第14课 复杂系统可分解 教学设计 课题 复杂系统可分解 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”模块第四单元的第二课，承接“控制系统有特点”的学习，聚焦“复杂系统可分解为子系统”的核心知识。通过宇宙飞船、学校管理系统等案例，引导学生理解“大系统包含子系统”的关系，建立“大问题分解为小问题”的思维方法，为后续模块化思想学习和复杂系统设计奠定基础，体现“从整体到部分、从抽象到具体”的认知逻辑。 学习 目标 1. 信息意识：能主动识别生活中1-2个复杂控制系统，感知其由多个子系统组成的特点，明确子系统的功能独立性。 2. 计算思维：能结合案例将简单复杂系统分解为2-3个主要子系统，能用简单图示描述系统与子系统的包含关系。 3. 数字化学习与创新：能在小组合作中，分析常见复杂系统的组成，尝试绘制系统与子系统关系结构图。 4. 信息社会责任：通过分解复杂系统，体会“化繁为简”的解决问题思路，增强主动思考和协作探究的意识。 重点 1. 理解复杂控制系统可以分解为多个功能相对独立的子系统。 2. 能结合案例找出复杂系统中的主要子系统，描述子系统的功能。 难点 1. 理解子系统与系统的依存关系（子系统是系统的组成部分，系统功能依赖子系统协同工作）。 2. 初步建立“大问题分解为小问题”的思维意识。 教学准备 1. 教具：宇宙飞船、学校管理系统、厨房电气系统的结构示意图或短视频；空白关系结构图模板。 2. 学具：小组任务单、画笔、画纸。 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. 展示情境：播放宇宙飞船发射片段，提问：“宇宙飞船能完成飞天、在轨工作、返回等复杂任务，它靠单一设备就能实现吗？” 2. 引出概念：引导学生发现“复杂任务需要多个部分协同完成”，引出“子系统”概念，板书课题“复杂系统可分解”。 学生观看视频，结合生活经验思考问题，自由发言；初步感知“复杂系统由多个部分组成”，明确本课探究任务。 从学生感兴趣的宇宙飞船案例切入，激发探究兴趣，为“系统分解”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，初识系统与子系统（8分钟） 1. 呈现案例：展示宇宙飞船系统、学校管理系统的结构示意图，讲解：“宇宙飞船的轨道舱、返回舱、推进舱都是它的子系统，各自承担特定功能，共同完成飞天任务；学校的学籍系统、评价系统、后勤系统也是子系统，协同保障学校运转。” 2. 小组讨论：“这些子系统各自有什么功能？如果缺少其中一个子系统，系统还能正常工作吗？” 3. 总结：师生共同梳理：复杂系统由多个子系统组成，子系统功能独立、相互配合，缺一不可。 活动二：分解厨房电气系统，实践应用（10分钟） 1. 布置任务：小组合作，分析厨房电气系统（如供电、照明、烹饪、排烟等），找出其中的主要子系统，填写《系统与子系统分析表》。 2. 巡视指导：提示学生从“功能”角度划分，如“烹饪子系统”包含电饭煲、燃气灶等设备，功能是制作食物。 3. 绘制结构图：发放空白关系结构图模板，让小组绘制厨房电气系统与子系统的关系图（如“厨房电气系统”为核心，分支连接各子系统）。 1. 跟随教师讲解，分析典型案例，讨论子系统的功能及与系统的关系，理解“系统依赖子系统协同工作”。 2. 小组合作，分析厨房电气系统，找出主要子系统，填写任务表；动手绘制关系结构图，明确系统与子系统的包含关系。 通过“典型案例讲解+实践分析”，层层递进帮助学生理解核心知识。先借助直观案例建立概念，再通过动手实践巩固认知，符合小学生认知规律。 展示辨析深化认知（10分钟） 1. 组织汇报：邀请2-3组展示厨房电气系统关系结构图，分享分析思路（如“我们把厨房电气系统分为 ... ...
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