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1、第三单元扩音系统【单元整体构想】一、单元内容简介本土元响应课程标准中跨学科主题“小型系统模拟”中的子主题“小型扩音系统”，主要针对“过程与控制”内容模块,与科学、数学等学科综合,强调以项目化的方式开展“做中学”“用中学”“创中学”，借助已有知识,更好地理解信息科技中过程与控制的原理。这对于理解生活中广泛存在的过程与控制系统至关重要,也可以帮助学生感受和认知信息科技对生活的影响与价值。本单元通过分析典型应用场景一一扩音系统，引导学生理解计算机可用于实现过程与控制,基于具体的功能分析问题；在实验系统中，通过编程等于手段验证过程与控制系统的设计，引导学生举一反三，形成对比思维,更加全面地理解过程与控
2、制在不同应用场景中的普遍性与特殊性。同时,结合生活中的实例,分析过程与控制系统中存在的安全问题,强调自主可控的系统在解决安全问题时的重要作用。二、单元设计的望远镜思维作为信息科技小学阶段的最后一个单元,本单元是对整个小学阶段学习的总结与巩固。本单元主要的关联内容是义务教育教科书信息科技五年级下中的系统、控制系统、控制系统中的计算和义务教育教科书信息科技六年级下中控制系统中的反馈、控制系统中的运算。经过学习，学生初步掌握了对过程与控制三个环节的分析,体验和掌握了开环系统和闭环系统,连续量和开关量，“与”“或”“非”逻辑运算等。本单元还与“在线学习与生活”“身边的算法”等内容模块相关联,培养学生形
3、成网络搜索能力和设计与分析算法的能力。本单元将“系统与模块”“反馈与优化”“逻辑与运算”三部分内容有机贯穿在“扩音系统”内容中,通过实践操作,结合控制的过程与原理，利用计算机解决问题的手段,解决实际问题。此外,作为小学阶段的最后一个单元,本单元还与此后要学习的物联网探秘、物联网实践和智能技术初体验，以及传感器及其应用、语音合成、声学模型等知识相关联。三、单元设计的放大镜思维本单元继续围绕算法,融合数据、网络、信息安全等多条逻辑主线,重点落实“解决问题的一般步骤包括抽象、分解、建模和制订解决方案”“自主可控技术对保障国家安全具有重要意义”等大概念。本单元共5课。第11课通过学习身边的扩音系统及其
4、组成,使学生能够搭建简易扩音系统。第12、13课通过学习计算机控制的扩音系统，使学生经历从图例分析、流程图绘制到算法实现的全过程。第14课则介绍扩音系统的广泛使用和发展方向，让学生了解随着科学技术的发展,扩音系统将不断创新。第15课通过分析控制系统安全的案例，让学生意识到自主可控技术对保障控制系统安全具有重要意义。整个单元内容编排由易到难,螺旋上升,从身边的扩音系统入手,整体感知扩音系统的组成,逐步过渡到计算机控制的扩音系统、扩音系统的优课序课题简介第11课一身边的扩音系统认识扩音系统的组成并搭建简易扩音系统。第12课计算机控制的扩音系统分析计算机控制在扩音系统中的作用，验证扩音系统自动控制的
5、算法实现。第13课扩音系统的控制分析反馈在扩音系统中的作用，自动调节扩音系统的搭建。第14课扩音系统的优化了解扩音系统的广泛使用，分析扩音系统的发展方向。第15课控制系统的安全分析控制系统的安全问题，分析控制系统安全问题的防范方法。化及控制系统的安全,帮助学生清晰、直观地理解过程与控制的原理。本单元各课内容如下表所示。【单元目标设计】素养目标了解扩音系统在生活中的具体应用及其发展趋势,掌握简单扩音系统的实现。理解计算机可用于实现过程与控制,通过编程等手段来验证过程与控制系统的设计。通过真实案例了解控制系统存在的安全问题及原因,认识自主可控技术对控制系统安全的影响，提升安全意识。逻辑主线算法数据
6、信息安全单元涉及的核心大概念1 .解决问题的一般步骤包括抽象、分解、 建模和制订解决方案。2 .数据存在多种形式,通过一定的规则 可以对数据进行组织和呈现。3 .可靠的数据具有一定的价值，数据来 源影响数据的可靠性。4 .自主可控技术对保障国家安全具有重 要意义。单元目标描述L了解扩音系 统的作用。5 .了解扩音系 统自动控制的 过程。6 .具有自主可 控意识和安全 意识。【单元评价设计】一、最终评价任务设计任务一：根据身边的扩音系统,搭建一个简易的扩音系统。任务二：能够利用计算机实现搭建自动控制的扩音系统,要求能够检测环境声,并根据阈值进行反馈与优化。二、评价量规设计任务一评价量规设计指标内
7、容素养指向水平描述任务分析生任1 .能独立完整地描述任务的需求及需要便用的器材。2 .能与同伴合作描述任务的需求及需要使用要求。的器材。3.能在教师和同学和帮助下,描述任务基本的需求及需要使用的器材。系统设计个有完认整务个的。对任一整四1 .能独立完成一张系统设计图。2 .能与同伴合作完成一张系统设计图。3 .能在教师和同学的帮助下初步完成一张系统设计图。设备搭建实现预期目标。1 .能根据器材独立完成设备搭建。2 .能与同伴合作完成设备搭建。3 .能在教师和同学的帮助下完成设备搭建。水平描述任务二评价量规设计：:指标内素养指容 向学好解用 个的有完认 助更理使久整务程个的。 帮生地和稗对任过一
8、整浏 语述 图本 然描 程昭 自言 流并程序实实现预现 期目标。1 .能独立思考并用自然语言完整地描述整个事件。2 .能5与同学合作,用自然语言完整地描述整个事件。.能在教师的帮助下用自然语言描述整个事件。1.0能独立思考并根据自然语言描述用流程图表示算法。2 .能与同学合作根据自然语言描述用流程图表示算法。3 .能在教师的帮助下根据自然语言描述用流程图表示算法。1.能根据流程图独立运用Python完成程序编写。2.0能根据流程图运用Python将程序语句补充完整。3.露根据流程图运用PythOn完成程序填空。【单元过程设计】一、单元问题设计问题一：你身边有哪些扩音系统,它们是如何运行的？设计
9、意图：本题旨在让学生联系生活实际，引发学生的思考,探讨身边哪些系统是扩音系统,其中有哪些关键环节,每一个环节是如何运转的。在举例中让学生感受扩音系统作为一种控制系统,在生活中随处可见。学生回答引导方向：身边的扩音系统指的是具备控制系统“输入、计算、输出”三个环节的扩音系统，引导学生说出身边的扩音系统的三个环节以及每一个环节的作用。教师根据学生的回答进行梳理,为引导学生理解过程与控制系统奠定基础。问题二：自动控制系统存在哪些安全隐患？自主可控的系统是如何解决安全问题的？设计意图：本题以自动控制系统的安全为例,让学生进行初步探讨,并带着问题开始本单元的学习。学生回答引导方向：引导学生通过大量案例的
10、学习、分析，以及真实的体验,通过辩论、讨论等形式,分析影响控制系统安全的因素，并提出安全防范的方法，了解自主可控是国家信息安全的基础，只有大力发展自主可控技术,才能扭转信息科技长期受制于人的局面,保卫国家信息安全。二、单元学习策略学习本单元之前,学生已经对“系统与模块”“反馈与优化”“逻辑与运算”有了较为丰富的体验与认知,具备一定知识储备。扩音系统作为“过程与控制”模块学习后的综合性应用学习内容,对生活中信息社会的学生来说具有重要的意义。为了帮助学生进一步学习真实场景中过程与控制的案例,建议教师设计学习单,将学习内容转化为问题链,通过让学生体验、分析、讨论、应用、实践等,强化学生对计算机在过程与控制中的运用的理解建议采用实验探究、小组合作、项目实践等教学方式,让学生地真实的学习情境中展开学习活动,在真实项目中发现问题、分析问题、探究问题,完成知识的建构。
