【2025-2026学年】《跨学科主题学习 设计制作智能水杯系统》教学设计-苏科版（新教材）小学信息技术六年级下册

《跨学科主题学习设计制作智能水杯系统》教案-2025-2026学年苏科版(新教材)小学信息技术六年级下册本节课选自2026年春季苏科版(新教材)小学信息技术六年级下册第八单二、学情分析单电路、传感器(科学课)、数据记录(数学课)、草图绘制(美术课)等跨学科依据2022版信息科技新课标，结合跨学科学习要求，制定目标如下：4.信息社会责任：在设计中考虑实用性、安全性、四、教学重难点教学重点：智能水杯系统的需求分析与功能模块拆解；绘制系统流程图与五、教学过程(一)情境导入，提出问题(发现痛点，明确需求)生1:水太烫，不小心会烫到嘴。生2:水放久了变凉，喝着不舒服。生3:经常忘记喝水，容易缺水。师：这些痛点能不能用我们学过的信息技术、科学知识解决?今天我们就一起来设计制作一个智能水杯系统，让水杯变得更聪明、更贴心(板书课题)。(二)需求分析，拆解功能(明确目标，模块划分)1.需求分析(教材内容讲解)哪些问题?必须具备哪些功能?(2)师生共同梳理核心需求与功能(板书):①水温监测：实时检测水温，显示温度；②高温提醒：水温超过55℃,发出提醒；③饮水提醒：定时提醒喝水；④保温控制：水温低于40℃,自动保温；⑤反馈优化：根据使用情况，调整提醒时间、保温温度。2.功能模块拆解(2)小组讨论后汇报，师生总结4大核心模块：感知模块：温度传感器(检测水温)、定时模块(计时);处理模块：主控芯片(分析数据、判断是否提醒/保温);执行模块：显示屏(显示温度)、蜂鸣器(提醒)、保温片(保温);3.模块协同逻辑(1)师：这些模块是怎么配合工作的?结合上节课学的“反馈与优化”闭环(2)生：感知模块检测水温→处理模块判断→执行模块动作→反馈模块记(3)教师补充：这就是智能水杯的闭环工作逻辑，每个模块缺一不可，协4.设计意图(三)方案设计，可视化呈现(绘制图表，细化方案)1.绘制系统流程图(教材模板应用)(2)师生共绘核心流程：温度传感器(感知水温)→主控芯片(处理判断)↓(水温>55℃)↓(水温<40℃)蜂鸣器(高温提醒)保温片(自动保温)反馈模块(记录提醒次数、保温时长)→优化模块(调整参数)(3)小组任务：各小组根据模板，完善自己小组的系统流程图，标注各模块使用的材料(如温度传感器、蜂鸣器、导线等)。2.绘制设计草图(跨学科融合：美术+信息技术)(2)示范引导：教师展示简单草图范例，重点标注：温度传感器安装在杯(3)小组创作：各小组合作绘制设计草图，教师巡视指导，鼓励加入创新3.制定材料清单(跨学科融合：数学+科学)(1)师：根据设计方案，我们需要准备哪些材料?数量多少?结合教材材(2)示例清单(师生共同补充):基础材料：水杯外壳(1个)、杯盖(1个);电子元件：温度传感器(1个)、主控芯片(1个)、蜂鸣器(1个)、显示屏(1个)、保温片(1个)、导线(若干)、电池盒(1个);4.设计意图(四)模拟搭建，初步调试(动手实践，感知联动)1.材料分发：各小组领取模拟材料(电子元件模型、水杯模型、导线等),强调安全注意事项(不触碰真实电路、轻拿轻放元件)。2.搭建指导(教材步骤讲解):②连接处理模块(主控芯片);③安装执行模块(显示屏、④连接电路，检查线路是否通畅。师：温度传感器要连接到哪个模块?师：蜂鸣器什么时候会响?生：主控芯片判断水温超过55℃时，控制蜂鸣器响。模块连接、线路通畅问题，鼓励小组内分工协作(1人1人检查电路)。师：搭建完成后，我们要进行初步调试，模拟两种场景：①水温60℃(高温);②水温35℃(低温),看看系统会不会正常工作?小组测试：模拟场景，观察显示屏是否显示温度、蜂鸣器是否提醒、保温(五)反馈优化，完善方案(基于数据，迭代改进)1.问题梳理(反馈环节):师：刚才调试中，你们小组的系统遇到了哪些问题?(引导学生从“反馈”角度，对比实际结果与预期目标的差距)生1:水温60℃时，蜂鸣器没响，提醒功能失效。生2:保温片一直工作，不会停止，浪费电量。生3:显示屏显示温度不准确，和模拟水温有差距。2.原因分析(师生互动):师：这些问题可能是什么原因导致的?结合我们学的反馈优化知识，谁能分析一下?生2:保温片一直工作，可能是处理模块的判断程序有问题，没设置停止温生3:温度不准，可能是传感器安装位置不对，或者传感器本身有误差。3.优化方案(教材案例参考):程序问题：调整主控芯片的判断参数(如保温停止温度设为45℃);精度问题：调整传感器安装位置(贴近杯壁),校准传感器数据；体验优化：调整蜂鸣器提醒间隔(每5分钟提醒一次),增加手动关闭提醒(六)成果展示，评价提升(多元评价，总结升华)搭建作品，讲解：①设计思路；②功能模块；③调试中遇到的问题及优化方案；④创新设计点。2.多元评价(教材评价标准):①方案合理性：需求明确、模块拆解清晰、流程合理；②设计创新性：外观新颖、功能有创意、跨学科融合自然；③实践完成度：搭建规范、调试成功、优化有效；④协作表现：分工明确、配合默契、积极参与。师：你觉得这个小组的设计有哪些优点?还有什么建议?生1:优点是有APP连接功能，很创新；建议是可以增加防漏水设计。生2:优点是流程图很清晰；建议是保温片可以设计成可更换的。过这节课，你有什么收获?生1:我学会了设计智能系统，知道了系统可以分成很多模块。生2:我知道了遇到问题可以通过反馈优化来解决，