《第4课 自主可控很重要》教学设计
教学内容分析
本课是2026年四川教育出版社四年级下册信息科技学科第3单元“数据安全我守护”中的第4课，围绕“自主可控”展开核心教学，是数据安全主题的重要延伸与深化，内容贴合小学生认知水平，从生活实际出发逐步过渡到国家层面，再落脚到学生自身行动，形成由浅入深、层层递进的知识体系。 教学内容主要分为三个板块，第一板块讲解“什么是自主可控”，从生活、学习中产生的大量数据出发，引导学生认识到数据保护的重要性，通过思考个人和关键基础设施数据泄露的影响，理解自主可控的基本内涵；第二板块介绍“国家自主可控”，明确保障数据安全需要自主可控的基础设施，讲解我国自主研发的SM系列国家标准密码算法的作用，界定高科技领域自主可控的核心定义，并通过思考与表格梳理增强数据安全性的自主可控方法；第三板块倡导“自主可控，从我做起”，让学生认识到使用正版软件的意义，通过实操体验正版软件检查工具，了解我国自主可控技术的发展历程，最后通过设计数据管理公约的实践活动，将自主可控的理念转化为实际行动。 本课内容紧密结合2022新版课标要求，将数据安全、信息自主可控的意识培养融入具体的情境、思考和实践活动中，既让学生掌握基础的信息科技知识，又能引导学生树立数据安全和国家信息安全的意识，实现知识传授与素养培养的有机结合，为后续更高阶的信息科技学习奠定思想和认知基础。
学情分析
本课的教学对象为小学四年级学生，该阶段学生具备以下特点：在认知层面，已经有了一定的生活经验和信息接触基础，能够熟练使用电脑、手机等常见电子设备，在学习和生活中会接触到个人信息、网络数据等内容，对“数据泄露”带来的骚扰电话等现象有直观感受，但对“自主可控”这一专业概念的理解较为模糊，对国家层面的信息安全、核心技术自主研发等内容缺乏认知；在能力层面，四年级学生具备基本的观察、思考和小组交流能力，能够完成简单的电脑实操任务，如运行软件、查看信息等，也能根据要求进行简单的表格填写和文案设计，但抽象思维和逻辑归纳能力仍处于发展阶段，需要教师通过具体情境、问题引导逐步建立知识体系；在情感层面，该阶段学生的国家认同感和民族自豪感正逐步形成，对国家的科技成就充满好奇，容易被我国自主研发的技术成果所感染，适合通过正面引导和实践体验，培养其信息社会责任和自主创新的意识。
教学目标及核心素养指向
信息意识：理解自主可控的基本含义，认识到数据安全与自主可控的密切联系，能辨别个人和关键基础设施数据泄露的危害，树立数据保护和信息自主可控的基本意识；了解我国在数据安全领域的自主可控技术成果，感知自主可控对国家信息安全、社会稳定的重要意义。 计算思维：通过思考个人和关键基础设施数据泄露的影响，学会从具体现象分析问题本质，形成初步的问题分析和逻辑推理能力；通过梳理增强数据安全性的自主可控方法，学会用表格形式归纳和整理信息，培养分类、归纳的思维能力；在设计数据管理公约的过程中，学会围绕核心主题梳理关键要素，形成初步的方案设计思维。 3.数字化学习与创新：能在教师指导下运行正版软件检查工具，查看计算机中的自主可控软件，掌握简单的数字化工具使用方法；结合所学知识和生活实际，尝试设计自主可控的数据管理公约，将信息科技知识与实践应用相结合，培养初步的数字化创新能力。 4.信息社会责任：树立使用正版软件的意识，尊重知识产权，理解正版软件对数据安全和自主创新的重要性；了解我国自主可控技术的发展历程，增强民族自豪感和科技自信；树立维护国家信息安全的意识，愿意从自身做起，践行自主可控的相关要求，承担起作为小公民的信息社会责任。
教学重难点
教学重点： 理解自主可控的基本概念，认识到数据泄露的危害和自主可控的重要性。 了解我国在数据安全领域的自主可控成就，掌握增强数据安全性的基本方法。 教学难点： 准确理解高科技领域自主可控的内涵，即从硬件到软件实现自主研发、制造、使用、维护，不受制于他国。 结合所学知识，设计出合理、可行的自主可控数据管理公约。 重难点设计原因： 自主可控的概念是本课的核心基础，只有让学生理解概念、认识到重要性，才能进一步学习国家层面的成就和个人层面的行动；我国的自主可控成就是培养学生民族自豪感和科技自信的关键，也是深化自主可控认知的重要内容；而从自身做起践行自主可控，是本课的最终落脚点，符合信息科技课程“学以致用”的要求，也能实现信息社会责任的培养目标，因此将以上内容定为教学重点。 四年级学生的抽象思维能力有限，“自主研发、制造、使用、维护”等专业表述超出了学生的日常认知，难以快速理解其深层含义，也难以将这一内涵与国家信息安全建立紧密联系；而设计数据管理公约需要学生综合运用本课所学的所有知识，梳理出数据管理的关键方面，并用规范、简洁的语言进行表述，对学生的归纳、整合和文字表达能力要求较高，因此将以上内容定为教学难点。
教学策略
情境教学法：创设生活中数据泄露的具体情境，如个人身份信息被盗用接到骚扰电话、造成财产损失等，让学生结合自身经历感受数据泄露的危害，激发学生的学习兴趣和探究欲望，为自主可控概念的讲解做好铺垫。 问题驱动法：围绕教学内容设计一系列有梯度的问题，如“数据泄露对我们的生活有哪些影响？”“怎样保证数据的安全？”“用哪些自主可控的技术或方法可以增强数据的安全性？”，以问题为线索引导学生思考、探究，逐步推进教学内容，培养学生的问题分析能力。 小组合作法：在梳理增强数据安全性的方法、设计数据管理公约等环节，组织学生进行小组讨论，让学生在交流中互相启发、互补知识，培养学生的合作学习能力和语言表达能力，同时突破教学难点。 实操体验法：在“自主可控，从我做起”板块，安排学生动手操作正版软件检查工具，让学生在实践中感受自主可控软件的存在，将抽象的知识转化为直观的体验，加深学生的理解和记忆。 讲授法：对于自主可控的核心定义、我国的SM系列密码算法等理论性较强的内容，采用教师精准讲授的方式，结合学生的认知水平进行通俗化解释，让学生快速掌握核心知识。 归纳总结法：在每个教学板块结束后，教师及时进行归纳总结，梳理知识脉络，帮助学生构建清晰的知识体系；在课程最后进行整体总结，升华主题，让学生将知识内化为意识和行动。
教学过程
课堂导入
情景描述： 问题设计： 问题一：什么是自主可控？ 问题二：我国自主可控的成就有什么？
设计意图： 从学生熟悉的生活场景出发，让学生结合自身经历谈数据和数据泄露的影响，降低学习的门槛，激发学生的探究兴趣；通过从个人数据到关键基础设施数据的层层提问，让学生认识到数据保护不仅关乎个人，更关乎公共安全，为后续自主可控概念的讲解做好情境和认知铺垫，自然引出本课主题。
活动1：什么是自主可控
教师活动 结合导入环节的内容，总结：在学习、工作、生活、生产中都会产生大量的数据，我们必须靠自己来控制和保护这些数据。 提问：如果发生数据泄露，比如个人身份信息被盗用，对我们的生活可能有哪些影响呢 进一步提问：如果银行、电力、交通、医疗等关键基础设施发生数据泄露，又可能有哪些影响呢 学生活动 认真倾听教师的讲解，回答问题，结合之前的思考，理解自主可控的基本含义。 教师活动： 播放微视频《自主可控的重要性》，让学生直观感受自主可控的意义。 微视频结束后，简单提问：看完视频，你觉得自主可控最核心的是什么？ 总结：当今时代，能源和重要基础设施的数据就是国家的宝藏，关系到社会稳定和国家安全。我们必须保护好这些数据，把核心技术掌握在自己手中，实现自主可控。 学生活动： 观看微视频，认真感知自主可控对个人、社会和国家的重要性。
设计意图: 从导入环节的情境出发，直接给出自主可控的基本内涵，符合学生的认知规律；通过强调国家层面的数据价值，提升学生对自主可控重要性的认知高度；微视频的播放能将抽象的概念转化为直观的画面，帮助学生更好地理解，最后的简单提问能检验学生的学习效果，及时巩固知识。
活动2：国家自主可控
教师活动 提出问题：既然自主可控这么重要，那我们该怎样保证数据的安全呢？ 引导学生思考后，给出答案：需要使用自主可控的基础设施。 讲解我国的自主可控成就：在数据保护方面，我国自主研发了SM9、SM2、SM3、SM4国家标准密码算法。这些自主可控的安全算法，加强了数据传输加密、身份认证与授权、数据加密、签名验签、数据脱敏等，能进一步保障我们的数据安全。 给出高科技领域自主可控的核心定义：自主可控，就是在高科技领域能够自己掌握关键的技术和方法，从硬件到软件全部实现自主研发、自己制造、自己使用、自己维护，从而更好地保护国家的信息安全，不受制于别的国家。 学生活动： 思考教师提出的问题，明确自主可控的基础设施是数据安全的保障跟随教师的讲解，理解高科技领域自主可控的核心定义，尝试用自己的话表述。 教师活动： 提出问题：用哪些自主可控的技术或方法可以增强数据的安全性？引导学生以小组为单位讨论，填写表格中空白的部分。 学生活动： 以小组为单位进行讨论，结合所学知识和生活实际，思考增强数据安全性的自主可控方法和对应的目的，填写课件中的表格。
设计意图: 以问题驱动学生思考，逐步推进国家层面的自主可控知识；讲解我国的自主研发成果，能让学生感受到国家的科技实力，培养民族自豪感；对自主可控核心定义的通俗化解释，能突破教学难点，让四年级学生理解抽象的专业概念；小组讨论填写表格的活动，能培养学生的合作学习能力和归纳整理能力，让学生主动探究增强数据安全性的方法，深化对国家自主可控的认知。
活动3：自主可控，从我做起
教师活动 过渡提问：国家在不断推进自主可控，那我们小学生能为自主可控做些什么呢？ 讲解使用正版软件的意义：使用正版软件，不仅是尊重知识产权，激发自主创新，同时也能保障数据安全，规避数据安全风险。 布置任务：用正版软件检查工具，看看本机有哪些自主可控的软件；从软件文件夹找到图标，双击运行并检查。 学生活动 思考教师的过渡提问，积极发表自己的想法，初步思考个人层面的自主可控行动。 认真倾听教师讲解，树立使用正版软件的意识，理解尊重知识产权的重要性。 教师活动： 介绍我国自主可控技术的发展历程：曾经，在高科技领域，我国缺少自主可控的核心技术，导致一些企业被制裁、限芯、断供;工业设计软件被国外巨头垄断，企业无法使用最新的设计软件。近年来，我国一批优秀的企业积极参与从硬件到软件的研发与生产，坚持自主可控，并持续创新。所以现在从工业芯片到制造软件，从基础数据保护到卫星导航、量子通信等，我们已逐步走上全面自主可控之路。 告知学生国家出台了一系列政策法规支持自主可控技术发展，为数据安全提供法律基础，随后提出实践任务：国家出台了一系列政策和法规来支持自主可控技术的发展，为数据安全提供了法律基础。请参考相关法律法规，设计一个自主可控的数据管理公约。 学生活动： 以小组为单位进行讨论，梳理数据管理公约的核心要素，分工合作，设计自主可控的数据管理公约。认真倾听教师的指导，不断完善小组的公约设计。
设计意图： 从国家层面过渡到学生个人层面，让学生认识到自主可控不仅是国家的事，也与自己息息相关，激发学生的参与意识；讲解正版软件的意义和我国自主可控技术的发展历程，能培养学生的信息社会责任和民族自豪感；明确后续的实践任务，让学生有明确的学习目标，为接下来的实操和设计活动做好铺垫。正版软件检查工具的实操活动，能让学生将抽象的知识转化为直观的体验，掌握简单的数字化工具使用方法，落实数字化学习与创新的素养目标；设计数据管理公约的活动，能让学生综合运用本课所学知识，将自主可控的理念转化为具体的行为规范，培养学生的归纳、整合和文字表达能力，同时突破教学难点；小组合作的形式能让学生互相启发，提升设计的合理性和可行性。
课堂小结
教师活动 邀请各小组代表分享本组设计的数据管理公约，对各小组的设计进行点评，肯定优点，指出不足，并进行总结和完善。 对本课内容进行全面总结：今天我们学习了自主可控的概念，认识到自主可控对个人数据安全、国家信息安全的重要性；了解了我国在数据安全领域的自主可控成就，知道了增强数据安全性的多种方法；也学会了从自身做起，使用正版软件，践行自主可控的要求。 升华主题：自主可控是国家科技发展的重要方向，也是我们每个人的责任。希望大家能将今天所学的知识记在心里，落实在行动中，树立数据安全和国家信息安全的意识，尊重知识产权，支持国产自主可控技术，从身边的小事做起，做数据安全的守护者，做国家信息安全的小卫士。 学生活动：小组代表分享数据管理公约，认真倾听其他小组的设计和教师的点评。认真倾听教师的课堂总结，梳理本课的知识脉络，构建完整的知识体系。领会教师的主题升华，树立将自主可控理念转化为实际行动的意识，增强信息社会责任和国家认同感。
设计意图: 分享并点评数据管理公约，能检验学生的实践学习效果，让学生在交流中互相学习，完善自己的设计；全面的课堂总结能帮助学生梳理知识，巩固所学内容，构建清晰的知识体系；主题升华能将知识传授与素养培养相结合，让学生树立正确的信息价值观，增强信息社会责任，实现本课的教学目标。
教学反思
本课围绕“自主可控”展开教学，严格按照课件内容设计教学环节，贴合四年级学生的认知水平，通过情境创设、问题驱动、实操体验等多种教学方法，让学生逐步理解自主可控的概念，认识到其重要性，了解国家的自主可控成就，并能从自身做起践行自主可控的要求，整体达成了预设的教学目标，实现了信息科技核心素养的培养。 在教学过程中，有以下几点亮点：一是从学生熟悉的生活情境出发，让学生结合自身经历感受数据泄露的危害，降低了自主可控概念的学习门槛，激发了学生的学习兴趣，让抽象的知识变得具体、易懂；二是注重层层递进的教学逻辑，从个人层面到国家层面，再到学生自身行动，符合学生的认知规律，帮助学生构建了清晰的知识体系；三是突出实践体验，安排了正版软件检查工具的实操和数据管理公约的设计活动，让学生在动手操作和小组合作中深化知识理解，培养了数字化学习与创新、合作学习等能力；四是注重情感态度与价值观的培养，通过讲解我国的自主可控成就和发展历程，让学生感受到国家科技的进步，增强了学生的民族自豪感、科技自信和信息社会责任。 同时，本课的教学也存在一些不足：一是在讲解高科技领域自主可控的核心定义时，尽管进行了通俗化解释，但部分学生的抽象思维能力有限，对“自主研发、制造、使用、维护”的理解仍不够深入，在后续的提问和交流中，部分学生无法准确表述其内涵；二是在小组讨论填写增强数据安全性的方法表格和设计数据管理公约时，部分小组存在讨论效率不高的问题，少数学生参与度较低，依赖小组内的优秀学生，未能充分发挥合作学习的作用；三是正版软件检查工具的实操环节，由于部分学生的电脑操作能力存在差异，操作速度参差不齐，导致部分学生未能充分体验工具的使用细节，教师的一对一指导也未能覆盖所有学生；四是课堂时间分配上，实践体验环节的时间稍显紧张，部分小组的公约设计未能充分完善，分享和点评的时间也较为有限，未能让更多小组展示成果。 针对以上不足，在后续的教学中可以进行以下改进：一是针对抽象概念的讲解，可提前准备一些简单的动画或图片素材，将“自主研发、制造、使用、维护”转化为直观的画面，帮助学生更好地理解，同时设计简单的课堂练习，及时检验学生的理解效果；二是在小组合作环节，提前明确小组分工，指定记录员、发言人等，让每位学生都有明确的任务，提高讨论效率，教师加强对各小组的巡视和指导，鼓励内向的学生积极参与交流；三是在实操环节，可提前录制工具使用的教学视频，在学生操作前播放，让学生掌握操作步骤，同时安排电脑操作能力较强的学生作为小老师，帮助操作有困难的同学，减轻教师的指导压力；四是合理优化课堂时间分配，适当压缩理论讲解的时间，给实践体验和成果分享留出更多时间，让学生有更充分的时间进行实操和设计，确保每位学生都能参与到成果分享中。 此外，在后续的教学中，还可以将本课的内容与其他数据安全相关的课程进行关联，开展系列化的教学活动，让学生更系统地学习数据安全知识；同时，结合学生的生活实际，设计更多贴近生活的实践任务，让学生在生活中践行数据安全和自主可控的要求，真正将信息社会责任的培养落到实处。本课的教学为学生搭建了数据安全和自主可控的认知框架，后续需针对教学中的不足进行优化，让教学更贴合学生的学习特点，提升教学效果，更好地实现信息科技课程的育人目标。(共3张PPT)
学习单
1
活动1：什么是自主可控
班级：4年__班
组别：______
说一说
如果发生数据泄露，比如个人身份信息被盗用，对我们的生活可能有哪些影响呢
如果银行、电力、交通、医疗等关键基础设施发生数据泄露，又可能有哪些影响呢
实践与探究
学习单
班级：4年__班
组别：______
用哪些自主可控的技术或方法可以增强数据的安全性
实践与探究
2
活动2：国家自主可控
怎样保证数据的安全
实践与探究
学习单
班级：4年__班
组别：______
用正版软件检查工具，看看本机有哪些自主可控的软件
从软件文件夹找到图标“ ”，双击运行并检查。
实践与探究
3
活动3：自主可控，从我做起
国家出台了一系列政策和法规来支持自主可控技术的发展，为数据安全提供了法律基础。
请参考相关法律法规，设计一个自主可控的数据管理公约。
实践与探究
正版软件检查工具
计算机检查结果：
序号
软件名称
软件版本
软件类型
软件版本号
产品D
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检查基本信息
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