资源简介

第16课　智能种植初探秘
1．进一步学会分解功能复杂的控制系统。
2．能够清晰地描述主要子系统的功能。
3．通过小组学习和数字资源的利用，提升数字化学习与创新能力。
1．知道智能种植大棚的基本功能和工作过程。
2．理解闭环控制特点。
理解闭环控制特点。
多媒体教室、课件、学习任务单。
新课导入
呈现北方地区对温室大棚需求的故事情境。
【教师活动1】提问：种植大棚如何调节植物生长所需要的环境。
【学生活动1】阅读故事，观察图片，思考并回答问题。
【设计意图】激发学习兴趣，通过概括性的文字表述和大棚内部场景图片，帮助学生熟悉情境，为本节课学习做铺垫。
新知探究
一、了解智能种植大棚的相关知识
1．搜索资料，了解影响植物生长的环境因素有哪些。
【教师活动2】提问：“大棚里种植果蔬要具备怎样的环境条件？”然后组织学生开展网络资料搜索的学习活动。
【学生活动2】上网搜索资料，填写学习任务一“植物生长的环境条件”表格。
【设计意图】让学生知道植物生长的基本环境条件， 如土壤、水分、阳光等都要适宜，为后面对这些因素进行监控做铺垫。
2．搜索资料，了解智能种植大棚的“智能”体现在哪些方面。
【教师活动3】提问：可以用哪些关键词进行搜索。
【学生活动3】思考并回答。
【教师活动4】梳理、总结学生提出的关键词，列出供学生参考。
【学生活动4】小组合作，确定搜索关键词，上网搜索资料，填写学习任务一“智能种植大棚的‘智能’体现在哪些方面”表格，并进行小组汇报。
【教师活动5】提问：智能种植大棚的未来是什么样子？引导学生展开想象。
【学生活动5】思考、想象并描述，希望未来的种植大棚具备哪些智能化特性或功能。
【设计意图】帮助学生了解智能种植大棚如何调节植物生长因素并控制生长环境，以此发展学生的创新思维。
二、找出智能种植大棚中的主要子系统
1．组织学生合作，分解智能种植大棚控制系统。
【教师活动6】结合上图提问：智能种植大棚，除了具备场地等基础设施，还需要哪些种类的设备？
【学生活动6】小组合作，观察示意图，总结智能种植大棚需要配备的设备种类。
【教师活动7】梳理学生提出的设备种类后，进行概括总结：智能种植大棚除了需要具备场地等基础设施外，还至少要配备三种设备：传感器、计算机网络和其他设备（照明系统、风机系统、其他辅助设备等）。
【学生活动7】倾听，思考、回答，列举相关设备，简要说明其用途。
【教师活动8】引导学生根据智能种植大棚要实现的功能，分解子系统。
【学生活动8】小组交流讨论，找出智能种植大棚中的主要子系统，完成学习任务二。
【教师小结】智能种植大棚中比较典型的子系统是土壤湿度控制系统、光照控制系统和温度控制系统，它们对大棚内的环境调节至关重要。
【设计意图】引导学生了解常见的智能种植大棚，通过分析知道智能种植大棚是一个复杂的控制系统，且可以分解为多个子系统，为下一课设计自己的种植园做铺垫。
三、分析智能种植大棚中的自动控制和闭环控制
【教师活动9】播放智能种植大棚的介绍视频，组织学生在视频中寻找下面两个问题的答案：（1）智能种植大棚中，哪些工作不需要人工干预，由控制系统自动完成？（2）智能种植大棚中，哪些子系统属于闭环控制系统？
【学生活动9】观看视频，找出智能种植大棚中哪些工作实现了自动控制，植物生长的哪些环境因素调节是通过闭环控制来实现的。
【教师活动10】结合智能种植大棚的介绍视频引导学生选择一个属于闭环控制的子系统。简单描述它的工作过程、用到的传感器以及采集的数据。如果学生感到困难，教师可以直接给出答案，并简单介绍相关传感器的作用。
【学生活动10】小组合作，根据智能种植大棚的介绍视频，选定闭环控制子系统进行分析并完成学习任务三。
【设计意图】复习自动控制和闭环控制的特点，并初步感受控制系统为农业种植带来的影响。
应用提升
【教师活动11】结合“智能种植大棚组成示意图”，引导学生思考计算机和网络在智能种植大棚中所起的作用。
【学生活动11】小组讨论交流，在班级中分享观点。
【教师活动12】组织各小组展示本节课三个学习活动的成果。
【学生活动12】每个小组选择一种展示方式（呈现任务单、结合演示文稿进行介绍或播放视频等），在班上展示本小组的三个学习活动的成果。
【设计意图】让学生意识到，只要是智能化，就离不开计算机和网络。它们能够对种植大棚中各个采集设备的数据进行有效管理，有助于精准决策，并实时自动调节大棚种植环境的各项参数。另外，通过成果展示，可以培养学生的合作意识和表达能力，深化学生认知。
课堂小结
教师引导学生总结知识、分享收获。
【设计意图】通过梳理和总结，让学生巩固本节课所需掌握的关键知识，为下节课设计种植园打好基础。
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