第二部分 单元教学设计12 无土栽培-高中信息技术和通用技术单元教学设计

  第二部分  通用技术   单元教学设计 12  无土栽培　 283 << 单元教学设计 12 无土栽培 杨怀伟  石家庄第二外国语学校 一、单元主题：无土栽培我体验 现代农业技术是现代技术的重要组成部分，与人们的生活息息相关。通过学习 “现代农业技术”模块内容，学生能了解现代农业的含义与主要特征，能设计和开展 相关农业技术实践活动，丰富劳动体验，提高科学生产技能，增强热爱农业、热爱 农村、热爱农民的情感。“现代农业技术”模块包括绿色食品、无土栽培等六个单元 的内容，而无土栽培是其中十分重要的一个单元。“无土栽培”单元要求学生通过学 习能说明设施农业的概念、特征及类型，认识无土栽培常规设施，初步掌握无土育 苗的方法，掌握无土栽培过程中的水、肥管理及病虫害防治等技术。本单元教学可 在当地现代农业技术基地进行，应配备现代农业相关设备、材料和工具。有条件的 学校可建设物联网控制的现代农业温室或室外种植园。 二、单元内容 （一）单元概念 本单元需要学生掌握的概念有无土栽培、无土栽培基质。 >> 284 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 （二）单元内容分析 本单元教学包括无土栽培探究、无土栽培实践、无土栽培总结与评价三个阶段， 旨在让学生通过自主探究和亲身实践，深度学习无土栽培相关知识，掌握无土栽培 常见技术。 第一阶段为无土栽培探究。教师引导学生自主探究无土栽培的知识、技术，初 步了解无土栽培的定义和常见的无土栽培类型，初步了解无土栽培。 第二阶段为无土栽培实践。在完成自主探究后，学生基于所获得的无土栽培知 识，进入无土栽培基地进行实地参观、学习和实践操作。在该阶段，学生由理论联 系实际，从实践出发验证理论知识，形成真实的认知，补充理论经验的不足；认识 无土栽培的设施，熟悉无土栽培的基质，寻找适合制作基质的无土栽培材料，通过 对材料的配制加工等实践过程，配制出合格的无土栽培基质，并用自己配制的基质 进行一种兴趣植物的无土栽培育苗实践。学生通过小苗的养护管理过程，掌握无土 栽培养护管理的知识和技能。 第三阶段为无土栽培总结与评价。通过对无土栽培的总结和展示过程，学生总 结无土栽培的相关知识，分析无土栽培的优缺点，并对自己的无土栽培流程进行改 进优化。最终学生通过自评、他评和教师评价，形成全面的活动评价内容。 三、单元目标 （一）学业要求 掌握无土栽培的定义及主要类型，熟悉常见的无土栽培设备及无土栽培基质的 配制方法，掌握无土栽培的种植流程、管理要点。形成理论联系实际，解决具体生 活问题的技术意识和基本能力，并能学以致用为生产、生活服务，能够在日常生活 中进行无土栽培实践。   第二部分  通用技术   单元教学设计 12  无土栽培　 285 << （二）单元素养目标 1. 工程思维 了解设施农业运行的流程和原理，熟悉无土栽培常规设施的使用方法，初步掌 握无土栽培的流程。并能根据具有的设备、材料和植物，进行无土栽培植物育苗的 设计，完成无土栽培的种植流程设计。 2. 物化能力 掌握无土栽培过程中各种设备的调控、基质配制的技术，能够进行科学的无土 栽培基质配制，并利用基质进行无土栽培育苗实践。能够熟练掌握无土栽培过程中 的水、肥管理及病虫害防治等技术，能进行科学的植物养护管理。能根据实践过程 中出现的问题，总结优缺点，优化设计，完成无土栽培种植实践。 四、单元教学策略 （一）基于项式目的教学策略 本单元采用真实情境下任务驱动的教学策略，让学生在一个个项目实践中学中 做、做中学，不断提高自身能力。本单元教学活动按照目标设定、情境导入、布置 任务、任务实施、学习评价的顺序开展。 （二）单元项目教学任务分析 该项目可以根据学校情况和具有的资源，依据学生的种植兴趣，分为三个阶段 六个内容。每个阶段根据需要，分为若干个项目。每个项目布置学生任务，使学生 在整个体验过程中，完成无土栽培知识和技术的学习（表 2-88）。 >> 286 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 表 2-88  项目设置表 阶  段 内  容 项  目 备  注 无土栽培探究 探究 无土栽培 形成小组，自主探究，了解无土栽培的 定义和常见类型 在教室或微机室进 行 无土栽培实践 走进 无土栽培 实地参观，认真观察无土栽培设备，学 习无土栽培基质的配制方法 无土栽培基地 或无土栽培设备 无土栽培 基质配制 使用珍珠岩、蛭石、草炭三种材料混合 配制一种无土栽培基质 可根据身边材料 自主选择 无土栽培 种植 用自己配制好的无土栽培基质，进行自 己喜欢的蔬菜种子的育苗实验 可选择学生喜欢的 植物 无土栽培 管理 对无土栽培的植物浇水、施肥、除草、 除病虫害等养护管理 在栽培基地进行 无土栽培总结 评价 总结与评价 总结无土栽培的相关知识和技术，分析 优缺点，优化项目，形成综合评价 在教室进行 五、课时安排及重点 （一）课时安排 课时安排如表 2-89 所示。 表 2-89  单元课时安排 阶  段 内  容 课  时 第一阶段 ：无土栽培探究 探究无土栽培 1 第二阶段 ：无土栽培实践 走进无土栽培 1 无土栽培基质配制 1 无土栽培种植 1 无土栽培的管理 1 第三阶段 ：无土栽培总结与评价 无土栽培的总结与评价 1   第二部分  通用技术   单元教学设计 12  无土栽培　 287 << （二）教学重点 （1）自主探究无土栽培知识，掌握无土栽培的定义和常见类型，制订实践计划。 （2）了解无土栽培基地，认识无土栽培设备，掌握无土栽培基质的配制方法。 （3）掌握无土栽培的种植育苗技术，并掌握水、肥管理及病虫害防治等管理 技术。 （4）能对无土栽培进行总结和分析，优化项目，形成综合评价。 （三）教学难点 （1）熟练运用劳动工具，根据不同植物的需要正确配制不同类型的无土栽培 基质。 （2）善于发现问题，在实践过程中能灵活运用多学科知识解决问题。 六、单元评价设计 （一）学业质量 通过本单元学习，学生能掌握无土栽培的定义及分类，掌握无土栽培设备的使 用方法及无土栽培基质的配制方法，能够进行无土栽培的种植育苗实践，学会无土 栽培后期管理技术，并能学以致用，服务生产、生活，丰富自我劳动体验，提高科 学生产技能，形成流程优化意识，增强热爱农业、热爱农村、热爱农民的情感。 （二）评价内容 评价内容如表 2-90 所示。 >> 288 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 表 2-90  单元评价内容 内  容 学业质量 核心素养 质  量 水  平 探究 无土栽培 能掌握无土栽培的定义、常见类型，制订实践活动计划， 形成自主的探究意识 1 工程思维 走进 无土栽培 认识常见无土栽培设备，设计无土栽培基质的配制方案。 能认真观察，善于发现问题 1 无土栽培 基质配制 掌握一种常见无土栽培基质的配制比例和配制要求，能 够正确配制一种无土栽培基质 1 物化能力 掌握多种基质的配制方法，配制的基质的湿润度、疏松 度均达到标准要求 2 无土栽培 种植 掌握一种无土栽培育苗方法，能够用自己配制的基质进 行一次种植实践 1 掌握多种无土栽培育苗方法，育苗过程认真高效，种植 规范 2 无土栽培 管理 掌握水、肥管理及除杂草、防病虫害的管理技术 1 能够综合运用各项管理技能，使无土栽培植物生长健壮， 高产优质 2 总结与评价 能在无土栽培过程中及时总结和评价，分析种植过程的 成功与不足之处 1 工程思维 能根据种植要求，及时发现问题，改进无土栽培技术， 优化流程，形成综合评价 2 七、课时教学设计 （一）课时 1  探究无土栽培 1. 目标设定 （1）组成研究小组，通过网络探究和自主学习，认识无土栽培，了解无土栽培 的优缺点和常见类型。 （2）把搜集的无土栽培的相关知识进行总结分类，并完成小组计划。   第二部分  通用技术   单元教学设计 12  无土栽培　 289 << 2. 情境导入 教师引导学生讲述自己家庭中的植物是如何种植的，见过什么样的无土栽培。 观看无土栽培实物或我国宇航员在太空进行的无土栽培纪录片，引发学生思考。教 师要不断激发学生的兴趣，使其形成自主探究意识。 3. 布置任务 提出无土栽培问题，总结归纳研究主题，制订并完成探究计划。 4. 任务实施 任务 1 ：引导学生列举生活中见到过的无土栽培的例子，并提出自己感兴趣 的无土栽培问题。 【阅读材料】了解无土栽培的定义和常见类型。 无土栽培是指不使用普通的土壤，而使用其他非土壤类的材料作为基质，采用 营养液供给养分，进行植物栽培的方法。 无土栽培按使用种植材料的不同，可分为如表 2-91 所示的几种类型。 表 2-91  无土栽培常见类型 无土栽培类型 无土栽培材料 固体基质栽培 椰糠、陶粒、珍珠岩、蛭石、草炭、海绵、沙子等材料 非固体基质栽培 水培 水 雾培 水雾 【技术探究】按栽培的方式不同，常见的无土栽培种植形式有斜面栽培、立柱栽 培、槽状栽培、管道栽培等，学生可自主探究。 任务 2 ：根据学生之间提出的无土栽培问题，总结归纳成研究主题。 根据相同的研究兴趣，学生组成无土栽培小组，开始制订小组计划。 任务 3 ：小组展示计划，分享探究成果。 在教师的组织下，学生形成活动小组，完成小组计划后，上台展示自己制订的 活动计划，分享自己在探究中收集的无土栽培知识和技术，讲解活动计划。小组间 互相学习，补充不足。 >> 290 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 5. 学习评价 学习评价如表 2-92 所示。 表 2-92  学习评价表 评价标准 评价方式 自评 互评 师评 探究过程中认真思考，积极发言，学习兴趣浓厚 能够提出问题，积极讨论问题，根据问题形成具有研究价值的主题 小组间能积极配合，提出中肯意见，相互补充不足 形成完整的小组活动计划 等级标准 ：A 优秀 ；B 良好 ；C 合格 ；D 待改进 （二）课时2  走进无土栽培 1. 目标设定 （1）通过实地参观和基地人员介绍，了解设施栽培知识，认识无土栽培的常见 设备和基本类型。认真倾听技术人员的讲解，了解常见的无土栽培技术，并形成小 组，制订无土栽培实践方案。 （2）掌握常见无土栽培技术实践流程，了解无土栽培在常见蔬菜上的具体应用， 学习无土栽培的种植流程。 （3）通过参观和学习，激发学生的学习兴趣和探究精神，激发动手实践热情。 2. 情境导入 学生进行无土栽培的自主探究后，基本了解了无土栽培的定义和类型。本节课 带领学生实地参观，让学生更直观地认识无土栽培技术、设备和相关种植方法，引 导学生理论联系实际，获得真实的体验。通过认真参观和与基地工作人员交谈，学 生进一步了解无土栽培的应用知识，学习无土栽培的基本操作流程，形成初步的技 术和流程意识。 3. 布置任务 进行基地参观，采访技术人员，设计无土栽培实践方案。   第二部分  通用技术   单元教学设计 12  无土栽培　 291 << 4. 任务实施 任务 1 ：跟随教师一起走进无土栽培基地参观，认真观察温室大棚等栽培设 施，了解无土栽培的相关知识和设备，学习无土栽培技术和流程。 任务 2 ：采访基地技术人员，认真学习无土栽培技术的适用范围、无土栽培 基质相关知识，掌握无土栽培的一般种植流程。 各个小组分别制作采访提纲，依据提纲，确定时间、地点，礼貌采访基地技术 员，调查无土栽培的应用范围、基质、种植流程等相关知识。 在采访前要提前与技术人员商量好时间、地点，列好采访提纲，采访时要简明 高效，并注意礼仪。 教师可以列出几个采访问题供学生参考： 无土栽培在哪类植物上应用广泛？ 无土栽培的种植材料都有什么？ 无土栽培的种植流程是什么？ 无土栽培的基质配制方法有哪些？ …… 任务 3 ：记录无土栽培的种植流程，设计无土栽培方案，形成小组无土栽培 实践方案。 特别提醒：树立“安全第一”的劳动意识，参观过程中不要去危险区域，使用 设备和工具时要轻拿轻放，使用完放回原处，参观时不损坏设备，爱护植物，形成 文明参观和认真学习的良好习惯。 5. 学习评价 教师根据参观学习过程中的表现，进行成果性评价和过程性评价。 （三）课时3  无土栽培基质配制 1. 目标设定 （1）根据自主探究和实地参观，能够按照无土栽培基质配制的技术要求，初步 完成一种无土栽培基质的配制方案。 （2）根据无土栽培的基质配制方案和已有条件，选择合适的材料，进行无土栽 培种植基质的混合和配制。 >> 292 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 2. 情境导入 教师可提前准备一些无土栽培的材料，通过讲解，让学生识别。可作为无土栽 培基质的材料有很多，包括水苔、草炭、珍珠岩、蛭石、陶粒、树皮、棷糠、海绵、 沙子等。根据学校或学生已有的条件，从这些材料中选择一种或几种，配制无土栽 培基质。本节课选择了比较常用的珍珠岩、蛭石、草炭 3 种材料，将这 3 种材料按 一定比例混合，就可以形成一种常见的无土栽培基质。 3. 布置任务 准备无土栽培材料和工具，进行无土栽培基质的配制。 4. 任务实施 任务 1 ：准备材料、工具和场地。 准备实践场地，配制无土栽培基质。需要一块比较开阔、平整的地面，各小组 要选择好位置，并清理干净，以便劳动。 任务 2 ：准备劳动工具。 配制基质要用到铁锹、水壶、水桶等工具，要提前准备到位，同时注意工具的 使用安全。 任务 3 ：配制无土栽培基质。 （1）将珍珠岩、蛭石、草炭 3 种材料，按 1 ∶ 1 ∶ 1 的体积比混合均匀。混合 过程中，因为珍珠岩、蛭石比较干燥容易产生扬尘，要及时提醒学生保护好眼睛和 口鼻，注意操作安全。 （2）在搅拌混合过程中，要不断在材料中加入适当的水，使基质呈现湿润状态， 合适的湿润度为 60% ～ 80%。可用湿度表或感观判断，比如用手拿起一把基质，用 手稍用力可握成一团，放手后土团摔落地上，如能摔成松散状态，则判断为湿润度 良好，即“手握成团，落地即散”的状态。 5. 学习评价 教师根据学生在基地的实践操作成果和实践过程性中的表现进行综合评价。   第二部分  通用技术   单元教学设计 12  无土栽培　 293 << （四）课时4  无土栽培种植—蔬菜的育苗 1. 目标设定 （1）用学生自己配制好的无土栽培基质，进行一种蔬菜的育苗种植实践。 （2）在育苗种植过程中，掌握无土栽培育苗的基本流程和方法。 2. 情境导入 教师可展示一些植物的种子和用无土栽培技术培育的蔬菜，引发学生的兴趣。 学生寻找和选择自己喜欢的蔬菜种子，进行一次育苗种植实践。在实践过程中，学 生体会到采用无土栽培技术，可以减少蔬菜的病虫害，使蔬菜生长更加良好，便于 工厂化管理。学生选择自己喜爱的蔬菜进行无土栽培育苗，可增加使用技术的愉悦 感，并形成用技术服务生活的良好意识。 3. 布置任务 学生自主选择一种喜爱的蔬菜种子，进行穴盘育苗播种。 4. 任务实施 任务 1 ：学生选择一种自己喜欢的蔬菜种子，并对种子进行筛选，选择健 康、饱满、无病虫害的优质种子。 任务 2 ：选择合适孔数的穴盘作为育苗容器，在每个穴盘中均匀填入配制好 的无土栽培基质，并保证每个孔洞中的基质均匀、疏松、平整。 任务 3 ：进行蔬菜种子的无土栽培播种，先在穴盘每个孔洞中挖好种植坑， 再将种子准确地种植到无土栽培的基质中，保证一定的深度，使每个穴盘孔洞中 有规定数量的种子，然后用基质均匀覆盖在种子上并压紧，再喷淋上充足的水 分。在播种过程中要严格遵守流程标准，科学认真。 任务 4 ：小组讨论。 （1）与土壤种植相比，无土栽培有哪些优势？ （2）生活中哪些植物适合无土栽培？ 5. 学习评价 教师根据学生在基地的育苗成果和育苗实践过程中的表现进行综合评价。 >> 294 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 （五）课时5  无土栽培管理 1. 目标设定 （1）认真观察无土栽培蔬菜的成长过程，能及时发现生长中出现的问题。 （2）针对育苗或蔬菜出现的生长问题，合理地进行浇水、施肥、打药、除草、 绑缚等养护管理。 2. 情境导入 教师带领学生进入无土栽培蔬菜种植管理区，认真观察自己种植的蔬菜生长情 况，观看是否缺水、缺少营养、发生病虫害，一旦发现问题，马上开展养护管理工作。 3. 布置任务 进行无土栽培植物的水、肥、病虫害等养护管理。 4. 任务实施 任务 1 ：浇水。 蔬菜的生长离不开水分，如果发现蔬菜的叶片出现萎蔫现象，或无土栽培基质 重量变轻、颜色变浅、基质变干，这时候就需要浇水了。一般在早晨或傍晚浇水， 因为这时水温与土温接近，有利于植物吸收。 任务 2 ：施肥。 “庄稼一枝花，全靠肥当家”，植物的生长需要不断供给养分，尤其无土栽培的 蔬菜种植，需要大量的肥料。学生可以使用颗粒肥，把肥料埋在植物的根系附近， 或者配制营养液，即把肥料溶解到水中，形成 1 000 倍左右的营养液，利用浇灌系统 给植物补充养分。 任务 3 ：病虫害及杂草防治。 如果发现基质中生长了杂草，要及时拔除，不要让其长大争夺植物养分。如果 发现有害虫，可喷洒杀虫剂或人工摘除。如果发现有真菌或细菌病害，则要使用相 应的杀菌剂。防治病虫害以“预防为主”的原则，尽可能采用早期预防的方式。可 采用粘虫板、诱虫剂等物理方式防治早期虫害，减少化学药剂的使用。 任务 4 ：其他管理。 蔬菜的种植有“三分种，七分养”的说法，要经常观察植物生长情况，及时进   第二部分  通用技术   单元教学设计 12  无土栽培　 295 << 行养护，如绑缚、悬吊、打杈、授粉等，只有持续不断地进行精心养护和管理，蔬 菜才能实现高产和优质。 5. 学习评价 教师根据学生在基地的实践管理操作、蔬菜种植成果和实践过程中的表现进行 综合评价。 （六）课时6  无土栽培的总结与评价 1. 目标设定 （1）展示无土栽培实践过程和种植成果，总结无土栽培知识和技术，并分享 成果。 （2）在总结过程中，能够发现问题，找出优缺点，并进行无土栽培的流程优化， 积极推广无土栽培技术。 2. 情境导入 教师引导学生把无土栽培实践过程中的精彩表现进行总结和整理，如将动手实 践的照片或视频，制作成小视频或 PPT，并采摘一些无土栽培蔬菜。各小组学生上 台展示自己无土栽培的收获、成果和实践感受，互相评价和找出优缺点，并提出中 肯的建议，修改、优化小组的无土栽培实践方案。 3. 布置任务 对无土栽培进行回顾总结和评价。 4. 任务实施 任务 1 ：教师引导学生回顾整个无土栽培体验活动过程中的各个环节，从自 主探究到无土栽培实践，各小组分组展示在实践活动过程中的成果，包括精彩的 照片或视频。 任务 2 ：在教师、小组总结展示过程中，小组间互相学习，加深对无土栽培 知识和技术的了解。 任务 3 ：技术优化和拓展。 （1）通过无土栽培实践，学生对无土栽培的基质、工具提出改良建议。 （2）依据实践过程，学生提出优化无土栽培流程的建议。 >> 296 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 （3）拓展活动：教师引导学生对无土栽培技术的应用提出自己的建议，并开展 一次宣传活动，科普宣传无土栽培技术。 5. 学习评价 教师对学生在实践过程中的表现和实践成果进行综合评价，激励学生进一步优 化无土栽培流程，提升无土栽培技能。 八、反思提升 本单元基于学生在真实生活中经常遇到的种植问题，带领学生走入真实情境。 学生通过观察、采访，在对无土栽培技术的自主探究和劳动实践中，进行无土栽培 技术知识和技能的学习。本单元采用任务设置、活动实践的方式，使学生通过渐进 式学习，了解无土栽培流程，构建技术学科核心知识体系，在实践过程中完成知识 的学习。通过体验无土栽培的过程，学生在做中学、学中做，提高了实践和创新能 力，增强了流程优化意识，提升了团队合作和交流能力，很好地完成了课程单元教 学目标。更进一步，教师可以开发更多学生喜爱的无土栽培项目，准备多种多样的 无土栽培基质，引导学生寻找身边适合的无土栽培材料进行实验，不断积极创新， 种植更多种类的无土栽培植物，优化无土栽培流程，促进对无土栽培技术的学习、 掌握和运用。