《設(shè)計(jì)與建造“植物工廠”導(dǎo)學(xué)案-2023-2024學(xué)年科學(xué)人教鄂教版》

《設(shè)計(jì)與建造“植物工廠”》導(dǎo)學(xué)案第一課時(shí)導(dǎo)學(xué)目標(biāo)：1.了解植物工廠的定義和概念。2.了解植物工廠的設(shè)計(jì)原理和構(gòu)造。3.了解植物工廠對(duì)環(huán)境和生態(tài)的影響。4.了解植物工廠在農(nóng)業(yè)和食品生產(chǎn)上的應(yīng)用。導(dǎo)學(xué)內(nèi)容：一、植物工廠的定義和概念植物工廠是一種利用大型室內(nèi)生態(tài)環(huán)境實(shí)現(xiàn)植物生長(zhǎng)的設(shè)施，通過(guò)控制光照、溫度、濕度、CO2濃度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)全年無(wú)季節(jié)限制的植物生產(chǎn)。植物工廠通常采用現(xiàn)代化設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)，能夠有效提高植物產(chǎn)量和質(zhì)量。二、植物工廠的設(shè)計(jì)原理和構(gòu)造植物工廠通常包括生長(zhǎng)室、燈光系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、水肥系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等組成部分。生長(zhǎng)室采用封閉結(jié)構(gòu)，可以隔離外界環(huán)境，保持內(nèi)部恒定的生長(zhǎng)條件。燈光系統(tǒng)提供植物所需的光照，溫度控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，水肥系統(tǒng)提供適量的水和營(yíng)養(yǎng)液，監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整。三、植物工廠對(duì)環(huán)境和生態(tài)的影響植物工廠能夠有效節(jié)約用水、減少農(nóng)藥使用、降低污染排放，對(duì)環(huán)境和生態(tài)具有積極的影響。同時(shí)，植物工廠可以有效利用空間，增加城市綠化率，改善城市生態(tài)環(huán)境。四、植物工廠在農(nóng)業(yè)和食品生產(chǎn)上的應(yīng)用植物工廠可以實(shí)現(xiàn)全年無(wú)休息的植物生長(zhǎng)，不受季節(jié)和氣候影響，可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。同時(shí)，植物工廠可以種植多樣化的植物，滿(mǎn)足不同市場(chǎng)需求，為城市居民提供新鮮健康的食品。導(dǎo)學(xué)活動(dòng)：1.分組討論：請(qǐng)學(xué)生分組討論植物工廠的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景，并匯報(bào)討論結(jié)果。2.實(shí)地考察：組織學(xué)生前往當(dāng)?shù)氐闹参锕S進(jìn)行實(shí)地考察和學(xué)習(xí)，了解植物工廠的實(shí)際運(yùn)作情況。3.設(shè)計(jì)作業(yè)：要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)小型植物工廠，并繪制相應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖和參數(shù)控制方案，展示給全班同學(xué)。4.辯論賽：組織學(xué)生就植物工廠對(duì)環(huán)境和生態(tài)的影響展開(kāi)辯論，分別提出正反意見(jiàn)并進(jìn)行辯論。總結(jié)提醒：植物工廠是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)，對(duì)提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善城市環(huán)境、減少化學(xué)農(nóng)藥使用等方面具有重要意義。希望同學(xué)們通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，對(duì)植物工廠有更深入的了解，并能夠關(guān)注和支持這一領(lǐng)域的發(fā)展。第二課時(shí)一、導(dǎo)學(xué)目標(biāo)本節(jié)課的主要目標(biāo)是讓學(xué)生了解“植物工廠”的概念、設(shè)計(jì)原理、建造過(guò)程和應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠掌握植物工廠的基本工作原理，了解植物工廠在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的重要性以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。二、導(dǎo)學(xué)內(nèi)容1.什么是“植物工廠”？2.植物工廠的設(shè)計(jì)原理是什么？3.植物工廠的建造過(guò)程有哪些關(guān)鍵步驟？4.植物工廠在哪些領(lǐng)域有應(yīng)用價(jià)值？三、導(dǎo)學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)本節(jié)課的重點(diǎn)是讓學(xué)生理解植物工廠的概念和設(shè)計(jì)原理，掌握植物工廠的建造過(guò)程和應(yīng)用領(lǐng)域。難點(diǎn)在于植物工廠的高科技設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)可能超出學(xué)生的常識(shí)范圍，需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維拓展和跨學(xué)科學(xué)習(xí)。四、導(dǎo)學(xué)方法1.通過(guò)圖片、視頻等多媒體資料展示植物工廠的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，引發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心。2.利用案例分析的方式引導(dǎo)學(xué)生思考植物工廠在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用場(chǎng)景，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和解決問(wèn)題的能力。3.利用小組討論和展示的形式，讓學(xué)生分享對(duì)植物工廠的理解和想法，促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)和合作。五、導(dǎo)學(xué)步驟1.導(dǎo)入：通過(guò)展示植物工廠的圖片和視頻，引發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心，讓他們猜測(cè)植物工廠的功能和作用。2.探究：向?qū)W生介紹植物工廠的概念和設(shè)計(jì)原理，讓他們理解植物工廠的工作原理和優(yōu)勢(shì)。3.分析：分析植物工廠的建造過(guò)程和關(guān)鍵步驟，讓學(xué)生了解植物工廠的制造過(guò)程和科技設(shè)備。4.應(yīng)用：通過(guò)案例分析和討論，讓學(xué)生思考植物工廠在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用場(chǎng)景，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和解決問(wèn)題的能力。5.總結(jié)：總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生回顧植物工廠的基本概念和設(shè)計(jì)原理，鞏固所學(xué)知識(shí)。六、導(dǎo)學(xué)延伸1.鼓勵(lì)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)資源和圖書(shū)資料，深入了解植物工廠的最新發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域。2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)地考察和參觀植物工廠，親身體驗(yàn)植物工廠的工作環(huán)境和效益。3.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組項(xiàng)目研究，設(shè)計(jì)和建造一個(gè)簡(jiǎn)易版的植物工廠模型，提升學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。七、導(dǎo)學(xué)反饋1.組織學(xué)生進(jìn)行植物工廠知識(shí)點(diǎn)的小測(cè)驗(yàn)，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況。2.讓學(xué)生互相交流和分享對(duì)植物工廠的理解和想法，幫助他們思考和吸收本