跨学科主题活动《设计智能扩音系统》教案-2025-2026学年泰山版（新教材）小学信息技术六年级下册

跨学科主题活动《设计智能扩音系统》教案-2025-2026学年泰山版（新教材）小学信息技术六年级下册一、教材分析本课为泰山版2026年新教材小学信息技术六年级下册第三单元《自主可控更安全》的跨学科主题活动课，是单元核心实践课。教材以校园扩音场景为载体，整合信息科技、科学、工程等学科知识，围绕"智能扩音系统"展开，涵盖简易扩音系统组成、控制系统原理、智能功能设计等内容。教材通过系统框图、流程分析、实践设计等环节，引导学生从基础系统搭建到智能优化升级，将"过程与控制"知识与自主可控理念结合，为后续理解自主可控技术意义奠定实践基础，突出技术应用与安全意识培养的双重目标。二、学情分析六年级学生已掌握基础信息设备操作、简单系统认知能力，具备一定动手实践与小组合作经验，对智能设备、控制系统有浓厚兴趣。但学生对扩音系统的硬件组成、控制逻辑理解较模糊，缺乏系统设计思维与工程实践经验，难以将抽象控制原理与实际应用结合。学生好奇心强、乐于探索，但注意力易分散，需通过情境化任务、直观案例与实操活动激发学习主动性，在循序渐进的探究中构建知识体系，提升问题解决与创新实践能力。三、核心素养教学目标信息意识：感知扩音系统在生活中的应用价值，理解信息传递与放大的原理，树立系统安全、稳定运行的信息安全意识。计算思维：能分析智能扩音系统的输入、控制、输出环节，用流程图梳理控制逻辑，学会拆解系统设计问题，形成结构化思维。数字化学习与创新：掌握简易扩音系统搭建方法，尝试设计音量自动调节、语音识别等智能功能，培养数字化工具应用与创新设计能力。信息社会责任：规范开展系统设计与实践操作，认识自主可控技术对智能系统安全的重要性，形成安全用技、创新创技的责任意识。四、教学重难点教学重点：智能扩音系统的基本组成与工作原理；基础扩音系统的搭建步骤；智能控制功能的设计思路。教学难点：理解扩音系统的控制逻辑与反馈机制；将自主可控理念融入系统设计，实现智能功能的优化与创新。五、教学过程（一）情境导入，引出课题师：同学们，每周一的升旗仪式上，我们能清晰听到国歌声、主持人的讲话声；校园文艺汇演时，舞台上的声音能传遍操场每个角落。大家知道是什么设备帮我们实现声音的传播吗？

生：喇叭、音响、扩音器……

师：没错，这些都属于扩音系统。但传统扩音系统需要人工调节音量，遇到环境噪音大、声音忽大忽小时，操作很不方便。如果能设计一款智能扩音系统，可以自动调节音量、识别语音内容，是不是更便捷、更高效？今天我们就一起走进跨学科主题活动，学习《设计智能扩音系统》，探索智能控制系统的奥秘。【设计意图】从校园真实场景导入，贴近学生生活，快速激发学习兴趣，自然引出课题，明确本节课学习任务。（二）新知探究，认识扩音系统1.初识基础扩音系统组成师：要设计智能扩音系统，首先要了解基础扩音系统的"身体构造"。请大家翻开教材第XX页，阅读"扩音系统的基本组成"部分，思考：一个完整的基础扩音系统包含哪些核心部件？每个部件有什么作用？

（学生自主阅读教材，圈画关键信息）

师：谁来分享一下你的发现？

生1：有麦克风，用来收集声音。

生2：有放大器，能把声音信号放大。

生3：还有扬声器，把放大后的声音播放出来。

师：大家找得非常准确！教材中明确指出，基础扩音系统由声音输入模块（麦克风）、信号处理模块（放大器）、声音输出模块（扬声器）三部分组成。

（教师结合教材图示，板书系统组成框架）输入模块：麦克风——采集外界声音，将声信号转化为电信号处理模块：放大器——放大微弱的电信号，是系统的"核心大脑"输出模块：扬声器——将放大后的电信号转化为声信号，传播声音师：我们可以把扩音系统比作"声音的搬运工"，麦克风负责"收集"，放大器负责"强化"，扬声器负责"释放"，三者配合才能完成声音的放大与传播。【设计意图】引导学生自主阅读教材，结合图示理解系统组成，通过类比帮助学生直观记忆各模块功能，夯实基础认知。2.分析扩音系统工作流程师：了解了组成，我们再看看基础扩音系统是怎么工作的。教材中用N-S图展示了它的工作流程，请大家仔细观察图表，同桌之间互相说一说流程步骤。

（学生观察教材N-S图，同桌交流）

师：我们一起梳理一下：首先，麦克风采集声音→转化为电信号→电信号传入放大器→放大器放大信号→放大后的信号传输到扬声器→扬声器转化为声音播放出来。

师：在这个流程中，哪个模块最关键？

生：放大器，没有它声音就无法放大。

师：没错，放大器是控制信号强弱的核心，就像我们智能系统的"控制中心"。但传统扩音系统的放大器需要手动调节，不够智能，这也是我们要优化的地方。【设计意图】借助教材图表，引导学生梳理工作流程，培养逻辑梳理能力，同时点明传统系统的不足，为智能设计做铺垫。3.探究智能扩音系统的升级点师：那什么是"智能扩音系统"？教材中提到，智能系统相比基础系统，多了自动控制模块，能实现"自主调节、自主运行"。请大家阅读教材"智能功能设计"部分，找一找：智能扩音系统可以实现哪些智能功能？这些功能是怎么实现的？

（学生分组阅读教材，讨论交流）

生1：可以自动调节音量，环境吵的时候声音变大，安静的时候变小。

生2：可以语音控制，说"增大音量"就能自动调大。

生3：还能定时播放，比如上下课铃声自动响起。

师：大家总结得很全面！教材中重点介绍了两种核心智能功能：

（1）音量自动调节功能：通过声音传感器（输入模块）采集环境噪音大小→将噪音数据传输给控制芯片（处理模块）→芯片根据预设阈值判断→控制放大器自动调节音量→扬声器输出合适音量。

（2）语音识别控制功能：麦克风采集语音指令→控制芯片识别指令（如"增大音量""减小音量"）→执行对应操作→调整扩音效果。师：这里的控制芯片就是智能系统的"自主大脑"，它能自主接收信息、自主判断、自主执行操作，这就是"智能"的核心——自主控制。【设计意图】结合教材内容，通过分组探究明确智能系统的升级点，拆解智能功能的实现逻辑，渗透"自主控制"理念，突破教学重点。（三）案例分析，理解设计思路师：教材中给我们展示了"校园智能广播系统"的案例，这是最典型的智能扩音系统应用。请大家结合案例，思考两个问题：一是这个系统包含哪些模块？二是它如何体现"自主可控"？

（学生结合教材案例图文，小组讨论）

师：我们先分析模块组成：校园智能广播系统不仅有麦克风、放大器、扬声器，还增加了声音传感器、控制芯片、定时模块。

师：那它的自主可控体现在哪里？

生：可以定时自动播放广播，不用人工操作。

生：可以根据校园环境自动调节音量，比如课间噪音大，广播声音就变大。

生：还能远程控制，老师在办公室就能切换广播内容。

师：非常正确！案例中提到，这套系统由我国自主研发，核心控制芯片、控制程序都是自主设计的，这就是自主可控——系统的核心技术、运行控制都由自己掌握，不会依赖外部设备或程序，运行更稳定、更安全。如果用国外的控制系统，可能出现程序无法更新、故障无法修复的问题，影响校园广播正常使用。【设计意图】依托教材案例，通过问题引导深化理解，将"自主可控"理念与实际应用结合，让抽象概念具体化，同时衔接单元主题。（四）实践设计，尝试系统搭建1.明确设计任务与要求师：了解了理论知识，我们来动手设计。教材中给出了"智能扩音系统设计任务单"，请大家明确设计要求：基础要求：完成基础扩音系统模块搭建，画出系统组成图提升要求：设计1-2种智能功能（音量自动调节、语音控制二选一），画出控制流程图核心要求：融入自主可控理念，说明系统核心部件的自主选择理由2.小组合作，开展设计（学生以4人小组为单位，结合教材设计模板，分工合作：1人画组成图，1人设计流程图，1人记录功能说明，1人准备汇报）

教师巡视指导，重点引导：基础模块搭建是否完整？有没有遗漏关键部件？智能功能的控制逻辑是否清晰？输入、判断、输出环节是否合理？自主可控理念如何体现？比如选择国产传感器、自主编写简单控制逻辑等。3.小组汇报，交流优化师：哪个小组先来分享你们的设计方案？

（小组1汇报：设计基础扩音系统+音量自动调节功能，画出系统图和流程图，说明选择国产声音传感器，自主设定音量阈值）

师：这个小组的方案很完整，逻辑清晰，还考虑了自主可控。其他小组有没有不同的设计？

（小组2汇报：设计基础扩音系统+语音识别控制功能，说明自主编写简单语音指令，不依赖外部程序）

师：两个小组的设计各有特色，都抓住了智能扩音系统的核心。大家在设计时，都能结合教材知识，把自主可控理念融入其中，非常棒！【设计意图】以教材任务为载体，通过小组合作实践，将理论转化为设计能力，强化自主可控意识，培养数字化创新与合作学习能力。（五）知识梳理，巩固核心师：我们一起回顾本节课的重点内容：基础扩音系统三大组成：输入（麦克风）、处理（放大器）、输出（扬声器）。智能扩音系统升级：增加控制模块，实现自动调节、语音控制等功能。设计核心：理解控制逻辑，融入自主可控理念，保障系统安全稳定。六、小结本节课我们以跨学科主题活动为载体，学习了《设计智能扩