資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
第16課 智能種植初探秘 教學(xué)設(shè)計
課題 智能種植初探秘 單元 第五單元 學(xué)科 信息科技 年級 六年級
教材分析 【學(xué)情分析】隨著農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)的發(fā)展，很多種植大棚利用控制系統(tǒng)監(jiān)控農(nóng)作物的生長環(huán)境，使種植越來越智能，我們把這種大棚稱為智能種植大棚。智能種植大棚利用土壤濕度、光照、溫度等傳感器采集農(nóng)作物的生長環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過計算機(jī)分析處理數(shù)據(jù)，然后根據(jù)分析結(jié)果對各項環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行調(diào)節(jié)，為農(nóng)作物提供一個適宜的生長環(huán)境，保證農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量。 本單元首先幫助學(xué)生了解智能種植大棚的實際應(yīng)用和總體控制過程；然后引導(dǎo)他們分析大棚中主要的子系統(tǒng)及其功能，在這個基礎(chǔ)上開展小組合作學(xué)習(xí)，共同設(shè)計一個小型智能種植系統(tǒng)；最后讓他們分別體驗土壤濕度控制、光照控制和溫度控制的過程。本單元通過引導(dǎo)學(xué)生了解智能種植大棚的功能并進(jìn)行一定的想象、延伸和設(shè)計，以及分析數(shù)據(jù)輸入、計算和輸出的過程，進(jìn)一步鞏固連續(xù)量數(shù)據(jù)、閾值等知識，進(jìn)一步體會控制系統(tǒng)中的控制規(guī)則或原理，促進(jìn)計算思維能力和綜合實踐能力的提升。【內(nèi)容結(jié)構(gòu)】
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 信息意識：體驗物理世界與數(shù)字世界深度融合的環(huán)境，感受控制系統(tǒng)在社會生產(chǎn)和人們生活中的廣泛應(yīng)用。2. 計算思維：通過分析智能種植大棚中的子系統(tǒng)，進(jìn)一步認(rèn)識功能相對復(fù)雜的控制系統(tǒng)可以分為多個子系統(tǒng)。3. 數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：通過設(shè)計小型智能種植園的方案，確定數(shù)據(jù)采集方式、輸出設(shè)備執(zhí)行的操作等，提高問題解決能力。4. 信息社會責(zé)任：初步具備控制系統(tǒng)安全性能設(shè)計意識。
重點 智能種植大棚的基本功能和工作過程；閉環(huán)控制的特點。
難點 閉環(huán)控制的特點。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
激趣導(dǎo)入 【小視頻】探秘智能種植大棚視頻鏈接：https://www./video/BV1YQ4y167BU/【建構(gòu)】智能種植大棚是一種基于現(xiàn)代科技的農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)，以智能化的方式幫助農(nóng)民提高大棚生產(chǎn)效率，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。這種控制系統(tǒng)通過多種傳感器、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控裝置以及其他設(shè)備，對大棚中的土壤濕度、光照、溫度等進(jìn)行實時監(jiān)測調(diào)控，實現(xiàn)農(nóng)作物的智能化種植。 思考、注意 吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生思考。
學(xué)習(xí)活動 【學(xué)習(xí)活動1】一、走近智能種植大棚1. 搜索資料，了解影響植物生長的環(huán)境因素有哪些。2. 搜索資料，了解智能種植大棚的“智能”體現(xiàn)在哪些方面。【學(xué)習(xí)活動2】二、智能種植大棚中的主要子系統(tǒng)根據(jù)搜索的資料或參考下圖，小組交流討論，找出智能種植大棚中的幾個子系統(tǒng)?！驹囈辉嚒繉⒄业降淖酉到y(tǒng)填入下表中。一個智能種植大棚，除了具備場地等基礎(chǔ)設(shè)施，還至少需要配備以下三種設(shè)備。1. 傳感器：主要用來采集大棚內(nèi)植物生長環(huán)境數(shù)據(jù)，如土壤濕度、光照、溫度等數(shù)據(jù)。2. 計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)：用來傳輸數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，生成指令控制相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行工作。例如，經(jīng)過計算機(jī)的分析處理，得出土壤濕度低于閾值，于是給灌溉設(shè)備發(fā)出澆水的指令。3. 其他設(shè)備：為大棚各個子系統(tǒng)提供輔助的設(shè)備【學(xué)習(xí)活動3】三、智能種植大棚中的自動控制和閉環(huán)控制【思考-討論】智能種植大棚中，哪些工作不需要人工干預(yù)，由控制系統(tǒng)自動完成？【大展拳腳】智能種植大棚中，哪些子系統(tǒng)屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)？請選擇其中一個，簡單描述它的工作過程、用到的傳感器以及采集的數(shù)據(jù)。 聽講、思考、討論 教師通過講授課程內(nèi)容，向?qū)W生傳授知識。學(xué)生通過聽講和觀察，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識。另外，通過提問的方式引發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)其思考和分析問題的能力。
課堂小結(jié) 知識回顧 對課堂知識進(jìn)行總結(jié)和梳理，幫助學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容。
拓展-提升 智能種植大棚與計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、傳感等技術(shù)密不可分，通過這些技術(shù)的綜合運(yùn)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(jī)和網(wǎng)絡(luò)在智能種植大棚中所起的作用。每個小組選擇一種展示方式（呈現(xiàn)任務(wù)單或結(jié)合演示文稿進(jìn)行介紹，或播放視頻等），在班上展示本小組的三個學(xué)習(xí)活動成果。 鞏固、拓展 通過拓展，幫助學(xué)生鞏固、延伸所學(xué)內(nèi)容。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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