第第頁人教版（2024）六年級全一冊信息科技第19課光照溫度要適宜教案教學(xué)設(shè)計基本信息主題19.光照溫度要適宜學(xué)科信息科技老師年級六年級教學(xué)內(nèi)容分析《光照溫度要適宜》是小學(xué)六年級信息科技學(xué)科中一個融合了農(nóng)業(yè)知識、信息技術(shù)與物理原理的綜合性課題。本課旨在通過介紹光照和溫度對植物生長的重要性，引導(dǎo)學(xué)生了解光照控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)的基本工作原理，進(jìn)而學(xué)習(xí)如何設(shè)計簡單的控制算法來調(diào)節(jié)光照和溫度，以營造最適宜植物生長的環(huán)境。內(nèi)容設(shè)計上，我們注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，采用直觀演示、案例分析、動手實(shí)踐等多種教學(xué)手段，確保內(nèi)容既符合小學(xué)生的認(rèn)知水平，又能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和探索欲。學(xué)情分析六年級學(xué)生已經(jīng)具備了一定的信息技術(shù)基礎(chǔ)，能夠熟練操作計算機(jī)進(jìn)行簡單的編程和數(shù)據(jù)處理。同時，他們也對自然界的科學(xué)現(xiàn)象充滿好奇，對植物生長的條件和過程有一定的了解。然而，在復(fù)雜的系統(tǒng)控制和算法設(shè)計方面，他們的知識和經(jīng)驗(yàn)仍然有限。因此，本課將采用由淺入深、循序漸進(jìn)的方式，逐步引導(dǎo)學(xué)生理解光照和溫度控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，并鼓勵他們嘗試設(shè)計簡單的控制算法，以培養(yǎng)其信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力和信息社會責(zé)任。學(xué)習(xí)目標(biāo)信息意識：使學(xué)生認(rèn)識到信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要性，理解光照和溫度對植物生長的關(guān)鍵作用。計算思維：通過分析光照和溫度控制系統(tǒng)的工作原理及控制算法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和問題解決能力。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：鼓勵學(xué)生運(yùn)用所學(xué)信息技術(shù)知識，結(jié)合創(chuàng)意，設(shè)計并模擬簡單的光照和溫度控制系統(tǒng)，培養(yǎng)其數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力。信息社會責(zé)任：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展，思考科技應(yīng)用對生態(tài)環(huán)境的影響，培養(yǎng)其信息社會責(zé)任。教學(xué)重點(diǎn)1．理解光照和溫度控制系統(tǒng)工作原理。2．合理設(shè)定溫度光照和溫度閾值。教學(xué)難點(diǎn)合理設(shè)定溫度光照和溫度閾值。教學(xué)準(zhǔn)備具備上網(wǎng)功能的信息科技實(shí)驗(yàn)室、帶土花盆等實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、光敏傳感器、溫度傳感器、補(bǔ)光燈、暖風(fēng)機(jī)、控制器、光照控制系統(tǒng)程序、溫度控制系統(tǒng)程序、課件、學(xué)習(xí)任務(wù)單。教學(xué)實(shí)施過程情境導(dǎo)入創(chuàng)設(shè)問題情境，提升學(xué)生搭建光照、溫度控制系統(tǒng)的積極性。教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【教師活動1】問題導(dǎo)入：晚上用燈照射火龍果可以縮短它的生長周期。那么，影響火龍果生長因素都有哪些？【教師活動2】根據(jù)學(xué)生回答，導(dǎo)入課題?！緦W(xué)生活動1】思考問題，回答影響植物生長因素——光照、溫度?！驹O(shè)計意圖】問題導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲，引導(dǎo)他們主動思考學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，并將課學(xué)習(xí)容與學(xué)生的生活實(shí)際聯(lián)系起來，為接下來的實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。教學(xué)活動一分析光照控制系統(tǒng)工作原理教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【教師活動1】展示簡易光照控制系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生分析光照控制系統(tǒng)組成?！窘處熁顒?】組織學(xué)生分組進(jìn)行開源硬件實(shí)驗(yàn)探究，引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，運(yùn)行光照控制系統(tǒng)，利用傳感器采集5個光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)時提示學(xué)生將傳感器放置于黑暗情況下，用不同亮度的燈光照射來測試數(shù)據(jù)，同時觀察光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)變化以及補(bǔ)光燈的狀態(tài)（亮或不亮），確定光敏傳感器中設(shè)定的溫度閾值?！窘處熁顒?】引導(dǎo)學(xué)生思考環(huán)境光照強(qiáng)度改變了，相當(dāng)于改變了控制系統(tǒng)的什么？導(dǎo)致控制系統(tǒng)發(fā)生什么變化？【學(xué)生活動1】分析光照控制系統(tǒng)的硬件組成。【學(xué)生活動2】分組進(jìn)行光照控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)探究，完成學(xué)習(xí)任務(wù)單中學(xué)習(xí)活動一。【學(xué)生活動3】學(xué)生思考并回答：光照強(qiáng)度改變了，會改變“計算”環(huán)節(jié)得到的結(jié)果,會導(dǎo)致補(bǔ)光設(shè)備工作狀態(tài)發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)了對智能種植大棚光照強(qiáng)度的控制?！驹O(shè)計意圖】通過小組合作探究的方式，讓學(xué)生知道光照控制系統(tǒng)的工作原理，認(rèn)識到閾值設(shè)定在實(shí)驗(yàn)設(shè)計中的重要性，通過體驗(yàn)測定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過程，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析能力。教學(xué)活動二分析控制光照的算法教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【教師活動1】指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)活動1中記錄的光照強(qiáng)度閾值，補(bǔ)充光照控制系統(tǒng)流程圖，填寫光照強(qiáng)度與補(bǔ)光燈狀態(tài)真值表。【教師活動2】提出問題：“檢測光照強(qiáng)度→判斷強(qiáng)度是否低于標(biāo)準(zhǔn)→控制補(bǔ)光燈狀態(tài)變化”這個過程是否屬于閉環(huán)控制？如果要結(jié)束土壤控制系統(tǒng)的工作，是否只能通過關(guān)閉電源的方式？【學(xué)生活動1】根據(jù)學(xué)習(xí)活動1中記錄的光照強(qiáng)度閾值，補(bǔ)充光照控制系統(tǒng)流程圖，填寫光照強(qiáng)度與補(bǔ)光燈狀態(tài)真值表，完成學(xué)習(xí)任務(wù)單中學(xué)習(xí)活動二。【學(xué)生活動2】學(xué)生思考并回答問題光照控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制，只有關(guān)閉電源，才能讓它停止工作。【設(shè)計意圖】通過實(shí)驗(yàn)探究，加深學(xué)生對閾值作用以及閉環(huán)控制的理解，借助繪制光照控制系統(tǒng)算法流程圖和光照強(qiáng)度與補(bǔ)光燈狀態(tài)真值表，提升學(xué)生計算思維能力?！驹O(shè)計意圖】幫助學(xué)生進(jìn)一步理解控制系統(tǒng)的工作原理和編程邏輯，鞏固之前學(xué)習(xí)的知識。教學(xué)活動三分析溫度控制系統(tǒng)工作原理教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【教師活動1】展示簡易溫度控制系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生分析溫度控制系統(tǒng)組成。【教師活動2】組織學(xué)生分組進(jìn)行開源硬件實(shí)驗(yàn)探究，引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，運(yùn)行溫度控制系統(tǒng)，利用傳感器采集5個溫度數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)時提示學(xué)生將傳感器放置于不同溫度的水中，觀察溫度數(shù)據(jù)變化以及暖風(fēng)機(jī)的狀態(tài)（啟動或停止），確定溫度傳感器中設(shè)定的溫度閾值。【教師活動3】引導(dǎo)學(xué)生思考環(huán)境的溫度改變了，相當(dāng)于改變了控制系統(tǒng)的什么？導(dǎo)致控制系統(tǒng)發(fā)生什么變化？【學(xué)生活動1】分析溫度控制系統(tǒng)的硬件組成?！緦W(xué)生活動2】分組進(jìn)行溫度控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)探究，完成學(xué)習(xí)任務(wù)單中學(xué)習(xí)活動三?！緦W(xué)生活動3】學(xué)生思考并回答：溫度改變了，會改變“計算”環(huán)節(jié)得到的結(jié)果,會導(dǎo)致暖風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)了對智能種植大棚溫度的控制?！驹O(shè)計意圖】通過小組合作探究的方式，讓學(xué)生知道溫度控制系統(tǒng)的工作原理，認(rèn)識到閾值設(shè)定在實(shí)驗(yàn)設(shè)計中的重要性，通過體驗(yàn)測定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過程，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析能力。教學(xué)活動四分析控制溫度的算法教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【教師活動1】指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)活動3中記錄的溫度閾值，補(bǔ)充溫度控制系統(tǒng)流程圖，填寫溫度與暖風(fēng)機(jī)狀態(tài)真值表?！窘處熁顒?】提出問題“檢測溫度→判斷溫度是否低于閾值→控制暖風(fēng)機(jī)狀態(tài)變化”這個過程是否屬于自動控制？是否屬于閉環(huán)控制？如果要結(jié)束系統(tǒng)的工作，是否只能斷開電源開關(guān)？【學(xué)生活動1】根據(jù)學(xué)習(xí)活動3中記錄的溫度閾值，補(bǔ)充溫度控制系統(tǒng)流程圖，填寫光照強(qiáng)度與補(bǔ)光燈狀態(tài)真值表，完成學(xué)習(xí)任務(wù)單中學(xué)習(xí)活動四?！緦W(xué)生活動2】學(xué)生思考并回答問題溫度控制系統(tǒng)是自動控制、閉環(huán)控制，只有關(guān)閉電源，才能讓它停止工作。【設(shè)計意圖】通過實(shí)驗(yàn)探究，再次加深學(xué)生對閾值作用以及閉環(huán)控制的理解，借助繪制溫度控制系統(tǒng)算法流程圖和溫度與暖風(fēng)機(jī)狀態(tài)真值表，提升學(xué)生計算思維能力。應(yīng)用提升教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖以小組為單位搭建光照控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，分享種植園設(shè)計方案?！窘處熁顒?】組織學(xué)生以小組為單位搭建光照控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)。【教師活動2】組織學(xué)生以小組為單位展示交流本組種植園設(shè)計方案，匯報本單元的學(xué)習(xí)心得?！緦W(xué)生活動1】搭建光照控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)（真實(shí)設(shè)備或者開源硬件），實(shí)際體驗(yàn)傳感器的使用方法，感受閾值對補(bǔ)光燈、暖風(fēng)機(jī)等設(shè)備的控制作用?！緦W(xué)生活動2】展示控制系統(tǒng)模型，