第16课 智能种植初探秘 教学设计 2025-2026学年六年级全一册信息科技人教版

第16课《智能种植初探秘》教案一、教学目标分析知识与技能1.学会将功能复杂的控制系统进行分解。2.能描述主要子系统的功能。3.能够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。过程与方法通过自主上网搜索资料，主动获取影响植物生长环境因素和智能种植大棚“智能”体现的知识，培养自主学习和信息检索能力。通过分组协作，共同探讨，交流观点，分享资料和想法，培养团队协作精神和沟通能力。通过对搜索到的资料、智能种植大棚组成示意图以及介绍视频等进行分析，总结归纳智能种植大棚的结构、功能和运行原理，提高信息分析和归纳总结能力。情感态度价值观学生通过小组合作学习，增强团队协作意识，学会倾听与分享，感受合作成功的喜悦。学生在畅想智能种植大棚未来的过程中，培养创新意识，勇于提出独特见解，提升创新精神。学生在学习过程中认识到智能种植技术对农业发展的重要意义，树立科技改变生活、推动社会进步的观念。二、教学内容及重点教学重点1．明晰智能种植大棚基本功能与工作过程。2.掌握智能种植大棚主要子系统及其功能。3.理解智能种植大棚闭环控制的特点。教学难点1.透彻理解智能种植大棚闭环控制的原理。2.从功能角度全面剖析智能种植大棚系统。三、教学过程设计教学过程教学内容教学方法情景导入（3分钟）师：同学们，今天咱们来初探智能种植。看看这两张图，这就是智能种植大棚。在农业现代化发展中，智能种植大棚起着关键作用。师问：智能种植大棚智能在哪？生：能自动控制浇水，能自动检测环境……师：今天，咱们要开启“智能种植初探秘”之旅，一起了解大棚相关知识，找出智能大棚的主要子系统，并深入分析自动控制和闭环控制的原理。问题导向学习自主学习合作探究话题引入（实践操作）（7分钟）师：同学们，咱们首先进入学习活动1，了解智能种植大棚的相关知识。第一个小任务，需要大家去搜索资料，搞清楚影响植物生长的环境因素都有哪些，像光照、温度、水分、土壤肥力这些都有可能是关键因素，大家可以从书本、网络上找答案。第二个小任务，同样是搜索资料，去探究智能种植大棚的“智能”体现在哪些方面，比如是不是能自动调节环境参数，或者智能监测植物生长状态等等。通过完成这两个任务，能让我们对智能种植大棚有更深入的认识。学生：好的，老师！我们一定努力寻找答案，了解大棚知识。师：同学们，现在让我们一起来学习。首先我们需要了解下影响植物生长的环境因素。看这幅图，阳光是植物进行光合作用的能量源，就像咱们吃饭获取能量一样，没阳光植物没法好好“吃饭”制造养分。水分呢，参与植物体内各种生理活动，从种子发芽到长大都必不可少。土壤不仅给植物根系安了家，还提供多种养分。除了这些，温度、湿度、空气和养分等也很关键。温度不合适，植物生理活动就会受影响；湿度影响水分散失和气体交换；空气里的二氧化碳和氧气，对光合作用和呼吸作用很重要；不同养分在植物各生长阶段发挥独特作用。这些因素相互联系，要实现植物最佳生长，就得综合考量它们，这也是智能种植技术研究的基础。讲授法探索学习法新课教学知识点一：学习内容（智能的体现）（7分钟）师：同学们，探讨下大棚“智能”的体现，先想想，利用哪些关键词搜索相关信息呢？生：可以搜索智能大棚。师：说得对！但这是比较宽泛的说法，能搜到很多基础的智能大棚信息，像整体的构造和常见功能。还有“智能种植大棚”，从名字就能看出，搜索出来的内容会侧重种植方面的智能应用，像是如何智能灌溉、施肥。另外，“智能温室大棚”这个关键词搜出来的资料，会围绕温室内的智能环境控制，比如温度、湿度调节这些方面。大家可以试着用这些关键词去搜索，就能更好地了解大棚“智能”体现在哪了。师：同学们，来看智能种植大棚的“智能”体现——自动灌溉系统。它能精准感应土壤湿度，缺水时自动启动，按设定量和频率均匀喷水，既保证植物水分需求，又避免浪费，比传统种植高效得多。师：大家看这张图，通过远程监控与管理，我们能在手机等设备上便捷地掌控大棚情况。再看这个物联网系统，设备采集的数据能反馈给服务器，服务器下达控制指令，还进行消息存储和转发。这极大提升了种植的效率和精准度，让农业生产变得更智能、更科学。师：同学们，我们通过数据可以分析幼苗的生长状况，就像图中这位技术人员，在虚拟屏幕上就能获取相关数据信息。再看这张，AI能精准识别植物叶片的病害，及时发现问题，方便我们采取措施。讲授法问答法新课教学知识点二：学习内容（了解大棚的主要子系统）（7分钟）师：同学们接下来进行学习活动2，大家以小组为单位展开交流讨论，可以通过搜索资料，或者参考相关图片，去发现智能种植大棚里的主要子系统。然后，把找到的子系统填到对应的表格中。生：小组讨论。师：智能种植大棚里，有环境监测子系统，靠各类传感器收集数据；设备控制子系统，通过无线智能插座操控加湿器等设备；还有数据传输与管理子系统，利用无线电磁网传数据到服务器，能用多种客户端管理，这些就是关键子系统。师：同学们，在智能种植里，环境因素对作物生长至关重要。就光照方面，有光照控制系统能自动补光，保证作物光合作用所需；温度上，温度控制系统通过自动通风调节维持适宜温度；土壤湿度则靠湿度控制系统自动灌溉来把控。这些子系统让种植更精准高效。师：大家都知道，有了各个系统还不够。那一个智能种植大棚，还需要配备哪些设备呢？这就好比我们要搭建一个小小的植物智能王国，得想想植物生长需要什么“助手”来帮忙。师：首先传感器很重要。像土壤湿度传感器、温湿度传感器，能采集大棚内土壤湿度、光照、温度等数据，帮咱们评估植物生长状况，精准管理种植环境。师：其次计算机和网络负责数据传输、分析处理，并生成指令控制设备，保障种植过程自动化与智能化。师：除此之外，还有加湿器保障湿度，加热器辅助控温，无线电系统负责传信号，鼓风机促进空气流通。它们虽非核心，却对大棚运行和植物生长很关键。师：光照控制系统利用光敏传感器收集光照信息，经计算机处理后，控制RGB灯自动补光；温度控制系统通过温湿度传感器监测温度，由计算机控制风扇自动通风；湿度控制系统依靠土壤湿度传感器检测土壤湿度，计算机指挥水泵实现自动灌溉。这些系统以计算机为控制器，通过传感器收集数据，再由执行器执行操作，为植物生长提供适宜环境。实践操作讨论法新课教学知识点三：学习内容（自动控制和闭环控制）（7分钟）师：同学们，在“智能种植初探秘”的学习中，我们来到了学习活动3，分析智能种植大棚里的自动控制和闭环控制。第一个问题：在智能种植大棚中，究竟哪些工作不需要咱们人工去操心，能由控制系统自动完成呢？生：老师，有哪些呀？师：首先，监测大棚里的温度、湿度、光照还有土壤湿度可以通过传感器采集这些数据。比如土壤湿度传感器和光照传感器，采集到数据后就能自动调节相应设备。像温度不合适了，就调节加热或冷却系统；光照不对了，就自动调节遮阳网或者补光灯。另外，还能控制鼓风机和通风口，让大棚里空气流通起来。而且这些系统都是自动控制的，是不是非常智能？师：同学们，学习完自动控制，下面咱们关注的是闭环控制系统。大家要先判断哪些子系统属于闭环控制系统，然后挑其中一个，讲讲它是怎么工作的，像用到什么传感器，又采集哪些数据，开动脑筋思考一下哦。学生：思考后回答。师：没错，像自动补光、温湿度控制、自动灌溉这些系统都属于闭环控制系统。就拿自动灌溉控制系统来说，土壤湿度传感器会采集数据作为输入传给控制器，控制器处理后输出指令，控制灌溉设备工作，并且会根据反馈持续调整，保证土壤湿度合适。师：同学们，现在我们做一个小总结。先看土壤湿度控制系统，湿度传感器时刻监测土壤干湿程度，保障植物水分适度。温度控制系统里，温度传感器负责监控环境温度。光照控制系统中，光照强度传感器检测光线，光线弱就补光，过强则遮阳。二氧化碳控制系统依靠浓度传感器，浓度低就补充，高了就通风换气。水肥调控系统更全面，土壤养分和湿度传感器配合，按需精准施肥浇水。这些子系统通过传感器和数据对比，为植物生长保驾护航，展现了科技在农业中的强大力量。讲授法实践操作展示法拓展深化，回归生活（4分钟）师：同学们，在智能种植初探秘的拓展与提升环节，给大家留个小思考：计算机在智能种植大棚里发挥着怎样的作用呢？大家结合之前学过的智能种植系统知识，开动脑筋想一想，可以从数据处理、系统控制等方面去分析。生：拓展思考。智能种植大棚中，计算机是核心“管家”。它连接温湿度、光照等传感器，实时采集数据，精准调控环境，自动开关通风、灌溉设备。能依作物需求精准灌溉施肥，借图像识别预警病虫害，还支持远程管理，记录分析数据，全方位提升种植效益。师：同学们，下面是智能种植初探秘的拓展与提升第二个任务，请各小组将之前的三个学习活动的成果梳理好，在班上进行展示。展示时要条理，分享你们的发现和收获，也可以互相学习交流哦。生：成果展示，实践操作讲授法实践操作课后作业（1分钟）师：同学们，这是我们的课后作业，大家找个生活里的简单智能控制系统，像智能闹钟就行。把它的功能拆分一下，列出每个子功能，再简单说说这些子功能是怎么运行的，通过作业能更好地理解智能控制系统哦。课堂小结与评价（2分钟）本节课，我们学会了分解智能种植复杂控制系统，明晰了拆解思路。同时认识并描述了子系统功能，掌握其在种植中的作用。教