资源简介

课题 智能种植初探秘 课时 1课时
年级 六年级 教学环境
教学内容分析
本节课主要围绕智能种植大棚展开，学生将了解智能种植大棚的相关知识，找出其中的主要子系统，并分析其自动控制和闭环控制的原理。通过学习，学生将进一步学会将功能复杂的控制系统进行分解，描述主要子系统的功能，提升数字化学习与创新的能力。
学情分析
小学六年级的学生对新鲜事物充满好奇心，具有较强的求知欲和探索精神。他们在之前的学习中已经接触过一些简单的控制系统，具备一定的逻辑思维能力和分析问题的能力。然而，对于智能种植大棚这样复杂的控制系统，学生可能还需要进一步的学习和实践来深入理解。
教学目标
一、知识与技能 学生能够了解影响植物生长的环境因素以及智能种植大棚的 “智能” 体现。 学生能够找出智能种植大棚中的主要子系统，并描述其功能。 学生能够理解智能种植大棚中自动控制和闭环控制的原理。 二、过程与方法 通过查阅资料、小组讨论和实际案例分析，培养学生的信息收集、处理和分析能力。 通过绘制思维导图和填写表格，提高学生的归纳总结和逻辑思维能力。 三、情感态度与价值观 激发学生对智能种植技术的兴趣，培养学生的创新意识和科学精神。 让学生体会到信息技术在农业领域的应用，增强学生对信息技术的认同感。
教学重难点
重点 难点
了解智能种植大棚的相关知识，找出主要子系统及其功能。 理解智能种植大棚中自动控制和闭环控制的原理。 对智能种植大棚中复杂控制系统的分解和理解。 准确描述子系统的工作过程、用到的传感器以及采集的数据。
教学方法
讲授法、演示法、讨论法、实践法、小组合作法。
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动
导入新课 讲述小智叔叔的智能种植大棚的故事，展示智能种植大棚的图片或视频，如 “同学们，小智的叔叔在北方有一个智能种植大棚，即使在寒冷的冬天，也能生产出新鲜的蔬菜。你们想知道这个大棚是怎么做到的吗？” 提出问题，引发学生的思考，如 “智能种植大棚是怎样调节植物生长所需要的环境的呢？” 观看图片或视频，对智能种植大棚产生兴趣。 思考教师提出的问题，积极回答，如 “可能是通过控制温度、湿度和光照来调节的”。
设计意图： 通过故事和图片引入，激发学生的学习兴趣，引导学生思考智能种植大棚的工作原理，为后续的学习做好铺垫。
教学环节 教师活动 学生活动
讲授新课 1.了解智能种植大棚的相关知识 布置任务，让学生查阅资料，了解影响植物生长的环境因素，如 “同学们，请以‘大棚种植的条件’为关键字，上网查阅资料，了解影响植物生长的环境因素有哪些。” 组织学生进行小组讨论，分享自己的查阅结果，如 “现在请大家分组讨论，说说你们查到的影响植物生长的环境因素有哪些。” 引导学生继续查阅资料，了解智能种植大棚的 “智能” 体现在哪些方面，如 “那么，智能种植大棚的‘智能’又体现在哪里呢？大家再上网查一查，然后一起讨论一下。” 2.找出智能种植大棚中的主要子系统 介绍智能种植大棚中的三种主要设备，即计算机、传感器和电气设备，如 “同学们，智能种植大棚中有三种主要设备，分别是计算机、传感器和电气设备。计算机接收数据后，会根据情况进行分析判断，然后控制相应的系统；传感器用来监测大棚内的环境要素信息；电气设备则用来改变种植环境。” 展示智能种植大棚的示意图，让学生找出其中的子系统，如 “现在，请大家看这张智能种植大棚的示意图，找出里面有哪些子系统。” 展示子系统如下： 光照控制系统： 传感器：光照度传感器 电气设备：补光灯或照明系统 温度控制系统： 传感器：温度传感器 电气设备：通风系统、加热器 土壤湿度控制系统： 传感器：土壤湿度传感器 电气设备：灌溉系统 病虫害控制系统： 传感器：病虫害监测传感器 电气设备：杀虫设备 二氧化碳控制系统： 传感器：二氧化碳传感器 电气设备：通风设备或二氧化碳调节设备 水肥调控系统： 传感器：土壤养分传感器 电气设备：水肥灌溉设备 ） 引导学生对找出的子系统进行分类和总结，如 “大家找到了哪些子系统呢？我们可以把它们分为光照、温度、土壤湿度和其他环境控制等几个系统。” 3.分析智能种植大棚中的自动控制和闭环控制 讲述大棚工作人员的话，让学生了解智能种植大棚中自动控制的过程，如 “大棚工作人员说，他只要打开电源开关，很多设备就能自动工作。比如，能自动浇水，土壤湿到一定程度，会自动停止浇水；当大棚内温度很低时，取暖设备会自动启动，慢慢升温；当发现有的植物有害虫时，会自动报警…… 请大家思考，这些自动控制的过程是怎样实现的。” 引导学生分析属于闭环控制的子系统，并描述它们的工作过程、用到的传感器以及检测的数据，如 “那么，属于闭环控制的子系统是哪几个呢？请选择其中两个子系统，简单描述它们的工作过程、用到的传感器以及检测的数据。” 课堂任务 布置课堂任务，让学生绘制智能种植大棚的思维导图，包括主要子系统、功能、传感器等内容，如 “现在，请大家以小组为单位，绘制智能种植大棚的思维导图，3展示你们对智能种植大棚的理解。” 巡视学生的绘制过程，给予指导和帮助，如 “这个子系统的功能描述得很准确，继续加油。” 上网查阅资料，了解影响植物生长的环境因素，如 “我查到影响植物生长的环境因素有水、土壤、阳光、温度、空气等。” 小组讨论，分享自己的查阅结果，如 “我们小组认为，水是植物生长的重要因素，土壤的肥力和酸碱度也会影响植物的生长。” 继续查阅资料，了解智能种植大棚的 “智能” 体现，如 “我发现智能种植大棚可以自动监控和调节环境因素，还能和物联网、人工智能技术相结合。” 认真听教师介绍三种主要设备的功能。 观察示意图，找出其中的子系统，如 “我找到了光照控制系统、温度控制系统、土壤湿度控制系统等。” 对找出的子系统进行分类和总结，填写表格，如 “我们小组认为，光照控制系统包括光照度传感器和补光灯等设备，它的功能是检测光照强度，不符合需求时进行补光。” 思考智能种植大棚中自动控制的过程，如 “我认为是通过传感器检测环境数据，计算机根据数据进行判断，然后控制电气设备自动工作。” 分析属于闭环控制的子系统，选择两个子系统进行描述，如 “我们小组认为，土壤湿度控制系统是闭环控制的子系统，它的工作过程是检测土壤湿度，与阈值进行比较，大于阈值时停止浇水，小于阈值时开始浇水，用到的传感器是湿度传感器，检测的数据是土壤湿度。” 小组合作，绘制智能种植大棚的思维导图，如 “我们小组的思维导图包括光照控制系统、温度控制系统、土壤湿度控制系统等主要子系统，每个子系统都标注了功能、传感器和电气设备。” 向其他小组展示自己的思维导图，进行交流和分享，如 “我们小组认为，智能种植大棚的‘智能’体现在能够自动控制和闭环控制，提高了种植效率和质量。”
设计意图： 通过查阅资料和小组讨论，让学生了解智能种植大棚的相关知识，培养学生的自主学习和合作学习能力。通过观察示意图和填写表格，让学生找出智能种植大棚中的主要子系统，并了解它们的组成和功能，培养学生的观察能力和分析能力。通过分析自动控制和闭环控制的原理，让学生深入理解智能种植大棚的工作机制，培养学生的逻辑思维能力。
教学环节 教师活动 学生活动
课堂总结 总结本节课的主要内容，如 “今天我们学习了智能种植大棚的相关知识，了解了它的‘智能’体现在能够自动监控和调节环境因素，还能和物联网、人工智能技术相结合。我们找出了智能种植大棚中的主要子系统，包括土壤湿度控制系统、光照控制系统和温度控制系统等，并分析了它们的自动控制和闭环控制原理。” 强调智能种植大棚中信息技术的重要性，如 “同学们，智能种植大棚离不开计算机、网络和传感等技术的支持，这些技术让种植变得更加精准高效。” 认真听讲，回顾本节课的学习内容，如 “我知道了智能种植大棚是通过传感器检测环境数据，计算机进行分析判断，然后控制电气设备来调节环境的。” 总结自己的收获和体会，如 “我明白了智能种植大棚的工作原理，也感受到了信息技术在农业领域的重要作用。”
设计意图： 帮助学生梳理本节课的知识点，学生体会到信息技术在智能种植中的应用。
教学环节 教师活动 学生活动
拓展提升 提出拓展任务，让学生小组讨论计算机和网络在智能种植大棚中所起的作用，如 “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。” 引导学生选择一种展示方式，如呈现任务单、结合演示文稿进行介绍或播放视频等，展示本小组的学习活动成果，如 “每个小组选择一种展示方式，在班上展示本小组的三个学习活动成果。你们可以准备一下，然后上台展示。” 小组讨论计算机和网络在智能种植大棚中的作用，如 “我们小组认为，计算机和网络可以实现对大棚的远程监控和管理，还能对数据进行分析和处理，为种植决策提供支持。” 选择一种展示方式，准备展示内容，如 “我们小组决定用演示文稿来展示我们的学习成果，包括智能种植大棚的相关知识、主要子系统和自动控制原理等。” 上台展示本小组的学习活动成果，如 “我们小组的展示主要包括三个部分，首先是智能种植大棚的介绍，然后是主要子系统的功能分析，最后是自动控制和闭环控制的原理讲解。”
设计意图： 通过拓展任务，让学生深入思考计算机和网络在智能种植中的作用，培养学生的创新思维和表达能力。通过展示活动，让学生分享自己的学习成果，增强团队合作和交流能力。
教学评价
在教学过程中，通过查阅资料、小组讨论、实际案例分析等方式，学生对智能种植大棚的相关知识有了较深入的了解，能够找出主要子系统并描述其功能，理解自动控制和闭环控制的原理。然而，在教学中也存在一些不足之处，例如部分学生在理解闭环控制的原理时可能会遇到困难，需要更多的时间和实例来帮助他们理解；在小组合作中，有些小组的分工不够明确，导致合作效果不理想。在今后的教学中，我将加强对难点知识的讲解，提供更多的实际案例和演示，帮助学生更好地理解

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