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第4.2课《探究大棚温度报警器的工作过程》教学设计
课题 探究大棚温度报警器的工作过程 单元 第四单元 学科 信息科技 年级 六年级
核心素养目标 信息意识：感知温室大棚中温度数据对植物生长的重要性，主动关注温度信息的采集、监测与反馈过程，体会信息在智慧农业中的关键作用。计算思维：通过分析逻辑运算在温度条件判断中的应用，理解逻辑运算对自动化控制的支撑作用，提升形式化表达与逻辑推理能力。数字化学习与创新：能结合数字化工具的功能特点，理解“数据→指令→动作”的数字化控制逻辑，提升数字化工具的选择与应用能力。信息社会责任：理解温室大棚温湿度监控系统对农业生产的重要性，体会数字化技术对传统农业升级的社会意义，增强利用技术服务社会的责任感。
教学重点 了解大鹏温度的控制原理。
教学难点 理解控制的运行过程，并在生活中总结经验。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第4.2课 探究大棚温度报警器的工作过程新壮壮和同学一起参观南宁市某温室大棚种植园。他很好奇：温室大棚是如何做到始终保持适合植物生长的温度的？原来温室大棚里安装了温度报警装置。让我们跟随壮壮去一探究竟吧。播放视频《新知导入》 课程新知导入。观看教学视频。 帮助学生理解电子围栏的基本功能。通过视频吸引学生的注意力。
讲授新课 新知讲解：一、试一试假设某一植物生长的适宜温度为15~28℃，请尝试制作一个合适的温度报警器。1.根据温度的取值明确温度报警器的具体功能是什么，需要执行什么样的操作。如果温度的取值分为三种情况，分析具体是哪三种，在不同的情况下分别要执行什么操作。请将分析结果填写在下表中。温度情况执行操作15~28℃显示当前温度数值（如“当前温度：22℃”），无报警提示（或显示绿色常亮指示灯）。低于15℃ 显示提示文字（如“温度过低”）、闪烁红色灯光、发出蜂鸣报警声。高于28℃ 显示提示文字（如“温度过高”）、闪烁黄色/橙色灯光、发出间歇性蜂鸣报警声（或联动启动降温设备）。2.如何实现温度控制在“15~28℃”这一条件的判断呢？要用到“与”运算“或”运算还是“非”运算呢？请分析并填写表格。温度条件逻辑运算 类型表示方式15~28 ℃“与”运算（AND）温度≥15℃ AND 温度≤28℃低于15℃ 单独条件（或结合“或”运算）温度<15℃（或作为“异常范围”的子条件：温度<15℃ OR 温度>28℃）高于28℃ 单独条件（或结合“或”运算）温度>28℃（或作为“异常范围”的子条件：温度<15℃ OR 温度>28℃） 3.简单描述温室大棚温度报警器的工作过程，并画出流程图。温室大棚温度报警器通过温度传感器实时采集棚内温度数据，传输至控制器后，系统自动判断温度是否在15~28℃的适宜范围内：若温度正常（15~28℃），显示屏会显示当前温度值；若温度过低（＜15℃）或过高（＞28℃），则触发报警——显示屏显示“温度过低”或“温度过高”提示，同时红灯/黄灯闪烁并发出蜂鸣声；部分系统还会联动开启升温（如暖气）或降温（如风机）设备，直至温度恢复适宜范围，随后继续循环监测。流程图：二、做一做温度报警器可以根据不同的需求设置不同的执行操作。例如，实时检测大棚温度，如果温度在15~28℃范围内，显示温度数值；如果温度大于 28 ℃或小于15 ℃，则显示提示文字、闪烁灯光、发出报警声音等。温度报警器分别通过什么执行装置实现不同的执行功能呢？请根据实践经验填写下表。执行操作执行装置显示温度数值LCD数字显示屏/LCD数码显示提示文字LED点阵显示屏/字符型OLED屏闪烁灯光红色/黄色LED灯（带控制电路）发出报警声音有源蜂鸣器/微型扬声器（配合音频模块）联动控制设备继电器（控制风机/空调）/电磁阀（控制喷淋系统）三、读一读温室大棚温湿度监控系统 温室大棚不仅具有温度报警功能，还可以实时采集湿度、光照等环境参数，并根据种植作物的需求提供各种声光报警功能。当大棚内的温湿度值不在设定值范围时，指定设备就会自动开启，否则自动关闭，形成了一个大的温湿度监控系统，具体功能可以分为以下三个部分。 实时监测：可连续24小时实时采集和记录监控点位环境的各项参数情况，设置监测点位上千个。预警功能：可设定每个监控点位各项参数的报警值，监控点位数据异常时可自动向管理者发出报警信号。报警方式包括现场声光报警、网络报警、电话语音报警、手机短信报警等。 联动调控：监控主机将实时采集的数据上报系统云平台，实现对数据的综合分析，下达各种控制指令，自动开启或关闭空调、除湿机、加湿器等外围设备，实现温度、湿度自动调控。四、课堂练习完成P15-16页课堂练习。五、拓展延伸温度控制技术在家庭园艺中的“微型版”应用课文中温室大棚的温度报警器本质是通过“设定阈值+自动反馈”维持环境稳定。市售的家用智能温控设备（如带显示屏的迷你恒温箱），其核心逻辑与大棚报警器一致：通过内置温度传感器实时采集数据，当温度低于植物适宜范围时，自动启动加热垫；高于上限时则开启小风扇散热。这种“微型化”的温度控制，让普通爱好者也能体验智慧农业的核心技术。温度传感器的“家族成员”与大棚场景的适配性马路上有些汽车不用人开也能跑，它们靠的是身上的"电子眼"和"大脑"。车顶的雷达像蝙蝠一样用声波探路，摄像头会认红绿灯和行人。要是前面突然有只小狗窜出来，这车比人反应还快，立马就能刹住。农田里的高科技课文中提到的温度采集依赖传感器，但不同类型的传感器特性差异很大。例如：热电偶 ：精度高、耐高温（可达1000℃以上），但成本高、需配合仪表使用，适合工业高温测量；热敏电阻 ：成本低、体积小，但精度较低（±2℃左右），适合对温度要求不严格的场景；DS18B20数字传感器 ：精度可达±0.5℃，支持数字信号输出（直接传输数值而非模拟信号），抗干扰能力强，是大棚、养殖场等农业场景的首选——课文中温度报警器的稳定运行，正是依托这类传感器实现了精准的数据采集。从“单点报警”到“智慧农业云平台”的技术升级 课文中的温湿度监控系统已具备“实时监测+联动调控”功能，但现代智慧农业已实现更复杂的扩展：通过物联网（IoT）技术，大棚内的多个传感器（温度、湿度、光照、土壤湿度）数据会被上传至云端平台，形成“环境数据地图”。管理者不仅能在手机APP上远程查看实时数据，还能通过AI算法分析历史数据，自动优化调控策略（例如：根据未来3天天气预报提前调整通风时间，避免夜间温度骤降）。这种“数据驱动”的智慧模式，正是课文温湿度监控系统的“升级版”。逻辑运算在生活中的“隐形助手” 课文中用“与”“或”“非”逻辑判断温度是否异常，这一逻辑思维不仅用于工业控制，还藏在我们日常使用的电子设备中。例如： 空调的温度调节 ：设定26℃时，当室温＞26℃启动制冷（“温度＞26℃”触发），＜26℃停止（“温度≤26℃”触发），本质是“与”运算（需同时满足“当前温度”与“设定值”的关系）。可见，课文中的逻辑思维早已渗透到生活的方方面面。 完成试一试。完成做一做。完成读一读。完成课堂练习。进行课外知识拓展。 引导学生参与课堂活动，并督促学生制作过程，增强课堂趣味性，调动学生学习主动性。进一步加深对课堂知识的运用。引导学生讨论温室大棚的温湿度监控系统，增加课堂趣味性，拓展知识。在课堂练习中强化所学知识内容。拓宽学生知识面。
课堂小结 探究大棚温度报警器的工作过程1.进行新知引入2.了解温度报警器3.学习温度报警器执行操作4.完成课堂练习5.进行知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 家庭温度小管家——探索身边的“智能温度控制”。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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