人教版（2024）六年級全一冊 第16課 智能種植初探秘

《智能種植初探秘》教學設計《智能種植初探秘》教學設計課題智能種植初探秘課時1課時年級六年級教學環(huán)境教學內(nèi)容分析本節(jié)課主要圍繞智能種植大棚展開，學生將了解智能種植大棚的相關知識，找出其中的主要子系統(tǒng)，并分析其自動控制和閉環(huán)控制的原理。通過學習，學生將進一步學會將功能復雜的控制系統(tǒng)進行分解，描述主要子系統(tǒng)的功能，提升數(shù)字化學習與創(chuàng)新的能力。學情分析小學六年級的學生對新鮮事物充滿好奇心，具有較強的求知欲和探索精神。他們在之前的學習中已經(jīng)接觸過一些簡單的控制系統(tǒng)，具備一定的邏輯思維能力和分析問題的能力。然而，對于智能種植大棚這樣復雜的控制系統(tǒng)，學生可能還需要進一步的學習和實踐來深入理解。教學目標一、知識與技能學生能夠了解影響植物生長的環(huán)境因素以及智能種植大棚的“智能”體現(xiàn)。學生能夠找出智能種植大棚中的主要子系統(tǒng)，并描述其功能。學生能夠理解智能種植大棚中自動控制和閉環(huán)控制的原理。二、過程與方法通過查閱資料、小組討論和實際案例分析，培養(yǎng)學生的信息收集、處理和分析能力。通過繪制思維導圖和填寫表格，提高學生的歸納總結和邏輯思維能力。三、情感態(tài)度與價值觀激發(fā)學生對智能種植技術的興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科學精神。讓學生體會到信息技術在農(nóng)業(yè)領域的應用，增強學生對信息技術的認同感。教學重難點重點難點了解智能種植大棚的相關知識，找出主要子系統(tǒng)及其功能。理解智能種植大棚中自動控制和閉環(huán)控制的原理。對智能種植大棚中復雜控制系統(tǒng)的分解和理解。準確描述子系統(tǒng)的工作過程、用到的傳感器以及采集的數(shù)據(jù)。教學方法講授法、演示法、討論法、實踐法、小組合作法。教學過程設計教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動導入新課講述小智叔叔的智能種植大棚的故事，展示智能種植大棚的圖片或視頻，如“同學們，小智的叔叔在北方有一個智能種植大棚，即使在寒冷的冬天，也能生產(chǎn)出新鮮的蔬菜。你們想知道這個大棚是怎么做到的嗎？”提出問題，引發(fā)學生的思考，如“智能種植大棚是怎樣調(diào)節(jié)植物生長所需要的環(huán)境的呢？”觀看圖片或視頻，對智能種植大棚產(chǎn)生興趣。思考教師提出的問題，積極回答，如“可能是通過控制溫度、濕度和光照來調(diào)節(jié)的”。設計意圖：通過故事和圖片引入，激發(fā)學生的學習興趣，引導學生思考智能種植大棚的工作原理，為后續(xù)的學習做好鋪墊。教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動講授新課1.了解智能種植大棚的相關知識布置任務，讓學生查閱資料，了解影響植物生長的環(huán)境因素，如“同學們，請以‘大棚種植的條件’為關鍵字，上網(wǎng)查閱資料，了解影響植物生長的環(huán)境因素有哪些?！苯M織學生進行小組討論，分享自己的查閱結果，如“現(xiàn)在請大家分組討論，說說你們查到的影響植物生長的環(huán)境因素有哪些?！币龑W生繼續(xù)查閱資料，了解智能種植大棚的“智能”體現(xiàn)在哪些方面，如“那么，智能種植大棚的‘智能’又體現(xiàn)在哪里呢？大家再上網(wǎng)查一查，然后一起討論一下?！?.找出智能種植大棚中的主要子系統(tǒng)介紹智能種植大棚中的三種主要設備，即計算機、傳感器和電氣設備，如“同學們，智能種植大棚中有三種主要設備，分別是計算機、傳感器和電氣設備。計算機接收數(shù)據(jù)后，會根據(jù)情況進行分析判斷，然后控制相應的系統(tǒng)；傳感器用來監(jiān)測大棚內(nèi)的環(huán)境要素信息；電氣設備則用來改變種植環(huán)境。”展示智能種植大棚的示意圖，讓學生找出其中的子系統(tǒng)，如“現(xiàn)在，請大家看這張智能種植大棚的示意圖，找出里面有哪些子系統(tǒng)?！闭故咀酉到y(tǒng)如下：光照控制系統(tǒng)：傳感器：光照度傳感器電氣設備：補光燈或照明系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)：傳感器：溫度傳感器電氣設備：通風系統(tǒng)、加熱器土壤濕度控制系統(tǒng)：傳感器：土壤濕度傳感器電氣設備：灌溉系統(tǒng)病蟲害控制系統(tǒng)：傳感器：病蟲害監(jiān)測傳感器電氣設備：殺蟲設備二氧化碳控制系統(tǒng)：傳感器：二氧化碳傳感器電氣設備：通風設備或二氧化碳調(diào)節(jié)設備水肥調(diào)控系統(tǒng)：傳感器：土壤養(yǎng)分傳感器電氣設備：水肥灌溉設備）引導學生對找出的子系統(tǒng)進行分類和總結，如“大家找到了哪些子系統(tǒng)呢？我們可以把它們分為光照、溫度、土壤濕度和其他環(huán)境控制等幾個系統(tǒng)?！?.分析智能種植大棚中的自動控制和閉環(huán)控制講述大棚工作人員的話，讓學生了解智能種植大棚中自動控制的過程，如“大棚工作人員說，他只要打開電源開關，很多設備就能自動工作。比如，能自動澆水，土壤濕到一定程度，會自動停止?jié)菜?；當大棚?nèi)溫度很低時，取暖設備會自動啟動，慢慢升溫；當發(fā)現(xiàn)有的植物有害蟲時，會自動報警……請大家思考，這些自動控制的過程是怎樣實現(xiàn)的?！币龑W生分析屬于閉環(huán)控制的子系統(tǒng)，并描述它們的工作過程、用到的傳感器以及檢測的數(shù)據(jù)，如“那么，屬于閉環(huán)控制的子系統(tǒng)是哪幾個呢？請選擇其中兩個子系統(tǒng)，簡單描述它們的工作過程、用到的傳感器以及檢測的數(shù)據(jù)。”課堂任務布置課堂任務，讓學生繪制智能種植大棚的思維導圖，包括主要子系統(tǒng)、功能、傳感器等內(nèi)容，如“現(xiàn)在，請大家以小組為單位，繪制智能種植大棚的思維導圖，3展示你們對智能種植大棚的理解?！毖惨晫W生的繪制過程，給予指導和幫助，如“這個子系統(tǒng)的功能描述得很準確，繼續(xù)加油。”上網(wǎng)查閱資料，了解影響植物生長的環(huán)境因素，如“我查到影響植物生長的環(huán)境因素有水、土壤、陽光、溫度、空氣等?！毙〗M討論，分享自己的查閱結果，如“我們小組認為，水是植物生長的重要因素，土壤的肥力和酸堿度也會影響植物的生長?！崩^續(xù)查閱資料，了解智能種植大棚的“智能”體現(xiàn)，如“我發(fā)現(xiàn)智能種植大棚可以自動監(jiān)控和調(diào)節(jié)環(huán)境因素，還能和物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術相結合。”認真聽教師介紹三種主要設備的功能。觀察示意圖，找出其中的子系統(tǒng)，如“我找到了光照控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、土壤濕度控制系統(tǒng)等。”對找出的子系統(tǒng)進行分類和總結，填寫表格，如“我們小組認為，光照控制系統(tǒng)包括光照度傳感器和補光燈等設備，它的功能是檢測光照強度，不符合需求時進行補光。”思考智能種植大棚中自動控制的過程，如“我認為是通過傳感器檢測環(huán)境數(shù)據(jù)，計算機根據(jù)數(shù)據(jù)進行判斷，然后控制電氣設備自動工作。”分析屬于閉環(huán)控制的子系統(tǒng)，選擇兩個子系統(tǒng)進行描述，如“我們小組認為，土壤濕度控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制的子系統(tǒng)，它的工作過程是檢測土壤濕度，與閾值進行比較，大于閾值時停止?jié)菜?，小于閾值時開始澆水，用到的傳感器是濕度傳感器，檢測的數(shù)據(jù)是土壤濕度。”小組合作，繪制智能種植大棚的思維導圖，如“我們小組的思維導圖包括光照控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、土壤濕度控制系統(tǒng)等主要子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)都標注了功能、傳感器和電氣設備?！毕蚱渌〗M展示自己的思維導圖，進行交流和分享，如“我們小組認為，智能種植大棚的‘智能’體現(xiàn)在能夠自動控制和閉環(huán)控制，提高了種植效率和質量?！痹O計意圖：通過查閱資料和小組討論，讓學生了解智能種植大棚的相關知識，培養(yǎng)學生的自主學習和合作學習能力。通過觀察示意圖和填寫表格，讓學生找出智能種植大棚中的主要子系統(tǒng)，并了解它們的組成和功能，培養(yǎng)學生的觀察能力和分析能力。通過分析自動控制和閉環(huán)控制的原理，讓學生深入理解智能種植大棚的工作機制，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動課堂總結總結本節(jié)課的主要內(nèi)容，如“今天我們學習了智能種植大棚的相關知識，了解了它的‘智能’體現(xiàn)在能夠自動監(jiān)控和調(diào)節(jié)環(huán)境因素，還能和物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術相結合。我們找出了智能種植大棚中的主要子系統(tǒng)，包括土壤濕度控制系統(tǒng)、光照控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)等，并分析了它們的自動控制和閉環(huán)控制原理?！睆娬{(diào)智能種植大棚中信息技術的重要性，如“同學們，智能種植大棚離不開計算機、網(wǎng)絡和傳感等技術的支持，這些技術讓種植變得更加精準高效。”認真聽講，回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，如“我知道了智能種植大棚是通過傳感器檢測環(huán)境數(shù)據(jù)，計算機進行分析判斷，然后控制電氣設備來調(diào)節(jié)環(huán)境的?！笨偨Y自己的收獲和體會，如“我明白了智能種植大棚的工作原理，也感受到了信息技術在農(nóng)業(yè)領域的重要作用?！痹O計意圖：幫助學生梳理本節(jié)課的知識點，學生體會到信息技術在智能種植中的應用。教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動拓展提升提出拓展任務，讓學生小組討論計算機和網(wǎng)絡在智能種植大棚中所起的作用，如“智能種植大棚與計算機、網(wǎng)絡、傳感等技術密不可分，通過這些技術的綜合運用，實現(xiàn)了種植大棚內(nèi)環(huán)境檢測可視化、實時化等功能。小組討論交流，計算機和網(wǎng)絡在智能種植大棚中所起的作用?！币龑W生選擇一種展示方式，如呈現(xiàn)任務單、結合演示文稿進行介紹或播放視頻等，展示本小組的學習活動成果，如“每個小組選擇一種展示方式，在班上展示本小組的三個學習活動成果。你們可以準備一下，然后上臺展示。”小組討論計算機和網(wǎng)絡在智能種植大棚中的作用，如“我們小組認為，計算機和網(wǎng)絡可以實現(xiàn)對大棚的遠程監(jiān)控和管理，還能對數(shù)據(jù)進行分析和處理，為種植決策提供支持。”選擇一種展示方式，準備展示內(nèi)容，如“我們小組決定用演示文稿來展示我們的學習成果，包括智能種植大棚的相關知識、主要子系統(tǒng)和自動控制原理等?！鄙吓_展示本小組的學習活動成果，如“我們小組的展示主要包括三個部分，首先是智能種植大棚的介紹，然后是主要子系統(tǒng)的功能分析，最后是自動控制和閉環(huán)控制的原理講解。”設計意圖：通過拓展任務，讓學生深入思考計算機和網(wǎng)絡在智能種植中的作用，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和表達能力。通過展示活動，讓學生分享自己的學習成果，增強團隊合作和交流能力。教學評價在教學過程中，通過查閱資料、