资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
《第1课 电梯系统初探寻》教学设计
教学内容分析
本课时选自2025年广东教育出版社六年级信息科技教材第3单元第1课，紧扣2022年新版课标要求，以“揭秘电梯智能控制”为核心主题，构建了“情境导入—结构探索—原理探究—实践操作”的完整学习链条。教材通过小智和小慧乘坐图书馆电梯的生活化情境，将抽象的控制系统知识与学生日常体验相结合，降低了学习门槛。内容上分为“电梯结构初探索”和“按键控制有秘密”两大活动板块，既注重引导学生认知电梯的主要组成模块及子系统关联，又聚焦电梯门控系统的原理分析与编程实现，实现了知识认知与实践操作的有机统一。教材编排遵循六年级学生的认知规律，从具象观察到抽象思考，从理论探究到动手实践，逐步渗透控制系统的核心逻辑，为学生后续深入学习智能控制相关知识奠定了基础，同时也培养了学生运用信息科技解决实际问题的能力。
学情分析
六年级学生已具备一定的生活经验，每天乘坐电梯的经历让他们对电梯的功能和运行有初步的感性认知，这为课堂学习提供了天然的认知基础。在知识储备方面，学生通过前期信息科技课程的学习，已经掌握了基本的硬件连接方法和简单的编程逻辑，了解Mind+软件的基本操作，具备开展数字化实践活动的初步能力。在思维特点上，六年级学生的抽象思维和逻辑推理能力正处于快速发展阶段，能够进行简单的系统分析和逻辑梳理，但对于“控制系统”“子系统”等抽象概念的理解仍需借助具象化的情境和实践活动。此外，学生具有较强的好奇心和探究欲，对“揭秘电梯智能”这类与生活紧密相关的探究主题兴趣浓厚，乐于参与小组讨论、动手实践等活动，但在系统梳理知识、将实践操作与理论原理相结合方面仍存在不足，需要教师在教学中进行针对性引导。
教学目标及核心素养指向
1.通过观察电梯的运行过程和分析其功能对应的系统，能够主动识别电梯控制系统中的关键信息，感知信息在智能设备运行中的核心作用；在设计未来智能电梯的活动中，能够结合生活需求筛选有效信息，形成对智能设备信息逻辑的初步认知。（信息意识） 2.通过分析电梯门控系统的开门控制逻辑，能够梳理出“信号输入—决策处理—执行输出”的基本流程，初步形成简单的系统逻辑思维；在编程实现电梯门控系统的过程中，能够运用条件判断等编程思想，将实际问题转化为可执行的程序逻辑，提升问题拆解与逻辑构建能力。（信息意识、计算思维） 3.能够熟练使用Mind+软件和行空板完成硬件连接与编程操作，掌握数字化工具的基本应用方法；在探究活动中，能够借助生成式人工智能工具拓展思维，设计未来智能电梯的创新功能，培养数字化环境下的创新意识和实践能力。（数字化学习与创新） 4.在学习电梯超载警报系统等安全相关子系统的过程中，树立安全使用智能设备的意识；在小组合作探究中，能够遵守团队规则，积极分享想法，培养协作精神和负责任的交流态度。（信息社会责任）
教学重难点
教学重点： 电梯的主要组成模块及各功能对应的子系统； 电梯门控系统的原理及“信号输入—决策处理—执行输出”的控制逻辑； 运用Mind+和行空板编程模拟电梯门控系统的实现过程。 教学难点： 理解电梯各子系统之间的关联关系，建立系统整体认知； 将电梯门控系统的原理转化为清晰的编程逻辑，完成代码编写与调试。 重难点设计原因： 重点的确立基于教材核心内容和课标要求，电梯的组成模块与门控系统原理是“揭秘电梯智能控制”的基础，只有掌握这些核心知识，学生才能理解智能控制系统的运行逻辑；而编程实现环节是课标中“数字化实践”要求的具体体现，能够帮助学生将理论知识转化为实践能力，符合信息科技课程“做中学、学中做”的特点。难点的设计主要考虑到六年级学生的认知水平，“系统关联”属于抽象的逻辑关系，学生容易孤立看待各个子系统，难以形成整体认知；而将实际的门控原理转化为编程逻辑，需要学生完成“实际问题—逻辑梳理—代码实现”的转化，这对学生的计算思维和实践能力提出了较高要求，因此成为教学中的难点。
教学策略
情境教学法：以小智和小慧乘坐图书馆电梯的情境为主线，贯穿课堂始终，通过情境提问、情境探究等方式，激发学生的学习兴趣，让学生在熟悉的生活场景中感受知识的实用性。 探究式学习法：设计“电梯结构初探索”“按键控制有秘密”两大探究活动，引导学生通过观察、思考、讨论、实践等方式，主动探究电梯的组成模块、门控原理及编程实现方法，培养学生的自主探究能力。 数字化工具辅助法：借助Mind+软件、行空板、生成式人工智能工具等数字化资源，为学生提供直观的学习支持和实践平台，帮助学生突破抽象概念的理解难点，提升数字化学习与创新能力。 小组合作学习法：在设计未来智能电梯、探究控制逻辑等环节，组织学生进行小组合作，通过分工协作、交流分享，培养学生的团队协作能力和表达能力。 直观演示法：通过播放电梯升降原理的微视频、展示系统原理图等方式，将抽象的原理直观化、形象化，帮助学生快速理解核心知识。
教学过程
课堂导入
教师活动：本单元情境描述：在现代化城市的高楼大厦中，电梯宛如穿梭于垂直空间的"魔法盒子"成为我们日常生活中不可或缺的特殊运输工具。想象一下，当你按下楼层按钮的那一刻，电梯便开始了一场精心编排的旅程。从平稳启动到精准停靠，每一个动作都离不开背后精密的控制系统。 情境描述：周末，小智和小慧一起在图书馆寻找科普类读物。他们根据图书馆的分区信息，了解到科普类读物位于图书馆四楼。于是小智和小慧乘坐电梯前往，很快就到达了四楼。电梯真是既神奇又神秘!让我们和小智、小慧一起来当一回"电梯工程师"，探究它的奥秘吧! 学生活动：倾听情境描述。 教师活动：明确本节课目标：1.能找出电梯的主要组成模块。2.能说出电梯门控系统的原理。3.能借助编程实现电梯门控系统。 学生活动：明确本节课学习主题，产生学习兴趣。 问题设计： 问题1：电梯的主要组成模块以及电梯门控系统的原理是什么？ 问题2：如何借助编程实现电梯门控系统？
设计意图： 通过生活化的情境提问，唤醒学生的生活经验，引发学生的认知冲突和探究欲望；以“电梯工程师”的角色定位，让学生快速代入学习情境，明确学习目标，为后续的探究活动奠定情感基础和目标导向。
活动1：电梯结构初探索
教师活动 引导学生回顾电梯的常见功能：小智和小慧在图书馆里观察垂直轿厢电梯的上升、下降、开门、关门等运行过程。小智感叹:"电梯的功能好多呀!这些功能为什么能够有条不紊地配合运行呢 " 布置任务：请思考一下，电梯都有哪些功能 这些功能分别对应着什么系统 请将你的思考填写在表中。 学生活动：回顾电梯功能，结合教师展示的示意图和提示，进行小组讨论，分析各功能对应的系统，完成表格填写。各小组派代表进行汇报，分享讨论结果，倾听其他小组的观点并进行补充或质疑。 教师活动：总结梳理：电梯作为人们生活中常见的复杂控制系统，包含了多个相互关联的子系统，如呼叫系统、身份验证系统、超载警报系统等，每个子系统又由若干功能模块构成。这类控制系统遍布社会生产和生活的方方面面，通过特定结构组件的有机配合，能够实现预定功能并维持稳定运行。控制系统各组成部分间的结构关系和运行逻辑，共同决定了整个系统的功能特性和复杂程度。 提出拓展任务：请借助生成式人工智能工具并结合自己的思考，设计一款未来智能电梯，并与小组成员分享其功能。请将你感兴趣的功能记录在下方横线处。 学生活动：借助生成式人工智能工具，发挥想象力，设计未来智能电梯的创新功能，记录在指定位置，并与小组成员交流分享。
设计意图: 通过回顾生活中的电梯功能，引导学生从功能出发探究对应的系统，符合从具象到抽象的认知规律；小组讨论的形式能够充分调动学生的积极性，促进思维碰撞；生成式人工智能工具的使用的是为了拓展学生的思维边界，培养创新意识，同时落实数字化学习与创新的核心素养。
活动2：按键控制有秘密
教师活动：提问：电梯判断何时开门或关门的过程以轿厢静止且平层为安全前提，依赖按键控制系统对信号的处理与决策。我们可以通过绘制系统原理图来研究控制逻辑。 布置任务：分析电梯开门的控制逻辑，并将相关硬件写在电梯门控系统开门原理图中。 播放电梯升降原理的微视频 学生活动：观看微视频，结合教师的提问，思考电梯门控系统的运行逻辑，参与小组讨论，分析门控系统涉及的硬件，完成原理图填写。 教师活动：讲解编程实现的基本思路，布置任务：通过硬件搭建和软件编程，模拟使用按键控制电梯开门的过程。1.打开Mind+，选择"上传模式"，将行空板连接至计算机。2.初始屏幕显示关闭的电梯门，当电梯外的呼叫按键(上行=按键"A";下行=按键"B")，电梯门打开(屏幕显示打开的门)。根据图中代码挖空处的提示完成编程，模拟"按下按键开门"的控制流程。 邀请部分学生展示自己的编程成果。 学生活动：认真倾听教师的编程讲解和操作演示，学习Mind+软件和行空板的使用方法。分组进行硬件搭建和编程实践，根据提示完成代码编写，调试程序。展示自己的实践成果，观察其他同学的作品，交流学习心得。
设计意图: 微视频的播放能够将抽象的原理直观化，帮助学生快速理解；原理图填写环节能够梳理学生的逻辑思维，为编程实现奠定基础；动手实践是信息科技课程的核心环节，通过硬件搭建和编程操作，学生能够将理论知识转化为实践能力，提升计算思维和数字化学习与创新能力，同时感受信息科技的应用价值。
课堂小结
教师活动：引导学生回顾本节课的学习内容，提问：通过今天的学习，你知道电梯有哪些主要组成模块和子系统吗？电梯门控系统的原理是什么？你能简要说说如何通过编程模拟按键控制电梯门吗？ 对学生的回答进行总结梳理，强调本节课的核心知识点：电梯的复杂控制系统组成、门控系统“信号—处理—执行”的逻辑、编程实现的基本方法。 学生活动：回顾本节课的学习内容，积极思考并回答教师的问题，梳理自己的学习收获。倾听教师的总结，明确核心知识点。
设计意图: 通过提问引导学生自主梳理学习内容，帮助学生构建完整的知识体系；课后探究任务的布置，能够延伸课堂学习，激发学生的持续学习兴趣，培养自主探究的能力。
教学反思
本节课以生活化的情境为切入点，围绕“电梯结构探索”和“按键控制探究”两大活动展开，基本达成了预设的教学目标，核心素养得到了一定的落实。在教学过程中，学生的参与积极性较高，尤其是在小组讨论和动手实践环节，能够主动思考、积极协作，展现了较强的探究欲望和实践能力。通过生成式人工智能工具的运用，学生设计的未来智能电梯功能丰富，体现了良好的创新意识；编程实践环节中，大部分学生能够按照要求完成代码编写和调试，计算思维和数字化学习能力得到了提升。 但教学过程中也存在一些不足：一是在讲解电梯各子系统的关联关系时，部分学生理解不够深入，后续需要设计更具象的示意图或模型演示，帮助学生建立系统整体认知；二是编程实践环节，个别学生在将门控原理转化为编程逻辑时存在困难，虽然教师进行了指导，但时间有限，部分学生的调试过程不够充分，后续可以增加分层指导，为基础薄弱的学生提供更详细的步骤提示；三是课堂评价方式不够丰富，主要以教师点评为主，后续可以引入学生自评、小组互评等多元评价方式，更全面地评价学生的学习过程和成果。 在今后的教学中，将进一步优化教学环节，关注学生的个体差异，提供更具针对性的教学支持；同时，结合课标要求，不断丰富教学资源和教学方法，让学生在信息科技学习中更好地提升核心素养，培养解决实际问题的能力。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑