义务教育版（2024）六年级全一册信息科技 第16课 智能种植初探秘 教案

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第16课 智能种植初探秘 教学设计
课题 智能种植初探秘 单元 第五单元 学科 信息科技 年级 六年级
教材分析 【学情分析】随着农业智能化技术的发展，很多种植大棚利用控制系统监控农作物的生长环境，使种植越来越智能，我们把这种大棚称为智能种植大棚。智能种植大棚利用土壤湿度、光照、温度等传感器采集农作物的生长环境数据，并通过计算机分析处理数据，然后根据分析结果对各项环境指标进行调节，为农作物提供一个适宜的生长环境，保证农作物的质量和产量。 本单元首先帮助学生了解智能种植大棚的实际应用和总体控制过程；然后引导他们分析大棚中主要的子系统及其功能，在这个基础上开展小组合作学习，共同设计一个小型智能种植系统；最后让他们分别体验土壤湿度控制、光照控制和温度控制的过程。本单元通过引导学生了解智能种植大棚的功能并进行一定的想象、延伸和设计，以及分析数据输入、计算和输出的过程，进一步巩固连续量数据、阈值等知识，进一步体会控制系统中的控制规则或原理，促进计算思维能力和综合实践能力的提升。【内容结构】
学习目标 1. 信息意识：体验物理世界与数字世界深度融合的环境，感受控制系统在社会生产和人们生活中的广泛应用。2. 计算思维：通过分析智能种植大棚中的子系统，进一步认识功能相对复杂的控制系统可以分为多个子系统。3. 数字化学习与创新：通过设计小型智能种植园的方案，确定数据采集方式、输出设备执行的操作等，提高问题解决能力。4. 信息社会责任：初步具备控制系统安全性能设计意识。
重点 智能种植大棚的基本功能和工作过程；闭环控制的特点。
难点 闭环控制的特点。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
激趣导入 【小视频】探秘智能种植大棚视频链接：https://www./video/BV1YQ4y167BU/【建构】智能种植大棚是一种基于现代科技的农业控制系统，以智能化的方式帮助农民提高大棚生产效率，提高农作物的产量和质量。这种控制系统通过多种传感器、计算机、网络、监控装置以及其他设备，对大棚中的土壤湿度、光照、温度等进行实时监测调控，实现农作物的智能化种植。 思考、注意 吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，引发学生思考。
学习活动 【学习活动1】一、走近智能种植大棚1. 搜索资料，了解影响植物生长的环境因素有哪些。2. 搜索资料，了解智能种植大棚的“智能”体现在哪些方面。【学习活动2】二、智能种植大棚中的主要子系统根据搜索的资料或参考下图，小组交流讨论，找出智能种植大棚中的几个子系统。【试一试】将找到的子系统填入下表中。一个智能种植大棚，除了具备场地等基础设施，还至少需要配备以下三种设备。1. 传感器：主要用来采集大棚内植物生长环境数据，如土壤湿度、光照、温度等数据。2. 计算机和网络：用来传输数据，对数据进行分析处理，生成指令控制相应的设备进行工作。例如，经过计算机的分析处理，得出土壤湿度低于阈值，于是给灌溉设备发出浇水的指令。3. 其他设备：为大棚各个子系统提供辅助的设备【学习活动3】三、智能种植大棚中的自动控制和闭环控制【思考-讨论】智能种植大棚中，哪些工作不需要人工干预，由控制系统自动完成？【大展拳脚】智能种植大棚中，哪些子系统属于闭环控制系统？请选择其中一个，简单描述它的工作过程、用到的传感器以及采集的数据。 听讲、思考、讨论 教师通过讲授课程内容，向学生传授知识。学生通过听讲和观察，学习基础知识。另外，通过提问的方式引发学生思考，培养其思考和分析问题的能力。
课堂小结 知识回顾 对课堂知识进行总结和梳理，帮助学生更好地理解和掌握所学内容。
拓展-提升 智能种植大棚与计算机、网络、传感等技术密不可分，通过这些技术的综合运用，实现了种植大棚内环境检测可视化、实时化等功能。小组讨论交流，计算机和网络在智能种植大棚中所起的作用。每个小组选择一种展示方式（呈现任务单或结合演示文稿进行介绍，或播放视频等），在班上展示本小组的三个学习活动成果。 巩固、拓展 通过拓展，帮助学生巩固、延伸所学内容。
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