《系统的优化与调整》教学设计-2026-2027学年川教版（新版）小学信息科技六年级上册

《系统的优化与调整》教学设计-2026-2027学年川教版（新版）小学信息科技六年级上册学情分析经过前三课学习，六年级学生掌握控制系统、闭环控制、反馈完整概念，能够分析课本多个实例的控制流程。学生已经理解反馈可以调节系统当下输出，但对于反馈数据还可以用来事后发现系统缺陷、优化调整系统参数缺少认知。学生容易狭隘理解反馈只作用于系统实时运行，不知道反馈信息还可以用来迭代改进系统本身。系统优化属于单元提升综合课，需要学生综合调用前三课全部知识，对学生综合分析能力有一定要求。适合依托教材自动灌溉系统、变频空调案例，通过表格、小组讨论，引导学生明白：反馈既有实时调节当下工作的作用，又有收集数据用于系统优化调整的作用。教材分析本课是川教版六上第三单元《智能控制更便捷》第四课，单元收尾综合提升课。教材以智能自动灌溉系统为主案例；课文阐明反馈两大价值：第一，实时反馈，运行当中即时调节设备输出；第二，利用长期积累反馈数据，发现系统不足，对系统参数、部件进行优化调整；课本设置对比案例普通恒温热水壶和变频空调，对比优化前后系统效果差异；教材设置思考任务，要求学生结合实例说出可以从哪些方面优化控制系统。本课综合闭环、反馈全部前面知识，指向工程思维，引导学生不仅会分析系统，还能够思考如何改进系统，完成单元知识闭环。核心素养教学目标（依据2022版信息科技课程标准）1.信息意识：认识反馈具备实时调节、辅助系统优化调整两大作用；了解控制系统可以通过修改参数、更换部件、调整规则实现优化；体会优化调整让智能系统更加高效、节能。2.计算思维：结合教材自动灌溉系统案例，区分“实时运行调节”和“事后优化调整”；能够说出系统优化常见途径；可以对比优化前后系统表现差异，综合运用本单元输入输出、闭环、反馈知识完整分析案例。3.数字化学习与创新：阅读教材文本，提取优化相关关键信息；小组合作讨论课本案例，梳理系统优化改进思路。4.信息社会责任：体会系统优化可以节约能源、提升工作效果；初步建立工程思维，明白任何系统都存在改进空间。教学重难点教学重点：理解反馈的双重作用；读懂教材自动灌溉系统案例；掌握控制系统优化调整常见方式；对比优化前后系统差异。

教学难点：区分反馈“实时调节当下运行”与“依据反馈数据事后优化系统本身”，不混淆两种作用。教学过程单元旧知回顾，导入课题师：同学们，我们回顾本单元前面三课。第一课我们认识控制系统输入‑计算‑输出；第二课学习闭环控制环形回路；第三课学习反馈，反馈是闭环的核心，反馈会拿实际结果和期望值对比，实时调节系统输出。老师提问：反馈除了运行时立刻调整设备动作之外，还有没有别的用处？请大家阅读课本本课开篇段落。学生默读教材导入文本。

师：课本告诉我们，反馈收集的大量数据，还能够帮我们找到系统存在的问题，用来改进系统，这个过程就叫做系统的优化与调整。板书课题《系统的优化与调整》。今天我们综合单元全部知识，学习如何对控制系统进行优化。

【设计意图】整体回顾单元前序知识，制造认知冲突，引出反馈第二个重要用途，导入本课课题。研读教材主案例：自动灌溉控制系统师：请同学们阅读教材自动灌溉系统完整课文案例。教材文本：自动灌溉系统，设定土壤湿度期望值；湿度传感器实时采集土壤湿度，作为反馈信息送回控制器。第一，实时调节：土壤干了，立刻打开水泵浇水；湿度达标，关闭水泵，这是反馈对系统当下运行的实时调节。第二，系统长期收集存储大量反馈湿度数据，工作人员分析这些积累下来的反馈数据，发现系统存在问题：比如浇水时间设置不合理，土壤经常过湿或者过干。工作人员根据反馈得到的数据，修改系统里面的湿度阈值参数，或者更换灵敏度更高的传感器，让灌溉系统工作效果变得更好，这就是利用反馈信息完成系统优化调整。

教师把这两层作用写在黑板，明确区分。

反馈作用一：实时调节（系统运行过程当中，即时改变当下输出动作）

反馈作用二：辅助优化调整（分析积累的反馈数据，修改系统参数、部件、规则，改进系统本身）师：老师提问，实时调节和优化调整，二者最大区别是什么？请同桌之间互相说一说。

生：实时调节是系统自己运行的时候即时调整浇水开关；优化调整是人拿到长期反馈数据，去修改系统本身设置。

师：理解得非常到位。实时调节不改变系统本身规则；优化调整是修改系统内部的参数、零件，改变系统本身。师生填写课本灌溉系统分析表格。自动灌溉系统内容说明期望值土壤合适湿度反馈信息传感器采集土壤实时湿度反馈的实时调节土壤干燥开泵浇水；湿度达标关泵依据反馈数据发现的问题原有阈值不合理，土壤经常过湿/过干系统优化调整操作修改湿度阈值参数；更换灵敏度更高传感器优化之后效果浇水更加合理，节约水资源，作物生长更好师：大家跟着课本案例要牢牢记住：闭环系统运行的时候，反馈一边做实时调节；反馈的数据还可以保存积累，用来事后优化系统。

【设计意图】深度解析教材主案例，重点区分反馈两种不同作用，攻克本课核心难点。学习控制系统优化调整的常见途径师：阅读教材，课本告诉我们，对控制系统开展优化调整，一般有哪些方式？学生阅读课本文本，圈画要点。

师生共同总结课本当中三条优化路径，教师板书：修改系统参数：调整期望值阈值、时间、判定条件等数值，如灌溉系统修改土壤湿度阈值。更换硬件部件：更换灵敏度更高传感器、性能更好执行器件，例如灌溉系统更换湿度传感器。调整控制逻辑规则：修改系统内部判断、运行的逻辑。师：我们回到自动灌溉案例，修改湿度阈值属于哪一条？更换传感器属于哪一条？学生口头作答，巩固三条优化途径。

【设计意图】提取教材文本给出的优化途径，建立理论框架。研读课本对比案例：普通恒温热水壶与变频空调师：课本安排一组对比案例，我们一起来阅读。案例一普通恒温热水壶：到达设定温度就断电；温度下降到一定程度再通电全功率加热。系统只是简单开关，没有经过深度优化，水温会上下大幅度波动。案例二变频空调：工程师收集大量温度反馈历史数据，优化控制逻辑，修改功率调节参数；不再简单开关启停，可以连续调节压缩机功率。温度波动更小，同时还节约电能。

师：小组讨论，两个思考问题：①变频空调依据反馈数据做了哪些优化调整？②优化之后带来什么好处？小组开展讨论。

小组代表发言：优化了控制逻辑与功率参数；优化后温度更加稳定，还可以省电。

师：总结，优化不只是让控制结果更准，很多时候还可以节约能源，提升系统整体效率。教师出示对比简表。控制系统是否优化特点效果普通恒温热水壶未深度优化简单通电‑断电开关控制水温波动大变频空调经过反馈数据优化可连续调节压缩机功率温度稳定、节约电能【设计意图】使用教材自带对比案例，体会优化前后系统效果差异，巩固优化三条途径。课本思考任务综合练习师：课本思考任务：家里的冰箱闭环控制系统，如果发现冰箱内部温度波动偏大，不够稳定，请同学们结合本单元全部知识说一说，可以从哪些角度对冰箱系统做优化调整？学生口头作答，运用三条优化途径，说出修改温度阈值、更换温度传感器、调整控制逻辑等思路。教师引导学生完整表达。结语师：本课是第三单元最后一课，我们学习系统的优化与调整。我们明白了反馈具备双重作用，第一是系统运行过程当中的实时调节；第二，积累的反馈数据，还可以用来发