第21课 到达指定的楼层（教学设计）-2025-2026学年信息科技六年级全一册人教版

该小学信息科技教学设计聚焦与运算逻辑规则、真值表、流程图及模块化思想，通过播放妈妈乘电梯需刷卡且按键的生活情境视频导入，引出多条件控制问题，衔接前期简单控制知识，搭建从具体到抽象的学习支架。 此资料亮点在于融合计算思维（模块化分解电梯控制为刷卡、按键、运行模块，用流程图描述算法）、数字化学习与创新（借助虚拟仿真工具实验验证逻辑关系）、信息社会责任（探讨身份验证技术的安全价值）。采用任务驱动法设计实验探究、真值表填写等递进任务，结合直观演示帮助学生理解“同时满足”的逻辑本质，既提升学生逻辑推理与问题解决能力，也为教师提供清晰教学路径与可操作实践活动。

《到达指定的楼层》教学设计 教学目标 1. 信息意识：通过观察电梯刷卡与按键控制实验，感知逻辑与运算在智能控制系统中的应用，理解多条件控制的安全意义。 2. 计算思维：能够熟练运用流程图描述包含与运算的算法过程，掌握与运算的逻辑规则（两个条件同时满足才输出真）。 3. 计算思维：能够用真值表准确表示与运算的逻辑关系，理解输入与输出的对应规律。 4. 计算思维：能够运用模块化思想将电梯控制过程分解为独立模块（模块A刷卡、模块B按键、模块C电梯运行），体验模块代码描述算法的简洁性。 5. 数字化学习与创新：能够使用虚拟仿真工具或开源硬件进行电梯控制实验，通过观察现象验证逻辑关系。 6. 数字化学习与创新：能够根据真值表补充算法流程图，增强算法设计与优化能力。 7. 信息社会责任：认识身份验证技术（刷卡、指纹识别等）在电梯安全控制中的作用，理解技术对公共安全的保障价值。 教学重难点及突破策略 （一）教学重点 1. 掌握与运算的逻辑规则，理解两个条件必须同时满足才能产生输出。 2. 能够用真值表准确表示与运算的逻辑关系。 3. 能够熟练运用流程图描述包含与运算的算法过程。 4. 理解模块化思想在算法描述中的应用。 （二）教学难点 1. 理解与运算"同时满足"的逻辑本质，区分与运算和或运算。 2. 将具体的控制过程抽象为模块化表示（模块A、B、C）。 3. 根据真值表补充流程图中的判断条件，实现逻辑推理。 教学方法与策略 1. 情境创设法：以妈妈乘坐电梯需要刷卡且按楼层键的生活情境导入，激发学生学习兴趣。 2. 任务驱动法：设计观察实验、框图补充、真值表填写、流程图完善等递进式任务，引导学生主动探究。 3. 实验探究法：通过虚拟仿真或开源硬件实验，让学生亲身体验与运算的控制效果。 4. 小组合作法：组织小组讨论与运算的其他应用场景，培养协作能力和发散思维。 5. 直观演示法：运用流程图、真值表等可视化工具，帮助学生理解抽象的逻辑关系。 6. 对比分析法：对比"或运算"与"与运算"的区别，加深对逻辑运算的理解。 教学过程 环节一：情境导入，引出问题（5分钟） 教师活动： 1. 播放情境视频或展示图片：妈妈下班回家，进入小区电梯，需要先刷门禁卡，再按楼层数字键，电梯才能运行到指定楼层。 2. 提出问题：同学们，你们在生活中遇到过这样的电梯吗？为什么电梯需要刷卡才能使用？仅仅刷卡或仅仅按键，电梯会运行吗？ 3. 引导思考：这种控制方式有什么特点？它与我们之前学过的控制有什么不同？ 4. 揭示课题：今天我们就来学习电梯如何"到达指定的楼层"，探究其中的逻辑控制奥秘。 学生活动： 1. 观看情境视频或图片，回忆生活经验。 2. 积极思考并回答问题，分享自己使用电梯的经历。 3. 初步感知电梯控制需要满足多个条件。 设计意图： 通过生活化情境激发学生学习兴趣，引导学生关注电梯控制中的多条件逻辑，为后续学习与运算做好铺垫。 评价方式： 观察学生参与讨论的积极性，评估学生对问题情境的理解程度。 环节二：实验探究，发现规律（12分钟） 教师活动： 1. 介绍实验活动：使用虚拟仿真工具或开源硬件，模拟电梯控制系统，观察在不同操作下电梯的运行状态。 2. 明确实验任务：分别尝试以下三种操作，观察电梯是否运行。 操作一：仅刷卡验证通过，不按楼层数字键。 操作二：不刷卡，仅按楼层数字键。 操作三：刷卡验证通过，并按楼层数字键。 3. 组织学生分组实验，教师巡视指导，提醒学生记录实验现象。 4. 引导学生总结实验结论：电梯运行需要满足哪些条件？这些条件之间是什么关系？ 5. 揭示与运算概念：只有当"刷卡验证通过"与"按楼层数字键"两个条件同时满足时，电梯才会运行，这种逻辑关系称为"与运算"。 学生活动： 1. 分组进行实验操作，分别尝试三种不同的操作方式。 2. 仔细观察并记录每种操作下电梯的运行状态（运行或不运行）。 3. 小组内讨论实验现象，归纳电梯运行的条件。 4. 代表发言，分享实验结论：电梯运行需要刷卡且按键，缺一不可。 设计意图： 通过动手实验，让学生直观感受与运算的逻辑特征，理解"同时满足"的必要性，培养实证意识和探究能力。对应教学目标1、5。 评价方式： 观察学生实验操作的规范性，检查实验记录的完整性，评估学生对与运算概念的初步理解。 环节三：模块化描述，建立模型（10分钟） 教师活动： 1. 任务一：补充框图条件。展示电梯控制框图，引导学生补充"刷卡验证通过"和"按楼层数字键"两个条件框。 2. 任务二：模块化表示。引导学生将控制过程抽象为三个模块： 模块A：刷卡（输入） 模块B：按楼层数字键（输入） 模块C：电梯运行到指定楼层（输出） 3. 引导学生用运算式表示模块关系：模块A 与 模块B = 模块C，或用符号表示为 A AND B = C。 4. 讲解模块化思想的优势：将复杂问题分解为独立模块，使算法描述更加简洁清晰。 5. 组织学生讨论：为什么要用模块来表示？模块化描述有什么好处？ 学生活动： 1. 完成框图补充任务，在框图中填写两个输入条件。 2. 理解模块A、B、C的含义，尝试用模块表示电梯控制过程。 3. 学习用运算式 A AND B = C 表示逻辑关系。 4. 小组讨论模块化思想的优势，体会算法描述的简洁性。 设计意图： 通过模块化抽象，培养学生的计算思维，帮助学生理解如何将具体问题转化为符号化表示，体验模块化思想在算法设计中的应用。对应教学目标4。 评价方式： 检查学生框图补充的准确性，评估学生对模块化表示的理解程度，观察学生讨论中的思维深度。 环节四：真值表与流程图，深化理解（15分钟） 教师活动： 1. 任务三：填写真值表。讲解真值表的概念：用1表示"是"（真），用0表示"否"（假），列举所有可能的输入组合及对应的输出。 2. 展示真值表框架，引导学生填写： 输入A（刷卡） 输入B（按键） 输出C（电梯运行） 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 3. 引导学生观察真值表规律：只有当A和B都为1时，C才为1，这就是与运算的特征。 4. 任务四：补充算法流程图。展示流程图框架，引导学生根据真值表补充判断条件。 5. 讲解流程图中的判断框：先判断A是否为1，再判断B是否为1，只有两者都为1时，才执行C（电梯运行）。 6. 组织学生对比真值表和流程图，理解两种表示方法的对应关系。 学生活动： 1. 学习真值表的表示方法，理解1和0的含义。 2. 独立完成真值表填写，列举所有输入组合及对应输出。 3. 观察真值表规律，总结与运算的特征：两个输入都为1时输出才为1。 4. 根据真值表补充流程图中的判断条件，绘制完整的算法流程图。 5. 小组内交流流程图，互相检查判断条件的正确性。 设计意图： 通过真值表和流程图两种表示方法，帮助学生从不同角度理解与运算的逻辑规则，培养符号化表达和算法设计能力。对应教学目标2、3、6。 评价方式： 检查学生真值表填写的准确性，评估流程图补充的完整性和逻辑正确性，观察学生对两种表示方法对应关系的理解。 环节五：拓展应用，总结提升（3分钟） 教师活动： 1. 组织拓展讨论：电梯系统中还有哪些地方用到了与运算？例如：电梯门关闭且按下楼层键，电梯才会动起来。 2. 引导学生思考：除了刷卡，还有哪些身份验证方式？（指纹识别、人脸识别、密码输入等） 3. 总结本课重点： 与运算的逻辑规则：两个条件同时满足才输出真。 真值表表示方法：用1和0表示逻辑状态。 流程图描述算法：用判断框表示逻辑条件。 模块化思想：将复杂问题分解为独立模块。 4. 布置课后任务：寻找生活中其他应用与运算的智能系统，下节课分享。 学生活动： 1. 积极参与讨论，举例说明电梯中其他与运算的应用。 2. 思考并分享其他身份验证方式，理解技术对安全的保障作用。 3. 回顾本课所学，整理学习笔记。 4. 记录课后任务，准备课后探究。 设计意图： 通过拓展讨论，帮助学生将所学知识迁移到其他情境，培养知识应用能力和创新意识。对应教学目标7。 评价方式： 观察学生拓展讨论的参与度和思维深度，评估学生对与运算应用的理解和迁移能力。 板书设计 第21课 到达指定的楼层 一、电梯运行条件 刷卡验证通过且按楼层数字键→ 电梯运行 缺一不可 二、与运算（AND） 两个条件同时满足才输出真 模块A 与 模块B = 模块C 三、真值表 输入A 输入B 输出C 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 四、模块化思想 模块A：刷卡 模块B：按键 模块C：电梯运行 学科网（北京）股份有限公司 $