资源简介

第23课 如果超载电梯停 教学设计
课题 如果超载电梯停 单元 第六单元 学科 信息科技 年级 六年级
教材分析 本课是“电梯运行的控制”单元的收官课，承接前几课电梯子系统、楼层控制、门体控制的知识，聚焦电梯安全保护子系统的超载控制功能，核心探究电梯“检测超载—触发报警—禁止运行—解除超载—恢复运行”的控制逻辑。本课将综合运用“输入-计算-输出-反馈”控制模型、闭环控制及子系统协同的知识，让学生理解超载控制是电梯安全运行的关键保障，实现本单元从“系统分解”到“功能控制”再到“安全保障”的知识闭环，也为后续学习其他复杂系统的安全控制奠定基础。
学习 目标 1. 信息意识：能说出电梯超载控制的基本过程，识别超载控制的核心元件，感知电梯安全保护子系统的重要性，理解安全控制在特种设备运行中的价值。 2. 计算思维：能结合控制模型，拆解电梯超载检测、报警、禁行的控制流程，分析安全保护子系统与轿厢运行、门体控制子系统的协同联动逻辑。 3. 数字化学习与创新：能在小组协作中，用流程图梳理电梯超载控制的完整过程，尝试分析超载解除后系统的恢复运行逻辑。 4. 信息社会责任：通过探究电梯超载控制的安全原理，树立特种设备安全使用的意识，培养关注生活中技术安全保障的习惯，理解科技发展对生命安全的守护作用。
重点 引导学生结合控制模型，拆解电梯“检测超载→报警禁行→解除超载→恢复运行”的核心流程，识别超载控制的输入、计算、输出及反馈元件。
难点 帮助学生理解超载控制与其他子系统的联动逻辑（超载时门不关、轿厢不运行，解除后恢复正常），以及超载检测的精准性和安全控制的必要性。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入 提出问题 1. 播放短视频：展示电梯“人员过多触发超载报警→门保持打开→电梯不运行；减少人员后报警停止→门关闭→电梯正常运行”的实景过程，特写超载报警器、重量检测的细节。 2. 提问引导：“电梯怎么知道里面的人太多了？超载后为什么门一直开着、电梯也不走？减少几个人后，电梯为什么又能正常运行了？” 3. 揭示课题：明确本课探究核心——电梯超载控制的安全原理，板书课题“如果超载电梯停”，衔接本单元安全保护子系统的知识。 1. 观看视频，结合乘坐电梯的生活经验，回忆超载报警的场景，产生探究疑问。 2. 思考并回答问题，初步感知电梯超载控制需要“重量检测、信号反馈、联动禁行”，关联前序电梯各子系统知识。 3. 明确本课学习任务：拆解电梯超载控制流程，理解安全保护子系统的联动保障逻辑。 用真实的电梯超载场景导入，聚焦“超载禁行、解超载恢复”的核心疑问，激发学生探究兴趣，自然衔接本单元子系统协同和安全保护的知识，为拆解控制流程做铺垫。
探究建模 解构流程 活动一：回顾子系统，锁定安全核心 提问回顾：“我们学过电梯的五大子系统，负责电梯超载检测和安全保护的是哪个子系统？超载时，电梯的轿厢运行子系统、门体控制子系统会停止工作，这体现了什么特点？” 2. 师生共同明确：安全保护子系统是超载控制的核心，且该子系统为“优先级最高”的子系统，超载时会向门体、轿厢子系统发送禁行信号，实现多子系统联动安全控制。 活动二：拆解元件，匹配控制模型 呈现电梯超载控制的核心元件（重量传感器/压力传感器、超载报警器、安全控制柜、门机控制器、轿厢运行控制器），引导学生分组讨论：“这些元件分别对应‘输入-计算-输出-反馈’控制模型的哪个环节？核心控制元件是什么？” 分发《电梯超载控制元件梳理任务卡》，引导学生结合元件功能分类标注，教师巡视指导，重点讲解“重量传感器的精准检测作用”“安全控制柜的优先级控制逻辑”。 活动三：梳理流程，理解联动逻辑 引导学生以“人员进入→检测重量→超载/不超载→后续动作”为线索，小组合作梳理电梯超载控制的完整闭环流程，同时思考“超载解除后，系统如何恢复正常”。 师生共同完善流程，明确关键节点：检测重量→判断超载→联动报警/禁行→检测解超载→联动解除/恢复。 3. 提问引导：“如果重量传感器检测不精准，会有什么安全隐患？为什么安全保护子系统的优先级要高于其他子系统？” 1. 回顾电梯子系统知识，锁定安全保护子系统的核心地位，建立“安全优先、多子系统联动”的认知。 2. 小组讨论元件与控制模型的匹配关系，填写任务卡，明确各元件的作用，尤其是重量传感器和安全控制柜的核心功能。 3. 小组合作梳理控制流程，理解电梯超载“检测-判断-联动-恢复”的闭环逻辑，感知安全保护的优先级原则。 从“锁定核心子系统→拆解匹配元件→梳理联动流程”层层递进，贴合学生认知规律，综合运用本单元前序知识，让学生理解超载控制的“安全优先、联动协同”特点，突破本课重点。
展示辨析 深化认知 1. 组织汇报：邀请3-4组学生展示梳理的《电梯超载控制流程图》，分享流程节点和元件匹配结果，其他小组补充质疑，教师适时点评并标注联动环节。 2. 引导辨析：呈现3个电梯运行场景，让学生分析元件作用和联动逻辑： ① 电梯内人员增多，重量传感器检测到超重后，会先向哪个元件发送信号？该元件会下达哪些指令？ ② 超载报警后，有人走出电梯，重量传感器检测到重量恢复正常，系统会做出什么动作？ ③ 若电梯的超载报警器坏了，但重量传感器正常，电梯还会实现超载禁行吗？为什么？ 3. 归纳总结：师生共同完善电梯超载控制的核心要点，强调电梯超载控制是多子系统协同的闭环安全控制，安全控制柜是“安全指挥中心”，重量传感器实现精准检测，且安全保护子系统的优先级最高，超载时强制联动门体、轿厢子系统停止工作，保障电梯运行安全。 1. 小组展示流程图，参与全班交流，在补充质疑中完善对超载控制流程的认知，强化元件与联动环节的匹配关系。 2. 分析辨析场景案例，结合所学知识判断元件作用和流程变化，巩固对“安全优先、联动协同、闭环反馈”的理解。 3. 跟随教师总结，梳理核心知识点，形成“安全保护子系统为主导+多子系统联动→电梯安全运行”的系统认知，完成本单元知识闭环。 通过成果汇报、案例辨析，让学生在表达和思考中强化知识应用能力，形成“场景→流程→元件→联动原理”的思维链条，进一步巩固本课重点，突破子系统联动的理解难点，实现本单元知识的整合。
实践设计 学以致用 1. 布置小组实践任务：结合本课所学及本单元知识，设计电梯“超载→解超载→正常运行”的完整控制流程示意图，要求：① 标注每个节点的核心元件；② 用箭头标注信号传递方向；③ 突出安全保护子系统与门体、轿厢子系统的联动关系；④ 标注闭环反馈环节。 2. 教师巡视各小组，针对流程的完整性、元件标注的准确性、联动关系的体现进行指导，重点引导学生突出“安全优先”的控制原则。 3. 邀请各小组展示设计成果，其他小组进行评价，提出改进建议，教师最后总结点评，梳理本单元电梯控制系统的整体逻辑。 1. 以小组为单位，分工合作绘制控制流程示意图，整合本单元子系统、控制模型、闭环反馈的知识，梳理超载控制的联动逻辑。 2. 接受教师指导，完善示意图，进一步理解安全保护子系统的核心地位，实现本单元知识的融会贯通。 3. 展示成果，倾听他人评价，优化流程设计，同时梳理电梯控制系统的整体知识，提升数字化表达和系统思维能力。 将本课知识与本单元前序内容结合，让学生在动手设计中整合知识，强化系统思维和联动思维，实现本单元“从分解到控制再到安全”的知识闭环，达成学以致用的目标。
总结延伸 实践导行 1. 单元总结：师生共同用思维导图梳理第六单元核心知识，呈现“电梯复杂系统→按功能分子系统→各子系统控制流程→安全保护子系统联动保障”的完整逻辑，形成单元知识体系。 2. 布置分层作业： - 基础作业（必做）：回家和家人分享电梯超载控制的原理，说出超载控制的3个核心元件及作用，树立安全乘坐电梯的意识。 - 挑战作业（选做）：结合电梯超载控制，思考“生活中还有哪些特种设备有安全保护控制？”（如高压锅、汽车安全带），尝试拆解其中一种设备的安全控制流程。 3. 拓展延伸：简单介绍电梯除了超载控制外的其他安全保护功能（如限速保护、冲顶保护、夹绳保护），说明电梯是多重安全保护的复杂系统，让学生感受技术对特种设备安全的全方位守护。 1. 参与单元总结，跟随教师梳理第六单元知识脉络，形成完整的知识体系，强化系统思维和控制思维。 2. 认真记录作业要求，明确课后实践任务，将课堂知识与生活实际结合，树立特种设备安全使用意识。 3. 倾听拓展内容，感受电梯多重安全保护的设计理念，理解科技对生命安全的保障作用，提升信息社会责任。 系统化梳理单元知识，形成完整的知识体系；通过分层作业兼顾不同学生的学习需求，实现课内外知识的衔接，树立安全意识；拓展电梯多重安全保护功能，让学生感受技术的严谨性和安全性，深化对复杂系统安全控制的理解。
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