内容正文:
第20课
感知生长
一、教材分析
本课教学内容分为两部分。一是对智能农植园系统的概述,包括工作流程和
基础架构,并重点对信息采集系统和控制设备系统进行了较为详实地介绍,两者
既相互独立又具有一定的逻辑关系,对生长环境各类数据和植物生长状况等信息
数据的采集是基础,而通过指令对控制设备的操控和智能化管理是核心。二是介
绍物联网感知教育基地群平台。一方面,依托学校实践基地,开展感知生长项目
的研究,让学生在实践与研究中增长知识和见识。另一方面,平台将不同区域的
微型智能农植园互联互通,使多类型探究活动和异地合作变为现实。
二、学情分析
学生对单一的传感设备有一定的学习基础,但对智能农植园系统缺乏足够的
了解。学生对影响植物生长的因素有笼统认识,但对管理平台同样缺少经验。
感知生长实践基地学校,建议基于真实场景或现场开展教学活动。
三、教学目标与要求
1.知识与技能
(1)知道智能农植园的特点、优势及组成结构。
(2)了解相关传感设备、生长灯和智能控制设备等设施及作用。
2.过程与方法
通过问题提出的经历,建立植物生长要素与智能设备的对应关系,进而了解
校园农植园的基本架构。
3.情感态度与价值观
通过了解传统种植过程中存在的主要问题,感知物联网技术的作用和对农业
现代化的价值。
4.行为与创新
通过感知生长项目,对物联网技术与传统问题解决的再思考。
四、教学重点与难点
1.重点:智能农植园的基本架构。
2.难点:开展感知生长项目研究。
五、教学方法与手段
小组协作,基于项目的学习。
六、课时安排
安排1课时。
七、教学准备
校园农植园基地(或智能农植园模型)等。
八、教学过程
(一)探究影响植物生长的主要因素与对应问题
1.发现影响植物生长的主要因素
任务:结合视频资料和生活经验,寻找影响植物生长的主要因素。
要求:(1)组织同步观看:针对重要信息,以“关键词”形式,默记或随堂
记录在教材空白处
(2)组织组内交流:补充并汇总记录成案。
汇总:影响植物生长的主要因素。(如图1所示)
阳
光
水
空
度
养
土
分
壤
图1
2.探寻植物成长过程中遭遇的主要问题。
知识延伸:植物生长各因素主要作用(直接出示)
任务:结合生活经验和植物生长因素主要作用,探寻植物生长过程中遇到的
主要问题。(如表1所示)
表1
生长
植物生长因素主要作用简介
传统种植过程遭遇主要问题
因素
阳光
植物光合作用的必需品,即使是喜阴植物也
光照不足
需要阳光
怎样补足光照?光照过强怎么办?
水
植物自身重要组成部分,同时植物通过水来
干枯、淹死,水浪费
完成营养吸收
给水量是否合适?如何节水?
温度
不同植物对温度要求不同,过热或过冷都会
夏季过高,冬季过低
影响生长
如何调节温度?
空气
保证植物光合作用和呼吸作用,空气流通有
闷热、潮湿,空气流通不畅
利于植物更好吸收营养
何时通风换气?
土壤
不同植物需要不同土壤酸碱性,不同疏松程
结块不够松软,干裂
度也适合不同植物
如何了解湿度?
养分
植物需要各种营养元素,其中氮、磷、钾是
无法了解养分是否缺失
最重要的元素
是否营养不足?
类似问题:阳光是“必需品”!你会想到哪些问题?
【设计意图】老师直接出示知识延伸内容。策略上,通过明确主要作用中的
“关键词”,引导学生围绕“关键词”进行提问。一方面,降低了学生提出问题
的难度,发动学生群策群力,有利于提高学生的参与度。另一方面,有序向问题
聚焦,避免课堂混乱、效率过低的现象。
通过生长因素作用,转向(传统种植)存在的主要问题,使问题起到衔接“桥
梁”的作用,为后续解决问题的技术路径进行铺垫(感知技术和智能控制技术)。
让学生学会“提出问题”自始至终是教学的重中之重。教师通过确立“关键
词”的支架引导,给学生提供了思考问题的“方向”,也降低了提问的难度。
(二)基于传统种植问题的智能农植园的解决之道
植物生长过程:生长因素一主要问题—解决之道(如表2所示)
表2
生长
传统种植过程遭遇主要问题
寻找问题解决之道
因素
阳光
光照不足
怎样补足光照?光照过强怎么办?
水
干枯、淹死,水浪费
给水量是否合适?如何节水?
温度
夏季过高,冬季过低
如何调节温度?
空气
闷热、潮湿,空气流通不畅
何时通风换气?
土壤
结块不够松软,干裂
如何了解湿度?
养分
无法了解养分是否缺失
是否营养不足?
1.基于问题的智能农植园体验之旅。
任务:智能农植园与感知平台的体验之旅。
线下之旅:体验农植园基地(课前完成),了解农植园设施设备。
线上之旅:体验感知生长平台(Ap或网站)。(如图2所示)
感知生长川
物联传感探测、延时监控影、全方位感卖生长过程
4药恒数]自丝川
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图2
要求说明:
(1)数据记录:查看农植园环境的相关数据或记录(实时和统计数据)