【2025-2026学年】《跨学科活动：制作自控植物园》教学设计-湘教版（新教材）小学信息技术六年级下册

《跨学科活动：制作自控植物园》教案-2025-2026学年湘教版(新教材)小学信息技术六年级下册他们动手能力较强，但跨学科整合(信息科技+科学+劳动)、系统设计与问题解二、教材分析融合信息科技(控制系统设计、传感器应用、编程实现环境监测)、劳动(动手搭建、植物养护)多学科知识。教材通过"需求分析—方案设计—硬件搭建—编程实现—测试优化"五步流程，引导学生完整经历项目式学习过程。教材注重实践与创新，强调"用控制技术解决生活问题",培养计算思三、核心素养目标(一)信息意识1.能分析自控植物园的控制需求，识别所需数据(土壤湿度、光照、温度)与信息来源(传感器)。(二)计算思维1.能将自控植物园分解为"感知层(传感器)、控制层(主控板)、执行层(水泵、风扇)"子系统，梳理各部分功能。2.学会设计自控植物园控制逻辑(如土壤湿度过低→自动浇水),用流程图3.能根据测试结果优化控制参数(如浇水时长、湿度阈值),提升系统控制(三)数字化学习与创新3.小组合作完成项目，能结合植物特性创新设计(如添加温度报警、自动通(四)信息社会责任1.体会信息技术与科学、劳动教育的融合价值，3.遵守实践操作规范，爱护实验器材，培养安全四、教学重难点(一)教学重点3.完成自控植物园搭建、测试与优化，(二)教学难点五、教学准备2.软件工具：mPythn图形化编程软件、编程模板、课件(含系统示意图、六、教学过程(一)情境导入：问题驱动，明确项目喜欢种植植物，但经常忘记浇水或外出无法照料，怎么解决这个问题?"2.互动交流：引导学生提出解决方案(定时浇水、请人帮忙、自动装置)。3.引出课题："今天我们就用学过的控制系统知识，制作一个自控植物园，让植物实现自动喝水、智能生长!”2.自由发言，分享自己照顾植物的经历与遇到的问题。(二)新知探究：自控植物园——系统与原理感知层(输入):传感器(土壤湿度传感器、光线传感器)→采集环境数据。控制层(处理):主控板(大脑)→分析数据，判断是否执行动作。执行层(输出):水泵(浇水)、风扇(通风)→执行控制指令。2.结合教材示意图，讲解核心控制逻辑(自动浇水):主控板对比预设阈值(如湿度<30%为缺水)。湿度<30%→启动水泵浇水；湿度≥30%→水泵停止。师："自控植物园和航天器控制系统有什么相同点?"2.联系上节课知识，对比航天器控制与自控植物园控制的共同3.小组讨论：结合科学知识，补充自控植物园可增加的功能(如光照不足补4.完成任务单：填写"自控植物园系统组成表"(部分、功能、作用)。(三)方案设计：我的智慧植物园——规划与绘图2.提供模板：展示教材设计案例、流程图模板、连接示意图模结合植物特性(如多肉少浇水、绿萝喜湿润)设定阈值。1.小组合作(4人一组),分工：设计师、绘图员、记录员、发言人。2.讨论需求：确定本组植物园功能(基础+拓展)。(四)实践操作：动手搭建——硬件连接与编程实现1.讲解硬件安全规范：轻拿轻放器材、正确连接导线(正负极不接反)、通2.分步演示(结合教材操作步骤):步骤1:硬件搭建步骤2:图形化编程①初始化传感器与执行器。②循环检测土壤湿度值。③条件判断：湿度<30%→启动水泵5秒；否则停止水泵。④拓展：添加光线传感器，光照<500→亮LED补光。3.巡视指导：帮助学生解决连接错误、程序调4.问题提示："如果水泵不工作，先检查线路还是程序?""湿度阈值怎么调整更适合植物?"2.打开编程软件，参考模板编写程序，3.下载程序，通电测试：观察传感器数据、4.问题解决：小组合作排查故障(线路松动、程序逻辑错误),反复调试。5.拓展优化：完成基础功能后，尝试添(五)测试优化：智慧植物园——调试与完善测试1:土壤干燥时，是否自动浇水?浇水时长是否合适?测试2:土壤湿润时，水泵是否停止?测试3:拓展功能(光照、通风)是否正常?稳定性优化：固定松动线路，优化程序逻辑(增加防误触发)。3.小组展示：组织"智慧植物园成果展",每组演示功能、讲解设计思路。4.评价交流：结合小组评价量表，从"功能实现、系统设计、合作创新、操3.成果展示：上台演示自控植物园，讲解系统组(六)跨学科拓展：科技赋能生态——创新与应用师："从科学角度，自控植物园对植物生长有什么好处?"师："从劳动角度，我们制作、养护植物园，体会到什么?"3.创新思考："如果让你改进自控植物园，你会加什么新功能?"1.了解智慧农业知识，感受控制技术在农业、生态中的应用价