资源简介

第21课 到达指定的楼层 教学设计
课题 到达指定的楼层 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”单元的第二课，承接上一课《找找电梯子系统》的知识，聚焦电梯轿厢运行子系统与呼叫控制子系统的协同工作逻辑，核心探究电梯“接收指令—精准运行—到达指定楼层”的控制过程。本课将结合前序单元的“输入-计算-输出”控制模型、闭环控制原理，让学生拆解电梯楼层控制的核心流程，识别其中的检测、控制、执行元件，是将复杂系统分解与控制原理应用于电梯场景的关键课，也为后续学习电梯门控制、超载控制奠定实操性的知识基础。
学习 目标 1. 信息意识：能说出电梯到达指定楼层的基本控制过程，识别楼层控制中的核心元件，感知电梯楼层控制的精准性和智能化，理解其在生活中的应用价值。 2. 计算思维：能结合“输入-计算-输出”模型，拆解电梯接收呼叫指令到到达指定楼层的控制流程，初步分析其中的信号传递与逻辑判断过程。 3. 数字化学习与创新：能在小组协作中，用图示或流程图梳理电梯楼层控制的完整过程，尝试模拟简单的电梯楼层呼叫与运行逻辑。 4. 信息社会责任：通过探究电梯楼层控制的原理，感受精密控制系统在生活中的应用，培养观察和分析实际控制系统的习惯，树立运用技术提升生活便捷性的意识。
重点 引导学生结合控制模型，拆解电梯“接收指令—精准运行—到达指定楼层”的核心流程，识别楼层控制中的输入、计算、输出元件。
难点 帮助学生理解电梯楼层控制中位置检测、速度调节、精准停靠的逻辑，以及呼叫控制子系统与轿厢运行子系统的实时协同机制。
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：聚焦电梯“外部按上行/下行按钮→轿厢响应→精准停靠指定楼层”的完整过程，慢放轿厢停靠楼层、楼层数字匹配的细节。 2. 提问引导：“当我们按下3楼的呼叫按钮，电梯是怎么知道要去3楼的？”“电梯运行过程中怎么判断自己到了3楼？为什么能精准停在楼层门口，不会偏高或偏低？” 3. 揭示课题：明确本课探究核心——电梯到达指定楼层的控制原理，板书课题“到达指定的楼层”，衔接上一课的电梯子系统知识。 1. 观看视频，结合乘坐电梯的经验，回忆楼层呼叫与轿厢停靠的细节，产生探究疑问。 2. 思考并回答问题，初步感知电梯楼层控制需要“接收指令、判断位置、精准停靠”，关联上一课的呼叫控制、轿厢运行子系统。 3. 明确本课学习任务：拆解电梯楼层控制流程，识别核心元件与逻辑。 用学生熟悉的电梯楼层呼叫场景导入，聚焦“精准停靠”的核心疑问，激发探究兴趣，自然衔接上一课的子系统知识，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，锁定核心关联 提问回顾：“上一课我们学习了电梯的五大子系统，要让电梯到达指定楼层，主要需要哪两个子系统配合工作？它们的核心功能分别是什么？” 2. 师生共同明确：呼叫控制子系统负责接收楼层指令，轿厢运行子系统负责带动轿厢精准运行，两个子系统通过控制柜实现信号传递与协同。 活动二：拆解流程，匹配控制模型 呈现电梯楼层控制的核心元件（内/外呼叫按钮、楼层传感器、编码器、控制柜、曳引机、导轨），引导学生分组讨论：“这些元件分别对应‘输入-计算-输出’控制模型的哪个环节？” 分发《电梯楼层控制流程任务卡》，引导学生结合元件功能，梳理出电梯到达指定楼层的核心控制流程，教师巡视指导，重点讲解“楼层传感器检测位置、编码器调节速度”的作用。 3. 师生共同完善流程：输入（接收指令）→计算（逻辑判断）→输出（带动运行）→检测（位置反馈）→精准停靠。 活动三：虚拟体验，深化精准逻辑 引导学生使用电梯控制虚拟仿真工具，模拟“按下5楼呼叫按钮→电梯从1楼运行至5楼”的过程，重点观察：电梯运行中速度是否变化？到达5楼前是否减速？楼层传感器何时发出“停靠信号”？ 2. 提问引导：“如果没有楼层传感器，电梯能精准停靠吗？编码器的作用是什么？为什么电梯快到目标楼层时会减速？” 1. 回顾电梯子系统知识，锁定楼层控制的核心子系统，建立“子系统协同→实现功能”的关联认知。 2. 小组讨论元件与控制模型的匹配关系，填写任务卡，梳理楼层控制流程，理解“输入-计算-输出-反馈”的闭环逻辑。 3. 操作虚拟仿真工具，观察电梯运行的速度、位置检测细节，理解“减速停靠、位置反馈”对精准到达的重要性，突破难点。 从“锁定核心子系统→拆解控制流程→虚拟体验细节”层层递进，贴合学生认知规律，将抽象的控制原理与电梯实际场景结合，帮助学生建立流程化的认知，突破本课重点和难点。
展示辨析 深化认知 1. 组织汇报：邀请3-4组学生展示绘制的《电梯楼层控制流程图》，分享梳理的结果，其他小组补充质疑，教师适时点评并标注核心元件的作用。 2. 引导辨析：呈现3个电梯运行场景，让学生分析流程与元件作用： ① 按下电梯内部4楼按钮，指令先传递到哪个元件？属于控制模型的哪个环节？ ② 电梯运行到3楼附近时，楼层传感器检测到位置后，会向控制柜传递什么信号？电梯会做出什么动作？ ③ 若电梯的编码器出现故障，可能会出现什么问题？为什么？ 3. 归纳总结：师生共同完善电梯楼层控制的核心要点，强调电梯楼层控制是闭环控制，通过“楼层传感器、编码器”的实时反馈，实现“指令接收—精准运行—停靠楼层”的过程，而控制柜是两个子系统协同的“核心大脑”。 1. 小组展示流程图，参与全班交流，在补充质疑中完善对楼层控制流程的认知，强化元件与环节的匹配关系。 2. 分析辨析场景案例，结合所学知识判断元件作用和流程环节，巩固对闭环控制、精准停靠逻辑的理解。 3. 跟随教师总结，梳理核心知识点，形成“子系统协同+闭环控制→精准到达指定楼层”的系统认知。 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→原理”的思维链条，进一步巩固本课重点，突破难点。
实践设计 学以致用 1. 布置小组实践任务：结合本课所学，为“电梯从1楼响应3楼外部上行呼叫，精准停靠3楼”设计详细的控制流程示意图，要求：① 标注每个环节的核心元件；② 用箭头标注信号传递方向；③ 标注闭环控制的反馈环节。 2. 教师巡视各小组，针对流程的完整性、元件标注的准确性、反馈环节的体现进行指导，重点引导学生突出“信号传递”和“位置反馈”。 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。 1. 以小组为单位，分工合作绘制控制流程示意图，结合场景梳理信号传递和元件动作逻辑，体现闭环反馈。 2. 接受教师指导，完善示意图，进一步理解核心元件在流程中的作用和子系统的协同机制。 3. 展示成果，倾听他人评价，吸收合理建议，优化流程设计，提升数字化表达能力。 将课堂知识与具体的电梯呼叫场景结合，让学生在动手设计中巩固楼层控制流程，强化“输入-计算-输出-反馈”的闭环思维，实现知识的学以致用。
总结延伸 实践导行 1. 总结回顾：师生共同用思维导图梳理本课核心知识，呈现“核心子系统→控制元件→楼层控制流程→闭环控制精准停靠”的逻辑关系，衔接本单元后续的电梯门控制、超载控制内容。 2. 布置分层作业： - 基础作业（必做）：回家乘坐电梯时，观察电梯从响应呼叫到停靠楼层的过程，说出其中涉及的3个核心元件及作用。 - 挑战作业（选做）：思考“当电梯同时接收到2楼和5楼的呼叫指令时，控制柜可能会怎么判断运行顺序？”，尝试写下自己的分析思路。 3. 拓展延伸：简单介绍现代智能电梯的“智能调度”功能，说明其能根据多个楼层的呼叫指令优化运行路线，激发学生对电梯控制更复杂逻辑的探究兴趣。 1. 参与课堂总结，跟随教师梳理知识脉络，强化对本课内容的记忆和理解，建立单元知识的关联。 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。 3. 倾听拓展内容，感受电梯控制技术的升级，激发对复杂控制系统的进一步探究兴趣。 系统化梳理本课知识，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；拓展智能调度功能，让学生感受技术的发展，提升信息社会责任。
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