《从人工到自动化》教案-2026-2027学年华中科大版（新版）小学信息科技六年级全一册

《从人工到自动化》教案-2026-2027学年华中科大版（新版）小学信息科技六年级全一册一、学情分析六年级学生已经具备一定的生活经验，能说出烧水、骑车、开灯、吹风扇等日常活动中人的操作，也接触过电热水壶、空调等会自动工作的设备，但对“控制”“人工控制”“自动控制”等概念缺乏系统认识，更不理解设备“自动”背后依靠的规则与检测。此阶段学生抽象逻辑思维开始发展，对“为什么空调能自己停下来”这类问题有强烈的好奇心和探究欲。本课从学生熟悉的生活案例出发，引导他们在比较中认识人工控制与自动控制的特点，初步建立“输入—处理—输出”的控制系统认知，为后续学习开环、闭环控制打下基础。二、教材分析本课是华中科大版（新版）六年级全一册第三单元《有了反馈更优化》的第一课，是学生系统认识“控制系统”的起始课。教材以烧水、骑车、开灯、吹风扇等人工控制案例和电热水壶、空调等自动控制案例为素材，引导学生分析两种控制方式的主要特点，并重点通过空调控制室温的过程，初步建立自动控制“设定阈值—检测—比较—调节”的过程模型。本单元对应《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》“通过分析具体案例，了解反馈是过程与控制中的重要手段，初步了解反馈对系统优化的作用”“了解系统的输入与输出可以是开关量或连续量”等内容要求。本课承上启下，既是对第一、二单元过程与控制、数据运算知识的综合运用，又为后续第10至12课认识开环、反馈与闭环控制奠定概念基础。三、核心素养目标（一）信息意识结合生活中的案例，了解人工控制与自动控制的特点及应用，增强信息意识。（二）计算思维通过分析空调等控制系统案例，初步建立“输入—处理—输出”的分析模型，理解设备按设定规则自动运行的机制，发展计算思维。（三）数字化学习与创新能描述自动控制设备的运行过程，尝试设计简单的自动控制情景，进一步树立创新意识，增强计算思维能力。（四）信息社会责任认识到按规则和规范使用控制系统是保障控制系统安全运行的前提，增强规范使用设备的意识。四、教学重难点教学重点：人工控制与自动控制的特点。教学难点：自动控制工作过程的分析与表达。五、教学过程环节一激趣导入：两种烧水壶师：同学们，家里烧水一般用哪种壶？用普通的烧水壶在燃气灶上烧水，水开了，需要我们做什么？生：要赶紧去关火，不然水会扑出来。师：如果用插电的电热水壶烧水，按下开关接通电源后，水烧开了，还需要我们一直守着关电源吗？生：不用，水开了它会自己断电。师：同样是烧水，为什么一种要人守着操作，另一种不用？这里面就藏着“控制”的秘密。今天这节课，我们就一起走进《从人工到自动化》，探个究竟。【设计意图】以烧水这一熟悉的日常场景对比导入，迅速激发学生思考人工控制与自动控制的差异，为全课学习定下探究基调。环节二探究新知（一）：认识人工控制师：在燃气灶上烧水，接通和断开燃气灶的开关，都需要人操作吗？生：都需要人操作。师：是的，这种由人来完成主要操作的控制方式，就是“人工控制”。想一想，生活中还有哪些人工控制的例子？生1：骑自行车想加速，就要用力多踩脚踏板，想减速就少踩一些。生2：教室里光线暗了，需要人去开灯；光线太亮，又需要人去关灯。生3：夏天吹电风扇，感觉热就把挡位调高，感觉凉就调低。师：大家举的例子都很贴切！我们来把这些例子填到课本的表格里，想一想：每一项人工控制，人的操作是什么？要达到的目的是什么？生活场景人的操作要达到的目的燃气灶烧水观察水开、关闭开关防止烧干、安全骑自行车踩/松脚踏板控制速度教室里开灯关灯按开关保证光线适宜师：请一位同学读一读填好的表格。你发现人工控制有什么共同特点？生：每一步都离不开人，要由人来观察、判断和操作。师：总结得真好！人工控制的主要特点，就是“由人来观察情况、作出判断、动手操作”。【设计意图】通过列举生活案例并填写表格，帮助学生归纳出人工控制“由人操作、由人判断”的核心特点，建立清晰的初步概念。环节三探究新知（二）：认识自动控制师：与人工控制相对的，是自动控制。我们用的电热水壶烧水，人们不需要一直关注水何时烧开，因为水壶具备“自动断电”的功能。再看空调——天气炎热，用遥控器启动空调，想让室温变成26℃，这个过程是怎样的？请同学们结合课本描述想一想。生1：先把空调设定为26℃。生2：空调就开始制冷，让室温降下来。师：谁来把整个过程完整地描述一遍？老师给出几个关键词提示：设定26℃、开始制冷、检测室温、停止制冷、室温上升、再次制冷。生：我们设定26℃为标准温度，空调开始制冷；当检测到室温降到26℃时，空调停止制冷；检测到室温又上升，空调又开始制冷……师：你描述得真准确！这就是空调自动控制室温的过程。请大家注意，这里“26℃”是一个预先设定的标准，叫作“阈值”；空调不断“检测”室温，并与这个阈值比较，来决定继续制冷还是停止。整个过程不需要人一直守着操作，这就是“自动控制”。（教师引导学生用箭头和文字，画出空调自动控温的过程示意图：设定26℃→开始制冷→检测室温→与26℃比较→停止或继续制冷。）师：除了空调，像电热水壶、自动灌溉器这些设备也都是自动控制的。比如土壤干燥时，自动灌溉器会打开水阀给庄稼浇水；土壤湿度合适了，它又自动关闭。它们的共同点是：先设定一个标准（阈值），再不断检测实际情况，并根据检测结果自动调节。这就是自动控制的“秘密”。【设计意图】以空调控温为典型，借助“设定阈值—检测—比较—调节”的过程分析，突破“自动控制过程分析”这一难点，帮助学生初步形成控制系统的过程模型。环节四对比归纳：人工控制与自动控制师：现在，我们把两种控制方式放在一起比一比。烧水时，人工控制“人全程操作”，自动控制“设备自动断电”；调节室温时，人工控制“人调挡位”，自动控制“设备检测调节”。请同学们分小组讨论：人工控制和自动控制各有什么优点和不足？生1：人工控制灵活，人能根据情况随时调整。生2：自动控制方便，不用人一直守着。生3：自动控制有时不够灵活，设备只按设定好的程序工作。师：大家分析得很全面！人工控制灵活，但比较费人力；自动控制省力，但需要预设好规则。正因为各有特点，人们在生活中会根据需要选择合适的控制方式。想一想：还有哪些常见的自动控制设备？生1：自动感应路灯，天黑自动亮。生2：电梯，按楼层自动到达。生3：银行的自动感应门，人走近自动打开。师：这些设备有一个共同特点——都有一套预设好的规则，设备按规则“自动”运行，代替了人的部分操作。正因为有了自动控制，人们才能从许多重复的劳动中解放出来。【设计意图】通过对比与讨论，帮助学生深入理解两种控制方式的优缺点，发展分析、归纳与辩证思考能力，并迁移到更多生活实例。环节五课堂小结：控制初体验师：今天你学到了什么？谁能用一句话说一说人工控制和自动控制的区别？生：人工控制要靠人操作，自动控制是设备按设定规则自动完成。师：说得真好！我们身边还有很多自动控制的设备。课后，请同学们观察家里的电器，找一找哪些是人工控制、哪些是自动控制，把它们记录下来，想一想它们“自动”的秘密是什么，下节课我们继续探究。【设计意图】以问题驱动回顾总结，并把课堂认识延伸到真实生活，为后续开环、闭环控制的学习作好衔接。六、结语控制技术正悄悄改变着我