《電梯門的開與關》教案-2024-2025學年人教版（2024）小學信息科技六年級（全一冊）核心素養目標信息意識學生能夠主動關注日常生活中電梯門開與關的運行狀態，敏銳感知電梯門控制技術在保障乘梯安全、提升出行效率方面的重要作用，形成對電梯門控制系統相關信息的敏感度，認識到信息技術在生活設施中的深度應用。在遇到電梯故障或觀察其他自動門設備時，能迅速聯想到電梯門開與關的控制知識，主動探究其背后的技術原理和信息交互邏輯，增強運用信息技術知識分析實際問題的意識和習慣。計算思維學會運用抽象、分解的方法，將電梯門開與關的復雜控制過程拆解為傳感器檢測、信號處理、動力驅動等功能模塊，構建清晰的邏輯模型，理解各模塊間的輸入輸出關系和協同工作機制，培養從實際現象到技術模型的轉化能力。通過分析不同場景下電梯門控制的案例，歸納總結其實現的一般規律和方法，能夠根據給定的條件和需求，合理設計簡單的電梯門控制方案，提升邏輯推理、問題解決和方案規劃能力。熟練掌握用流程圖、示意圖、文字說明等工具，準確描述電梯門開與關的控制流程、信號傳遞路徑和邏輯關系，為后續學習復雜控制系統奠定基礎，強化計算思維的可視化表達能力。數字化學習與創新引導學生積極利用電梯技術科普視頻、3D虛擬仿真軟件、電梯控制系統在線課程等數字化資源，自主探索電梯門控制的原理、技術發展和應用案例，拓寬學習渠道，提高自主獲取信息、篩選信息和整合信息的能力。在小組合作探究活動中，鼓勵學生大膽提出創新的電梯門控制改進方案，嘗試將人工智能、物聯網等新技術融入設計，培養創新思維、團隊協作能力和數字化實踐能力，提升在數字化環境下的創新水平。信息社會責任讓學生了解電梯門控制技術在保障公共安全、推動城市建設中的重要貢獻，同時認識到技術故障或不當使用可能引發的安全隱患和社會影響，樹立正確的技術價值觀，客觀全面地看待電梯門控制技術。培養學生在使用電梯過程中的責任意識，引導學生遵守電梯使用規范，愛護電梯設備，在發現異常情況時及時采取正確措施，增強對自身和他人安全負責的社會責任感。教學重難點教學重點深入理解電梯門開與關的工作原理，掌握傳感器（如紅外傳感器、光幕傳感器）、控制器、電機等關鍵部件的功能及相互協作機制。熟練掌握電梯門開與關的控制流程，包括正常開啟關閉、防夾保護、故障應急等環節的工作邏輯，能夠結合教材案例進行詳細分析和闡述。學會運用合適的工具和方式，如繪制控制流程圖、制作結構示意圖、撰寫原理說明等，規范表達電梯門控制的工作過程和技術要點。教學難點理解電梯門控制系統與電梯整體運行系統之間的復雜關聯，以及在不同工況下（如高峰時段、緊急救援）各子系統的協同工作邏輯和信息交互機制。培養學生在實際情境中，綜合考慮安全性、可靠性、經濟性等多種因素，靈活分析和解決電梯門控制問題的能力，能夠針對復雜問題提出合理有效的解決方案。教學過程課程導入1.展示情境圖與視頻：教師通過多媒體展示教材中電梯門開與關的情境圖，包括正常開啟關閉、遇阻重新打開等畫面；同時播放一段高清視頻，呈現電梯從到達樓層、門開啟、乘客進出、門關閉的完整過程，以及門遇障礙物時觸發防夾保護的細節。引導學生仔細觀察，提問：“同學們，視頻里電梯門的動作是不是很神奇？為什么門遇到東西會自動打開？它是怎么知道什么時候該開、什么時候該關的呢？”設計意圖：利用直觀的情境圖和生動的視頻，從學生熟悉的生活場景切入，迅速吸引學生注意力，激發學生對電梯門控制原理的好奇心和探究欲望，自然引出本節課主題。2.生活經驗分享：組織學生小組討論，分享自己乘坐電梯時關于門的有趣經歷，如被門“溫柔擁抱”（防夾體驗）、門長時間不關閉等情況。每組推選一名代表發言。教師認真傾聽，對學生的分享給予肯定和回應，適時引導：“大家的經歷都很有意思，那這些現象背后到底藏著什么秘密呢？今天我們就一起解開電梯門開與關的奧秘。”設計意圖：調動學生的生活經驗，增強課堂參與感，讓學生感受到所學知識與日常生活緊密相連，同時了解學生的認知基礎，為后續教學提供參考。知識講解1.電梯門開與關的工作原理講解部件功能詳解：教師結合教材中的電梯門結構示意圖，逐一介紹關鍵部件。對于紅外傳感器，通過動畫演示其發射和接收紅外線的過程，類比“眼睛”的功能，說明它如何檢測障礙物；講解光幕傳感器時，展示由多組紅外發射-接收裝置組成的光幕結構，解釋當光束被遮擋時信號如何傳遞給控制器。介紹控制器時，強調其作為“大腦”的作用，展示它如何接收傳感器信號并發出指令；通過動態拆解圖展示電機如何驅動皮帶或鏈條，帶動門體運動。工作流程演示：教師利用3D動畫分步演示電梯門開與關的完整流程。當電梯到達樓層，控制器接收到信號后，向電機發出開門指令，電機啟動帶動門體向兩側滑動；關門時，傳感器實時檢測門區，若無障礙物，控制器控制電機反向轉動關閉電梯門；若檢測到障礙物，傳感器立即反饋信號給控制器，控制器發出重新開門指令。演示過程中，教師同步講解，配合板書標注關鍵環節。互動提問：講解后，教師提問：“如果紅外傳感器被灰塵擋住了，電梯門會出現什么情況？”“要是控制器壞了，電梯門還能正常工作嗎？為什么？”鼓勵學生結合所學思考回答，對學生的回答進行點評和補充，加深理解。設計意圖：通過詳細的部件功能講解、直觀的動畫演示和互動提問，將抽象的工作原理具象化，幫助學生理解各部件作用和系統工作邏輯，培養學生的觀察能力和邏輯思維能力。2.電梯門防夾保護機制講解原理深度剖析：以光幕傳感器防夾為例，教師結合教材中的原理圖，深入講解其工作原理。光幕由多組紅外發射管和接收管一一對應排列，形成多道紅外線“屏障”。當有物體遮擋任意一道光線，接收管無法接收到信號，就會產生電信號變化，這個變化信號傳輸給控制器，控制器判斷有障礙物存在，立即發出重新開門指令。通過慢動作動畫演示這一過程，讓學生清晰看到信號的產生和傳遞。案例分析討論：教師展示教材中的實際案例，如某商場電梯因兒童玩具被夾導致門反復開關。組織學生分析案例，提問：“在這個案例中，防夾保護機制是如何發揮作用的？如果沒有這個機制，可能會發生什么？”引導學生分組討論，每組派代表發言，教師總結歸納，強調防夾保護機制對保障乘客安全的重要性。技術對比拓展：教師介紹其他常見的防夾技術，如安全觸板防夾（通過觸板受壓產生機械信號觸發開門），對比不同防夾技術的優缺點和適用場景，拓寬學生知識面。設計意圖：深入講解防夾保護機制，通過原理剖析、案例分析和技術對比，讓學生認識到該機制在保障乘梯安全中的關鍵作用，培養學生的安全意識和技術分析能力。3.教材案例深入解讀典型案例精讀：教師選取教材中某住宅電梯門控制系統的案例，展示其詳細的電路圖、部件布局圖和控制流程圖。引導學生逐一看圖分析，從電梯門的初始狀態開始，梳理當電梯到達樓層、乘客召喚、門開啟關閉以及遇到異常情況時，各個部件如何協同工作，信號如何在系統中傳遞和處理。問題探究互動：在解讀案例過程中，教師提出一系列問題：“如果案例中的電梯門在關閉過程中突然停止并重新打開，但門區并沒有明顯障礙物，可能是什么原因？”“如何根據電路圖判斷傳感器是否正常工作？”組織學生小組討論，鼓勵學生大膽推測、分析，每組推選代表分享觀點，教師進行點評和總結，引導學生深入理解案例中的技術要點和潛在問題。設計意圖：通過對教材典型案例的深入解讀和問題探究，讓學生將所學原理應用到實際情境中，掌握分析復雜系統的方法，培養學生的問題解決能力和知識遷移能力。課堂練習1.基礎概念練習：教師通過多媒體展示判斷題和選擇題，如“電梯門的光幕傳感器只要有一道光線被遮擋，門就會重新打開。（）”“以下哪個部件負責接收傳感器信號并控制電梯門動作？（）A.電機B.控制器C.紅外傳感器”。讓學生在練習本上作答，隨機抽取學生回答，教師講解答案，強調易錯點，鞏固基礎概念。設計意圖：及時檢測學生對基礎知識的掌握情況，發現并糾正理解偏差，強化核心概念，為后續學習打下堅實基礎。2.案例分析練習：教師給出新的案例，如某醫院電梯出現門關閉后又立即打開，反復多次無法正常運行的情況。讓學生獨立分析可能的原因，然后小組討論交流，形成分析報告。每組推選一名代表匯報分析結果，教師對各小組的分析進行點評，補充完善可能的原因和解決方案，如傳感器故障、控制器程序錯誤、機械部件卡頓等。設計意圖：培養學生運用所學知識分析實際問題的能力，通過小組合作交流，提高學生的團隊協作能力和語言表達能力，加深對知識的理解和應用。3.方案設計練習：教師提出任務：“假設要為老舊小區改造電梯門控制系統，預算有限，要求在保障安全的前提下提高門的開關效率。請同學們分組設計一個方案，包括選擇合適的傳感器、優化控制流程、設計故障應急措施，并繪制簡易設計圖和撰寫說明。”各小組討論設計方案，教師巡視指導，參與小組討論。設計完成后，各小組展示方案，其他小組提問評價，教師總結點評，評選優秀方案。設計意圖：讓學生將理論知識應用于實踐，培養創新思維和實踐能力，通過方案設計和展示交流，提高學生的綜合設計能力、溝通能力和批判性思維能力。小組合作探究活動活動主題：設計未來智能電梯門控制系統方案活動要求：小組合作，通過查閱資料、調研市場上的新技術（如人臉識別、手勢識別、物聯網遠程監控），設計一款具有創新性的智能電梯門控制系統方案。方案需包含詳細的功能設計（如無接觸開門、智能預判乘客需求提前開門）、技術實現途徑（如采用的傳感器類型、通信協議、算法原理）、安全保障措施，以及方案的優勢和應用前景分析。以小組為單位，制作PPT展示方案，要求內容豐富、邏輯清晰、圖文并茂，能夠充分展示設計的創新性和可行性。分組與實施：教師將學生分成小組，每組4-6人，各小組推選組長，明確分工（如資料收集員、技術設計師、PPT制作員）。教師提供相關資料網站、書籍等資源線索，鼓勵學生大膽創新。在探究過程中，教師巡視各小組，了解進度，解答疑問，引導學生深入思考。成果展示與評價：各小組依次展示PPT，講解設計方案。其他小組認真傾聽，從創新性、技術可行性、實用性等方面進行提問和評價。教師進行總結評價，對優秀方案給予表揚，指出各方案的優點和不足，鼓勵學生繼續探索創新。設計意圖：通過小組合作探究活動，激發學生的創新思維和對前沿技術的探索興趣，培養學生的自主學習能力、團隊協作能力和實踐創新能力，提高學生的信息素養和綜合能力。課堂總結知識梳理：教師引導學生回顧本節課內容，通過提問“電梯門開與關的過程中，有哪些關鍵部件參與？它們分別起什么作用？”“防夾保護機制是如何工作的？”等問題，幫助學生梳理知識要點。設計意圖：幫助學生系統回顧本節課知識，構建完整的知識體系，加深理解和記憶，培養學生的歸納總結能力。1.總結提升：教師請幾位學生分享本節課的收獲和體會，包括對知識的理解、小組合作的感受等。教師總結強調電梯門控制技術與日常生活安全的緊密聯系，鼓勵學生在生活中多觀察、多思考，發現更多信息技術應用的奧秘，同時提醒學生遵守電梯使用規范，保障自身和他人安全。設計意圖：促進學生反思總結，培養語言表達和自我認知能力，激發學生對信息技術的學習興趣，強化安全意識和社會責任意識。課后作業讓學生觀察生活中不同場所（如商場、寫字樓、住宅）的電梯門，記錄其特點（如開門速度、防夾方式、是否有特殊功能），對比分析差異，撰寫一篇觀察報告。查閱資料，了解電梯門控制技術的發展歷史和未來趨勢，制作一張手抄報，展示相關內容和自己的思考，在班級內展示交流。設計意圖：通過課后作業，讓學生將學習延伸到生活中，培養觀察能力和實踐能力，拓寬知識面，提高自主學習能力和信息整理能力，進一步激發