认识身边的系统
宜兴市范道小学 薛俊峰
【教学内容分析】
本课内容是《义务教育信息科技课程标准(2022版本)》第三学段(5-6年级)过程与控制模块下的教学内容，课程目标是让学生了解什么是系统，掌握组成系统必须具备的三个条件，能让学生发现身边的系统，学会辨别系统。这些内容不仅与我们的日常生活密切相关，而且对学生后续学习信息技术的基础知识具有重要意义。教学设计从学生日常常见的笔出发,让学生认识组成系统的必备的三个条件，从而寻找身边的系统，加深对系统的认识，通过一个组装环节体验系统，了解三个条件缺一不可，最后认识不同领域中的系统。系统是一个抽象的概念，但通过本节课的学习，学生将能够理解系统的基本概念和特征，并能够认识到系统广泛存在。对于学生理解生活中的各种系统，以及如何利用系统解决实际问题具有基础性的引导作用。
【学生学情分析】
学生经过前期的学习，体验过抽象方法的学习活动，已经具备了认识抽象的系统的认知基础。六年级的学生有一定的网络获取信息能力和动手能力，也乐于和同伴分享自己获取和学到的知识。学生在生活中已经接触到各类系统，只是没有形成一定的概念意识。
【教学目标】
1.通过对生活中熟悉系统的讨论，了解什么是系统，能够说出常见的系统，感受组成系统必须具备的三个条件。
2.能够分析和辨别生活中常见的系统，认识不同领域中的系统。
3.能够动手组装、体验系统，培养学生的动手能力，启发学生从不同角度思考问题，培养学生的系统思维和创新能力。
【教学重点】
了解什么是系统以及组成系统必须具备的三个条件。
【教学难点】
辨别生活中的系统，认识到生活处处都是系统。
【教学准备】
1.教学课件
2.导学单
3.平板
【教学过程】
一、视频导入
教师：同学们，在正式上课前，我们先来看一段视频。视频里既有森林、海洋这样生机勃勃的自然画面，也有机器人、家用电器这类便利生活的人造物品——大家有没有发现，这些看似不同的事物，其实都有一个共同的名字，那就是“系统”。那老师要问一个问题：我们每天都用的这只小小的笔，它算不算一个系统呢？
学生活动：以同桌为单位快速讨论，随后举手分享观点，主要出现两种声音：1. 是系统；2. 不是系统，因为笔太小、太简单了。
教师：大家的想法很有意思，到底笔是不是系统呢？今天这节课，我们就一起来揭开谜底，学习《认识身边的系统》。（板书课题）
【设计意图：通过自然与人造两类系统的视频，直观呈现“系统”的广泛存在，打破学生对“系统”的陌生感；再以“笔是否为系统”的问题制造认知冲突，激发学生的探究兴趣，为后续学习做好铺垫。】
二、认识系统——组成系统的三个必要条件
在导入环节，大家对“笔是不是系统”有不同看法，那我们先从“拆解笔”开始，找找答案。
（一）分析“笔系统”
学生活动一：每组组长拿出提前准备好的可拆解笔（如钢笔、按压笔），带领组员拆解并观察，结合导学单上的“笔的组成表格”（包含“组成部分”“对应功能”两列），讨论后完成填写。
教师引导：待各组完成表格后，邀请2-3组代表分享表格内容，随后进一步提问：“笔杆、笔芯、笔尖这些部分，各自的功能能随便替换吗？比如用笔尖装墨水、用笔芯握笔，可行吗？”
在学生思考过程中，教师通过两个实例引导：
1.拿出一只梨放在笔旁边，提问：“梨和笔都在桌子上，那梨是笔这个系统里的一个部分吗？”（学生回答“不是”）——由此点出系统的第一个关键：关联，系统的各部分必须是相互关联、为共同目标服务的，无关事物不能算系统要素。
2.再请学生分别说说笔杆（方便握持）、笔芯（储存墨水）、笔尖（输出墨水）的功能，追问：“如果笔芯没有墨水，或者笔尖堵住了，笔还能正常写字吗？”——点出系统的第二个关键：规则，各部分需按一定规则配合，才能保障系统运转。
3.最后总结：“笔杆、笔芯、笔尖单独看都没用，但合在一起就能实现‘书写’这个核心目标”——点出系统的第三个关键：功能，各部分协作需能实现一个共同的整体功能。
教师板书：系统的三个必要条件——关联、规则、功能。
【设计意图：通过“拆解笔+填表格”的动手活动，让学生从具体事物中感知系统的组成；再借助“梨与笔”“部件功能异常”的实例，层层递进引出系统的三个必要条件，避免抽象概念的生硬讲解，符合学生的认知规律。】
（二）实践“电动小车系统”
了解了笔这个系统后，我们再来挑战一个更复杂的人造系统——电动小车。
教师：刚才我们已经明确，笔因为满足“关联、规则、功能”，所以是一个系统。现在老师给每组准备了电动小车的散件和一份导学单，导学单上有“小车组成部分”（如马达、车轮、电池、车身）和“对应功能”（如提供动力、带动移动、提供电能、固定部件）的连线题，请大家先在西沃白板上完成连线，再动手组装电动小车。
学生活动二：先以小组为单位在希沃白板上完成连线题（教师实时查看各组答案，对错误的小组进行点拨），再分工合作组装电动小车，组装完成后尝试启动小车，验证是否能正常移动。
教师总结：看到大家都成功组装出能跑的电动小车，说明大家已经能理解系统的组成了。那老师又有一个问题：如果我把电动小车里的马达单独拿出来，这个马达算不算一个系统呢？大家可以先小声讨论一下。
【设计意图：通过“连线题+动手组装”的双重活动，让学生将“系统三条件”迁移到新的事物中，巩固所学知识；同时以“马达是否为系统”的问题引发新的思考，为后续借助工具探究埋下伏笔。】
（三）借助AI探究“马达系统”
对于“马达是否为系统”，大家的讨论没有统一答案，这时候我们可以借助工具来寻找更准确的答案——百度AI。
教师：电动小车因为满足“关联、规则、功能”，所以是系统，但马达作为小车的一部分，它是否也满足这三个条件呢？接下来请大家打开百度AI，输入问题“马达是一个系统吗？”，看看AI怎么说。
学生活动三：各自使用设备登录百度AI，输入问题并查看回答，随后分享结果：部分学生反馈AI回答“是”，理由是“马达由线圈、外壳、轴承等要素组成，各要素各司其职，共同实现转动的功能”；部分学生反馈AI回答“不是”，理由是“马达需要配合电池等其他部件才能工作”。
教师：为什么AI会有不同的回答呢？其实是因为我们的提问不够具体。大家可以试着完善提示词，比如加上“请结合系统的三个必要条件（关联、规则、功能）分析马达是否为系统”，再看看AI的回答。
学生活动：修改提示词后再次询问AI，最终得到统一结论：“马达是系统，因为它的线圈（产生磁场）、外壳（固定部件）、轴承（减少摩擦）等要素相互关联，按电磁原理（规则）运转，共同实现‘转动’的功能”。
【设计意图：引入百度AI工具，既培养学生利用现代技术解决问题的能力，也让学生明白“提问的精准性会影响答案的准确性”；同时通过AI的分析，进一步强化“系统三条件”的应用，让学生理解“系统具有层次性”（小车是大系统，马达是小车的子系统）。】
三、辨别系统
掌握了系统的三个必要条件后，我们就可以当“系统小法官”，来判断生活中的事物是不是系统了。
教师：老师在大屏幕上展示了几组图片，分别是电灯、油烟机、扫地机、手机、电脑，还有橡皮、A4纸。请大家以小组为单位讨论，每组选择2-3个事物，结合“关联、规则、功能”判断它是不是系统，并说说理由。讨论结束后，在西沃白板上完成“是系统/不是系统”的分类习题。
学生活动四：小组讨论5分钟，随后派代表在希沃白板上操作习题，并阐述判断理由（如“电灯是系统，因为灯座、灯丝、开关相互关联，按电路规则工作，共同实现照明功能”“橡皮不是系统，因为它只有一个部件，没有多个相互关联的要素”）。
教师：大家的判断都很准确！通过刚才的练习，我们能发现：生活中大部分能完成特定功能的“组合型物品”都是系统，而单一、无组合的物品通常不是系统。
【设计意图：通过“判断生活物品是否为系统”的练习，让学生将所学知识应用到实际生活中，检验学习效果；同时借助西沃白板的互动功能，增加课堂的趣味性和参与度。】
四、总结提升
这节课我们从“笔”开始，认识了系统的三个必要条件，还辨别了生活中的系统。但系统的范畴远不止“身边的小物件”，我们再把眼光放远一些。
教师：首先看这张图——人体。人体是不是一个系统呢？其实人体有很多子系统，比如呼吸系统（负责呼吸）、循环系统（输送血液）、消化系统（消化食物），这些子系统相互协作，共同维持我们的正常生理活动，所以人体是一个复杂的系统。
再看这张图——我们的城市宜兴。城市里有人口、建筑物、交通设施、学校、医院，这些要素相互关联（比如人需要通过交通设施出行，需要学校提供教育），共同维系城市的运转和发展，所以城市也是一个系统。
还有这张图——生态系统。森林里的树木、小鸟、昆虫、微生物，它们之间相互依存（比如小鸟吃昆虫，昆虫吃树叶，微生物分解落叶），和环境一起构成了生态系统，这也是人与自然和谐共生的基础。
最后，我们把目光投向宇宙。宇宙中有太阳、地球、月亮，还有无数的星系，这些天体按照一定的规律（如万有引力）运动，相互影响，共同构成了浩瀚的宇宙系统——这是目前我们已知的最庞大、最复杂的系统。
教师总结：原来系统无处不在，小到一支笔、一个马达，大到人体、城市、生态、宇宙。希望大家今天课后，能带着对系统的理解，继续观察生活、探索世界，发现更多系统的奥秘！
【设计意图：通过“人体—城市—生态—宇宙”的递进，帮助学生建立“系统具有层次性和广泛性”的认知，拓宽视野；同时以“探索奥秘”的号召收尾，激发学生课后继续探究的兴趣，实现课堂学习的延伸。】
【板书设计】
认识身边的系统
                    关联
必备条件      规则
若干要素      功能