第15课 模块组装很灵活 教学设计 课题 模块组装很灵活 单元 第四单元 学科 信息科技 年级 六年级 教材分析 本课是“过程与控制”模块第四单元的第三课，承接“复杂系统可分解”的学习，聚焦“控制系统由模块组成”的核心知识。通过钟表匠的故事、计算机硬件等案例，引导学生理解模块的含义与作用，体会模块化“灵活组装、便于维护”的优势，建立模块化设计的思想方法，为后续复杂系统设计与编程模块化应用奠定基础，体现“从具体案例到抽象思想”的认知逻辑。 学习 目标 1. 信息意识：能主动识别生活中控制系统的模块，列举至少2个由模块组成的控制系统案例，感知模块的普遍性与独立性。 2. 计算思维：能结合案例说出模块的核心特征（功能独立、可组装、可替换），初步具备“模块组合实现系统功能”的认知。 3. 数字化学习与创新：能在小组合作中，分析简单控制系统的模块组成，尝试在编程环境中体验模块增减对系统功能的影响。 4. 信息社会责任：通过了解模块化的优势，体会“化整为零、灵活组合”的解决问题思路，增强主动思考和实践探究的意识。 重点 1. 理解模块的含义（功能独立的基本单元，可组装、可替换）。 2. 结合案例说出模块化组装的优势（灵活、便于维护、节约成本）。 难点 1. 区分模块与子系统的差异（模块更侧重“独立功能部件”，子系统更侧重“系统分解后的功能单元”）。 2. 初步建立模块化设计的思想意识，体会其在解决问题中的作用。 教学准备 1. 教具：钟表匠故事插图或短视频；计算机主机内部结构图片、微波炉内部模块示意图；模块化机器人教具或虚拟仿真工具。 2. 学具：小组任务单、画笔、画纸；编程环境（有条件可准备开源硬件）。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入提出问题（5分钟） 1. 讲述故事：播放钟表匠组装钟表的短片（一个逐件组装，打断即散架；一个先拼模块再组装，高效稳定），提问：“为什么第二个钟表匠的生意更好？他的组装方法有什么特别之处？” 2. 引出概念：引导学生发现“先组模块再拼整体”的优势，引出“模块”概念，板书课题“模块组装很灵活”。 学生倾听故事、观看短片，结合生活经验思考问题，自由发言；初步感知“模块组装”的优势，明确本课探究任务。 从趣味故事切入，激发探究兴趣，为“模块”知识学习铺垫感性认知。 探究建模解构原理（18分钟） 活动一：分析典型案例，初识模块（8分钟） 1. 呈现案例：展示计算机主机内部结构图片（内存模块、CPU模块、散热模块）、微波炉内部模块示意图（加热模块、定时模块、散热模块），讲解：“这些功能独立的部件就是模块，一个模块实现一项功能，组合起来就能完成系统的整体功能。” 2. 小组讨论：“这些模块有什么共同特点？如果某个模块损坏，会影响其他模块吗？” 3. 总结：师生共同梳理模块的核心特征———功能独立、可组装、可替换。 活动二：体验模块化优势（6分钟） 1. 演示实验：在编程环境中加载“带头灯的机器人”程序，运行并观察头灯闪烁功能；删除头灯模块及对应代码，再次运行，观察现象；重新添加模块及代码，对比效果。 2. 提问引导：“删除头灯模块后，机器人还能唱歌吗？这说明模块有什么特点？如果头灯模块损坏，需要更换整个机器人吗？” 活动三：分析模块化维护优势（4分钟） 1. 呈现案例：小智家洗衣机定时器模块损坏，维修人员只需更换该模块即可，无需换整机。 2. 小组讨论：“模块化组装在维修时有什么优势？生活中还有哪些设备维修利用了模块化优势？” 1. 跟随教师讲解，分析计算机、微波炉的模块组成，讨论模块的共同特征，理解模块“功能独立”的核心。 2. 观察编程实验现象，对比模块增减对机器人功能的影响，加深对“模块可组装、可替换”的认知。 3. 分析洗衣机维修 ... ...
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