资源简介

第20课 找找电梯子系统 教学设计
课题 找找电梯子系统 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”单元的起始课，承接前一单元智能种植的控制系统实践应用，从生活化的复杂控制系统——电梯切入，引导学生认识复杂系统可分解为多个子系统的核心思想，为后续学习电梯楼层控制、门体控制、超载控制奠定基础。本课将依托前序单元“控制系统有特点”“复杂系统可分解”的知识，让学生识别电梯的核心组成部分，梳理各部分的功能与关联，理解子系统协同工作实现电梯整体运行的逻辑，是培养学生系统思维和分解思维的关键课。
学习 目标 1. 信息意识：能说出电梯的基本功能和常见组成部分，感知电梯是由多个子系统构成的复杂控制系统，理解子系统在复杂系统中的作用。 2. 计算思维：能结合生活经验和观察，将电梯整体系统分解为不同的子系统，梳理各子系统的核心功能，初步理解“整体-部分”的系统分解逻辑。 3. 数字化学习与创新：能在小组协作中，通过画图、表格等方式梳理电梯子系统的组成与功能，尝试分析子系统之间的简单关联。 4. 信息社会责任：通过探究电梯的子系统，感受复杂控制系统在生活中的应用价值，培养观察生活、分析实际系统的习惯，树立运用系统思维解决问题的意识。
重点 引导学生识别电梯的核心组成部分，能将电梯整体分解为多个子系统，并准确说出各子系统的核心功能。
难点 帮助学生理解电梯各子系统并非独立存在，而是相互协同、相互配合实现电梯整体运行，初步建立复杂系统的分解与关联思维。
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：展示电梯从呼叫、运行、开门到关门的完整运行过程，同时呈现电梯内部（按钮、显示屏、门体）和外部（轿厢、导轨、曳引机）的实景画面。 2. 提问引导：“我们每天乘坐的电梯，能完成呼叫、上下运行、开关门这些动作，它是一个简单的设备吗？”“电梯要正常运行，需要哪些部分一起工作？” 3. 揭示课题：引出“复杂系统”“子系统”的概念，板书课题“找找电梯子系统”，明确本节课要探究电梯的组成及各子系统的功能。 1. 观看视频，结合日常乘坐电梯的经验，回忆电梯的运行过程和可见的组成部分。 2. 思考并回答问题，初步感知电梯是由多个部分组成的复杂设备，产生探究子系统的兴趣。 3. 明确本课学习任务：识别电梯子系统，梳理其功能与关联。 用学生熟悉的电梯运行场景导入，贴合生活实际，激发观察和探究兴趣，自然衔接“复杂系统可分解”的前序知识，引出核心概念。
探究建模 解构系统 活动一：观察回忆，梳理电梯组成 引导学生分组讨论：“结合乘坐电梯的经历，你能看到或感受到电梯有哪些部分？这些部分分别有什么作用？” 展示电梯整体结构示意图（含内部、外部、机房部分），补充学生未提及的核心部件（如曳引机、控制柜、传感器、配重等），让学生直观认识电梯的完整组成。 活动二：分析功能，分解子系统 提问引导：“这些电梯部件按‘功能’可以分成几类？比如负责电梯上下移动的是哪些部件？负责开关门的是哪些？” 分发《电梯子系统梳理任务卡》，引导学生结合部件功能，将电梯分解为呼叫控制子系统、轿厢运行子系统、门体控制子系统、显示提示子系统、安全保护子系统等，梳理各子系统包含的核心部件及主要功能。 巡视指导，重点引导学生理解：“为什么要按功能分解？不同功能的部件组合在一起，就是一个完成特定任务的子系统。” 活动三：梳理关联，感知协同 呈现电梯呼叫后运行的场景：“当我们按下电梯外部的上行按钮，电梯会从其他楼层运行过来并开门，这个过程中，哪些子系统在工作？它们是怎么配合的？” 2. 引导学生小组交流，初步分析子系统之间的简单关联，比如“呼叫控制子系统接收指令后，传递给轿厢运行子系统，轿厢运行子系统带动电梯移动，同时显示提示子系统更新楼层信息”。 1. 小组讨论，分享对电梯可见部件的认知，结合生活经验说出各部件的简单作用。 2. 结合电梯结构示意图，认识核心部件，根据功能对部件进行分类，填写任务卡，梳理各子系统的组成和功能，形成“部件→功能→子系统”的认知。 3. 分析电梯运行的具体场景，思考不同子系统的协同工作过程，初步理解子系统之间的关联。 从“观察回忆部件→按功能分解子系统→分析子系统协同”层层递进，符合学生的认知规律，帮助学生建立“整体分解为部分”的系统思维，突破本课重点。
展示辨析 深化认知 1. 组织汇报：邀请3-4组学生展示任务卡，分享梳理的电梯子系统及功能，其他小组进行补充和质疑，教师适时点评并完善各子系统的核心内容。 2. 引导辨析：呈现三个电梯运行的场景案例，让学生判断涉及的子系统并分析： ① 按下电梯内部的5楼按钮，电梯显示屏显示“5”并向5楼运行，涉及哪些子系统？ ② 电梯到达楼层后，门自动打开，延时后自动关闭，这是哪个子系统的作用？是否有其他子系统配合？ ③ 电梯超载时，发出报警声且门不关闭，这属于哪个子系统的功能？体现了什么作用？ 3. 归纳总结：师生共同完善电梯子系统的梳理表，强调电梯是由多个子系统构成的复杂控制系统，各子系统有独立的功能，同时相互协同、相互配合，才能实现电梯的正常、安全运行，子系统是复杂系统的“组成单元”。 1. 小组展示成果，参与全班交流，在补充和质疑中完善对电梯子系统的认知。 2. 分析辨析案例，结合所学知识判断涉及的子系统，梳理子系统之间的配合关系，巩固对“功能分解”和“系统协同”的理解。 3. 跟随教师总结，梳理核心知识点，形成对电梯子系统的系统认知，建立复杂系统的分解思维。 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，理解子系统的“独立性”和“协同性”，突破本课难点，形成“场景→子系统→协同配合”的思维链条。
实践设计 学以致用 1. 布置小组实践任务：结合本课所学，为电梯绘制电梯子系统示意图，要求：① 标注电梯的5个核心子系统；② 每个子系统标注2-3个核心部件；③ 用箭头简单标注出“外部呼叫→电梯运行→开门”过程中子系统的配合关系。 2. 教师巡视各小组，针对示意图的标注、子系统的选择、关联箭头的绘制等方面进行指导，重点引导学生突出子系统的功能和协同性。 3. 邀请各小组展示示意图，其他小组进行评价，提出改进建议。 1. 布置小组实践任务：结合本课所学，为电梯绘制电梯子系统示意图，要求：① 标注电梯的5个核心子系统；② 每个子系统标注2-3个核心部件；③ 用箭头简单标注出“外部呼叫→电梯运行→开门”过程中子系统的配合关系。 2. 教师巡视各小组，针对示意图的标注、子系统的选择、关联箭头的绘制等方面进行指导，重点引导学生突出子系统的功能和协同性。 3. 邀请各小组展示示意图，其他小组进行评价，提出改进建议。 通过绘制示意图的实践任务，让学生在动手操作中巩固子系统的知识，强化系统分解和关联思维，提升数字化学习与创新能力，实现知识的学以致用。
总结延伸 实践导行 1. 总结回顾：师生共同梳理本课核心知识，用思维导图呈现“电梯整体系统→按功能分解子系统→各子系统组成与功能→子系统协同工作”的逻辑关系，衔接本单元电梯运行控制的后续内容。 2. 布置分层作业： - 基础作业（必做）：回家乘坐电梯时，再次观察电梯的各部分，对照本课所学，说出看到的部件属于哪个子系统。 - 挑战作业（选做）：思考“电梯在运行过程中，安全保护子系统会在哪些情况下工作？”，记录下来并尝试分析其与其他子系统的配合关系。 3. 拓展延伸：简单介绍生活中其他的复杂控制系统（如空调、汽车），说明其也可以按功能分解为多个子系统，激发学生用系统思维分析生活中复杂设备的兴趣。 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。 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，感受系统思维在生活中的广泛应用，激发后续探究复杂控制系统的兴趣。 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；拓展生活中的复杂系统，让学生感受系统思维的价值，提升信息社会责任。
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