中的重要作用，感受自主可控技术对国家安全的意义。” 【解析】上述条目在本单元具体化为：系统的拆分与组合及层次性（第1节）、信息系统的五要素与工作过程（第2节）、计算机控制系统的原理与优势（第3节）、综合运用系统设计智能灯光系统（第4节），四节内容覆盖“系统分解—信息系统—计算机控制—系统设计”的完整链条，对应学业要求中“分解系统、说出组成、了解计算机作用”三级表现。 【设计说明】本单元是第一单元“系统观念”的深化单元，承担着从“认识系统”到“分析系统”的进阶任务；以“拆分组合→信息系统→计算机控制→设计实践”为主线，为第三单元学习控制、反馈与优化奠定结构分析基础。
单元（或主题）教学目标
一、单元整体目标 以“欢欢探究智能家居”为情境主线，通过拆分、归类、建模、设计四类学科实践活动，达成以下目标： 1.能将智能家居等大系统拆分为若干子系统或模块，说明“子系统不同则系统功能不同”，形成结构化分析系统的信息意识； 2.能用系统层次图表示系统的层次关系，说出信息系统五要素及其工作过程，发展分解与抽象的计算思维； 3.能描述计算机控制系统的基本原理与优势，结合高铁、载人飞船案例理解自主可控的价值，萌发信息社会责任； 4.能综合运用本单元知识完成智能灯光系统的功能分析、子系统划分、层次图与工作流程图设计，提升数字化学习与创新能力。 二、单元整体目标与课时目标的关系图示 单元总目标：学会系统分析——会把大系统拆分为子系统、理解信息系统与计算机控制，能设计简单的智能系统 ├─ 第1节　智能家居拆分与组合：能说出系统可拆分为子系统/模块且子系统不同功能不同；能用系统层次图表示三层结构；能按家庭需求选配子系统　【信息意识、计算思维】 ├─ 第2节　智能家居的信息系统：能说出信息系统五要素（硬件、软件、数据、通信网络、用户）；能用“采集—传输—处理—存储—输出”描述信息系统工作过程并与“输入—计算—输出”对应　【信息意识、计算思维】 ├─ 第3节　计算机智能控制系统：能说出计算机控制系统的定义与原理方框图；能结合实例说明其高效率、高精度、自动化、高可靠性优势；能理解自主可控对国家安全的重要性　【计算思维、信息社会责任】 └─ 第4节　智能灯光系统的设计：能完成智能灯光系统的功能分析、子系统划分、系统层次图与工作流程图；能对设计进行分享与自评　【数字化学习与创新】 【设计说明】四课时目标呈“会拆分—懂信息—明控制—能设计”的递进关系，第4节是对前三节知识的综合运用；每条目标均可通过填表、层次图、方框图、闯关答题等任务直接观测与评价。
单元（或主题）教学背景分析
一、教学内容分析 本单元对应课程标准第三学段“过程与控制”模块，是承上启下的分析型单元。教材以欢欢发现团团家智能家居功能与自己家不同为情境起点，依次展开四个主题：智能家居拆分与组合（系统的分解与层次性）、智能家居的信息系统（五要素与工作过程）、计算机智能控制系统（原理、优势与自主可控）、智能灯光系统的设计（综合运用）。全单元把抽象的系统分析方法锚定在智能家居真实场景中，既是对第一单元“系统观念”的深化，又为第三单元“智能控制更便捷”学习开环、闭环与反馈提供结构分析工具。 二、课时分配 第1课时：智能家居拆分与组合——系统的拆分、组合与层次性（教材第32～37页）； 第2课时：智能家居的信息系统——信息系统五要素与工作过程（教材第38～44页）； 第3课时：计算机智能控制系统——原理、优势与自主可控（教材第45～50页）； 第4课时：智能灯光系统的设计——功能分析、子系统划分与设计实践（教材第51～56页）。 三、学情分析 经过第一单元学习，学生已掌握系统四要点与“输入—计算—输出”模型，能用方框图描述简单系统的工作过程。但面对“智能家居”这样的复杂系统，学生容易把它当作不可分的整体，缺乏“分层拆解”的意识与方法；对软件、数据等看不见摸不着的要素理解困难。教学中需借助层次树拼搭、五要素归类、燃气检测模拟等可视化支架，帮助学生完成从“整体感知”到“结构化分析”的跨越。
单元导览活动设计
一、你敢挑战吗 欢欢发现：团团家的智能家居和自己家的功能不一样！你敢接受挑战吗——当一名“智能家居拆解师”：把庞大的智能家居系统一层层拆开，看看里面藏着哪些子系统；再当一名“智能灯光设计师”，为自己家设计一套会“思考”的灯光系统！ 二、你需要学哪些知识 第二单元　智能家居细分析 ├─ 第1节　智能家居拆分与组合（拆一拆：子系统与层次性） ├─ 第2节　智能家居的信息系统（看一看：五要素与数据之旅） ├─ 第3节　计算机智能控制系统（找一找：系统的神秘助手） └─ 第4节　智能灯光系统的设计（做一做：设计自己的智能系统） 三、期望你学会什么 1.通过拆分智能家居，学会把大系统分解为子系统，形成结构化分析问题的信息意识； 2.通过追踪数据的旅程，学会说出信息系统五要素与工作过程，发展计算思维； 3.通过探秘计算机控制系统，学会用原理方框图说明其工作方式，感受自主可控的价值； 4.通过设计智能灯光系统，学会综合运用系统知识解决真实问题，提升数字化学习与创新能力。 四、给你支招 1.拆系统有口诀：“大系统，拆小块；按需组合功能来”——先想功能，再找子系统；2.画层次图时记住“一层比一层小”，最底层是能直接干活的模块；3.善用每课配套的互动工具，拖一拖、拼一拼，抽象结构变直观；4.每课末尾的“课堂小结大闯关”是自查神器，闯不过去的题回头再看对应页码。
信息科技学科“三分之二思维型学科实践”学时课教学设计
课题 第二单元第一节　智能家居拆分与组合 课时 1课时（40分钟）
一、教材分析 本课是义务教育教科书《信息科技》六年级上册第二单元“智能家居细分析”的第1节（教材第32～37页）。教材以欢欢发现团团家的智能家居与自己家功能不同为情境，引出“智能家居由各类子系统构成，子系统不同则功能不同”的核心观点；继而阐述系统的拆分与组合（大系统可拆分为若干子系统或模块，合理组合可构建不同功能的系统）和系统构成的层次性（复杂系统由简单子系统或模块逐层组合而成）；“说一说”“练一练”引导学生按家庭需求选配子系统并补全系统层次图；“试一试”要求设计智能花园控制系统并画出系统层次图。 本课对应《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》第三学段“过程与控制”模块内容要求：“通过观察身边的系统和设备，知道一个大的系统可以分解成若干个子系统，系统的构成具有层次性”；学业要求“能对身边的大系统进行分解，说出其子系统及功能”。第一单元学生已建立“系统由要素联结构成”的整体观念，本课回答“复杂系统内部是怎样组织的”，是从“整体感知”走向“结构分析”的关键一课，为后续学习信息系统、计算机控制与设计实践提供方法工具。
二、学情分析 学生已掌握系统四要点（要素多、有联结、成整体、有功能）和“输入—计算—输出”模型，能拆解智能体脂秤等简单系统的模块。但智能家居是复杂系统，学生容易把它当作不可分的“黑箱”，缺乏分层拆解的意识；对“子系统”与“模块”的层级区别、层次图中“一层比一层小”的规则理解易混淆。发展点：学生在科学课有过“生物体—系统—器官—细胞”的分层经验，可迁移到系统层次图的学习；按需求选配子系统的任务贴近生活，能激发设计兴趣。
三、教学目标 ★1.信息科技学科素养（信息意识）：能结合智能家居实例，说出大系统可以拆分为若干子系统或模块，子系统不同则系统功能不同，并能举出至少2个“按需组合”的例子（如注重安全选安防子系统、注重娱乐选家庭影院子系统）。 2.科学思维（模型建构能力）：能用系统层次图正确表示一个三层系统结构（如智能家居系统→智能安防预警子系统→电子门锁模块），层级关系与从属关系标注正确。 ★3.探究实践（获取和处理信息、基于证据得出结论）：能根据家庭需求表（消防安全、安全防盗、家庭娱乐等），从备选模块池中合理选配子系统或模块并说明理由，完成教材第35页表格。 4.态度责任（数字化学习与创新）：能为欢欢爸爸设计智能花园控制系统，画出包含至少2个子系统的系统层次图，乐于用系统思想解决真实生活问题。
四、教学重点 1.理解大系统可以拆分为若干子系统或模块，合理组合可构建不同功能的系统。 2.理解系统构成的层次性，学会用系统层次图表示系统的层次关系。
五、教学难点 1.区分“子系统”与“模块”的层级，正确填写三层系统层次图。 2.根据真实家庭需求合理选配子系统，体会“需求决定组合、组合决定功能”。
六、教学准备 教师：多媒体课件《智能家居拆分与组合》、互动教学工具“系统拆分搭建坊”（HTML）、课堂小结大闯关（HTML）、系统层次图磁贴（智能家居、子系统、模块词条）。
学生：每人一台可打开本地HTML文件的计算机（预装互动工具与闯关工具）、练习本、笔。
七、教学活动设计 深度思考
环节一：情境导入——团团家和欢欢家为什么不一样？（5分钟） 1.课件出示教材第32页情境：团团邀请欢欢去家里玩，欢欢发现团团家的智能家居与自己家功能不同。请学生猜一猜：都是智能家居，为什么功能不一样？ 2.教师揭示爸爸的回答：“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。”引出课题“智能家居拆分与组合”。 【设计意图】用教材原情境制造认知冲突——同为智能家居为何功能不同？这一问题直指本课核心概念“子系统决定功能”；回顾第一单元系统观念，实现单元间的自然衔接。 环节二：新知探究一——大系统拆小块（8分钟） 1.教师讲解“系统的拆分与组合”：一个大的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。 2.课件出示智能家居立体示意图（监控、空调、扫地机器人、智能锁、智能音箱等环绕房子），师生共同“拆一拆”：智能家居系统可以拆成哪些子系统？ 3.回顾第一单元：智能体脂秤也经历过拆分（传感器、控制板、显示屏三模块）。师生小结：想要提升安全性就增加智能安防预警子系统，注重娱乐性就增加智能家庭影院子系统——子系统不同，功能不同。 【设计意图】“拆一拆”活动把抽象概念动作化；回扣体脂秤旧知，让学生意识到“拆分”是分析系统的通用方法，凸显学科大概念的连续性。 环节三：新知探究二——系统构成的层次性（7分钟） 1.教师追问：智能安防预警子系统还能再拆吗？课件逐层展开树状图：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、门锁传感模块。 2.师生归纳：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者模块构成，系统构成呈现多层次特征；复杂系统由简单子系统或模块逐层组合而成。介绍系统层次图（系统结构图）的画法。 3.强调：层次图“一层比一层小”，最底层是直接干活的模块；拆分组合让系统方案灵活、易于维护升级。 【设计意图】逐层展开的动画把“层次性”可视化；“一层比一层小”的口诀式规则为后面独立画层次图提供操作支架，突破层级混淆的难点。 环节四：探究实践——系统拆分搭建坊（10分钟） 1.学生在各自电脑上打开互动工具“系统拆分搭建坊”，完成三关：①“拼一拼”——把子系统/模块卡片拖到三层系统层次树的正确位置；②“配一配”——按家庭需求（消防安全、安全防盗、家庭娱乐、照顾花草）从模块池中选配子系统或模块，提交后对照教材第35页参考答案；③“想一想”——为智能花园控制系统的三个子系统选配模块并生成层次图。 2.教师巡视，重点指导把“模块”错放到第二层的学生：“电子门锁模块上面还有没有它的‘大家庭’？” 3.全班共议典型错误，再次强化“一层比一层小”。 【设计意图】三关任务分别对应“理解层次—按需组合—迁移设计”三级目标；拖放操作让层次关系可触感，即时反馈让错误在发生处被纠正，落实教学评一致。 环节五：任务应用——完成教材表格与层次图（7分钟） 1.学生独立完成教材第35页“说一说”表格：写出2～3种家庭需求及对应选择的子系统或模块（如安全防盗→智能安防预警子系统、门窗传感模块等）。 2.根据表格内容完成教材第36页“练一练”系统层次图：顶层智能家居系统，第二层含智能消防系统（已给）与自选两个子系统，第三层填对应模块。 3.教师选取2～3份典型答案投屏点评：层级对不对？模块选得合理吗？ 【设计意图】把课本习题转化为可评价的建模作品，从“工具里的游戏”回到“纸面上的规范表达”；投屏点评用同伴作品树立标杆，答案可观测、可评价。 环节六：总结闯关——口诀与答题（3分钟） 1.师生共同回顾口诀：“大系统，拆小块；按需组合功能来。” 2.学生在各自电脑上打开“课堂小结大闯关”HTML完成答题，系统即时反馈对错与解析，教师根据答题情况再次强调易错点。 【设计意图】口诀固化“拆分—组合—功能”的逻辑链；即时反馈数据帮助教师精准掌握达标情况，实现当堂补救。
八、板书设计 智能家居拆分与组合 大系统 ──拆分──→ 子系统/模块 ──组合──→ 不同功能的系统 层次性：智能家居系统→智能安防预警子系统→电子门锁模块 （一层比一层小，最底层是模块） ★口诀：大系统　拆小块　按需组合功能来 【说明】板书以“拆分—组合”双向箭头为主线呈现核心概念，下方用三层阶梯表示系统层次性，口诀收拢，图示为主、文字精炼。
九、作业设计 基础作业（必做）：完成教材第36页“练一练”系统层次图（课堂未完成部分课后补全），下节课小组内互查。 实践作业（必做）：完成教材第37页“试一试”：为欢欢爸爸设计智能花园控制系统，画出系统层次图（至少2个子系统，每个子系统至少2个模块）。 拓展作业（选做）：观察自己家的智能设备（或想象中希望有的设备），说一说它属于哪个子系统，能为家庭增加什么功能。
十、AI预期数据 1.系统拆分搭建坊：预计90%以上学生能正确完成层次树拼搭；“配一配”首次合理率预计约80%，易错点是把模块直接当作子系统、需求与功能不匹配，经讲解后二次正确率达95%。 2.课堂小结大闯关：预计班级平均得分率85%以上；易错题预计集中在“子系统与模块层级判断”类题目，教师据此当堂补救。
十一、教学反思
信息科技学科“三分之二思维型学科实践”学时课教学设计
课题 第二单元第二节　智能家居的信息系统 课时 1课时（40分钟）
一、教材分析 本课是义务教育教科书《信息科技》六年级上册第二单元“智能家居细分析”的第2节（教材第38～44页）。教材以欢欢的新问题“智能家居是怎样高效地满足生活中各种需求的呢”为情境，引出信息系统：信息系统主要由硬件、软件、数据、通信网络和用户五个要素组成（硬件是身体、软件是大脑、通信网络像大马路）；软件分系统软件与应用软件；信息系统的工作过程为“数据采集→数据传输→数据处理→数据存储→数据输出”。“练一练”“想一想”引导学生把五环节与“输入—计算—输出”对应；“说一说”要求以安防系统为例分析各环节作用；“拓展练习”让学生自选信息系统进行分析。 本课对应《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》第三学段“过程与控制”模块内容要求：“通过分析典型应用场景，了解信息系统中数据的作用，知道信息系统是由硬件、软件、数据、通信网络与用户等要素组成的整体”；学业要求“能说出信息系统的基本组成要素，能描述信息系统工作的一般过程”。本课把第一单元的“输入—计算—输出”模型升级为数据视角的“五环节工作过程”，是理解第3节计算机控制系统的直接基础。
二、学情分析 学生已能拆分系统模块、画出“输入—计算—输出”方框图，对手机App、Wi-Fi等有丰富使用经验。但“数据”作为系统要素是全新视角——学生容易只认硬件不认软件与数据；对“系统软件”和“应用软件”的区别模糊；把五步工作过程与三环节对应时，容易把“数据传输”漏掉或把“数据存储”误归为输出。发展点：学生对“快递运输”类比接受度高，可借用“数据像货物、网络像马路”的教材类比帮助理解。
三、教学目标 ★1.信息科技学科素养（信息意识）：能说出信息系统由硬件、软件、数据、通信网络和用户五个要素组成，能在安防系统实例中指出各要素的具体对象（如摄像头是硬件、监控App是应用软件、录像是数据）。 2.科学思维（模型建构能力）：能用“数据采集→数据传输→数据处理→数据存储→数据输出”流程描述信息系统的工作过程，并正确完成与“输入—计算—输出”三环节的对应（输入：采集、传输；计算：处理、存储；输出：输出）。 ★3.探究实践（获取和处理信息、基于证据得出结论）：能以安防系统为例，正确填写五环节作用表（教材第43页），并能把分析方法迁移到智能体温监测系统等新系统。 4.态度责任（数字化学习与创新）：体会“系统要方便高效，利用计算机和网络进行数据处理很有必要”，形成用信息系统改善生活的积极态度。
四、教学重点 1.理解信息系统的五个组成要素（硬件、软件、数据、通信网络、用户）及各自作用。 2.掌握信息系统“采集—传输—处理—存储—输出”的工作过程。
五、教学难点 1.区分系统软件与应用软件，理解数据是信息系统的重要要素。 2.把五环节工作过程与“输入—计算—输出”三环节正确对应。
六、教学准备 教师：多媒体课件《智能家居的信息系统》、互动教学工具“信息系统探秘站”（HTML）、课堂小结大闯关（HTML）、五要素词条卡（硬件、软件、数据、通信网络、用户）。
学生：每人一台可打开本地HTML文件的计算机（预装互动工具与闯关工具）、练习本、笔。
七、教学活动设计 深度思考
环节一：情境导入——智能家居为什么这么高效？（5分钟） 1.课件出示教材第38页情境：欢欢的新问题——“爸爸，智能家居是怎样高效地满足生活中各种需求的呢？” 2.学生自由猜想后，教师揭示爸爸的回答：“智能家居系统高效的原因是使用了信息系统。系统要方便高效，利用计算机和网络进行数据处理很有必要。”引出课题“智能家居的信息系统”。 【设计意图】从“高效”这一可感知现象追问背后原因，制造探究动机；点明“信息系统”是答案，让学习方向明确。 环节二：新知探究一——信息系统的五要素（10分钟） 1.课件出示五要素环图：信息系统由硬件、软件、数据、通信网络和用户五个要素组成。 2.用教材类比逐一讲解：硬件是信息系统的身体（电脑、手机、智能手表等看得见摸得着的设备）；软件是大脑（负责控制硬件运行，分系统软件——管理软硬件资源，应用软件——满足特定需求，如安防App实时监控报警）；通信网络像大马路，负责数据的传输和交换（局域网、城域网、广域网）；数据是被处理的对象；用户是使用者。 3.小练习：师生一起给安防系统“找要素”——摄像头是硬件，监控App是应用软件，监控录像是数据，家庭Wi-Fi是通信网络，欢欢一家是用户。 【设计意图】身体、大脑、大马路的拟人化类比降低理解门槛；“找要素”小练习即时检验，突破“只认硬件”的迷思，为工具归类任务铺路。 环节三：新知探究二——数据之旅：信息系统的工作过程（7分钟） 1.课件播放“数据之旅”动画：数据采集→数据传输→数据处理→数据存储→数据输出。讲解：信息系统要把采集的数据转化为对用户有用的信息，支持决策和行动。 2.完成教材第41页“练一练”：根据描述填工作环节（传输、处理、存储）。 3.完成教材第42页“想一想”：把五环节与“输入—计算—输出”对应——输入：数据采集、数据传输；计算：数据处理、数据存储；输出：数据输出。教师强调：三环节是高度概括，五环节是数据视角的细化。 【设计意图】动画让数据流动可见；新旧模型对应是本课思维高点，明确“概括—细化”关系避免学生误以为两套模型矛盾，实现认知升级。 环节四：探究实践——信息系统探秘站（8分钟） 1.学生在各自电脑上打开互动工具“信息系统探秘站”，完成三关：①“归一归”——把电脑、监控App、操作系统、监控录像、Wi-Fi、欢欢等卡片归入五要素；②“排一排”——排出五步工作过程并观看安防数据流动画；③“连一连”——完成教材第43页“说一说”安防系统各环节作用连线。 2.教师巡视，重点追问把“操作系统”归为应用软件的学生：“它直接帮我们看家吗？还是在管理电脑本身？” 【设计意图】三关分别巩固“要素—过程—应用”三层目标；归类与连线任务即时暴露概念混淆点，教师针对性追问实现精准纠错。 环节五：任务应用——分析身边的信息系统（7分钟） 1.小组完成教材第43页“说一说”表格：安防系统五环节作用（数据传输：通过家庭网络把数据传到安防主机；数据输出：屏幕显示监控画面、声光报警并向手机推送警报）。 2.拓展练习（教材第44页）：每组自选一个信息系统（如智能体温监测系统、智能手环、红绿灯控制系统），用表格写出它的工作过程及各环节作用，1～2组上台分享。 【设计意图】从教材示例走向自选系统，完成方法迁移；表格化表达让思维外显可评，呼应教学目标3。 环节六：总结闯关——口诀与答题（3分钟） 1.师生共同回顾口诀：“硬件软件数据网，用户参与五要素；采集传输处理存，输出信息帮决策。” 2.学生在各自电脑上打开“课堂小结大闯关”HTML完成答题，系统即时反馈对错与解析，教师根据答题情况再次强调易错点。 【设计意图】口诀把五要素与五环节浓缩成两句，便于记忆；即时数据支撑当堂补救。
八、板书设计 智能家居的信息系统 五要素：硬件(身体) 软件(大脑) 数据 通信网络(大马路) 用户 工作过程：采集→传输→处理→存储→输出 对应：输入(采集.传输) 计算(处理.存储) 输出(输出) ★口诀：硬件软件数据网，用户参与五要素 【说明】板书上行列五要素并标注类比，中行五步流程箭头图，下行与“输入—计算—输出”的对应关系，口诀收拢，结构清晰、一目了然。
九、作业设计 基础作业（必做）：完成教材第41～42页“练一练”和“想一想”表格（课堂未完成部分课后补全）。 实践作业（必做）：完成教材第44页拓展练习：选择一个你了解的信息系统，用表格写出它的工作过程及各环节的作用。 拓展作业（选做）：查一查：家里的宽带属于局域网、城域网还是广域网？把答案和理由写下来。
十、AI预期数据 1.信息系统探秘站：预计90%以上学生能正确完成五要素归类；“排一排”首次正确率预计约85%，易错点是把“存储”与“输出”顺序颠倒、把“操作系统”误归为应用软件，经讲解后二次正确率达95%。 2.课堂小结大闯关：预计班级平均得分率85%以上；易错题预计集中在“五环节与三环节对应”类题目，教师据此当堂补救。
十一、教学反思
信息科技学科“三分之二思维型学科实践”学时课教学设计
课题 第二单元第三节　计算机智能控制系统 课时 1课时（40分钟）
一、教材分析 本课是义务教育教科书《信息科技》六年级上册第二单元“智能家居细分析”的第3节（教材第45～50页）。教材以“信息系统背后的神秘助手”为悬念，引出计算机控制系统：由计算机参与并实现自动化控制的系统，是信息系统的典型应用；以燃气检测系统为例说明其组成与原理（输入→计算机→控制器→被控对象→输出，带反馈）；阐述计算机控制系统高效率、高精度、自动化、高可靠性的优势，并以我国自主研发的高铁控制系统、载人飞船控制系统为例强调自主可控对国家安全的重要性；最后列举指纹锁、扫地机器人等生活应用。“说一说”用句式填空分析智能家居“智能、高效、准确”的原因，“试一试”要求画出身边计算机控制系统的方框图。 本课对应《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》第三学段“过程与控制”模块内容要求：“通过分析典型应用场景，了解计算机可用于实现过程与控制，体会计算机控制的优势，认识到自主可控的系统对国家安全的重要性”；学业要求“初步了解计算机在控制系统中的重要作用，感受自主可控技术对国家安全的意义”。本课把前两课的“系统结构”与“信息系统”收拢到“计算机”这一核心助手上，并为第三单元的控制、闭环与反馈学习埋下伏笔。
二、学情分析 学生已掌握系统层次分析和信息系统五环节，知道“计算”是系统的中枢。但“计算机参与控制”对学生而言是新机制：容易把“电脑”狭义理解为台式机，不知道报警控制主机、主控板里也有计算机；原理方框图中“控制器—被控对象”与反馈线的含义较抽象。“自主可控”概念宏大，需要借助高铁、飞船等具象案例才能产生真切感受。发展点：学生对燃气安全、高铁出行有生活经验，情境接受度高。
三、教学目标 ★1.信息科技学科素养（信息意识）：能说出计算机控制系统的定义（由计算机参与并实现自动化控制的系统），知道它是信息系统的典型应用，能举出至少3个生活中的计算机控制系统。 2.科学思维（模型建构能力）：能用“输入→计算机→控制器→被控对象→输出（带反馈）”原理方框图描述燃气检测系统等实例的工作过程，标注各环节作用。 ★3.探究实践（获取和处理信息、基于证据得出结论）：能通过燃气检测模拟实验，归纳计算机根据输入信息计算并控制输出的工作方式，完成教材第50页“说一说”句式填空（自动化→智能、高效率→高效、高精度→准确）。 4.态度责任（信息社会责任）：能结合高铁控制系统、载人飞船控制系统案例，说出自主可控的计算机控制系统对国家安全的重要性，增强科技自信。
四、教学重点 1.理解计算机控制系统的定义与工作原理（输入→计算机→控制器→被控对象→输出）。 2.了解计算机控制系统高效率、高精度、自动化、高可靠性的优势。
五、教学难点 1.理解原理方框图中控制器、被控对象与反馈线的作用。 2.理解自主可控的计算机控制系统对国家安全的重要意义。
六、教学准备 教师：多媒体课件《计算机智能控制系统》、互动教学工具“计算机控制实验室”（HTML）、课堂小结大闯关（HTML）、原理方框图磁贴（输入、计算机、控制器、被控对象、输出与反馈箭头）。
学生：每人一台可打开本地HTML文件的计算机（预装互动工具与闯关工具）、练习本、笔。
七、教学活动设计 深度思考
环节一：情境导入——信息系统背后的神秘助手（5分钟） 1.课件出示教材第45页情境：欢欢问——“我们家的智能家居为什么能智能、高效、准确地完成任务呢？”请学生猜一猜这个“神秘助手”是谁。 2.教师揭示：智能家居这类信息系统，一般都会使用一个重要助手——计算机。引出课题“计算机智能控制系统”。 【设计意图】“神秘助手”的悬念承接上节“信息系统为什么高效”的追问，形成单元内的问题链；揭示答案后学生产生“计算机怎么做到”的新疑问，驱动全课。 环节二：新知探究一——认识计算机控制系统（8分钟） 1.教师讲解定义：由计算机参与并实现自动化控制的系统，可以被称为计算机控制系统，它是信息系统的一种典型应用。智能家居就是一种计算机控制系统。 2.课件出示燃气检测系统组成连接图：报警控制主机连接气体检测仪、电磁阀、灯光报警器、声音报警器、排风扇等。师生梳理：气体检测仪负责输入检测信息，主机中的计算机负责计算，控制器根据结果开关电磁阀、启动报警器。 3.课件出示原理方框图：输入→计算机→控制器→被控对象→输出，输出端有反馈线连回输入端。教师讲解计算机通过对输入信息的计算并控制输出，实现相应功能。 【设计意图】从真实燃气系统到抽象方框图，经历“实例—结构—原理”三级抽象；反馈线的出现为第三单元闭环控制预埋接口，体现教材编排的前后呼应。 环节三：新知探究二——优势与自主可控（7分钟） 1.师生归纳计算机控制系统的优势：高效率、高精度、自动化、高可靠性——因为计算机具备高速运算和强大的数据处理能力，能实时、准确地采集、分析和处理大量数据。 2.课件出示复兴号高铁与中国空间站图片，讲解：我国自主研发的高铁控制系统保证列车高速运行的稳定与安全；载人飞船控制系统能在复杂太空环境中精确导航、实时决策。它们都是高度自主可控的计算机控制系统。 3.教师小结：自主可控的计算机控制系统对国家安全非常重要，能帮助国家在关键领域摆脱对外部技术的依赖，保障国家信息安全。 【设计意图】用国家重器案例把“自主可控”从口号变为可感知的科技成就，自然渗透信息社会责任与爱国主义教育，突破抽象概念难点。 环节四：探究实践——计算机控制实验室（10分钟） 1.学生在各自电脑上打开互动工具“计算机控制实验室”，完成三关：①“拼一拼”——拼装计算机控制系统原理方框图（含反馈箭头）；②“模拟器”——调节燃气浓度，观察计算机计算→控制器动作→电磁阀关闭、声光报警的过程，可调阈值再观察；③“找一找”——判断10个系统卡片是不是计算机控制系统并说明理由。 2.教师巡视，重点追问认为“普通电风扇也是计算机控制系统”的学生：“它里面有计算机在计算吗？谁来计算？” 【设计意图】拼装巩固原理结构，模拟器让“输入—计算—控制输出”动态可见，辨析任务厘清概念边界；三个任务层层递进，即时反馈保障人人达标。 环节五：任务应用——说一说与画一画（7分钟） 1.完成教材第49～50页“说一说”句式填空：计算机控制系统具有自动化的特性，所以智能家居呈现了智能的特征；具有高效率的特性，所以呈现了高效的特征；具有高精度的特性，所以呈现了准确的特征；具有高可靠性的特性，所以呈现了稳定的特征。 2.完成教材第50页“试一试”：选择一个身边的计算机控制系统（如空调恒温控制、自动感应门、电梯），画出它的系统方框图。教师选取典型答案投屏点评。 【设计意图】句式填空训练“特性→表现”的因果表达，方框图把原理迁移到新系统；两项成果均可观测评价，直接呼应教学目标。 环节六：总结闯关——口诀与答题（3分钟） 1.师生共同回顾口诀：“计算机，当助手；输入计算控输出，高效精准又可靠。” 2.学生在各自电脑上打开“课堂小结大闯关”HTML完成答题，系统即时反馈对错与解析，教师根据答题情况再次强调易错点。 【设计意图】口诀浓缩定义与优势；即时反馈数据支撑教师当堂补救。
八、板书设计 计算机智能控制系统 定义：计算机参与并实现自动化控制的系统 原理：输入→计算机→控制器→被控对象→输出（反馈） 优势：高效率 高精度 自动化 高可靠性（自主可控） ★口诀：计算机当助手，输入计算控输出 【说明】板书以原理方框图为主干，上行写定义、下行写四大优势并标注“自主可控”，反馈线用彩色粉笔强调，口诀收拢。
九、作业设计 基础作业（必做）：完成教材第50页“说一说”句式填空（课堂未完成部分课后补全）。 实践作业（必做）：完成教材第50页“试一试”：画出身边一个计算机控制系统的系统方框图（输入→计算机→控制器→被控对象→输出），标出反馈线。 拓展作业（选做）：和家长聊一聊：家里哪些设备里有“计算机”？把它们的名字记下来，下节课分享。
十、AI预期数据 1.计算机控制实验室：预计90%以上学生能正确拼装原理方框图；“找一找”首次正确率预计约80%，易错点是把普通电器（电风扇、机械钟表）误判为计算机控制系统，经讲解后二次正确率达95%。 2.课堂小结大闯关：预计班级平均得分率85%以上；易错题预计集中在“原理方框图环节排序”与“自主可控意义”类题目，教师据此当堂补救。
十一、教学反思
信息科技学科“三分之二思维型学科实践”学时课教学设计
课题 第二单元第四节　智能灯光系统的设计 课时 1课时（40分钟）
一、教材分析 本课是义务教育教科书《信息科技》六年级上册第二单元“智能家居细分析”的第4节（教材第51～56页），是本单元的综合实践课。教材以“正确使用灯光可以保护视力”为切入点，提出设计任务：设计一个智能灯光系统，实现家庭用光的智能控制。教材明确设计需要应用系统和子系统之间的关系、系统的层次性、信息系统等知识；“说一说”引导讨论智能灯光系统要实现的功能（自动开关、亮度调节、声音控制、远程控制等）并填写功能表；“做一做”布置三大任务：将系统划分成子系统或模块、绘制系统层次图、绘制工作流程图；“评一评”要求分享设计并写出自评（亮点与改进之处）。 本课对应《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》第三学段“过程与控制”模块内容要求与学业要求中“能对身边的大系统进行分解”“能描述信息系统工作的一般过程”的综合运用要求，体现“用以致学”的设计理念。本课是对本单元三节新知课的整合运用，承担着把“分析能力”转化为“设计能力”的任务，也是后续跨学科主题活动《恒温热水器》设计流程的预演。
二、学情分析 学生已掌握系统拆分与层次图、信息系统五环节、计算机控制原理，具备设计智能灯光系统的全部知识储备。难点在于“综合”：一是功能分析容易贪多求全，分不清核心功能与拓展功能；二是从功能表到子系统划分的对应关系（功能由哪个子系统实现）需要教师支架；三是工作流程图要融合“输入—计算—输出”与决策判断（暗且有人？），对逻辑思维要求较高。发展点：学生对声控灯、感应灯有生活经验，设计意愿强。
三、教学目标 ★1.信息科技学科素养（数字化学习与创新）：能小组协作完成智能灯光系统的功能分析，填写功能表（自动开关、亮度调节、声音控制、远程控制及作用），并补充至少1个拓展功能（定时开关、场景模式等）。 2.科学思维（模型建构能力）：能把智能灯光系统划分为环境感知、智能控制、灯光执行、通信传输等子系统，绘制三层系统层次图，从属关系正确。 ★3.探究实践（获取和处理信息、基于证据得出结论）：能依据系统层次图绘制工作流程图，正确表达“检测环境→传输数据→计算判断（暗且有人？）→执行开关灯/调亮度”的过程。 4.态度责任（信息社会责任）：能分享设计并写出自评（亮点与改进之处），体会智能系统节能环保、保护视力的价值，乐于用技术服务生活。
四、教学重点 1.综合运用本单元知识完成智能灯光系统的功能分析与子系统划分。 2.绘制智能灯光系统的系统层次图与工作流程图。
五、教学难点 1.建立“功能—子系统—模块”的对应关系，合理划分层次。 2.在工作流程图中正确表达计算判断环节（光线暗且有人？）的分支逻辑。
六、教学准备 教师：多媒体课件《智能灯光系统的设计》、互动教学工具“智能灯光设计台”（HTML）、课堂小结大闯关（HTML）、A3设计纸（每组1张，画层次图与流程图）、彩笔。
学生：每人一台可打开本地HTML文件的计算机（预装互动工具与闯关工具）、练习本、笔；小组4人分工（记录员、绘图员、汇报员、评议员）。
七、教学活动设计 深度思考
环节一：情境导入——给家设计一套会“思考”的灯光（5分钟） 1.课件出示教材第51页情境：正确使用灯光可以保护视力。爸爸提议：“欢欢，我们一起来设计一个智能灯光系统吧。” 2.教师提问：你家的灯有哪些“不聪明”的地方？（忘记关灯浪费电、夜里起夜摸黑、看书光线不合适……）揭示课题：今天我们当一回“智能灯光设计师”，并明确本课要用上前三节学过的全部本领。 【设计意图】从用光痛点出发激发设计动机；点明本课是综合实践课，唤醒前三节知识储备，明确“用以致学”的任务定位。 环节二：功能分析——智能灯光系统要做什么？（7分钟） 1.教师讲解：智能灯光系统是对房屋灯光进行智能控制与管理的系统，跟传统照明相比，可实现自动开关、亮度调节、远程控制等功能，更节能、环保、舒适、方便。 2.小组讨论并完成教材第53页功能表：自动开关（感应人的活动自动开关灯）、亮度调节（根据环境光线或使用需求调节亮度，保护视力）、声音控制（语音指令开关灯、调亮度）、远程控制（远程控制灯的开关），并补充拓展功能（定时开关、场景模式、光线感应等）。 【设计意图】功能表是设计的“需求文档”，先定功能再做划分，符合工程设计流程；补充拓展功能给学有余力的小组留出创造空间。 环节三：任务一二——划分子系统与画层次图（10分钟） 1.任务一：根据功能表，把智能灯光系统划分为子系统或模块，完成教材第54页拆分表。教师给出参考支架：环境感知系统（检测光线、人体感应）、智能控制系统（计算处理、发出指令，系统的“大脑”）、灯光执行系统（执行开关灯、调亮度）、通信传输系统（数据传输与远程控制）、人机交互系统（语音、App、面板入口）。 2.任务二：完成教材第54页系统层次图：第一层智能灯光系统，第二层各子系统，第三层为环境感知系统配上光线感应模块、人体感应模块等。 3.教师巡视，追问：“声音控制功能是由哪个子系统实现的？它该挂在哪一层？” 【设计意图】“功能—子系统”的追问建立需求与结构的对应关系，突破本课最大难点；层次图延续第1课的建模规范，实现知识复用。 环节四：探究实践——智能灯光设计台（8分钟） 1.学生在各自电脑上打开互动工具“智能灯光设计台”，完成三关：①“定功能”——勾选系统要实现的功能并查看作用说明；②“分子系”——把子系统拖入层次图第二层并配置第三层模块；③“理流程”——把“检测光线与人体→传输数据→计算判断（暗且有人？）→开灯调亮度/保持关灯”流程卡排序，排对后观看自动开灯动画。 2.教师提醒学生把工具中的方案迁移到小组的A3设计纸上。 【设计意图】工具先把设计流程“预演”一遍并即时纠错，再落到纸面设计，降低正式设计的错误率；动画演示让学生看到自己设计的系统“跑起来”，增强成就感。 环节五：任务三与分享——画流程图、晒设计（7分钟） 1.任务三：各组根据层次图在A3纸上绘制工作流程图（教材第55页）：光线/人体感应模块检测环境（采集）→数据经通信网络传输到智能控制系统（传输）→主控模块计算判断：光线暗且有人？（处理）→是：开灯并调至合适亮度；否：保持关灯（输出）；也可用语音或App远程控制。 2.按教材第55页“评一评”要求分享：每组汇报员展示层次图与流程图，写出设计亮点与改进之处；其他组同学提一条建议。 【设计意图】流程图融合五步工作过程与判断分支，是本课思维最高峰；分享互评培养表达与批判性思维，自评表让设计“有始有终”。 环节六：总结闯关——设计口诀与答题（3分钟） 1.师生共同回顾设计流程口诀：“定功能，分子系；画层次，理流程。” 2.学生在各自电脑上打开“课堂小结大闯关”HTML完成答题，系统即时反馈对错与解析，教师根据答题情况再次强调易错点。 【设计意图】口诀固化设计四步法，可迁移到任何系统设计任务；闯关数据检验本单元综合运用达标情况。
八、板书设计 智能灯光系统的设计 设计流程：定功能→分子系→画层次→理流程 子系统：环境感知 智能控制 灯光执行 通信传输 流

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