【核心素养目标】第6单元第4课《系统外部环境的优化》教案 【黔教版2024】《信息科技》六年级下册
文档属性
| 名称 | 【核心素养目标】第6单元第4课《系统外部环境的优化》教案 【黔教版2024】《信息科技》六年级下册 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 613.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 黔教版 | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2025-04-14 14:00:27 | ||
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文档简介
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第4课《系统外部环境的优化》教学设计
课题 系统外部环境的优化 单元 第六单元 学科 信息科技 年级 六年级下
核心素养目标 信息意识：能识别外部环境对系统性能的影响，主动关注系统运行数据的变化规律。理解环境变化对系统性能的影响。计算思维：通过模块化思想和算法设计，分解系统外部环境优化任务，建立抽象模型，验证优化方案的有效性。数字化学习与创新：利用编程工具模拟系统外部环境优化过程尝试多种参数组合方案，通过对比测试数据选择最优解形成迭代改进的创新意识。信息社会责任：在系统外部环境优化过程中遵守技术伦理规范，关注算法调整可能引发的安全隐患，培养负责任的技术改进态度。
教学重点 1、分析测温系统的运行环境。2、优化机器人的外部环境。
教学难点 优化机器人的外部环境。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1、系统的外部环境对系统的运行会产生较大的影响，有时甚至会导致系统无法正常工作。所以，系统的优化不仅要考虑自身，还要注意优化系统外部环境。我对机器人做了优化，但是遇到路况不好时，还是会出现问题！除了机器人自身，还要考虑它的运行环境。2、观看教学视频《系统外部环境的优化》。 学习新知引入，观看教学视频。 用提问的方式引入课题，增强课堂互动性。将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 新知讲解：系统硬件的优化活动：优化机器人硬件如图6-4-1所示，行人体温检测系统通过人脸识别技术、人体红外辐射检测技术可以快速检测人的体温。想一想体温检测系统的理想运行环境是怎样的？如果在户外简易遮阳棚中测温会对系统有怎样的影响？行人体温检测系统对温度较为敏感。户外的遮阳棚中，随着天气温度的变化，会导致系统测温不准确甚至失灵。因此应该将系统部署到温度较为稳定且适中的环境中，减小环境温度对系统的影响。
通常情况下，我们需要分析对系统产生干扰的因素。在部署系统的时候，有针对性地对系统运行的外部环境进行优化，减弱对系统的干扰，从而保障系统能够正常运行。核心结论系统的外部环境对运行稳定性有显著影响，优化外部环境可以有效提升系统性能。通过选择合适的运行环境、改进设备设计以及定期维护，可以确保系统在复杂环境中的稳定运行。优化外部环境可提升系统性能，需调节温度、光线、湿度，减少电磁干扰。活动：优化机器人软件仔细观察机器人行走的环境，有哪些不利的因素？尝试提出你的改善方法，并填入表6-4-1中。环境的不利因素改善方法光线过强或过弱使用遮光罩或增加光源，确保光线适中道路标记线模糊重新绘制或使用更醒目的标记线地面不干净清理地面，确保地面平整无杂物噪音干扰增加隔音材料或选择噪音较小的环境电磁干扰增加屏蔽装置，减少电磁干扰分析机器人的外部干扰因素，进行有针对性的改善，能够有效提升机器人行走的稳定性。虽然改善系统外部环境有助于系统的稳定运行，但有时人们难以消除外部环境的干扰，此时系统必须加强自身的抗干扰能力，进行自我优化，进而提升系统的性能。二、课堂练习完成教材13—16页相关课堂练习题。三、拓展延伸1、森林火灾预警系统优化1.优化措施：在森林中部署多个温度传感器和摄像头，实时监测环境，使用无人机进行定期巡查，覆盖难以到达的区域。结合AI算法分析传感器数据，提高火灾预警的准确性。
2.优化效果：减少火灾发生频率，降低火灾损失。
案例：某森林火灾预警系统成功预警多起火灾，火灾损失减少50%。2、生态系统的环境调节湿地水位调节原理：通过人工调控水位，维持湿地生态平衡，保护动植物栖息地。优化效果：提升湿地生物多样性，改善水质。案例：某湿地公园通过水位调节，鸟类数量增加30%，水质明显改善。3、智能家居的环境优化智能温控系统原理：通过温度传感器实时监测室内温度，自动调节空调或暖气设备。优化效果：提升居住舒适度，节省能源。案例：某智能家居系统节省能源20%，用户满意度提升25%。智能照明系统原理：根据环境光线和用户习惯自动调节灯光亮度，实现节能照明。优化效果：减少电能消耗，延长灯具寿命。4、工业机器人的环境适应工厂环境优化原理：通过改善工厂温度、湿度和空气质量。优化措施： 安装空调和除湿设备，保持工厂温度在20°C至25°C ,湿度在40%至60%。使用空气净化器减少灰尘和污染物，确保机器人传感器精度。优化效果：减少机器人故障率，提高生产效率。
案例：某工厂优化环境后，机器人故障率下降25%，生产效率提升18%。5、机器人抗干扰设计原理：通过增强机器人抗电磁干扰能力，确保在复杂环境中稳定运行。优化效果：提高机器人在强电磁干扰环境下的稳定性。案例：某工业机器人在强电磁干扰环境下仍能正常工作，故障率降低40%。 完成活动并认识系统外部环境的优化。学习核心结论。完成系统外部环境的优化完成课堂练习。进行课外知识拓展。 结合优化机器人系统外部环境情境练习，锻炼学生的学习能力和思考能力。引导学生识别外部环境对系统性能的影响，思考对应的改善方法。培养学生思考能力和实际动手能力，提高学生的注意力和课堂参与度。引导学生思考更多系统优化例子，加深所学知识内容。在课堂练习中强化所学知识内容。拓宽学生知识面。
课堂小结 系统外部环境的优化1、进行新知引入2、分析测温系统的运行环境3、优化机器人外部环境4、完成课堂练习5、进行知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 1、通过查阅文献，找出一个实际案例，说明系统外部环境的优化在现实中的重要性，并进行总结。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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第4课《系统外部环境的优化》教学设计
课题 系统外部环境的优化 单元 第六单元 学科 信息科技 年级 六年级下
核心素养目标 信息意识：能识别外部环境对系统性能的影响，主动关注系统运行数据的变化规律。理解环境变化对系统性能的影响。计算思维：通过模块化思想和算法设计，分解系统外部环境优化任务，建立抽象模型，验证优化方案的有效性。数字化学习与创新：利用编程工具模拟系统外部环境优化过程尝试多种参数组合方案，通过对比测试数据选择最优解形成迭代改进的创新意识。信息社会责任：在系统外部环境优化过程中遵守技术伦理规范，关注算法调整可能引发的安全隐患，培养负责任的技术改进态度。
教学重点 1、分析测温系统的运行环境。2、优化机器人的外部环境。
教学难点 优化机器人的外部环境。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1、系统的外部环境对系统的运行会产生较大的影响，有时甚至会导致系统无法正常工作。所以，系统的优化不仅要考虑自身，还要注意优化系统外部环境。我对机器人做了优化，但是遇到路况不好时，还是会出现问题！除了机器人自身，还要考虑它的运行环境。2、观看教学视频《系统外部环境的优化》。 学习新知引入，观看教学视频。 用提问的方式引入课题，增强课堂互动性。将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 新知讲解：系统硬件的优化活动：优化机器人硬件如图6-4-1所示，行人体温检测系统通过人脸识别技术、人体红外辐射检测技术可以快速检测人的体温。想一想体温检测系统的理想运行环境是怎样的？如果在户外简易遮阳棚中测温会对系统有怎样的影响？行人体温检测系统对温度较为敏感。户外的遮阳棚中，随着天气温度的变化，会导致系统测温不准确甚至失灵。因此应该将系统部署到温度较为稳定且适中的环境中，减小环境温度对系统的影响。
通常情况下，我们需要分析对系统产生干扰的因素。在部署系统的时候，有针对性地对系统运行的外部环境进行优化，减弱对系统的干扰，从而保障系统能够正常运行。核心结论系统的外部环境对运行稳定性有显著影响，优化外部环境可以有效提升系统性能。通过选择合适的运行环境、改进设备设计以及定期维护，可以确保系统在复杂环境中的稳定运行。优化外部环境可提升系统性能，需调节温度、光线、湿度，减少电磁干扰。活动：优化机器人软件仔细观察机器人行走的环境，有哪些不利的因素？尝试提出你的改善方法，并填入表6-4-1中。环境的不利因素改善方法光线过强或过弱使用遮光罩或增加光源，确保光线适中道路标记线模糊重新绘制或使用更醒目的标记线地面不干净清理地面，确保地面平整无杂物噪音干扰增加隔音材料或选择噪音较小的环境电磁干扰增加屏蔽装置，减少电磁干扰分析机器人的外部干扰因素，进行有针对性的改善，能够有效提升机器人行走的稳定性。虽然改善系统外部环境有助于系统的稳定运行，但有时人们难以消除外部环境的干扰，此时系统必须加强自身的抗干扰能力，进行自我优化，进而提升系统的性能。二、课堂练习完成教材13—16页相关课堂练习题。三、拓展延伸1、森林火灾预警系统优化1.优化措施：在森林中部署多个温度传感器和摄像头，实时监测环境，使用无人机进行定期巡查，覆盖难以到达的区域。结合AI算法分析传感器数据，提高火灾预警的准确性。
2.优化效果：减少火灾发生频率，降低火灾损失。
案例：某森林火灾预警系统成功预警多起火灾，火灾损失减少50%。2、生态系统的环境调节湿地水位调节原理：通过人工调控水位，维持湿地生态平衡，保护动植物栖息地。优化效果：提升湿地生物多样性，改善水质。案例：某湿地公园通过水位调节，鸟类数量增加30%，水质明显改善。3、智能家居的环境优化智能温控系统原理：通过温度传感器实时监测室内温度，自动调节空调或暖气设备。优化效果：提升居住舒适度，节省能源。案例：某智能家居系统节省能源20%，用户满意度提升25%。智能照明系统原理：根据环境光线和用户习惯自动调节灯光亮度，实现节能照明。优化效果：减少电能消耗，延长灯具寿命。4、工业机器人的环境适应工厂环境优化原理：通过改善工厂温度、湿度和空气质量。优化措施： 安装空调和除湿设备，保持工厂温度在20°C至25°C ,湿度在40%至60%。使用空气净化器减少灰尘和污染物，确保机器人传感器精度。优化效果：减少机器人故障率，提高生产效率。
案例：某工厂优化环境后，机器人故障率下降25%，生产效率提升18%。5、机器人抗干扰设计原理：通过增强机器人抗电磁干扰能力，确保在复杂环境中稳定运行。优化效果：提高机器人在强电磁干扰环境下的稳定性。案例：某工业机器人在强电磁干扰环境下仍能正常工作，故障率降低40%。 完成活动并认识系统外部环境的优化。学习核心结论。完成系统外部环境的优化完成课堂练习。进行课外知识拓展。 结合优化机器人系统外部环境情境练习，锻炼学生的学习能力和思考能力。引导学生识别外部环境对系统性能的影响，思考对应的改善方法。培养学生思考能力和实际动手能力，提高学生的注意力和课堂参与度。引导学生思考更多系统优化例子，加深所学知识内容。在课堂练习中强化所学知识内容。拓宽学生知识面。
课堂小结 系统外部环境的优化1、进行新知引入2、分析测温系统的运行环境3、优化机器人外部环境4、完成课堂练习5、进行知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 1、通过查阅文献，找出一个实际案例，说明系统外部环境的优化在现实中的重要性，并进行总结。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
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