《系统的功能与控制》教学设计-2026-2027学年苏科版六年级信息技术上册

《系统的功能与控制》教学设计-2026-2027学年苏科版（新

版）小学信息技术六年级上册

一、学情分析

本课授课对象为六年级学生。本单元前两课，学生已经认识系统、

系统与子系统，理解系统是多个要素相互联系构成的有机整体，能够

列举生活中的各类系统案例。六年级学生具备良好生活经验，熟悉空

调、水族箱、电风扇、智能手机等常见系统，能够直观感知设备的作

用，但难以抽象提炼系统功能概念，不能清晰理解“控制”如何保障、

优化系统功能。

学生普遍存在认知误区：容易将系统要素本身等同于系统功能；认为

系统可以自动稳定运行，忽视控制的作用；难以理解输入一计算一输

出的控制通用模型。该阶段学生逻辑思维持续发展，适合依托教材水

族箱、可调速电扇案例开展对比探究，结合生活化场景搭建思维支架。

同时学生个体抽象思维差距明显，教学设置分层探究任务，兼顾不同

学习水平学生，为下一课运用系统思想分圻问题做好理论铺垫。

二、教材分析

《系统的功能与控制》是第二单元第3课,承接《系统和子系统》,

开启系统动态运行规律学习，同时为第4课《运用系统思想分析问题》

提供理论支撑，是单兀知识由静态结构转向动态运行的关键一课。

教材内容分为四大板块：第一板块结合普通鱼缸与智能水族箱对比,

引出系统功能定义；第二板块探究功能与控制的内在关系，明确系统

功能依靠控制实现；第三板块梳理控制系统通用模型：输入一计算一

输出；第四板块设置实践活动，通过可调速电扇系统，体验控制如何

调整、优化系统功能。

教材核心逻辑：系统存在的意义就是实现特定功能；缺少合理控制,

系统难以稳定达成预期功能；通过人为设计控制手段，可以优化、拓

展系统功能。教材选用贴近学生生活的案例，规避复杂专业术语，注

重从具象现象提炼通用规律，引导学生建立动态视角看待系统，落实

系统思维培育，契合2022版信息科技新课标“过程与控制”学习要

求。

三、核心素养目标（依据2022版义务教育信息科技新课标）

1.信息意识：能够识别各类系统的预期功能，发现生活中无处不

在的控制现象；感知控制技术持续推动系统功能升级，体会自动化、

智能控制给生活带来的改变。

2.计算思维：理解系统功能的含义；掌握系统功能与控制之间的

关系；读懂“输入一计算一输出”控制模型；能够对比分析案例，说

明控制如何保障和优化系统功能。

3.数字化学习与创新：借助案例表格开展对比探究；模拟可调速

电扇控制系统，梳理控制流程；尝试思考优化控制系统的可行方案。

4.信息社会责任：认识合理控制能够让系统高效稳定运行，不当

控制会造成系统失效；学会理性看待智能控制系统，理解任何控制系

统都存在局限。

四、教学重难点

1.教学重点：理解系统功能的概念；理清系统功能与控制的关系;

认识控制“输入一计算一输出”基本模型。

2.教学难点：区分系统要素与系统功能；结合实例分析控制对系

统功能的调节作用；运用输入、计算、输出模型解析真实控制系统。

五、教学过程

（一）回顾旧知，情境对比，导入课题

师：前两节课我们学习了系统与子系统，谁来说一说，什么是系

统？

生：由多个相互关联的要素组成，能够完成特定任务的整体叫做系统。

师：总结十分准确。老师带来两个相似系统:普通鱼缸与智能水族箱。

大家仔细观察，说一说两者都由哪些要素组成？

生：都有水、鱼缸箱体、鱼、沙石；智能水族箱多了过滤器、喂食器、

水位感应器。

师：要素有相似之处，那两个系统最终想要实现的目标一样吗？日常

维护方式有什么区别？

生：目标都是养活鱼类；普通鱼缸需要人工换水、喂食；智能水族箱

可以自动过滤、定时喂食。

师：很好。维持鱼类生存，就是这套系统想要实现的作用，也就是系

统的功能。普通鱼缸依靠人工操作维持功能，智能水族箱依靠设备自

动调控。这种为保障系统正常发挥功能进行的调节行为，就是控制。

今天我们学习第3课《系统的功能与控制》。（板书课题）

设计意图：依托教材鱼缸对比案例，复习系统相关旧知；通过直观生

活场景，初步引出功能、控制两大核心概念，搭建从静态系统结构向

动态运行机制过渡的桥梁。

（二）新知探究一：研读教材，认识系统的功能

师：请同学们自主阅读教材，找出系统功能标准定义。同桌互相

交流，尝试用自己的话概括。

生：系统在特定环境中发挥的作用或者能力，叫作系统的功能。

师板书定义，同时重点辨析易错知识点：系统的要素是组成部分，系

统功能是整体发挥的作用。我们一起来区分两组例子。

师出示表格，组织学生辨析:

系统名称组成要素系统功能

冰箱系统箱体、压缩机、温控器、隔板冷藏、保鲜食物

共享单车系统单车、定位模块、APP、锁具提供短途出行服务

师提问：能不能说压缩机就是冰箱的功能？为什么？

生：不能，压缩机是组成要素，压缩机配合其他部件，整体实现保鲜

冷藏的功能。

师：总结关键点：功能属于系统整体，单一要素无法独立实现完整系

统功能。

师拓展互动：大家说一说校园系统、空调系统分别具备什么功能？

生：校园系统功能是开展教育教学；空调系统功能是调节室内温度。

师继续引导思考：同一个系统，能不能拓展出新的功能？

生：早期手机只有通话功能，智能手机增加拍照、上网、导航功能。

设计意图：紧扣教材文本开展自主阅读，借助辨析表格区分要素与功

能，直击学生高频认知误区；结合学生熟悉案例巩固概念，夯实本课

重点。

（三）新知探究二：探究系统功能与控制的关系

师：我们再次回到教材案例普通鱼缸。普通鱼缸系统功能是饲养

鱼类，但是如果长期不换水、不喂食，会发生什么？

生：水质变差，鱼类难以存活，系统无法实现预期功能。

师：由此我们发现，想要持续稳定实现系统功能，离不开调节与管控，

也就是控制。

师组织小组讨论：智能水族箱依靠哪些控制手段保障养鱼功能？

生：过滤器持续净化水质（自动控制）；定时喂食器投放饲料；水位

传感器监控水位。

师梳理核心结论：系统的功能依靠控制实现；合理的控制能够保障系

统稳定发挥功能，还可以优化、拓展系统功能。

师继续开展师生互动：

师：空调系统想要实现“恒温”功能，依靠什么控制？

生：温度传感器检测温度，达到设定温度后控制压缩机启停。

师：如果缺少温控控制，空调会出现什么情况？

生：持续制冷或者制热，室内温度持续变化，无法维持恒温。

师追问：控制分为哪两种形式？结合案例举例。

生：分为手动控制和自动控制。手动控制：人工手动给鱼缸换水；自

动控制：水族箱自动过滤水质。

师小结：无论是手动控制还是自动控制，最终目的都是保障系统顺利

实现预期功能。

设计意图：沿用课堂导入案例持续探究，层层递进推导功能与控制的

内在联系；区分手动、自动控制，丰富学生认知，落实教学重点。

（四）新知探究三：控制系统通用模型一一输入一计算一输出

师：教材告诉我们，所有控制系统，都可以提炼出统一的运行模

型，包含三个环节：输入、计算、输出。我们一起来解读三个环节含

义。

师讲解：输入是收集外界信息、设定指令；计算是系统对信息进行判

断、处理；输出是系统做出对应的动作、响应。

师结合智能水族箱水质控制案例拆解模型：

输入：水质传感器采集水体浑浊程度信息；

计算：系统对比水质标准，判断是否需要开启过滤；

输出：启动过滤器或者保持关闭。

师组织学生分组，尝试拆解空调温控系统的三大环节。

生：输入：温度传感器采集室内温度；计算：对比设定温度，判断是

否制冷；输出：压缩机启动或者停止。

师继续提问：人工手动调节电风扇风速，对应的输入、计算、输出分

别是什么？

生：输入：人拨动档位开关；计算：电路识别档位信号；输出：电机

以对应转速运转。

师提醒学生：小到家电，大到交通系统，绝大多数控制系统都遵循这

套模型，我们可以使用这个模型分析各类控制现象。

设计意图：解读教材核心模型，结合多个案例逐层拆解，将抽象控制

规律具象化；通过小组拆解练习，帮助学生熟练运用模型分析系统,

突破本课教学难点。

（五）新知探究四：实践探究一一可调速电扇控制系统

师：请大家阅读教材实践板块可调速电扇案例。这套系统想要实

现的功能是什么？

生：根据调节信号，灵活改变电风扇转动速度。

师：我们利用输入一计算一输出模型梳理整套控制流程。

输入：调节电位器，产生不同数值信号；

计算：程序读取数值，换算为风扇转速；

输出：电风扇按照对应速度旋转。

师演示模拟程序：拖动调节滑块，观察风扇转速同步变化。

师设置拓展思考问题：怎样改造系统，让风扇可以根据环境温度自动

调速？

生：增加温度传感器采集温度作为输入，程序判断温度高低，自动调

整转速。

师小结：修改控制系统的输入信息、计算规则，就能够升级系统，拓

展系统功能。

学生自主体验模拟程序，观察调节操作带来的输出变化。

设计意图：落实教材实践活动，打通理论模型与数字化实践之间的联

系；拓展改造任务，启发学生创新思考，涪育数字化创新能力。

（六）综合巩固拓展

师：布置小组探究任务：家用全自动洗衣机系统。

任务1:写出这套系统的整体功能；

任务2：分析这套控制系统的输入、计算、输出三个环节；

任务3：说一说控制如何保障洗衣机稳定完成洗涤工作。

小组合作完成探究，选取小组代表上台分享成果，教师针对性点评。

师总结：缺少水位检测、时长控制等手段,洗衣机无法自动完成洗涤，

再次印证控制是实现系统功能的重要保障。

设计意图：选用生活化变式案例，检验学生概念掌握程度，实现知识

迁移，巩固课堂核心知识点。

（七）课堂小结

师：本节课我们学习《系统的功能与控制》，谁来梳理本节课学到的

核心知识点？

生1：系统在特定环境中发挥的