第16课 智能种植初探密（教学课件）信息科技人教版（2024）六年级全一册

义务教育信息科技（2024）六年级　　　　　　　　　　 第1课时 第五单元　智能种植有方法 六年级下册 第16课 智能种植初探秘 1 单元导入 随着农业智能化技术的发展，很多种植大棚利用控制系统监控农作物的生长环境，使种植越来越智能，我们把这种大棚称为智能种植大棚。 2 单元导入 智能种植大棚利用土壤湿度、光照、温度等传感器采集农作物的生长环境数据，并通过计算机分析处理数据，然后根据分析结果对各项环境指标进行调节，为农作物提供一个适宜的生长环境，保证农作物的质量和产量。 3 1 2 进一步学会将功能复杂的控制系统进行分解。 能描述主要子系统的功能。 学习目标 3 通过小组学习和数字资源的利用，提升数字化学 习与创新能力。 4 第16课　智能种植初探秘 智能种植大棚是一种基于现代科技的农业控制系统，以智能化的方式帮助农民提高大棚生产效率，提高农作物的产量和质量。 5 第16课　智能种植初探秘 这种控制系统通过多种传感器、计算机、网络、监控装置以及其他设备，对大棚中的土壤湿度、光照、温度等进行实时监测调控，实现农作物的智能化种植。 6 第16课 课堂导入 小智的叔叔是北方的一家蔬菜种植户，他建一个智能种植大棚，即使是寒冷的冬天，他的大棚也能生产出新鲜蔬菜上市销售。 我很好奇，智能种植大棚是怎样调节植物生长所需要的环境的呢？ 问题情境 学习活动 一 了解智能种植大棚的相关知识 三 分析智能种植大棚中的自动控制和闭环控制 二 找出智能种植大棚中的主要子系统 第16课 学习活动 8 一、了解智能种植大棚的相关知识 智能种植大棚是一种控制系统。它用传感器、计算机、网络以及其他设备，对大棚温度、湿度、光照等进行监控调节，让植物获得适宜的生长环境。 植物的生长主要需要哪些因素呢？种植大棚有多智能呢？它的智能化主要用到哪些设备呢？ 第16课 学习活动 我们一起去了解智能种植大棚里更多的秘密吧！ 9 一、了解智能种植大棚的相关知识 第16课 学习活动 1．查阅资料，了解影响植物生长的环境因素有哪些。 以“大棚种植的条件”为关键字，上网查阅资料。 我就知道水、土、阳光。 一、了解智能种植大棚的相关知识 第16课 学习活动 2．查阅资料，了解智能种植大棚的“智能”体现在哪些方面。 上网查一查，智能种植大棚的“智能”体现在哪里？大家还希望它具有哪些智能？都来说一说吧！ 一、了解智能种植大棚的相关知识 第16课 学习活动 智能种植大棚配备了智能的控制系统，可以自动监控和调节空气、水分和光照等，能够相对恒定地控制大棚内的环境，让它们符合植物生长的需求。 自动控制技术 自动控制技术，一般是反馈控制，是指利用传感器检测数据，计算机通过分析和处理，自动执行控制过程。 物联网技术 物联网通过信息传感设备将任何物体与网络相连，实现无论在哪里，都可以实时查看数据与远程控制。 人工智能技术 人工智能技术通常是利用计算机采集的历史数据，通过分析处理获得最适合当前场景的算法，然后用于控制系统。 智能控制系统除了自动控制以外，往往还和物联网和人工智能技术相结合。 第16课 学习活动 一、了解智能种植大棚的相关知识 13 自动灌溉系统 远程实时监控系统 植物疾病监控系统 下面是种植大棚控制系统中的一些智能应用。 技术：自动控制系统。 好处：无需人为干预，提高效率减少人力成本。 技术：物联网技术。 好处：实时监控环境数据，不受地域影响。 技术：人工智能技术。 好处：预测植物虫害，及时采取措施，提高产量。 第16课 学习活动 一、了解智能种植大棚的相关知识 14 电气设备 用来改变种植环境的设备，如照明系统、风机系统、灌溉系统、其他辅助设备等。 进一步了解智能种植大棚的三种主要设备。 计算机 接收数据后，根据收集的数据情况进行分析判断，然后用来控制相应的系统。 传感器 用来监测大棚内的环境要素信息，如土壤湿度传感器、温度传感器、光照传感器等。 第16课 学习活动 二、找出智能种植大棚中的主要子系统 15 第16课 学习活动 一起找找这里面有哪些子系统。 二、找出智能种植大棚中的主要子系统 智能种植大棚可以根据要实现的功能，划分为右图所示的几个子系统。 第16课 学习活动 子系统 子系统组成 智能种植大棚 光照： 系统 温度： 系统 土壤湿度： 系统 其他： 系统 二、找出智能种植大棚中的主要子系统 17 智能种植大棚中比较典型的子系统是土壤湿度控制系统、光照控制系统和温度控制系统，它们对环境调节至关重要。 第16课 学习活动 二、找出智能种植大棚中的主要子系统 18 子系统名称 子系统的功能 土壤湿度控制系统 检测土壤的湿度是否符合植物生长的需求，不符合就“命令”喷灌设备进行浇水 温度控制系统 检测大棚内温度是否符合植物生长的需求，不符合就“命令”供暖设备进行升温 光照控制系统 检测大棚内的光照强度是否符合植物生长的需求，不符合就“命令”补光设备进行补光 病虫害控制系统 检测大棚内病虫害情况，如果情况严重，就“命令”杀虫设备进行工作 第16课 学习活动 用表格来总结一下你找到的子系统吧！ 二、找出智能种植大棚中的主要子系统 1．在智能种植大棚中，哪些工作不需要人工干预，由控制系统自动完成？请选择一个案例，简单描述它自动控制的过程。 第16课 学习活动 三、分析智能种植大棚中的自动控制和闭环控制 大棚工作人员说，他只要打开电源开关，很多设备就能自动工作。比如：能自动浇水，土壤湿到一定程度，会自动停止浇水；当大棚内温度很低时，取暖设备会自动启动，慢慢升温；当发现有的植物有害虫时，会自动报警…… 20 第16课 学习活动 2．属于闭环控制的子系统是哪几个？请选择其中2个子系统，简单描述它们的工作过程、用到的传感器以及检测的数据。 土壤湿度控制系统、光照控制系统、温度控制系统会不断检测大棚的土壤湿度、光照、温度，并传到控制系统输入端（反馈），与阈值进行比较后，控制相应的电气设备改变环境（输出），周而复始…… 工作过程中存在反馈，是闭环控制的典型特征。 三、分析智能种植大棚中的自动控制和闭环控制 子系统名称 子系统工作过程 用到的传感器 采集的数据 第16课 学习活动 通过表格来总结一下吧。 土壤湿度控制系统 温度控制系统 检测土壤湿度，与阈值进行比较，大于阈值，停止浇水；小于阈值，开始浇水 检测大棚温度，与阈值进行比较，大于阈值，停止供暖；小于阈值，开始供暖 湿度传感器 土壤湿度 大棚温度 温度传感器 三、分析智能种植大棚中的自动控制和闭环控制 　　1．智能种植大棚由很多子系统构成，其中土壤湿度控制系统、光照控制系统和温度控制系统用来控制大棚种植环境状态的改变。 　　2．土壤湿度控制系统、光照控制系统、温度控制系统在工作过程中，能自动检测环境数据获得输入，经过计算产生输出，控制相应设备进行工作，因此属于自动控制。 　　3．土壤湿度控制系统、光照控制系统、温度控制系统在工作过程中存在反馈，产生新的输入，经过计算产生新的输出，因此属于闭环控制。 第16课 课堂总结 23 　　 1．智能种植大棚与计算机、网络、传感等技术密不可分，通过这些技 术的综合运用，实现了种植大棚内环境检测可视化、实时化等功能。小组讨 论交流，计算机和网络在智能种植大棚中所起的作用。 第16课 拓展与提升 24 第16课 拓展与提升 只要是智能化，就离不开计算机和网络。只有通过计算机和网络对大棚进行数字化管理，对数据进行采集、加工处理，并进行自动控制，才可以实时监控大棚的种植环境。种植大棚管理人员也才可以通过各种终端实时查看环境数据，根据数据进行决策。 智能化让种植越来越精准高效。另外，工作人员还可以远程种植、“云”种植，让种植变得更加方便。 这就是控制系统在农业领域的应用。 25 　　 2．每个小组选择一种展示方式（呈现任务单或结合演示文稿进行介绍，或播放视频等），在班上展示本小组的三个学习活动成果。 第16课 拓展与提升 你们会选择哪一种展示方式呢？ 我们小组每个人依次上讲台介绍。 我们小组写的是一份调研报告，是一个WPS文档。 下课啦！ $$