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2024 新信息科技六年级《第二单元 数据运算有逻

辑》大单元整体教学设计[2022 课标]

一、内容分析与整合

二、《义务教育课程标准（2022 年版）》分解

三、学情分析

四、大主题或大概念设计

五、大单元目标叙写

六、大单元教学重点

七、大单元教学难点

八、大单元整体教学思路

九、学业评价

十、大单元实施思路及教学结构图

十一、大情境、大任务创设

十二、单元学历案

十三、学科实践与跨学科学习设计

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十四、大单元作业设计

十五、“教-学-评”一致性课时设计

十六、大单元教学反思

一、内容分析与整合

（一）教学内容分析

“ 数据运算有逻辑”这一单元，作为小学信息科技六年级课程的核心组成部

分，精心设计了四课内容，旨在引领学生们深入探索控制系统中的数据运算奥

秘，特别是聚焦于开关量的基本逻辑运算。本单元不仅注重理论知识的传授，

更强调通过生动实例让学生们在实践中领悟和掌握数据运算的逻辑。

第 5 课“连续变化的数据”作为开篇，首先为学生们揭开了连续量数据的

神秘面纱。通过介绍连续量数据的概念和表现形式，学生们能够初步理解数据

是如何在控制系统中被采集、处理和输出的。特别是阈值概念的引入，让学生

们明白了在控制系统中，如何根据数据的变化来触发相应的动作或响应。以噪

声监测系统为例，学生们能够直观地看到数据在实际应用中的重要作用，从而

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激发起他们对数据运算的浓厚兴趣。

接下来的第 6 课“开关量的真与假”，则将学生们的注意力引向了开关量

这一特殊的数据类型。通过讲解开关量的表现形式及应用，学生们能够了解到

开关量在控制系统中的独特地位和作用。非运算规则的详细介绍，让学生们掌

握了如何在实际生活中运用这一逻辑运算来解决问题。

第 7 课“开关量的与运算”进一步加深了学生们对逻辑运算的理解。通过

与运算在控制系统中的应用实例，如人体感应光控灯，学生们能够直观地看到

与运算规则是如何在实际场景中发挥作用的。这一过程不仅锻炼了学生们的逻

辑思维能力，还让他们学会了如何将理论知识应用于实际问题的解决中。

第 8 课“开关量的或运算”作为单元的收尾，为学生们呈现了或运算的魅

力和应用。通过公交刷卡设备、智能门锁等实例，学生们能够掌握或运算的规

则，并理解其在控制系统中的重要作用。这一课的学习，不仅巩固了学生们对

逻辑运算的理解，还为他们后续在信息科技领域的学习打下了坚实的基础。

“ 数据运算有逻辑”这一单元通过四课内容的层层递进，为学生们提供了一

个全面、系统的学习平台。在这个平台上，学生们不仅能够掌握数据运算的基

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本逻辑和规则，还能够学会如何将这些知识应用于实际问题的解决中，从而培

养出良好的信息素养和创新能力。

（二）单元内容分析

本单元精心构建了一套由浅入深、理论与实践相结合的教学体系，旨在引

领学生从连续量数据的基础认知出发，逐步探索并掌握开关量的核心概念及其

背后的基本逻辑运算。通过这一系 列 课程的学习，学生不仅能够深 刻 理解数据

在控制系统中的核心作用，还能将 所 学知识 灵 活应用于解决实际问题，从而培

养出 扎 实的理论基础和实践能力。

第 5 课 ： 数据 之 基，控制 之魂

作为本单元的开篇，第 5 课 着 重强调了数据在控制系统中的基础 性 地位。

课程通过生动的生活实例，如智能 家居 的 温度 调 节 、 自 动 驾驶汽车 的 路径 规 划

等，向学生 展示 了数据如何作为信息的 载 体，在控制系统中发挥 着至 关重要的

作用。课程还深入 剖析 了数据的不 同 表现形式，如数 字 、 模拟 信 号 等，为后续

课程的学习 奠定 了坚实的理论基础。

第 6 课 ： 开关 之间 ，逻辑初现

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在第 6 课中，学生将首 次 接触开关量的概念。与连续量数据相 比 ，开关量

以其 简 单明了的“开”与“关” 状态 ，成为了控制系统中不 可 或 缺 的基本元素。

课程通过 电 灯的开关控制、 工业 设备的 启停 等实例，直观 展示 了开关量在控制

系统中的 广泛 应用。课程还引 导 学生思 考 开关量背后的逻辑关系，为接下来的

逻辑运算学习 做 好了 充 分 准 备。

第 7 课 ： 与运算 —— 逻辑 之链 ， 紧密 相连

第 7 课深入介绍了与运算这一基本逻辑运算。通过设计 巧妙 的实 验 和 案 例

分 析 ，如 多 个 条件同时满足才 能触发的 事件 处理 （ 如门 禁 系统的 多 重 验证） ，

学生将深 刻 理解与运算在控制系统中的实际应用。课程还注重培养学生的逻辑

思维能力，引 导 他们学会如何根据实际 需求 ， 灵 活运用与运算来解决问题。

第 8 课 ： 或运算 —— 逻辑 之选 ， 灵 活 多 变

在第 8 课中，学生将 继 续探索 另 一 种 基本逻辑运算 —— 或运算。通过 讨 论

不 同 场景下或运算的应用，如 报警 系统的 多条件 触发、交通信 号 灯的交 替 控制

等，学生将掌握或运算的精 髓所 在。课程还 鼓励 学生进 行 对 比 分 析 ，理解与运

算和或运算 之间 的 异同点 ，从而更全面地掌握逻辑运算在控制系统中的应用技

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巧 。

本单元通过精心设计的课程内容，不仅让学生掌握了连续量数据和开关量

的基础知识，还深入理解了基本逻辑运算在控制系统中的核心作用。这一系 列

课程的学习，将为学生后续的学习和实践 奠定 坚实的理论基础，培养出 具 备创

新思维和实践能力的 优秀 人 才 。

（三）单元内容整合

本单元作为数据科学与控制技 术 学习的基 石 ， 巧妙 地 整 合了数据的基本概

念、 多样 表现形式以及核心的逻辑运算规则，为学生们打 造 了一个系统、 完整

且 深入浅出的知识体系。这一 整 合 策略 不仅 确保 了学习内容的连 贯性 和递进 性 ，

更激发了学生们对数据科学和逻辑思维的浓厚兴趣。

我 们从数据的基本概念出发，引 导 学生们理解数据作为信息 载 体的本 质 ，

以及其在现 代社 会中的 无 处不在和重要 性 。通过生动的实例和直观的 图 表，学

生们能够 轻松 掌握数据的 各种 表现形式， 包括 连续量 （ 如 温度 、 压 力等 模拟 信

号） 和开关量 （ 如开关 状态 、数 字 信 号 等 ） ，为后续的逻辑运算学习 奠定 了坚

实的基础。

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我 们深入到逻辑运算的 殿堂 ，逐步 展 开非运算、与运算、或运算等基本逻

辑运算规则的讲解。 每 一 种 运算 都 通过 清晰 的逻辑 图 表和实例分 析 ， 帮助 学生

们理解其背后的逻辑 原 理和应用场景。特别是通过对 比 连续量与开关量在逻辑

运算中的不 同 表现，学生们能够更加深 刻 地体会到逻辑运算在数据处理和控制

系统设计中的关 键 作用。

本单元还特别注重实践 环节 的设计，通过一系 列 的课 堂练 习和实 验项目 ，

让学生们 亲手操 作、 亲身 体 验 逻辑运算的魅力和实用 性 。这些实践活动不仅锻

炼了学生们的动 手 能力和问题解决能力，还让他们在实践中不 断 加深对数据概

念和逻辑运算规则的理解。

通过这一系 列 的 整 合与学习，学生们不仅能够全面掌握数据的基本概念和

表现形式，还能够 熟练 运用基本的逻辑运算规则进 行 数据处理和控制系统设计。

更重要的是，他们将在这一过程中培养出 严谨 的逻辑思维能力和创新意识，为

后续更 复杂 、更 高 级的数据科学和控制技 术 学习打下坚实的基础。

本单元的 整 合设计旨在为学生们提供一个全面、系统 且富 有 挑战性 的学习

环境 ，让他们在探索数据科学和逻辑运算的过程中不 断 成 长 、不 断 进步。

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二、《义务教育课程标准（ 2022 年版）》分解

（ 一 ） 信息意识

理解数据的重要 性： 学生能够认识到数据在现 代社 会中的重要作用，理解

数据对控制系统运 行 的重要 性 。

评估 数据 可靠性： 学生能够初步 评估所获取 数据的 可靠性 和 时效性 ， 增 强

信息交 流 和分 享时 的数据意识。

（二） 计算思维

抽象 与分解 ： 学生能够将实际问题 抽象 为数据运算问题，并将 复杂 问题分

解为 可 处理的小问题。

算 法 设计 ： 学生能够理解算 法 的基本概念和逻辑运算规则，设计 简 单的算

法 解决实际问题。

（三） 数 字 化学习与创新

数 字 化 工具 应用 ： 学生能够 利 用数 字 化 工具（ 如 虚拟仿 真 工具） 进 行 学习

和实 验 ，提 升 数 字 化学习与创新能力。

问题解决 ： 学生能够运用 所 学知识和技能，通过数 字 化 手段 解决生活中的

实际问题。

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（ 四 ） 信息 社 会 责任

数据 安 全与 隐私保护： 学生能够理解数据 安 全和 隐私保护 的重要 性 ， 遵守

相关 法律法 规和 伦 理 道德 规 范 。

技 术 应用的 伦 理 考 量 ： 学生能够认识到技 术 应用 可 能 带 来的 伦 理问题，合

理、 负责任 地 使 用信息技 术 。

三、学情分析

在教 育 教学的 广阔天 地 里 ，对学 情 的精 准把 握是 确保 教学 质 量、提 升 学生

素养的关 键 。本部分将 针 对六年级学生在学习控制系统与数据运算相关内容 时

的学 情 进 行 深入分 析 ，旨在为教 师 提供一 份 全面、细 致 的教学 指导策略 。

（ 一 ）已 知内容分 析：奠定 坚实基础， 迎 接新知 挑战

五 年级 时 ，学生们 已经踏 入了控制系统的 大 门，初步了解了其组成要素和

工 作 原 理，这为六年级的学习 奠定 了坚实的理论基础。他们知 道 了传感 器 、控

制 器 、 执行器 等核心部 件 的作用，以及 它 们如何 协同工 作以实现特 定 的控制 目

标 。 随着 信息技 术 的 普 及，学生们 也 掌握了一 定 的数据处理能力，能够 熟练 运

用数 字 化 工具辅助 学习，这为他们进一步探索数据运算逻辑提供了有力的技 术

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支持 。

（二） 新知内容分 析：抽象 与 具 体并 存 ， 挑战 与 机遇同 在

步入六年级，学生们将面 临 更加深入和 抽象 的学习内容。连续量数据和开

关量的基本概念、表现形式以及基本的逻辑运算规则，这些知识 点 不仅要 求 学

生 具 备 扎 实的理论基础，还 需 要他们能够将理论与实践相结合，形成深 刻 的理

解。连续量数据，如 温度 、 压 力等，其值 可 以在一 定范围 内连续变化，而开关

量则 只 有“开”与“关” 两种状态 ，这 种二 元 性 的特 征使得 逻辑运算成为 可 能。

对于六年级的学生来 说 ，如何 准确 理解这些概念，并将其应用于实际问题中，

无疑 是一个不小的 挑战 。

为了 帮助 学生 跨越 这一 障碍 ，教 师需 要采 取多种 教学 策略 ，将 抽象 的概念

具 体化，将 复杂 的逻辑运算直观化。通过生动的实例、形 象 的 比喻 、直观的 演

示 ，让学生感 受 到知识的魅力，激发他们的学习兴趣。

（三） 学生学习能力分 析： 逻辑思维与问题解决能力的 双 重提 升

六年级的学生， 正 处于 身 心 快速 发 展 的关 键时期 ，他们的逻辑思维能力 得

到了 显著 提 升 ，能够理解和应用 较 为 抽象 的概念。他们 也具 备了一 定 的问题解