第21课 到达指定的楼层 教学设计 2026-2027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电梯运行算法逻辑与与运算规则，通过生活中电梯刷卡按键经验导入，以问题导向梳理从输入条件分析到流程图绘制的知识脉络，搭建从生活现象到算法思维的学习支架。 特色在于融合计算思维与数字化学习，通过补充流程图、mPython编程控制电机实践、与运算真值表分析等环节，引导学生抽象建模与创新应用。注重信息社会责任培养，如讨论身份验证方式，提升学生逻辑思维与实践能力，为教师提供分层教学与实操指导方案。

第21课《到达指定的楼层》教案 一、教学目标分析 知识与技能 1.能够准确阐述电梯运行到指定楼层的工作过程和算法逻辑。 2.能够熟练运用流程图描述电梯运行算法，正确掌握与运算规则，并能用真值表表示模块状态。 过程与方法 1.通过补充算法流程图、进行实践操作和分析与运算，提升逻辑思维和计算思维能力。 2.通过小组讨论和解决拓展问题，增强合作交流与创新实践能力。 情感态度价值观 1.培养对生活中技术问题的探究兴趣。 2.提升信息社会责任意识。 3.体会技术应用中安全与便捷的平衡。 二、教学内容及重点 教学重点 1.运用理解电梯运行控制系统的工作流程和算法逻辑。 2.掌握与运算规则，学会用流程图和模块代码描述电梯控制算法。 教学难点 1.根据深入理解与运算在电梯控制中的应用，能灵活运用相关知识分析复杂的控制场景。 2.在拓展问题中进行创新性思考。 三、教学过程设计 教学过程 教学内容 教学方法 情景导入 （5分钟） 师：电梯早已广泛存在于我们的生活中，大家有没有注意到，当我们进入电梯时，首先会看到轿厢内的按键面板。这个面板上有各个楼层的按钮，我们需要按下想要到达的楼层。有些电梯还配备了刷卡面板，这意味着只有持有相应权限的人才能到达特定楼层，这增加了安全性。同学们使用过刷卡的电梯吗？跟附近的同学们交流你乘坐电梯的经验吧。 生：交流讨论。 师：本节课我们将学习算法流程图，控制电梯运行到指定楼层以及控制电梯运行过程中的与运算。 问题导向学习 学习活动一：补充通过刷卡和按楼层数字键控制电梯运行的算法流程图 （10分钟） 师：首先我们要明确刷卡进入电梯的工作过程，根据电梯的工作过程，输入条件有两个，一个是刷卡验证，另一个是按楼层数字键。要使电梯运行到指定楼层，就要满足这两个条件。电梯计算是否同时满足这两个条件，如果满足，就控制电梯运行到指定楼层。 师：根据工作过程请同学们画出工作原理。 生：输入阶段包括两个主要动作，刷卡和按下楼层按键。刷卡是为了验证用户的权限，确保只有授权人员才能到达特定楼层。按下楼层按键则是用户选择目标楼层的操作。控制系统会根据用户的输入进行计算和处理。这个阶段涉及到电梯调度算法，确保电梯能够高效、安全地运行到指定楼层。最后是输出阶段，电梯会根据控制系统的指令运行到用户选择的楼层。 师：让我们来看一下这个电梯算法的流程图。从进入电梯开始，系统首先会验证用户是否刷卡以确认权限。确认完毕后，接下来检查是否有楼层被按下。如果有，电梯将运行到指定的楼层。如果在任何一步中条件不满足（例如没有按下楼层按键或刷卡失败），电梯将不会运行。 师：了解了电梯的运行过程，同学们请思考一下：是先按楼层数字键再刷卡，还是先刷卡再按楼层数字键？这两个条件是否存在先后顺序？ 生：这两个条件没有先后顺序的规定，哪个条件在前都可以。但人们实际使用电梯时，可能会有先后顺序的规定，这由具体电梯的内置程序所决定。 讲授法 学习活动二：控制电梯运行到指定楼层（10分钟） 师：下面，我们来控制电梯运行到指定楼层。电梯运行到指定楼层的程序，刷卡并按楼层数字键，观察电梯的运行。进一步感受逻辑运算对控制的作用。 师：在进行正式操作之前，我们来思考活动5的问题：（1）刷卡成功，电梯的状态是什么？ （2）按楼层数字键，电梯的状态是什么？（3）电梯能到达指定楼层，需要满足的条件是什么？ 师：下面我们可以来正式操作了。先来看看到达电梯指定楼层所需的实验设备：主控板，RFID读卡器，电机，4pin连接线。 师：我们进行第一步：主控板连接RFID读卡器和电机。用4pin连接线将RFID读卡器和主控板的SCL、SDA接口连接，电机连接M1接口。用数据线将主控板与电脑连接起来 师：下面我们来编写程序。打开mPython软件。初始化按键A、B，屏幕显示刷卡和按键提示信息。初始化RFID模块和电机。在主循环中重复扫描RFID卡。如果按键A按下，目标楼层变为1楼。如果按键B按下，目标楼层变成2楼。当检测到刷卡结果不为空，且按键被按下，电梯不在目标楼层，OLED 屏幕将更新目标楼层消息，电机转动，模拟电梯移动。电梯到达目标楼层后，电机，重置 RFID结果 ，重置按钮状态，当前楼层变量，更新为目标楼层。如果不满足条件电机将保持关闭。 师：程序写好后我们将程序刷入主控板。点击刷入图标，将程序刷入主控板。 师：最后进行功能测试，在RFID读卡机上刷卡并按下楼层按键，电机转动模拟电梯运行。 讲授法 实践操作 学习活动三：分析控制电梯运行过程中的与运算（10分钟） 师：请同学们来分析控制电梯运行过程中的与运算，补充电梯运行中的与运算式子。 生：刷卡和按下楼层数字键 师：把得到的运算式子用模块来表示，模块A表示刷卡，模块B表示按楼层数字键，模块C表示电梯运行到指定楼层。根据上面的与运算式子，请同学们思考这三个模块的逻辑关系。 生：A和B同时成立的时候才能运行C。 师：请同学们用真值1和0表示模块A、模块B、模块C的状态（1表示“是”，0表示“否”） 生：填写表格。 师：我们一起来看完成的表格，我们可以发现，在与运算中，只要有一个条件不成立，输出状态都为0。这也是与运算的一个小特征点。 师：除了我们今天学习的到达指定楼层系统是与运算控制之外，电梯系统中还存在其他与运算控制过程，请同学们相互交流，讨论一下试试找出1~2个电梯中其他的与运算控制过程，并尝试分析他们之间的逻辑过程。例如：烟雾浓度不超标与不超载对电梯正常运行的控制；接收到呼叫指令与不超载对电梯来到指定楼层的控制。大家也可以思考一下老师所提出的这两个控制系统中，模块A，B，C分别代表什么？他们之间又存在什么样的逻辑关系？ 生：回答 师：非常好，看来同学们都牢牢掌握本节课的与运算的知识。 讲授法 讨论交流法 实践操作 拓展与提升（7分钟） 师：那么下面我们一起来看拓展与提升部分，思考拓展提升的问题，电梯增加刷卡功能，目的是进行身份验证，避免没有使用权限的人员乘坐电梯带来安全隐患。你还能想到其他的身份验证方式吗？ 生：可以用指纹和面部识别。 师：同学们都非常棒！ 问题导向学习 讨论法 课后作业（1分钟） 师：在课后请同学们根据本节课的学习内容，尝试画出通过刷卡和按楼层数字键控制电梯运行的算法流程图。 课堂小结与评价 （2分钟） 本节课，我们学会了用流程图描述算法，进一步掌握与运算规则， 还体验了用模块代码描述算法的简洁性，增强了模块化思想方法的应用意识，促进了计算思维的发展。 教学反思 1.反思点：与运算规则等抽象概念较难，部分学生理解不好，影响相关任务完成。拓展内容深度把握不准，部分学生难以从所学知识延伸到实际场景。实践前对工具操作指导不足，学生因操作问题影响知识探究。小组讨论引导不够，存在参与不均、效率低的情况。未充分关注学生个体差异，不同层次学生学习需求未得到满足。学生知识应用能力弱，教学中对知识与生活联系挖掘不够。 2.改进措施：用实例、动画让抽象概念更易懂。分层设计拓展内容，适应不同学生水平。详细指导实践操作，确保学生熟悉工具。明确讨论规则，加强巡视引导，提高讨论效率。分层教学，设计不同目标和任务。增加生活案例和项目，培养学生知识应用能力。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $