跨学科主题学习《设计制作创意台灯》教学设计-2026-2027学年苏科版（新版）小学信息技术六年级上册

跨学科主题学习《设计制作创意台灯》教学设计-2026-2027学年苏科版（新版）小学信息技术六年级上册学情分析六年级学生已经完整学习过程与控制理论，掌握“输入—处理—输出”控制模型，刚刚学习人工智能控制系统相关知识，能够理解传感器、开关对灯光的控制逻辑。学生具备基础美术造型设计能力，科学课程中学过简单电路基础；乐于动手开展项目式创作，喜欢个性化创意作品。

但是学生存在明显短板：开展项目设计时容易重外观、轻功能；缺少需求分析意识，想到什么设计什么，方案缺乏条理；难以把过程控制理论转化为台灯的功能方案；小组合作中容易出现分工混乱；电路组装实践中安全意识有待加强。本课属于综合性跨学科实践项目，融合信息科技、科学、美术三门学科知识，要求学生完整经历项目全流程，锻炼系统规划、问题解决与创新实践能力。教材分析本课是本册重点跨学科实践项目，教材融合信息科技、科学、美术知识，以创意台灯为载体，落实过程与控制、模块化设计两大核心知识点。教材完整呈现项目实施流程：需求分析→模块化方案设计→绘制设计图纸→制作组装→功能测试→调试优化→成果评价。

教材将台灯系统拆分为三大模块：结构造型模块、照明模块、控制模块。教材设置两种设计方向：基础手动控制台灯、进阶智能控制台灯（衔接上一节课人工智能过程与控制知识，可加入光线感应、语音控制）。教材特别强调安全规范、实用性与创意平衡，要求学生不能只追求外观新奇，优先保障台灯照明功能稳定、使用安全。

教材承载多重育人价值：让学生体验完整工程设计流程，建立模块化拆解复杂系统的思维；体会跨学科知识融合应用；培养严谨的测试、调试习惯。本课是理论走向实践的综合应用课，是对本单元“过程与控制”知识全面综合性检验。核心素养目标1.信息意识：能够结合使用场景分析台灯功能需求；理解控制模块在台灯系统中的作用，关注灯具使用安全与护眼相关常识。2.计算思维：学会使用模块化思想拆分系统；能够结合过程与控制模型设计台灯控制方案；可以根据测试现象分析故障原因，完成调试优化。3.数字化学习与创新：小组分工协作完成创意方案设计、图纸绘制、模型组装；平衡实用性与创意，自主设计具有个性化功能的台灯。4.信息社会责任：树立电路操作安全意识；养成规范、有序开展项目制作的习惯；懂得设计产品需要兼顾使用者需求，形成以人为本的设计理念。教学重难点教学重点：运用模块化思想拆分台灯系统；按照项目流程完成需求分析与方案设计；结合过程控制思路设计台灯控制方式。

教学难点：将控制理论落实到台灯功能设计；发现制作过程中的故障并且自主调试；平衡创意造型、实用功能与制作可行性。教学过程项目情境导入，开展需求分析教师展示多款台灯：普通按键台灯、装饰台灯、智能感应护眼台灯。

师：同学们日常写作业都会使用台灯。大家想一想，一款优秀的台灯需要满足哪些要求？

生1：灯光柔和，保护眼睛。

生2：开关使用方便，底座稳固不容易倾倒。

生3：最好可以自动调节亮度。

师：每个人使用台灯的场景不一样，需求各不相同。今天我们开启跨学科项目：《设计制作创意台灯》，大家以小组为单位，设计并制作兼具美观与实用的创意台灯。我们首先要完成第一步：需求分析。

教师出示教材需求分析清单，引导小组讨论填写：台灯使用场景、目标功能、造型风格、控制方式。

师提问：有小组想要设计“光线暗自动开灯”的智能台灯，这个控制过程怎么用我们学过的控制模型描述？

生：光线传感器输入亮度信息→主控判断→控制LED灯亮灭，具备反馈调节，属于智能控制系统。

设计意图：贴近学生生活创设项目情境，落实教材项目第一步需求分析；主动关联上一节课人工智能过程与控制知识，实现单元知识串联。研读教材，学习模块化系统拆分教师引导学生阅读教材模块化设计板块内容。

师：教材告诉我们，复杂产品可以拆分为多个独立模块进行设计。创意台灯可以拆成哪三大模块？

学生阅读教材后集体回答：结构造型模块、照明模块、控制模块。

教师依次讲解三大模块内涵：结构造型模块：底座、支架、灯罩，决定台灯外观造型，保障稳定摆放；照明模块：LED灯珠，实现基础照明功能，优先选择柔和护眼光源；控制模块：开关、传感器、主控板，负责控制灯光开启、关闭、亮度调节。师组织小组任务：各组结合自己的需求方案，确定每个模块选用的材料、想要实现的功能。师追问：如果我们想要设计智能感应台灯，变化最大的是哪一个模块？生：控制模块，需要增加光线传感器，替代普通手动开关。教师小结：模块化设计的好处，某个模块出现问题，可以单独修改，不需要整体重新设计。设计意图：紧扣教材模块化设计核心内容，建立系统拆分思维，为后续图纸设计、组装制作搭建思维支架，落实计算思维培养目标。案例参考，绘制创意台灯设计图纸教师展示教材示范设计图，明确绘图规范：标注各模块位置、材料、尺寸、控制方式，清晰画出电路连接思路。

师：设计图纸相当于我们制作台灯的施工方案，如果图纸模糊不清，组装的时候很容易出错。大家绘制图纸时，既要画出创意造型，也要标注功能细节。

区分两个梯度创作方向：

基础方案：手动开关控制的创意台灯，适合材料简单的小组；

进阶方案：搭载传感器的智能控制台灯，运用人工智能过程控制知识。

教师巡视，指导学生图纸绘制。挑选两份设计图纸进行全班点评：一份方案功能清晰、标注完整；一份只绘制外观，缺少电路与控制方案。组织学生辨析两份图纸优劣。

师提醒：构思创意时不能脱离现实条件，复杂的功能如果材料不足，需要适当简化方案，保证作品能够顺利完成。

设计意图：遵循教材项目流程，强调图纸设计的重要性；设置分层任务，兼顾不同学习水平学生，引导学生兼顾创意与可行性。方案落地：组装制作、测试与调试优化教师组织学生阅读教材制作规范与安全提示，着重强调电路操作安全：使用低压安全电源；导线避免短路；使用剪刀、热熔胶注意防护。小组按照设计图纸开展组装制作，流程参考教材：搭建结构造型模块，固定底座、支架、灯罩；组装照明模块，安装LED光源；连接控制模块，完成电路接线；通电测试，观察台灯能否正常工作。师：很多小组通电之后发现灯光不亮，大家结合控制模型思考，故障可能出现在哪些环节？学生交流：导线接触不良、光源损坏、开关接线错误。教师引导学生按照“输入—处理—输出”的顺序依次排查故障，学会系统性调试。师：测试不仅仅看灯能不能点亮，还要观察底座是否稳固、光线是否刺眼、开关操作是否方便，根据问题优化作品。设计意图：落实教材制作、测试、调试完整流程；引导学生利用过程控制知识排查故障，实现理论知识指导实践；持续强化安全操作规范。成果展示交流，开展多元评价组织项目展示交流会，各小组轮流介绍作品：设计思路、模块划分、控制方式、创意亮点以及制作过程遇到的困难与解决办法。

教师结合教材评价维度引导全班互评：实用性、安全性、创意造型、功能实现、小组分工协作情况。

课堂讨论：如果后续继续优化台灯作品，你想要增加什么新功能？如何运用过程与控制知识实现？

学生自由设想：定时关灯、人体感应开灯、多级调光等。

设计意图：完整闭环项目学习流程，通过展示互评提升学生表达与反思能力，启发学生持续优化系统，深化对控制思想的理解。课堂小结师：我们一起来回顾本次跨学科项目完整流程，梳理收获。

师生共同汇总知识点：1.完整项目流程：需求分析→模块化方案设计→绘制设计图纸→组装制作→测试调试→成果评价；2.创意台灯分为结构造型、照明、控制三大模块，模块化拆分可以简化复杂系统；3.台灯的灯光控制可以利用“输入—处理—输出”过程控制模