第第頁人教版（2024）六年級全一冊信息科技第17課設(shè)計我的種植園教案教學(xué)設(shè)計基本信息主題17.設(shè)計我的種植園學(xué)科信息科技老師年級六年級教學(xué)內(nèi)容分析信息意識：增強學(xué)生對信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的認識，理解信息技術(shù)如何提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和管理水平。計算思維：通過種植園設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、系統(tǒng)思維和問題解決能力，學(xué)會將復(fù)雜問題分解為簡單子問題并解決。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：鼓勵學(xué)生運用所學(xué)信息技術(shù)知識，結(jié)合創(chuàng)意，設(shè)計個性化的種植園方案，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)注農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，思考種植園設(shè)計對環(huán)境的影響，培養(yǎng)其信息社會責(zé)任感和環(huán)保意識。學(xué)情分析六年級學(xué)生已具備一定的信息技術(shù)基礎(chǔ)，能夠熟練操作計算機進行信息查詢、簡單圖形繪制等任務(wù)。同時，他們對自然界的植物和種植活動抱有濃厚興趣，渴望通過科技手段探索更多未知領(lǐng)域。然而，學(xué)生在系統(tǒng)思維、問題解決能力和創(chuàng)新思維方面仍需進一步培養(yǎng)。因此，本課將通過設(shè)計種植園的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)，促進這些能力的發(fā)展。學(xué)習(xí)目標信息意識：增強學(xué)生對信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的認識，理解信息技術(shù)如何提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和管理水平。計算思維：通過種植園設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、系統(tǒng)思維和問題解決能力，學(xué)會將復(fù)雜問題分解為簡單子問題并解決。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：鼓勵學(xué)生運用所學(xué)信息技術(shù)知識，結(jié)合創(chuàng)意，設(shè)計個性化的種植園方案，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)注農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，思考種植園設(shè)計對環(huán)境的影響，培養(yǎng)其信息社會責(zé)任感和環(huán)保意識。教學(xué)重點設(shè)計種植園控制系統(tǒng)功能。教學(xué)難點繪制主要子系統(tǒng)工作過程示意圖。教學(xué)準備具備上網(wǎng)功能的信息科技實驗室、多媒體課件等。教學(xué)實施過程情境導(dǎo)入創(chuàng)設(shè)問題情境。教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【教師活動1】創(chuàng)設(shè)情境：在教室的一隅，花草以它們獨有的語言，訴說著對適宜生長環(huán)境的渴望——定期滋潤的清泉，溫柔擁抱的陽光，以及恰到好處的溫暖氣息，共同編織著它們茁壯成長的夢幻篇章。我們?nèi)绾螒?yīng)用過程與控制技術(shù)為花草們提供如此理想的即時呵護呢？【學(xué)生活動1】思考并回答?！驹O(shè)計意圖】結(jié)合學(xué)生身邊的情境，提出任務(wù)需求，引出本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)活動一明確種植園的硬件構(gòu)成、子系統(tǒng)和工作過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【教師活動2】引導(dǎo)學(xué)生思考并回答問題：一個智能種植控制系統(tǒng)應(yīng)該具有哪些基本功能？【教師活動3】組織學(xué)生合作完成學(xué)習(xí)活動一，引導(dǎo)學(xué)生通過合作探究，解決以下問題：1．明確本小組的種植園搭建環(huán)境；2．明確種植園主要包含的子系統(tǒng)名稱和功能；3．列出搭建種植園所需要的主要設(shè)備，包括傳感器；4．簡單描述種植園控制系統(tǒng)的工作過程。并鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮想象力，大膽想象和設(shè)計，不用考慮功能是否能實現(xiàn)?！窘處熁顒?】組織學(xué)生展示本組“任務(wù)分析表”并進行點評，提示學(xué)生：把整個種植園看作一個控制系統(tǒng)，按“輸入—計算—輸出”的計算模式來描述；本單元設(shè)計的種植園，類似種植大棚，因此都需要有支架、覆蓋膜、傳感器、噴灌器等設(shè)備?！緦W(xué)生活動2】結(jié)合上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容以及導(dǎo)入環(huán)節(jié)觀看的科普視頻，思考要設(shè)計一個智能種植園智能控制系統(tǒng)需要有哪些功能（如：智能溫度控制、智能濕度控制、智能光照控制等）?！緦W(xué)生活動3】以小組為單位合作完成學(xué)習(xí)活動一，填寫任務(wù)單中的“任務(wù)分析表”?！緦W(xué)生活動4】展示、點評，并根據(jù)同學(xué)建議對本組“任務(wù)分析表”進行修正和完善?！驹O(shè)計意圖】引導(dǎo)學(xué)生通過合作探究，從硬件組成、子系統(tǒng)和工作過程三個維度對小型智能種植園進行整體設(shè)計，鼓勵創(chuàng)造，從而加強學(xué)生對控制系統(tǒng)的深入理解，并培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)籌規(guī)劃能力、系統(tǒng)分析能力，逐步提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。教學(xué)活動二明確要播種的植物以及種植條件教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【教師活動5】組織學(xué)生合作確認自己小組想要種植什么植物?！窘處熁顒?】組織學(xué)生分享自己小組想要種植的植物是什么，結(jié)合不同小組的植物，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同植物的種植條件不同。隨后組織學(xué)生以小組為單位，通過上網(wǎng)查詢等方式，確定自己小組所選植物有哪些種植條件（如：光照、溫度、濕度、病蟲害、土壤酸堿度等），每項條件的要求是什么，完成學(xué)習(xí)活動二。【學(xué)生活動5】討論決定自己小組要種的植物是什么?！緦W(xué)生活動6】以小組為單位，查找所選植物的最佳種植條件，并一起將其填寫到學(xué)習(xí)任務(wù)二中。【設(shè)計意圖】通過分組查詢的方式，讓學(xué)生明確自己小組選定植物所需的種植條件，培養(yǎng)學(xué)生的信息收集能力，同時也為后面設(shè)置檢測環(huán)節(jié)的閾值做準備。教學(xué)活動三補充各個子系統(tǒng)工作過程示意圖教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【教師活動7】引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合小組設(shè)計的智能種植園的功能，將智能種植園控制系統(tǒng)分為多個子系統(tǒng)，并讓學(xué)生結(jié)合任務(wù)分析表中，說出其中一個子系統(tǒng)的工作過程?！窘處熁顒?】以土壤濕度控制系統(tǒng)的工作過程為例，讓學(xué)生以小組合作的方式補全學(xué)習(xí)任務(wù)三中的土壤濕度控制系統(tǒng)工作過程示意圖，并展示?！窘處熁顒?】總結(jié)學(xué)生繪制的土壤濕度控制系統(tǒng)工作過程示意圖，引導(dǎo)學(xué)生思考：該控制系統(tǒng)是否屬于閉環(huán)控制，并組織學(xué)生完成在學(xué)習(xí)任務(wù)三：對智能種植園控制系統(tǒng)當中涉及到的其他子系統(tǒng)的工作過程示意圖的繪制?！窘處熁顒?0】對學(xué)生展示的工作過程示意圖進行點評，結(jié)合各個子系統(tǒng)的工作過程示意圖，梳理得出：輸入端要輸入的是閾值，如土壤濕度閾值、光照閾值和溫度閾值等；在輸出端的橫線上填的是按指令執(zhí)行任務(wù)的設(shè)備狀態(tài)，如噴灌器噴水、補光燈亮、暖風(fēng)機啟動等，這些設(shè)備本身也是一個控制系統(tǒng)。還可以發(fā)現(xiàn)，對于噴灌器來說，它本身也是控制系統(tǒng)，因此它也包含輸入、計算和輸出三個環(huán)節(jié)?？梢?，在一個相對復(fù)雜的控制系統(tǒng)內(nèi)部，一個子系統(tǒng)的輸出，可能就是另一個子系統(tǒng)的輸入?！緦W(xué)生活動7】結(jié)合對于自己智能種植園控制系統(tǒng)的分析，說出其中子系統(tǒng)的工作過程?！緦W(xué)生活動8】合作完成土壤濕度控制系統(tǒng)工作過程示意圖，并交流展示?！緦W(xué)生活動9】完成小組內(nèi)設(shè)計的智能種植園控制系統(tǒng)當中其他子系統(tǒng)的工作過程示意圖并進行展示交流?！緦W(xué)生活動10】認真聽教師總結(jié)并思考?！驹O(shè)計意圖】通過教師引導(dǎo)、小組合作的學(xué)習(xí)活動，讓學(xué)生掌握繪制控制系統(tǒng)的工作過程示意圖的方法。再通過教師的總結(jié)，強化學(xué)生對于閾值的理解，加深學(xué)生對于控制系統(tǒng)的“整體性”“功能性”“相關(guān)性”的認知，培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)籌規(guī)劃能力。應(yīng)用提升教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖向?qū)W生簡單介紹四則運算在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，拓展學(xué)生的知識面?！窘處熁顒?1】引導(dǎo)學(xué)生閱讀進一步了解控制系統(tǒng)中“計算”的含義：在控制系統(tǒng)中，各種數(shù)學(xué)計算有著廣泛的應(yīng)用，很多控制系統(tǒng)都需要根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)實時進行計算和調(diào)整。例如，在土壤濕度控制系統(tǒng)中，首先通過比較來判斷土壤濕度是否在規(guī)定的范圍內(nèi)；在澆灌系統(tǒng)中，通過對水流速度的測量與流量設(shè)定值的比較（減法運算），系統(tǒng)可以根據(jù)差值調(diào)整澆灌設(shè)備的轉(zhuǎn)速（乘法運算），