资源简介

第18课 土壤湿度控制好 教学设计
课题 土壤湿度控制好 单元 第五单元 学科 信息科技 年级 六年级
教材分析 本课是“智能种植有方法”单元的实践核心课，承接第17课“设计我的种植园”的方案规划，紧扣教材中“土壤湿度传感器应用、阈值设定、闭环控制”的核心内容。通过数据采集、阈值判断、设备执行的实操流程，巩固“输入-计算-输出-反馈”模型，强化连续量与开关量的转换，贴合六年级学生“从设计到实践”的认知特点，是将抽象控制原理转化为具象操作的关键一课。
学习 目标 1. 信息意识：能说出土壤湿度传感器“采集土壤湿度数据”的核心功能，知道智能种植中湿度控制能避免植物过干或过湿，感知传感器在农业中的实用价值。 2. 计算思维：能结合植物需求（如绿萝50%-70%湿度）设定合理阈值，用简单语言描述“采集-判断-浇水-再采集”的闭环控制流程，初步理解连续量（湿度数据）转开关量（浇水指令）的逻辑。 3. 数字化学习与创新：能在实物或虚拟仿真环境中，完成土壤湿度数据采集、阈值设置，尝试通过简单操作实现自动浇水控制。 4. 信息社会责任：通过动手实践感受科技帮农民解决种植难题的价值，养成认真记录数据、严谨操作实验的习惯，增强创新实践意识。
重点 1. 认识土壤湿度传感器的功能，掌握“数据采集-阈值判断-设备执行”的基本流程。 2. 理解阈值的作用，能根据植物需求设定合理的湿度标准。
难点 1. 理解闭环控制中“反馈”的作用，明确“采集-判断-执行-再采集”的循环逻辑。 2. 掌握连续量（土壤湿度数据）通过阈值判断转换为开关量（浇水/停止浇水指令）的过程。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入提出问题（5分钟） 1. 回顾旧知：提问“上节课我们设计种植园时，土壤湿度控制系统要实现什么功能？”“如果浇水太多或太少，植物会怎样？” 2. 创设情境：展示“植物因土壤过干枯萎”“因过湿烂根”的实物图片，提问“怎样让系统‘聪明’地判断什么时候浇水、浇到什么时候停？需要什么‘帮手’？” 3. 揭示课题：引出土壤湿度传感器和“阈值”（判断浇水的标准），板书课题“土壤湿度控制好”。 1. 回顾种植园设计思路，结合生活经验回答植物生长与湿度的关系。 2. 观察图片发现问题，好奇“系统如何精准浇水”，明确本课任务是动手实现湿度自动控制。 从学生熟悉的种植场景切入，用直观图片引发问题意识，贴合六年级学生具象思维特点，为传感器和阈值学习铺垫兴趣。
探究建模解构原理（18分钟） 活动一：认识传感器与阈值（8分钟） 1. 实物演示：出示土壤湿度传感器，插入干燥和湿润土壤中，让学生观察数据变化（如干燥时显示20%，湿润时显示70%），讲解“它能把土壤干湿程度变成数字数据”。 2. 通俗讲解阈值：结合植物适宜湿度卡片，说“阈值就是浇水的‘标准线’，比如绿萝低于50%就浇水，高于70%就停，这个50%和70%就是阈值”。 3. 小组讨论：“如果把绿萝的湿度阈值设为30%，会发生什么？设为80%又会怎样？” 活动二：梳理控制流程（5分钟） 1. 共同绘制简易流程图：师生一起用“文字+箭头”画出流程：传感器采集湿度数据（输入）→ 对比阈值（计算）→ 低于阈值启动水泵（输出）→ 达到阈值停止（反馈，继续采集）。 2. 通俗解释闭环：“就像妈妈做饭时反复尝味道，直到咸淡合适——系统会一直检测湿度，随时调整，这就是‘闭环控制’”。 活动三：动手实操体验（5分钟） 1. 布置任务：小组选择实操方式（实物/仿真）： - 实物组：将传感器插入不同湿度土壤，记录数据和水泵状态（是否浇水）。 - 仿真组：在虚拟平台中调整土壤湿度，观察传感器数据变化和浇水效果。 2. 巡视指导：提示学生“记录每一次数据和水泵状态，找到阈值在哪里”。 1. 观察传感器数据变化，直观感受“传感器能‘感知’土壤干湿”；讨论阈值设定的影响，明白“阈值不能太高或太低”。 2. 跟随教师绘制流程图，用“采集-对比-浇水-再采集”的通俗语言理解闭环控制。 3. 小组合作实操，认真记录数据（如土壤湿度40%时水泵启动，65%时停止），初步感知阈值的作用。 通过“实物观察+通俗讲解+动手实操”三层设计，贴合六年级学生“先看后想再做”的认知规律，突破抽象概念难点。
展示辨析深化认知（10分钟） 1. 组织汇报：邀请2组展示实验记录，分享“我们设定的阈值是多少”“湿度多少时水泵启动/停止”。 2. 引导辨析： - 提问：“如果传感器采集的数据不准（比如实际湿度60%却显示30%），会出现什么问题？”（引导学生说出“浇水过多”） - 拓展：“除了自动浇水，还能给这个系统加个什么功能？”（如湿度数值显示在屏幕上） 3. 归纳总结：师生一起梳理：传感器负责“采集数据”，阈值是“判断标准”，闭环控制能“持续调整”，三者配合让土壤湿度保持在适宜范围。 1. 小组代表上台展示实验记录，分享实操发现（如“我们给小番茄设的阈值是45%，低于就浇水”）。 2. 参与辨析讨论，思考传感器精准性的重要性，大胆畅想系统拓展功能。 3. 跟随总结梳理核心知识点，巩固对控制流程的理解。 通过成果展示、问题辨析，让学生在交流中深化认知，贴合六年级学生“乐于分享、善于思考”的特点，强化知识应用。
通过成果展示、问题辨析，让学生在交流中深化认知，贴合六年级学生“乐于分享、善于思考”的特点，强化知识应用。 1. 总结回顾：师生共同完善板书，用“关键词+流程图”梳理本课核心：传感器→阈值→闭环控制→自动浇水。 2. 布置分层作业： - 基础作业（必做）：填写《土壤湿度控制记录表》，画出自己实验中的控制流程图。 - 挑战作业（选做）：回家观察家里的盆栽，查一查它适宜的土壤湿度，想一想如果给它做一个自动浇水装置，阈值该设多少。 1. 参与总结，用简单关键词记录核心知识点，巩固本课内容。 2. 记录作业要求，明确完成任务的方法。 系统化梳理知识，通过分层作业满足不同学生需求，让实践延伸到生活，贴合六年级学生“知识联系生活”的学习需求。
板书设计 学生听讲、做笔记，用简单符号记录流程，明确核心知识点。 板书简洁直观，用六年级学生易懂的语言和流程图，帮助构建清晰的知识框架，强化记忆。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）

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