《项目探究：探究电风扇》教学设计-2025-2026学年鲁教版（2024）小学信息技术六年级上册

《项目探究：探究电风扇》教学设计-2025-2026学年鲁教版(2024)小学信息技术六年级上册一、学情分析(一)知识基础六年级学生已具备第一单元“过程与控制”的知识储备，能理解“输入——步骤—输出”的过程逻辑，对“系统”的“有序性”有初步感知，但尚未形成“系统组成与功能关联”的认知(如部件故障会导致整体功能失效)，也未掌握“系统拆解与分析”的方法，知识体系需从“单一过程”向“整体系统”延伸。(二)能力特点抽象逻辑思维与归纳分析能力较五年级显著提升，能对实物进行简单部件识别与功能猜测，但对“部件间的依赖关系”(如电机与扇叶的传动关联)理解较浅。数字化工具使用熟练(如思维导图、Excel表格)，具备用工具记录与呈现探究结果的能力，但需引导将工具用于“系统组成与故障分析”的结构化梳理。(三)生活经验生活中广泛接触电风扇(家用台扇、落地扇、教室吊扇)，能熟练操作“开关、风速调节、摇头”等功能，但多处于“使用层面”，未主动拆解或观察内部结构(如电机、电源线、摇头机构)，对“扇叶不转可能是电机故障”“风力小可能是扇叶积灰”等故障关联缺乏探究，对“电风扇作为‘能量转换系统’(电能→机械能)”的本质认知不足。(四)学习习惯具备较强的实物探究与小组协作意愿，对“拆一拆、看一看”的实践活动兴趣浓厚，但部分学生在探究中易出现“重观察轻记录”“重结论轻分析”的问题，需通过教材探究表格、任务清单引导规范探究，同时需关注学生对“安全操作”的认知(如不触碰通电电风扇内部)。二、核心素养目标(一)信息意识认识电风扇作为“能量转换与功能控制”系统的应用价值(生活降温、场景适配)，能主动发现生活中类似的“简单系统”(如台灯、洗衣机)，明确“系统拆解与分析”对理解设备功能、排查故障的作用。(二)计算思维1.掌握系统分析的核心方法：拆解组成(识别硬件部件)、梳理功能(明确各部件作用)、分析关联(部件间的依赖关系)、排查故障(部件问题与系统功能的对应)；2.能结合教材案例，准确拆解电风扇的硬件组成(扇叶、电机、开关、电源线等)，梳理“电能输入→电机转动→扇叶送风”的工作过程，建立“部件故障→功能失效”的关联认知。(三)数字化学习与创新1.学会使用教材配套的“电风扇系统探究表”“故障分析记录表”，规范记录探究结果；2.尝试用思维导图软件(如MindMaster)绘制“电风扇组成——功能”关联图，或用Excel表格统计“故障现象——可能原因”，培养结构化表达与创新应用能力。(四)合作交流1.在小组探究中清晰表达对“部件功能”“故障原因”的理解，能结合实物观察说明“电机为什么是核心部件”；2.能倾听同伴的不同探究发现(如“摇头功能失效可能是齿轮卡壳”)，通过讨论修正“故障分析”中的错误(如将“扇叶不转”误归因为“开关故障”)，形成协作探究能力。三、教学重难点(一)教学重点1.拆解电风扇的硬件组成：能结合教材第19页“电风扇部件示意图”，识别扇叶、电机、电源线、控制开关(风速/摇头)、底座/支架等核心部件，明确各部件的基本功能；2.梳理电风扇的工作过程：结合“过程与控制”知识，分析“电能输入→电机驱动→扇叶转动→空气流动(送风)”的能量转换与操作流程，对应教材第20页“电风扇工作流程图”；3.完成教材第22页“电风扇故障排查”实践任务，能根据“扇叶不转、风力小、不摇头”等现象，推测可能的部件故障原因。(二)教学难点1.突破部件关联理解难点：明确“核心部件与辅助部件”的依赖关系(如电机是核心，扇叶依赖电机转动才能送风，开关控制电机通电与否)，避免将“所有部件功能等同化”；2.突破故障分析逻辑难点：建立“故障现象→部件问题”的对应逻辑(如“风力小”可能关联“扇叶积灰”“电机转速低”“风速档位未调至最大”，需排除非部件因素)，避免单一归因；3.突破系统思维迁移难点：将“电风扇系统分析方法”迁移到其他简单设备(如台灯、吹风机)，避免“仅能分析电风扇，无法迁移应用”。四、教学过程(一)情境导入：唤醒生活经验，引出系统探究主题1.教师活动(1)展示教材第18页开篇情境图：画面呈现“教室吊扇不转，3名同学围着讨论”的场景，配文“夏天到了，教室的吊扇突然不转了，大家满头大汗，该怎么找出问题呢？”同时呈现实物(一台可拆解的台扇，一台故障台扇：扇叶不转)。(2)提出引导问题：“大家平时用电风扇时，它能帮我们做什么?(送风降温)要让它正常送风，需要哪些操作?(插电源、开开关、调风速)如果像图中那样，风扇突然不转了，可能是什么原因?”(3)呈现教材情境补充信息：“电风扇的基本功能(参考教材第18页注释)：通过电机带动扇叶转动，推动空气流动形成风，实现降温；常见功能包括‘风速调节’(改变电机转速)、‘摇头’(通过摇头机构改变送风范围)、‘定时’(控制工作时间)。”(4)引出课题：“要解决‘风扇不转’的问题，需要先了解‘电风扇由哪些部分组成，各部分有什么用，它们如何配合工作’————这就是今天的项目探究：《探究电风扇》，我们将用‘系统思维’拆解电风扇，找到故障原因。”板书课题。2.师生互动(1)学生结合生活经验回答：“风扇不转可能是没插电”“可能开关坏了”“我家风扇之前不转，爸爸说是电机坏了”“扇叶被东西卡住了也会不转”。(2)教师追问：“大家提到的‘插电’‘开关’‘电机’‘扇叶’，都是电风扇的一部分，这些部分各自有什么用？少了其中一个，风扇还能正常工作吗？”学生陷入思考，部分回答：“没有电机，扇叶转不起来，就不能送风”“没有开关，没法控制风扇开和关”。(3)教师总结：“这些部分共同组成了‘电风扇系统’，每个部分都有特定功能，它们相互配合才能让风扇正常工作。接下来，我们就从教材中学习如何拆解这个系统。”3.设计意图以“教室吊扇故障”这一贴近学生校园生活的场景为切入点，结合实物展示，快速激活学生的生活经验与问题意识。通过“故障原因猜测”的互动，自然引出“电风扇系统组成”的探究需求，实现“生活问题”到“系统探究”的过渡，为后续拆解分析铺垫。(二)新知探究一：拆解电风扇硬件组成，明确部件功能1.教材内容讲解(1)引导学生阅读教材第19页“电风扇的组成”板块：“请大家带着‘电风扇由哪些核心部件组成，每个部件有什么功能’的问题，阅读教材内容，结合教材第19页‘电风扇部件示意图’(标注：扇叶、电机、电源线、控制开关、摇头机构、底座)，用圆圈圈出部件名称，用横线标注对应功能。”(2)结合教材示意图与文字说明，逐一讲解核心部件及功能：①扇叶：核心执行部件，由3-5片叶片组成，通过转动推动空气流动，产生风；教材特别提示“扇叶角度影响风力大小，角度越大，风力可能越强”；②电机：核心动力部件，连接扇叶，将电能转化为机械能，带动扇叶转动；教材注释“电机转速决定扇叶转速，转速越快，风力越大”；③电源线：能量输入部件，连接电源，为电机、开关等提供电能；④控制开关：功能控制部件，包括“电源开关”(控制通断电)、“风速开关”(调节电机转速，分低/中/高三档)、“摇头开关”(控制摇头机构是否工作)；⑤摇头机构：辅助部件，连接电机与底座，通过齿轮传动改变扇叶送风方向，扩大送风范围；⑥底座/支架：支撑部件，固定风扇整体，保证扇叶转动时稳定不倾倒(台扇底座重，落地扇支架可调节高度)。(3)展示实物台扇(已拆解外壳，露出内部电机、摇头机构)，对应教材示意图，让学生直观观察“电机如何连接扇叶”“摇头机构如何与底座联动”。2.师生互动(1)“部件配对”小组活动：将学生分为4组，每组发放“部件卡片”(印有扇叶、电机、电源线等部件图片)和“功能卡片”(印有“提供电能”“带动扇叶转”“推动空气形成风”等功能描述)，小组合作将“部件”与“功能”配对，填写教材第19页“电风扇部件——功能对应表”。(2)成果展示与修正：①小组代表上台展示配对结果，如“电机——带动扇叶转”“电源线——提供电能”“扇叶——推动空气形成风”；②教师引导全班评价：“摇头机构的功能是什么?”学生补充“控制风扇摇头，扩大送风范围”，教师结合教材示意图强调“摇头机构是辅助部件，没有它，风扇仍能送风，但只能固定方向”。(3)“核心部件辨析”讨论：“在所有部件中，哪个部件最关键?如果它坏了，风扇会完全无法工作?”学生回答：“电机，因为没有电机，扇叶转不起来，其他部件再好用也没用”，教师总结：“系统中存在‘核心部件’和‘辅助部件’，核心部件决定系统基本功能，辅助部件提升系统使用体验。”3.设计意图依托教材“部件示意图”与文字说明，结合实物拆解观察，让学生从“图文认知”到“实物感知”，具象化理解“系统组成”。“部件配对”活动强化“部件——功能”的对应认知，“核心部件辨析”则帮助学生建立“系统主次关系”的认知，突破“所有部件功能等同化”的难点。(三)新知探究二：梳理电风扇工作过程，分析能量转换与控制逻辑1.教材内容讲解(1)衔接旧知导入：“之前我们学过‘过程与控制’的‘输入——步骤——输出’逻辑，电风扇的‘送风’过程，也能按这个逻辑梳理。请大家阅读教材第20页‘电风扇的工作过程’，结合‘工作流程图’(输入：电能→步骤1：通电→步骤2：电机转动→步骤3：扇叶转动→输出：空气流动(风))，找出每个环节的关键操作。”(2)结合教材流程图，拆解工作过程与能量转换：①输入环节：电能(通过电源线从插座获取)，这是风扇工作的“能量基础”，教材特别提示“必须使用符合电压要求的电源，避免电机损坏”；②控制环节：操作控制开关(电源开关闭合→电机通电，风速开关调至“中速”→电机按对应转速转动)，这是“控制过程启动与参数调节”的关键；③执行环节：电机将电能转化为机械能，带动扇叶绕中心轴转动，扇叶推动空气向后流动，前方形成低压区，周围空气补充过来，形成“风”(教材第20页“风的形成原理”小知识)；④输出环节：空气流动形成的“风”，实现“降温”功能，若开启摇头开关，摇头机构同步工作，改变扇叶方向，扩大送风范围。(3)展示教材第21页“风速调节原理”：“风速开关通过改变电机的电流大小，调节电机转速(电流大→转速快→扇叶转得快→风力大)，这是‘控制参数影响输出结果’的典型案例。”2.师生互动(1)“流程补全”活动：呈现教材第20页空白工作流程图(缺少“控制环节”“能量转换标注”)，让学生分组上台补全，如“在‘通电’后补充‘开电源开关、调风速’”，在“电机转动”旁标注“电能→机械能”，教师结合教材流程图验证正确性。(2)“现象分析”讨论：“如果将风速开关从‘高速’调至‘低速’，工作过程会发生什么变化?输出的‘风’会有什么不同?”学生回答：“电机转速变慢，扇叶转得慢，风变小”，教师引导联系能量转换：“这是因为电流变小，电机获得的电能减少，转化的机械能也减少，所以转速变慢。”(3)“生活迁移”练习：“大家家里的落地扇有‘摇头’功能，结合今天学的工作过程，说说‘开启摇头’后，工作流程多了哪些步骤?”学生回答：“多了‘摇头开关闭合→摇头机构齿轮转动→扇叶随支架左右摆动’的步骤”，教师肯定并补充：“这是‘辅助部件加入，拓展系统功能’的例子。”3.设计意图依托教材“工作流程图”与“能量转换”知识，衔接“过程与控制”旧知，让学生在“补全流程——分析变化”中理解系统工作逻辑。“现象分析”与“生活迁移”环节，既强化“控制参数影响输出”的认知，又让学生体会“辅助部件对系统功能的拓展”，突破“工作过程与能量转换脱节”的难点。(四)新知探究三：分析部件关联与故障排查，建立系统故障逻辑1.教材内容讲解(1)引入故障探究：“当电风扇的某个部件出现问题时，整个工作过程会受到影响，甚至导致系统无法工作。请大家阅读教材第21页‘电风扇常见故障与排查’，看看‘扇叶不转’‘风力小’‘不摇头’这三种故障，分别与哪些部件有关。”(2)结合教材“故障——部件对应表”(教材第21页)，逐一分析故障逻辑：①故障1：扇叶不转(核心功能失效)可能原因(部件关联)：电源线断裂(无法输入电能)、电源开关损坏(无法控制电机通电)、电机故障(无法带动扇叶转动)、扇叶被异物卡住(机械阻碍，无法转动)；教材排查提示：“先检查电源线是否插好、开关是否打开(排除非部件故障)，再检查扇叶是否卡住，最后判断电机是否故障(需成人协助)”；②故障2：风力小(输出功能减弱)。可能原因(部件关联)：扇叶积灰(叶片角度被遮挡，推动空气能力下降)、风速开关未调至最大(控制参数问题，非部件故障)、电机转速下降(电机内部磨损，动力不足)；③故障3：不摇头(辅助功能失效)。可能原因(部件关联)：摇头开关损坏(无法控制摇头机构通电)、摇头机构齿轮卡壳(机械故障，无法传动)、摇头机构电机故障(无动力带动齿轮转动)。(3)强调安全注意事项(教材第22页注释)：“排查故障时，必须先断开电源，禁止触碰电机、电源线等带电部件，复杂故障(如电机损坏)需请家长或专业人员处理。”1.师生互动(1)“故障归因”小组活动：每组发放教材第22页“故障分析记录表”，给出“故障现象”(如“扇叶不转，但能听到电机嗡嗡声”)，小组讨论“可能的部件原因”，填写记录表(示例：“可能原因：扇叶被卡住，电机有动力但无法带动扇叶转动；排查步骤：断开电源→检查扇叶是否有异物→移除异物后通电测试”)。(2)成果展示与辩论：①小组代表展示记录表，如“故障‘风力小’：可能原因1(扇叶积灰)，排查步骤：断电→用抹布擦拭扇叶；可能原因2(风速档位低)，排查步骤：检查开关是否在‘高速’档”；②教师引导辩论：“如果‘扇叶不转，且电机没有任何声音’，最可能的原因是什么？为什么？”学生辩论后达成共识：“可能是电源线断了或开关坏了，因为电机没声音，说明没通电，不是电机故障或扇叶卡住(那样电机可能会有声音)”，教师结合教材排查提示肯定结论。(3)“安全提示”强化：“大家刚才讨论的排查步骤，都提到了‘先断电’，为什么这一步很重要?”学生回答：“防止触电”，教师展示教材安全注释，强调“所有实物操作必须在成人指导下进行，禁止自行拆解电机、电源线”。2.设计意图依托教材“故障——部件对应表”与排查提示，让学生在“归因——辩论”中建立“故障现象→部件问题”的逻辑关联。“安全提示”环节既培养安全意识，又避免学生盲目操作实物，突破“故障分析单一归因”“忽视安全操作”的难点。(五)项目实践：完成“电风扇系统探究与故障模拟”任务1.教师活动(1)布置教材第22页“综合项目任务”：“请小组合作，以‘台扇’为探究对象，完成三项任务：①观察实物台扇(或教材示意图)，填写‘部件——功能’表；②绘制‘台扇工作流程图’，标注能量转换；③模拟‘风力小’故障，设计排查步骤，填写‘故障排查记录表’。要求：参考教材模板，小组分工，共同完成。”(2)提供支持资源：①可观察的实物台扇(已拆除外壳，露出内部部件，不通电)；②教材第23页“空白部件——功能表”“空白流程图模板”“故障排查记录表”；③数字化工具参考(可用思维导图软件绘制“部件——功能——故障”关联图)。(3)明确评价标准：①部件识别准确(至少识别5个核心部件，功能描述正确)；②流程绘制完整(包含输入、控制、执行、输出，标注能量转换)；③故障排查合理(原因分析全面，步骤符合安全要求)；④小组协作有序(分工明确，记录完整)。2.师生互动(1)小组协作探究：①分工安排：组长分配任务，如“A负责观察台扇，记录部件与功能；B负责绘制工作流程图；C和D负责设计‘风力小’故障排查步骤，填写记录表”；②解决分歧：讨论中可能出现““摇头机构”是否属于核心部件”的争议，小组参考教材定义，确定“摇头机构是辅助部件，不影响核心送风功能”，并记录在表中；③数字化呈现：部分小组用思维导图软件绘制“部件——功能——故障”关联图，中心主题为“台扇系统”，分“部件”“功能”“故障”三个分支，标注对应关系(如“电机→带动扇叶→故障：扇叶不转”)。(2)成果展示与互评：①小组代表上台展示成果，如“我们观察到台扇有扇叶、电机、电源线、风速开关、摇头开关，电机的功能是带动扇叶转动，能量转换是电能→机械能；‘风力小’的排查步骤是：1.检查风速开关是否在‘高速’档；2.断电后擦拭扇叶积灰；3.检查电机是否转速低”；②全班互评：其他小组根据评价标准打分，如“第2组的流程图漏了‘摇头机构’的步骤，不过故障排查步骤很全面，还提到了‘检查电源电压’，值得学习”，展示小组采纳建议，补充流程图。(3)教师总结：“每个小组都完成了对台扇系统的探究，从‘部件识别’到‘流程绘制’再到‘故障排查’，大家都能用系统思维分析问题。这就是‘系统大揭秘’单元的核心————从整体到部分，再从部分回到整体，理解事物的工作逻辑。”3.设计意图依托教材综合项目任务与模板，让学生在“观察——绘制——设计”中综合应用所学知识，实现“系统拆解——过程梳理——故障分析”的全程实践。小组协作与互评环节既培养协作能力，又通过同伴评价修正不足，落实教学重点。(六)拓展应用：迁移系统分析方法，探究其他简单设备1.教师活动(1)提出拓展任务：“电风扇是‘简单系统’，生活中还有很多类似的设备(如台灯、吹风机、榨汁机)，请大家选择一种设备，参考教材第23页‘拓展提示’，尝试用‘部件识别→功能梳理→工作过程→故障分析’的方法，完成简单探究，填写‘拓展探究表’。”(2)展示教材第23页“拓展提示”：台灯：部件(灯泡、灯座、电源线、开关、灯罩)；功能(灯泡发光照明，开关控制通断电)；工作过程(电能→光能/热能)；故障(不亮：可能是灯泡坏了、电源线断了)；吹风机：部件(电机、扇叶、加热丝、电源线、开关)；功能(电机带动扇叶送风，加热丝发热，实现“冷风/热风”)；工作过程(电能→机械能+热能)；故障(不吹风：可能是电机坏了；没热风：可能是加热丝断了)。1.师生互动(1)学生自主选择设备探究：