第20课 找找电梯子系统（教学设计）信息科技人教版六年级全一册

该小学信息科技教学设计聚焦电梯子系统识别、呼叫系统示意图绘制、开关量及输入输出状态分析等核心知识点。通过哪吒邀请敖丙乘坐电梯的情境导入，结合虚拟电梯游戏体验，引导学生从识别设备功能过渡到分析子系统构成，再深入探究开关量与状态变化，搭建递进式学习支架。 该资料以情境化任务驱动为特色，通过虚拟电梯、子系统配对等数字化游戏激发兴趣，结合小组合作分析开关量，培养计算思维与数字化创新能力。播放电梯安全宣传视频渗透信息责任意识，为教师提供可操作的实践活动与清晰教学脉络，助力学生提升逻辑分析与问题解决能力。

第20课《找找电梯子系统》教学设计 一、教学设计理念（新课标） 本课设计遵循《义务教育信息技术课程标准（2022年版）》的要求，注重培养学生的信息意识、数字化创新与实践能力、计算思维以及信息责任意识。通过真实生活场景（电梯系统）的引入，帮助学生理解复杂系统的构成与运行原理，培养其分析问题、解决问题的能力，同时注重实践操作与创新思维的结合。 二、教学内容分析 本课主要内容围绕电梯系统的子系统展开，包括： （1）电梯子系统的识别：呼叫系统、刷卡身份验证系统、楼层指示灯系统、楼层按键系统、超载提示系统。 （2）绘制呼叫系统示意图：理解输入、计算、输出的基本逻辑。 （3）开关量的识别：分析电梯子系统的开关量。 （4）输入输出状态的变化：通过实例分析电梯系统输入输出状态的真值变化 三、教学对象分析 学生特点：六年级学生已具备一定的逻辑思维能力和信息技术基础，能够理解简单的系统构成和运行原理，但对复杂系统的分解与分析能力仍需提升。 知识基础：学生已掌握基本的计算机操作和简单的编程逻辑，但对硬件系统的输入输出关系理解较为模糊。 兴趣点：学生对生活中的科技产品（如电梯）充满好奇，能够通过实际案例激发学习兴趣。 四、教学目标（核心素养） （1）信息意识：能够识别电梯系统中的各个子系统，理解其在生活中的应用。 （2）数字化创新与实践：通过绘制呼叫系统示意图，掌握系统设计的基本方法。 （3）计算思维：能够分析电梯子系统的输入、计算、输出逻辑，培养逻辑思维能力。 （4）信息责任意识：了解电梯系统的安全设计（如超载提示系统），树立科技应用中的责任意识。 五、教学重难点 （1）教学重点：识别电梯系统的子系统及其功能；绘制呼叫系统的示意图，理解输入、计算、输出的逻辑关系。 （2）教学难点：理解电梯子系统的开关量及其状态变化；分析电梯输入输出状态的动态变化。 六、教学策略 （1）情境导入：通过哪吒邀请敖丙参加生辰宴为切入点，以敖丙的出场方式是电梯引入本节课的主题：电梯，激发学生兴趣。 （2）任务驱动：设计小组任务，分组分析电梯子系统的开关量分别是什么。 （3）程序体验：通过模拟电梯游戏和子系统配对游戏，寓教于乐。 七、教学资源准备 PPT课件 八、教学步骤 教学环节 教 师 讲 解 学 生 活 动 设 计 意 图 情景导入 （5分钟） 1、教师讲解：哪吒的生辰宴准备邀请鏖兵参加，没想到敖丙的出场方式让哪吒大吃一惊，到底是怎么回事呢？我们一起去看看【鼠标点击出现电梯和敖丙】哇塞！这时候我们的哪吒就非常好奇的问敖丙：这是你新学习的出场法术嘛！这么酷！ 我也要学！快教我 同学们你们认识这什么东西嘛？【提问学生】--原来这是龙族修建的电梯，但是我们的吒儿对电梯不太了解 2、过渡：那么今天我们就一起和吒儿学习电梯相关的知识吧！ 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、师生互动 通过创设哪吒生辰宴，邀请敖丙参加。敖丙出场方式是乘坐电梯来引入今天的主题电梯，激发学生的学习兴趣 新课讲授（30分钟） 1、 找出电梯系统的子系统 1、 教师讲解：我们先带着我们的吒儿一起去体验乘坐电梯的过程，请同学们打开“虚拟电梯”文件夹中的“index.html”，体验一下虚拟电梯的乘坐过程。并尝试完成下面的连线题。 2、过渡：现在开始带着吒儿去体验吧！ 1、教师讲解：我们的吒儿体验了一遍就说能够能够成功找到设备对应的名字了，那个同学愿意自己来尝试一下！【邀请学生回答】 2、 过渡：通过体验程序找到了设备名称对应的功能，但电梯是一个复杂的系统，存在很多子系统，我们来找找电梯子系统吧！ 1、教师讲解：同学们可以根据自己的理解，体验一下这个子系统配对的游戏~待会老师请同学上台演示自己找到的过程【学生体验】--时间到，那个同学愿意上台分享自己匹配的内容~并说说你的理解【邀请学生回答】 2、过渡：我们的吒儿在学会坐电梯之后，准备再次去乘坐电梯的时候，却发现了一个问题，快跟着老师的步伐看看是什么问题吧！ 1、教师讲解：原来吒儿遇到的问题是：他一直疯狂点击“↑”按钮都没有反应！到底是哪个系统出错了呢？那个同学来说说【邀请学生回答】--没错，经过我们的排查，发现原来是呼叫系统出现了问题！ 2、过渡：那么下面我们来分析分析，这个呼叫系统的工作过程，到底是哪个环节出现了问题吧！ 1、教师讲解：我们知道，呼叫系统的工作过程是当你按了电梯“↑”，电梯接收指令后，会到达这一层并自动开门。那么我们结合算法的输入、计算和输出来分析。在呼叫系统工作的过程中，输入环节输入了什么数据？（按键”↑”发出的呼叫指令）在输入指令后，便会将这个指令传输到计算环节中，计算环节就会开始分析处理生成指令，进而将这个指令传输到输出环节，那么，这个过程中，输出环节的内容是什么？（电梯到达，门打开）-- 所以结合算法的输入、计算、输出环节，你门知道是哪个环节出错导致吒儿一直点击“↑”都没有反应了吗？（输出环节） 2、过渡：这个时候，我们好学吒儿还发现了一个问题！到底是什么问题呢？一起去看看吧！ （二）绘制呼叫系统的示意图 1、教师讲解：吒儿说，这些信号到底是咋么传输的呢？其实这些信号传输离不开每个系统之间的开关量的变化， 2、过渡：下面我们一起去了解各个子系统的开关量都有哪些，以及它们之间是如何工作的吧！ (三)电梯各子系统的开关量 1、教师讲解：电梯系统中的很多操作都是通过开关量来控制的，比如按下按钮、检测超载等。那么我们要探究的问题是：什么是开关量？如何查找电梯子系统的开关量？哪个同学来说说你对开关量的理解？--开关量是指只有两种状态的信号，通常用“开”和“关”来表示。在电梯系统中，开关量可以用来表示按钮是否被按下、门是否关闭、超载检测是否触发等。 2、过渡：那么下面我们一起去找找子系统都有哪些开关量吧！ 1、教师讲解：下面同学们以小组为单位，参考这个范例，找一找各个子系统的开关量都有哪些把~【小组合作】 1、教师讲解：时间到~那个小组同学愿意上台分享本组的成果【小组汇报】 2、过渡：我们已经知道每个子系统的开关量，那么电梯在工作过程中输入和输出状态是如何变化的？如何用真值表示？ （四）输入输出状态真值变化 1、教师讲解：电梯运行的整体过程：当按健“↑”被按下时，电梯根据呼叫开关生成的数据分析电梯是否到达所在的楼层，电梯到达后，电梯门自动开启。在这个过程中，输入和输出的开关量分别是什么？（按键↑被点击和电梯到达，电梯门自动开启）--如果我们用是否值来表示输入输出的状态，当按键上被点击和电梯门已经打开，那么这个时候状态的值应该为多少呢？（是）--如果按键上没有被电击和电梯门没有被打开，那么这个时候状态的值应该为多少？（否）--如果我们用真假值来表示输入输出的状态变化，当按键已经被点击和电梯门已经被打开，那么这个时候的状态值应该是取1还是取0？（1）--如果按键没有被点击，那电梯门肯定也不会被打开，这个时候的状态值应该是取1还是取0？ 2、过渡：我们吒儿一听说电梯这么有趣，就迫不及待想要再次乘坐电梯，谁知道却发生了意外，我们一起看看吒儿到底怎么了把！ 1、教师讲解：原来我们的吒儿被困在电梯里了！那同学们，如果哪天不小心被困在电梯里，你都有哪些方法可以自救呢？【邀请学生回答】，下面我们可以通过一个宣传视频来了解电梯的安全注意事项【播放视频】--视频播放完了，有那个同学来说说你从视频中都学到了哪些电梯安全注意事项呢？【邀请学生回答】 2、过渡：那么快乐的时光总是短暂的，那我们今天的学习呢，也接近尾声了，一起来复习一下我们今天都学习了哪些内容吧 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、动手体验 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、动手体验 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、小组讨论 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、小组汇报 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、观看视频 5、发表感想 通过虚拟电梯小游戏，将抽象的乘坐电梯的过程具象化，更利于学生理解。 先通过游戏体验，找到游戏界面中各个按键按钮的名字，为后面的找出电梯子系统奠定基础 通过子系统配对游戏，让同学们根据电梯设备的名称找出地电梯子系统，而不是单纯的讲授 通过“一直按点↑”没有反应问题引发同学们思考：是什么系统出现问题，进而引出需要画出示意图找到对应的问题根源 通过算法三步骤绘制呼叫系统的示意图，培养学生计算思维能力 通过“信号是如何在控制系统传输”的问题引出开关量这个词 通过简单回顾什么是开关量，为下面找出控制系统的开关量做铺垫 通过小组讨论分析找出控制系统的开关量，培养学生的集体意识和团队精神 通过小组汇报，锻炼小组之间的凝聚路和管理组织能力 通过是否值的变化，再引出真假值的表现形式，让学生更容易理解 通过吒儿被困电梯的案例，引发同学们思考：乘坐电梯需要注意哪些安全事项，培养同学们的信息社会责任意识。 学生实践 （5分钟） 1、体验“虚拟电梯”游戏 2、体验“子系统配对”游戏 （该环节包含在新课讲授中） 1、体验程序 通过程序体验锻炼同学的计算思维能力 课堂总结 （3分钟） 1、进行简单的连线题回顾知识 2、通过表格的形式复习子系统的开关量 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 锻炼学生的语言表达能力和课堂总结能力 课后拓展 （2分钟） 给电梯加装一个烟雾警报系统，当气体传感器检测到烟雾在单位空间的浓度超过标准（阈值）时，向控制器发送数据，接通电路，发出警报。分析以下工作环节中采集或生成的数据，哪些是连续量，哪些是开关量。 1、学生练习 通过电梯的烟雾警报系统，巩固今天对电梯的知识 九、教学板书设计 第20课 找找电梯子系统 1. 电梯子系统： 2. 呼叫系统示意图： 3. 开关量： 4. 输入输出状态变化： 十、教学反思 （1）成功之处：通过真实场景导入，学生兴趣浓厚，课堂参与度高；小组任务设计合理，学生能够通过合作完成示意图绘制；难点讲解清晰，学生能够理解开关量及状态变化。 （2）改进之处：部分学生对输入输出逻辑的理解仍存在困难，需增加更多实例讲解；可引入数字化工具（如模拟软件）帮助学生更直观地理解电梯系统的运行 学科网（北京）股份有限公司 $