【新教材】2026湘科版小学六年级信息科技下册 教案+课件+素材(电子版)全册下载

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湘科版六年级信息科技下册第1课《护眼灯的色温与亮度控制》教学设计

一、教学分析

（一）教材分析

本课是湘科版六年级信息科技下册第五单元的开篇内容，聚焦“护眼灯的色温与亮度控制”这一贴近学生生活的主题，将信息科技知识与健康护眼需求有机融合。教材以“技术服务生活”为核心，通过理论讲解、实验操作、编程实践等环节，引导学生理解色温与RGB参数的关联、亮度自动调节的原理，同时渗透国家标准与信息社会责任，既是对前期编程基础和硬件操作知识的综合运用，也是培养学生数字化创新能力的重要载体。

（二）学情分析

六年级学生已具备基础的计算机操作能力，初步接触过简单的编程逻辑（如循环、条件判断）和硬件连接知识，对“智能设备”有一定的好奇心和探索欲。但他们对“色温”“RGB参数”等专业概念较为陌生，将抽象数值转化为具体操作的能力较弱，且在硬件与编程协同调试方面缺乏经验，需要通过具象化实验和阶梯式任务逐步引导。同时，学生长期面临读写时的视力保护问题，对护眼灯的实际应用需求迫切，这为课堂学习提供了天然的情感驱动力。

二、核心素养目标

1信息意识：了解护眼灯的核心功能与护眼原理，掌握色温、亮度的关键参数标准，能根据读写场景选择适宜的灯光设置，形成“技术优化生活”的信息认知。

1计算思维：通过分析色温与RGB参数的对应关系、亮度调节的逻辑流程，初步形成“问题拆解—逻辑建模—编程实现”的思维模式，能运用简单编程解决灯光控制问题。

1数字化学习与创新：熟练使用主控板、光线传感器等硬件设备，能独立完成编程、调试等操作，自主设计具有计时提醒功能的智能护眼灯模型，提升数字化工具应用与创新实践能力。

1信息社会责任：知晓《读写作业台灯性能要求》的核心规定，树立科学选购护眼设备的意识，能向家人传递护眼知识，主动为自身和他人的眼健康负责。

三、教学重难点

（一）教学重点

1理解色温的概念（单位：开尔文K）及与RGB参数的对应关系，掌握通过调节红绿蓝比例控制色温的原理。

1学会利用光线传感器采集环境光数据，实现护眼灯亮度的自动调节。

（二）教学难点

1编程实现色温切换、亮度自动调节与计时提醒的协同运行逻辑。

1将抽象的色温数值（如4000K）转化为具体的RGB参数调整，完成硬件与代码的深度融合调试。

四、教学准备

1硬件：主控板、LED灯、光线传感器、按钮模块、编程计算机、数据线。

1软件：编程软件（适配主控板的可视化编程平台）、教学视频《护眼灯的色温与亮度》。

1素材：《读写作业台灯性能要求》核心条款节选、不同色温灯光效果对比图、阶梯式任务单。

五、教学过程（1课时，40分钟）

（一）情境导入，激发兴趣（5分钟）

1教师提问：“同学们，每天读写时你们都会用到台灯，那你们有没有遇到过灯光太刺眼、看久了眼睛酸的情况？”引导学生分享自身经历，引出“不良光环境危害视力”的话题。

1播放教学视频《护眼灯的色温与亮度》，展示不同色温、亮度灯光下的视觉感受及对视力的影响，提问：“为什么有的灯光更护眼？秘密就藏在‘色温’和‘亮度’两个关键词里。你们知道色温的单位是什么吗？智能护眼灯是如何自动调节亮度的？”

1揭示课题：《护眼灯的色温与亮度控制》，明确本节课将通过实验和编程，解锁护眼灯的智能控制密码。

（二）新知讲解，夯实基础（10分钟）

1护眼灯的核心功能讲解

结合学生分享与视频内容，梳理智能护眼灯的三大核心功能：开关控制、色温调节、亮度稳定，强调“适宜的色温和稳定的亮度是护眼的关键”，并补充国家标准《读写作业台灯性能要求》的核心要点：色温应在4000K-5000K之间，无频闪、低蓝光、亮度均匀。

1色温与RGB参数的关联

1出示色温概念：色温是光线颜色成分的指标，单位为开尔文（K），低色温（1000K-3000K）偏暖（黄/橘色），高色温（6000K以上）偏冷（白/蓝色），4000K左右为柔和自然光。

1演示RGB参数原理：LED灯的颜色由红（R）、绿（G）、蓝（B）三种基色混合而成，通过调整三者的亮度比例可改变色温。例如：暖光（1000K）需增强红光、减弱蓝光；冷光（8000K）需增强蓝光、减弱红光；自然光（4000K）则需红绿蓝比例均衡。

1亮度自动调节的原理

介绍光线传感器的作用：能实时采集环境光强度数据，将其转化为电信号传输给主控板。主控板通过编程逻辑对比采集到的光线数据与预设的适宜亮度值，自动调整LED灯的亮度——环境光强则调低台灯亮度，环境光弱则调高台灯亮度，确保读写光线稳定。

（三）实践操作，探究创新（20分钟）

本环节设置三个阶梯式任务，学生以4人小组为单位合作完成，教师巡回指导，重点关注编程调试过程。

1任务一：编程实现色温切换（7分钟）

1任务要求：利用主控板和LED灯，通过P、Y、T三个触摸键，分别控制灯光切换为1000K（暖光）、4000K（自然光）、8000K（冷光）。

1操作步骤：

① 连接硬件：将LED灯接入主控板P0引脚，触摸键分别接入P3、P4、P5引脚。

② 编写程序：打开编程软件，创建新项目，定义三个触摸键的触发事件，分别对应不同的RGB参数（如1000K：R=255，G=150，B=50；4000K：R=255，G=255，B=200；8000K：R=200，G=255，B=255）。

③ 调试运行：将程序上传至主控板，按压不同触摸键，观察LED灯颜色变化，记录成功的RGB参数组合。

1任务二：搭建自动调光模型（8分钟）

1任务要求：添加光线传感器，实现LED灯亮度的自动调节，环境光强（遮挡传感器）时亮度减弱，环境光弱（不遮挡）时亮度增强。

1操作步骤：

① 扩展硬件：将光线传感器接入主控板P6引脚。

② 优化程序：在原有程序基础上，添加“读取光线传感器数据”模块，设置亮度阈值（如光线值>50为强光，<30为弱光），通过条件判断语句控制LED灯的亮度参数（强光时亮度值设为100，弱光时设为255）。

③ 模拟测试：用手遮挡或移开光线传感器，观察LED灯亮度是否随环境光变化，调试阈值参数至效果最佳。

1任务三：添加计时休息功能（5分钟）

1任务要求：在自动调光模型基础上，增加“45分钟定时关闭”功能，关灯后播放10秒提示音乐，休息10分钟后自动开灯。

1操作步骤：

① 补充硬件：将音乐模块接入主控板P1引脚。

② 编写计时逻辑：添加“计时器”变量，灯亮时每秒累加1，当计时器≥2700秒（45分钟）时，执行“关闭LED灯→播放音乐10秒→等待600秒（10分钟）→重置计时器→开启LED灯”流程；同时添加按钮A（接入P2引脚）实现手动开关灯。

③ 小组展示：各小组演示智能护眼灯模型，分享编程思路与调试过程中遇到的问题及解决方案。

（四）课堂小结，拓展延伸（5分钟）

1师生共同梳理本节课核心知识：色温的概念与RGB参数调节、亮度自动调节的原理、编程实现智能控制的流程。

1拓展提问：“除了计时提醒，你们还能给护眼灯添加什么智能功能？（如语音控制、手机APP连接）”鼓励学生大胆设想。

1强调信息社会责任：提醒学生在选购护眼灯时，关注产品是否符合国家标准，主动向家人宣传护眼知识，用信息科技守护视力健康。

六、板书设计

七、课后作业

1完善课堂编程代码，录制一段智能护眼灯模型的功能演示视频，配上语音讲解编程逻辑（时长3分钟以内）。

1调研家中台灯的色温、亮度参数，对照国家标准，给家人写一份“护眼台灯使用建议”。

1思考并设计一个“护眼灯新增功能”方案，简要说明功能用途与技术实现思路（文字或草图均可）。

八、教学反思

本节课通过情境导入、阶梯式任务驱动，有效调动了学生的参与积极性，大部分学生能完成基础的编程与硬件调试任务，核心素养目标基本达成。但部分学生在将色温数值转化为RGB参数时存在困难，且编程调试的耐心不足。后续教学中，可提供更详细的参数参考表，增加小组互助指导环节；同时简化复杂逻辑的编程步骤，降低操作难度，让更多学生体验创新成功的乐趣。