第六单元第20课 找找电梯子系统（教学设计）-信息科技人教版六年级下册（新教材）

20.找找电梯子系统 教学设计 学科 信息科技 年级 6年级 备课时间 主备人 教案持有教师 教学内容 课 题 20.找找电梯子系统 课 型 新授课 课时 第 1课时 课程标 准要求 通过观察身边的真实案例，了解一个大的系统可以分解为几个小的系统，一个系统也可以划分出功能相对独立的多个模块。通过分析具体过程与控制系统的实例，了解系统的输入与输出可以是开关量或连续量，了解连续量可以经由阈值判断形成开关量，掌握开关量的简单逻辑运算。 学科核心素养目标 信息意识：通过乘坐电梯的日常体验，感知电梯是一个功能复杂的控制系统，认识到将复杂系统分解为子系统有助于理解和分析。 计算思维：能通过分析电梯乘坐流程，识别并划分出电梯的主要子系统（如呼叫、显示、按键、控制、门控等）。能熟练绘制控制系统工作过程示意图，理解“输入-计算-输出”的计算模式。能识别控制系统中哪些环节产生开关量，并掌握用“1”和“0”描述其状态真值的方法。 数字化学习与创新：能通过小组合作、查阅资料等方式探究电梯子系统。能利用虚拟仿真工具运行电梯呼叫系统程序，观察并记录输入与输出状态，填写真值表，体验数据在控制系统中的流动与转换。 信息社会责任：理解电梯各子系统协同工作保障安全运行的重要性，初步建立系统安全与模块化设计的意识。 教学重点 1.了解电梯系统中包含的主要子系统及其功能。 2.熟练绘制控制系统（如电梯呼叫系统）的工作过程示意图。 3.熟练描述控制系统中各模块状态的开关量真值。  教学难点 1.准确识别电梯运行过程中产生的开关量，并理解其“1/0”状态与物理动作的对应关系。 2.区分连续量（如烟雾浓度）与开关量（如警报器开关）在控制系统中的不同表现形式与作用。 教学方法 任务驱动法、小组合作实践法、虚拟仿真实验法 教 学 过 程 教学活动 教师活动 学生活动 教学意图 环节1 导入新课 1.创设情境：同学们都坐过轿厢电梯吗？小智放学回家，他家在三楼，说一说从一楼到三楼的完整乘坐流程是怎样的？ 2.梳理流程：引导学生描述：在一层按上行键呼叫→电梯到达开门→进入电梯按下3层→门关闭后电梯上行→到达3层自动开门。 3.引出系统：指出这一系列顺畅的动作背后，是一个由多个部分协同工作的复杂控制系统——电梯系统。本节课就来“找找”其中的奥秘。 1.积极分享乘坐电梯的经历，描述完整流程。 2.理解乘坐电梯是一系列有序动作的组合。 3.明确学习目标：探究电梯这个复杂系统内部的构成。 从学生最熟悉的生活场景切入，将具象的操作流程抽象为对背后控制系统的思考，激发探究兴趣，自然引出“系统分解”的主题。 环节2 找出电梯主要子系统 1.发布探究任务（学习任务单 活动1）：开展小组学习，结合乘坐流程和操作面板（如上行/下行键面板、轿厢内按键面板、刷卡面板），讨论分析电梯系统包含哪些子系统，并填写功能分析表。 2.引导与总结： 根据学生讨论，课件展示六个主要子系统：电梯呼叫系统、楼层显示系统、刷卡系统、楼层按键系统、楼层控制系统、电梯门控系统。 简要讲解各子系统功能（如呼叫系统接收指令控制电梯前往呼叫楼层）。 拓展介绍：电梯还有超载警报、防夹人、紧急救援等子系统，共同构成完整控制系统。 1.学习任务单 活动1： 小组合作，结合生活经验和课件提示，讨论并列举能想到的电梯子系统，填写名称与功能。 聆听讲解，对照并完善自己的表格，认识核心子系统。 通过小组探究，让学生主动建构知识，初步建立将复杂电梯系统分解为多个功能性子系统的思想方法，培养系统分析能力。 环节3 绘制呼叫系统工作示意图 1.聚焦子系统：以“电梯呼叫系统”为例，深入分析其工作过程。场景：小智在一层按上行键呼叫电梯，电梯接收指令后到达并开门。 2.回顾计算模式：引导学生回顾控制系统工作的通用模式：输入—计算—输出。 3.指导绘制示意图：引导学生描述该过程，并补充完整工作过程示意图： 输入：按下电梯上行键（呼叫信息）。 计算：分析处理，生成指令。 输出：电梯运行到1层并自动开门。 1.学习任务单 活动2： 理解以呼叫系统作为分析案例。 根据教师引导，口头描述工作过程，并在任务单上补充完整示意图的三个环节。 选取一个典型子系统，将抽象的“系统分解”思想落实到具体的“过程分析”上。通过绘制示意图，巩固对控制系统通用工作模式的理解，为后续分析数据（开关量）做准备。 环节4 识别子系统中的开关量 1. 讲解开关量：结合课件回顾：开关量只有两种状态（如开/关、按下/未按下），在计算机中用1和0表示。在控制系统中，开关量可作为输入（表示开关状态），也可作为输出（控制设备状态）。 2.引导寻找开关量：在电梯呼叫系统的工作过程中，有哪些环节是开关量？ 引导学生分析：按下上行键（是/否）、电梯运行到1层（是/否）、电梯开门（是/否）。 3.拓展探究：布置任务（学习任务单 活动3），让学生找一找其他子系统（如门控系统、刷卡系统、楼层按键系统）中的开关量举例，并填写表格。 1.学习任务单 活动3： 聆听讲解，回顾开关量的概念与表示方法。 分析呼叫系统，找出其中的开关量环节。 小组讨论，完成表格，列举其他子系统的开关量例子（如按开门键、刷卡验证、按楼层键等）。 将控制系统的工作过程进一步细化为数据流分析。让学生理解，系统的运作实质是各种开关量指令的生成与传递，这是理解控制逻辑的基础。  环节5 虚拟实验与真值表 1.开展虚拟实验：指导学生进入虚拟仿真工具，运行本课程序（按电梯上行键，观察电梯到达并开门的过程）。 2.指导填写真值表（学习任务单 活动4）： 明确用“1”表示“是”（按下/到达并开门），用“0”表示“否”。 引导学生根据实验观察，填写输入（按上行键）与输出（电梯到达并开门）的状态真值表。 3.联系连续量：通过“给电梯加装烟雾警报系统”的案例，引导学生分析其工作流程图，区分连续量（烟雾浓度检测）和开关量（判断是否超标、报警器开关），完成分析表。 1.学习任务单 活动4： 动手操作虚拟仿真程序，观察现象。 根据逻辑关系，填写“输入与输出状态真值表”（输入1对应输出1，输入0对应输出0）。 分析烟雾警报案例，完成连续量与开关量的区分表格。 通过虚拟实验将理论直观化、可操作化。填写真值表是开关量知识的应用落地，培养学生用数字化方式描述逻辑关系的能力。引入连续量案例，形成对比认知，完善对控制系统数据类型的理解。  环节6 总结与巩固 1. 课堂总结：利用课件“知识总结”部分，带领学生回顾知识链： 电梯是复杂系统→可分解为多个子系统→子系统运行产生各种指令（开关量）→可以用1或0描述控制系统的输入或输出。 2.完成“智慧挑战”：解析选择题，巩固核心概念。 第1题：下列不属于电梯核心子系统的是（D.交通导航系统）。 第2题：电梯呼叫系统工作流程中，“输入”环节是（B.按上行/下行键发出呼叫指令）。 1.跟随教师回顾本课完整的学习路径，形成结构化认知。 2.独立完成“智慧挑战”，检验对核心子系统及输入环节辨识的能力。 梳理知识体系，强化“系统分解”和“开关量”两大核心概念。通过练习辨析易错点，巩固学习效果。 环节7 兴趣园地 1.播放安全视频：播放“乘坐电梯安全常识”宣传视频。 2.强调安全规范：结合视频内容，强调安全乘坐电梯的重要性，如不倚靠门、不强行开门、遇故障按紧急呼叫按钮等。 3.联系本课：指出电梯的各个子系统（如门控、超载警报）正是为了保障安全而设计，理解系统安全需要技术与规范共同维护。 1.认真观看安全宣传视频。 2.讨论并分享自己知道的或新学到的电梯安全知识。 3.理解本课所学知识与实际安全应用的关联。 将技术学习与安全教育相结合，体现信息科技课程的社会责任。让学生认识到，学习控制系统知识不仅是为了理解原理，更是为了安全、规范地使用技术产品。 学习评价与反思 评价内容 达成情况 1.能说出电梯系统中主要子系统的名称及其基本功能 2.能根据给定场景，正确绘制电梯呼叫系统的“输入-计算-输出”工作过程示意图 3.能识别电梯子系统中产生开关量的环节，并能用“1”和“0”描述其状态 4.能根据虚拟实验或逻辑关系，正确填写简单的开关量输入输出状态真值表 ☆☆☆☆☆ 1.明确任务分工，开展组内协作 2.积极参与小组讨论，分享观点 3.积极参与小组学习成果的展示交流 4.交流合作，促成新认知 ☆☆☆☆☆ 1 学科网（北京）股份有限公司 $