资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
《第5课 电梯超载控安全》教学设计
教学内容分析
本课时是2025年广东教育出版社六年级信息科技教材第3单元“揭秘电梯智能控制”的第5课，是单元安全主题的延伸与深化，也是对智能控制系统知识的综合应用。教材紧扣2022年新版课标要求，延续单元生活化情境，以“电梯超载报警”这一学生熟悉的场景为切入点，构建了“探究安全规则—分析系统原理—模拟编程实现”的三阶式学习结构。内容上，从电梯超载保护的安全规则探究入手，逐步深入到系统组成模块、传感器类型猜测、原理图补全、流程图绘制，最终落脚到硬件搭建与编程模拟，层层递进，既涵盖了规则梳理、原理分析等思维训练，又包含了硬件操作、编程实践等技能培养。教材通过“勤思考”“细探究”“巧设计”“乐交流”等栏目，将抽象的系统原理与具象的生活体验、实践活动相结合，符合六年级学生“从现象到本质、从认知到实践”的认知规律，旨在帮助学生全面理解电梯超载保护系统的工作机制，提升运用信息科技解决安全防护问题的综合能力。
学情分析
六年级学生经过前4课的系统学习，已熟练掌握行空板、编程软件的操作方法，具备了“传感器监测—信号反馈—逻辑判断—执行动作”的完整编程思维，对电梯智能控制系统的组成、控制逻辑有了较为全面的认知，为本次超载保护系统的探究奠定了坚实的知识与技能基础。在生活经验方面，学生大多有过目睹电梯超载报警的经历，对“超载后门不关、发警报”的现象熟悉，但对背后的“载重监测”核心逻辑、传感器类型及系统工作原理缺乏深入了解。思维特点上，学生的抽象逻辑思维、系统分析能力和动手实践能力已逐步成熟，能够参与规则探究、原理分析、编程实践等复杂活动，但在“将安全规则转化为系统原理图和流程图”“精准编写包含变量增减、条件判断、多执行动作的程序”等方面仍存在挑战。此外，学生对安全防护类科技主题兴趣浓厚，探究欲强，这为课堂中的讨论交流和实践操作提供了良好的参与基础。
教学目标及核心素养指向
1.通过探究电梯超载保护现象，能够识别系统中的关键信息，理解信息在安全控制中的核心作用；在分析系统原理时，能够敏锐捕捉传感器、控制器等模块的功能关联，感知智能系统的信息流转逻辑，提升对信息科技应用价值的认知。（信息意识） 2.能够梳理电梯超载保护的安全规则，补全“监测—判断—执行”的逻辑步骤；分析超载保护系统的组成与工作原理，补全系统原理图并绘制算法流程图，培养系统建模与逻辑梳理能力；在编程实现过程中，能够运用变量增减、条件判断等思维，将超载保护规则转化为可执行的程序逻辑，提升问题拆解与代码实现能力。（信息意识、计算思维） 3.能够熟练运用行空板、编程软件等数字化工具，完成电梯超载保护系统的硬件搭建与程序编写、调试，提升数字化工具的应用能力；在小组讨论中，结合生活需求提出电梯功能优化方案，尝试修改程序实现创新功能，培养数字化创新思维与实践能力。（数字化学习与创新） 4.通过学习电梯超载保护系统，深刻理解“安全优先”的科技设计理念，树立遵守电梯安全规则、重视公共安全的意识；在功能优化讨论中，兼顾个人需求与公共安全，培养负责任的科技应用态度，认识到信息科技应服务于公共安全的核心价值。（信息社会责任）
教学重难点
教学重点： 理解电梯超载保护的安全规则，明确“载重监测—阈值判断—动作执行”的核心逻辑； 分析电梯超载保护系统的组成与工作原理，补全系统原理图并绘制算法流程图； 通过硬件搭建和编程，实现“载重增减—阈值判断—超载报警”的模拟功能。 教学难点： 准确梳理超载保护系统的信息流转逻辑，将安全规则转化为规范的系统原理图和算法流程图； 编程中精准实现变量增减、条件判断、多执行动作的协同工作； 结合生活实际提出合理的电梯功能优化方案，并将优化思路转化为可行的程序修改逻辑。 重难点设计原因： 重点的确立基于教材核心内容和课标对信息科技核心素养的要求，安全规则是探究的基础，原理分析是理解系统的关键，编程实践是数字化学习与创新的具体体现，三者共同构成了“认知—分析—实践”的学习主线。难点的设计主要考虑到六年级学生的认知水平，系统原理图和流程图的绘制需要学生具备较强的系统思维和逻辑建模能力，将抽象规则转化为具象图形存在挑战；编程环节涉及变量、条件判断、多执行动作的协同，对学生的编程逻辑严谨性要求较高；而功能优化方案的设计与程序转化需要学生兼顾安全与实用，实现从创意到实践的落地，对其创新思维和问题解决能力提出了更高要求，因此成为教学中的难点。
教学策略
情境导入法：以“电梯超载报警”的生活场景为切入点，结合学生的亲身经历引发认知共鸣，激发学生对超载保护原理的探究兴趣，快速代入学习状态。 任务驱动法：设计“探究安全规则”“分析系统原理”“模拟编程实现”“功能优化讨论”等层层递进的任务，以任务为载体引导学生主动参与探究，在完成任务的过程中逐步突破重难点。 逻辑梳理法：引导学生用文字步骤、原理图、流程图等多种形式梳理超载保护逻辑，帮助学生构建清晰的思维框架，为编程实现奠定基础。 实践操作法：通过硬件搭建、编程调试等实践活动，让学生亲身体验超载保护系统的工作过程，将抽象的原理转化为具象的操作体验，深化对知识的理解。 小组协作法：在规则探究、原理图补全、功能优化等环节，组织学生小组讨论、分工协作，通过思维碰撞解决问题，培养团队协作能力。
教学过程
课堂导入
教师活动：情境描述：清晨，小智和妈妈一起走进电梯，准备下楼。电梯缓缓下降到了2楼，电梯门打开，又有不少人陆续进入电梯，原本宽敞的空间一下子变得拥挤起来。此时，电梯门没有正常关闭，还发出了"嘀嘀"的警报声。为什么电梯门不关 为什么电梯会发出警报声 让我们和小智、小慧一起去揭开这些谜题吧! 学生活动：倾听情境描述。 教师活动：明确本节课目标：1.能说出电梯安全守护的规则。2.能分解电梯超载保护系统，理解电梯超载时的控制逻辑。3.能通过编程设计电梯超载保护系统。 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：电梯安全守护的规则是什么？ 问题2：如何分解电梯超载保护系统，如何通过编程设计电梯超载保护系统？
设计意图： 通过旧知回顾建立知识衔接，结合学生的生活经历和情境提问，激发学生的探究欲望，让学生在熟悉的场景中快速代入学习状态，明确学习目标，为后续探究活动奠定基础。
活动1：探究电梯的安全守护规则
教师活动：呈现案例：大课间结束后，小智和小慧来到学校的电梯旁，他们仔细观察后发现，电梯进了9个人时工作正常，而进人第10个人时，虽然电梯里还有空间，但电梯门无法正常关闭，并发出了警报。 组织学生小组讨论：小组讨论，电梯运行异常是人数还是重量导致的呢 如果与两者都相关，你认为哪一个是主要因素呢 学生活动：参与小组讨论，结合生活经验分析电梯超载的影响因素，发表自己的观点。 教师活动：明确电梯超载保护的安全规则：电梯超载保护系统通过实时监测轿厢内的载重来运作:若监测到载重超过阈值，系统将维持电梯门开启状态，暂停运行并触发声光警报;反之，当载重低于阈值时，电梯门正常关闭，电梯恢复正常运行。该系统通过电梯门状态与警报提示的双重反馈，确保超载情况下人员的乘梯安全。 提出任务：根据以上描述，补全电梯运行的逻辑步骤: ①→______________→______________→______________ ①传感器监測重量②若超过阔值，电梯门保持开启③判断载重是否超过阈值④暂停运行并触发声光警报 学生活动：倾听教师总结，明确电梯超载保护的安全规则。按照安全规则，补全电梯运行的逻辑步骤，梳理“监测—判断—执行”的核心流程。展示小组结果，倾听教师点评，深化对安全规则的理解。
设计意图: 通过案例讨论和逻辑步骤补全，引导学生从现象到本质，逐步明确超载保护的核心规则，培养学生的逻辑梳理能力，为后续原理分析奠定基础，同时落实信息意识的核心素养。
活动2：分析电梯超载保护系统原理
教师活动：提问：电梯为什么能监测到当前载重呢 小慧发现，电梯上有一个神秘的传感器。 布置任务：猜测一下，电梯超载保护系统采用的是哪种传感器 为什么 呈现电梯超载保护系统原理图框架，组织学生小组合作，补全原理图中的关键模块：请补全电梯超载保护系统原理图。 学生活动：参与小组讨论，猜测电梯超载监测采用的传感器类型，阐述猜测依据。小组合作补全系统原理图，明确各模块的功能及关联关系。 教师活动：提出任务：在电梯超载保护系统中，当电梯监测到超载时，电梯门无法关闭，并发出警报。根据以上描述，绘制电梯超载保护系统算法流程图，实现电梯在不同载重值的控制过程。 学生活动：按照系统原理，绘制算法流程图，梳理超载保护的完整工作流程。展示小组成果，倾听教师点评，修正原理图和流程图中的逻辑漏洞。
设计意图: 通过传感器猜测、原理图补全、流程图绘制等活动，引导学生深入分析超载保护系统的内部结构和逻辑关系，培养系统思维和逻辑建模能力，落实计算思维的核心素养。
活动3：模拟电梯的超载保护系统
教师活动：讲解：小智了解了电梯载重与电梯状态的关系。为了让电梯安全工作，他想用编程设计一个校园电梯超载保护系统，来实现模拟电梯控制系统。 布置任务：依据系统原理图与算法流程图，通过硬件搭建和软件编程，实现电梯载重超过阈值时报警。1.打开Mind+，选择"上传模式"，连接行空板与计算机。2.根据图的提示编写程序，实现电梯超载保护系统的模拟:按下按键"A"代表电梯增重50kg，按下按键"B"则代表减重50kg。当电梯载重超过1000kg时，电梯门无法关闭，发出警报并进行语音提示，否则电梯保持正常运行。 学生活动：倾听教师讲解，明确模拟实验的设计思路和编程核心逻辑。进行硬件连接和编程实践，补全程序代码，测试调试“载重调整—超载报警”功能，解决实践中遇到的问题。参与小组讨论，结合生活需求提出电梯功能优化方案，尝试修改程序实现创新功能。 教师活动：组织小组讨论：小组讨论，为了确保电梯的安全运行，电梯的功能还能如何优化呢 试着用自然语言或者工作过程示意图来表述其工作过程，并尝试修改程序。 邀请学生展示编程成果和优化方案，演示模拟功能，分享编程思路和优化创意，对优秀成果给予肯定和鼓励。 学生活动：展示编程成果和优化方案，演示模拟功能，分享思路和创意，倾听他人点评。
设计意图： 编程实践是本节课的核心环节，通过亲自动手操作，学生能够深化对超载保护逻辑的理解，提升数字化工具的应用能力和编程水平；功能优化讨论则鼓励学生创新思维，将知识应用于实际需求，落实数字化学习与创新、信息社会责任的核心素养。
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，你知道电梯超载保护的安全规则是什么？系统原理包含哪些核心模块？如何通过编程模拟超载保护功能？ 对学生的回答进行总结梳理，强调本节课的核心知识点：超载保护“监测—判断—执行”的安全规则、系统组成与原理、编程实现的核心逻辑，以及“安全优先”的科技设计理念。 布置课后任务：完善超载保护程序，实现你提出的优化功能；调查身边其他公共设施的安全保护系统，下节课分享你的发现。 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，记录课后任务，为后续学习和实践做好准备。
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；课后任务的布置既巩固了课堂所学，又鼓励学生将知识应用于实际生活，培养自主探究和创新实践的能力，实现课堂学习的延伸。
教学反思
本节课延续了单元生活化情境，通过“探究安全规则—分析系统原理—模拟编程实现”三大活动，层层递进落实教学目标，大部分学生能够理解电梯超载保护的核心规则和系统原理，掌握编程模拟的核心逻辑，在实践操作中展现了良好的动手能力和创新思维。情境导入环节成功引发了学生的认知共鸣，小组讨论和实践操作环节充分调动了学生的参与积极性，有效落实了计算思维和数字化学习与创新的核心素养；安全主题的渗透让学生树立了强烈的公共安全意识，信息社会责任素养得到了较好的培养。 但教学过程中也存在一些不足：一是在绘制算法流程图时，部分学生对流程的完整性和逻辑性把握不够，遗漏了“载重初始化”“循环监测”等关键步骤，需要教师在巡视中进行更细致的个别指导；二是编程环节中，部分学生对变量增减与条件判断的协同逻辑理解不够透彻，导致程序调试时出现“载重计算错误”“超载报警延迟”等问题，后续需要通过分步演示、代码注释讲解等方式强化逻辑认知；三是功能优化环节，部分学生的创意虽新颖但缺乏可行性，难以转化为程序逻辑，需要教师引导学生平衡创意与实践，提升方案的落地性。 在今后的教学中，将进一步优化教学环节的时间分配，加强对逻辑梳理和编程逻辑的针对性指导，增加分步演示和小组互助的机会；同时，更加注重学生的个体差异，为基础薄弱的学生提供更多的支持和帮助，确保全体学生都能在学习中有所收获，更好地落实核心素养的培养目标。
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↑