5.16 走进植物工厂（教学课件）科学人教鄂教版六年级上册

该小学科学课件聚焦植物工厂的立体化空间、人工光源等技术手段，自动化控制与科学管理，及农业种植技术发展阶段。课堂通过“植物工厂如何突破自然限制”情境问题导入，以传统农业到设施栽培再到植物工厂的技术脉络为学习支架，帮助学生构建知识体系。 其特色在于融合科学思维与探究实践，通过对比露地、设施、植物工厂的环境控制等差异的表格分析，小组讨论技术优势等活动，激发对智慧农业的兴趣。学生能提升分析归纳能力，教师可借助结构化流程与多样化活动，高效开展教学。

16.走进植物工程 六年级上册第五单元 人教鄂教版 1 目录 1 情境与问题 2 探究与发现 3 研讨与拓展 4 回顾与练习 5 总结与评价 科学观念：明确植物工厂利用立体化空间、人工光源、营养液自动灌溉等技术手段，为植物提供生长条件，突破自然条件限制。通过自动化控制和科学管理（如环境监测、智能调节）实现高效生产，认识其作为 “智慧农业” 的特点。 科学思维：通过对比植物工厂与传统农业、设施栽培的差异，分析归纳植物工厂的优势与技术原理，培养逻辑推理和归纳概括能力。结合植物工厂的技术应用，思考现代农业与科技的融合，提升科学思维的创新性与应用能力。 探究实践：参与 “植物工厂技术分析”“农业种植技术发展对比” 等探究活动，掌握通过资料分析、对比研究探究现代农业技术的方法，提升信息处理与探究能力。 态度责任：激发对现代农业科技的探究兴趣，保持对智慧农业发展的关注与好奇心，认识科技对农业发展的推动作用，增强对现代农业创新的认同感。 核心素养 1.情境与问题 学习任务 聚焦 植物工厂里有哪些不受自然条件限制的种植技术？它是怎样实现自动化控制和科学管理的？ 聚焦 2.探索与发现 学习任务 探索一：植物工厂里的种植技术 小组讨论： 1.图片中应用了怎样的技术？ 2.这些技术如何为植物生长创造条件？ 探索 “立体化利用空间” 可以在有限的面积内种植更多植物，提高空间利用率 探索 植物生长需要水、无机盐等营养物质，营养液是根据植物生长需求精准配制的，包含氮、磷、钾等多种必需元素。 通过管道自动灌溉，能持续、均匀地为植物提供充足且均衡的营养，满足其生长、发育、繁殖等生理过程的需求，同时避免了传统土壤种植中营养分布不均、浪费或不足的问题，让植物在营养供给上不受自然土壤肥力的限制。 “人工光源” 能为植物提供稳定的光照，不受自然天气、昼夜的影响，保证植物光合作用的持续进行，促进生长。 探索 植物进行光合作用需要二氧化碳，呼吸作用需要氧气。通风换气可以不断更新植物工厂内的空气，为植物创造成分适宜的生长环境。 探索 保持适宜温度能让植物的生理活动处于最佳状态：温度过低会抑制酶的活性，减慢代谢过程，影响生长；温度过高可能导致植物蒸腾过强、脱水，甚至灼伤。通过控制温度，植物工厂能让植物在不受外界季节、气候影响的情况下，始终处于利于生长的温度环境中，保证其生长速度、品质稳定，实现全年高效生产。 植物的生长、代谢（如光合作用、呼吸作用）都有其适宜的温度范围。 探索 交流总结：植物工厂种植技术有哪些优势？ 通过观察与比较，我发现： 植物工厂种植技术突破自然条件限制的表现，如不受季节、气候影响，空间利用率高等。 探索二：植物工厂的自动化控制与科学管理 探索 小组讨论： 植物工厂是怎样实现自动化控制和科学管理的？ 探索 探索 交流总结：植物工厂的自动化和科学性 通过观察交流，我发现： 管理人员可以随时通过手机、电脑等终端，对植物工厂的营养供给、温度、光照等条件实行远程状态监测和数据统计，还可以根据植物品种个性化设定灯光亮度、照明时间、营养添加、通风气流和水泵循环等参数，让种植系统自动保持最适宜植物生长的环境。 探索三：对比农业种植技术的发展 探索 阅读课本61页： 1.说说农业种植技术经历了怎样的发展阶段？ 2.用横线画出每种技术的主要特点。 3.对比分析每种技术的差异。 探索 对比维度 露地栽培 设施栽培（大棚） 植物工厂 种植环境 控制 完全依赖自然环境，无法主动调节温度、光照、湿度等 可一定程度控制温度、湿度，利用自然光照，通风性有限 全自动化精准控制温度、湿度、光照、二氧化碳、营养液等，环境高度稳定 生产效率 低，受季节、气候、病虫害影响大，单位面积产量有限 较高，可延长种植季、减少部分病虫害，单位面积产量优于露地 极高，立体化种植 + 精准环境控制，单位面积产量是露地的数倍甚至数十倍 受自然影响程度 极大，旱涝、极端温度、病虫害等直接影响产量 较小，可抵御部分恶劣天气，减少病虫害，但仍受自然光照、通风等限制 几乎不受自然影响，完全人工创造生长环境，实现全年无间断生产 种植周期 受季节限制，多为一年一熟或两熟 可实现一年多熟，延长种植周期 全年连续生产，种植周期极短 3.研讨与拓展 学习任务 研讨一： 研讨 植物工厂的技术如何改变农业生产？ 1.突破自然限制：彻底摆脱季节、气候、地域的约束，实现 “按需生产”。 2.提升生产效率：通过立体化种植、精准环境控制，提升农业生产的 “空间利用率” 和 “时间利用率”。 3.保障食品安全：无土栽培 + 无化学农药化肥，更健康、安全。 4.推动农业智能化：融合传感器、大数据、自动化控制等技术，降低人力成本与管理难度。 研讨二： 研讨 我们身边的农业还有哪些科技应用？ 无人机植保：利用无人机进行农药喷洒、作物巡检，效率是人工的数十倍，且喷洒更均匀，减少农药浪费。 研讨 我们身边的农业还有哪些科技应用？ 无土栽培：如家庭阳台的水培蔬菜、草莓种植，利用营养液代替土壤，清洁且高产。 研讨 基因育种技术：培育抗虫、抗病、高产的作物品种，提升农产品品质与产量。 智能温室：通过传感器实时监测，自动调节卷帘、通风、灌溉系统，实现精准管理。 4.回顾与学习 学习任务 回顾 1.植物工厂采用立体化利用空间、人工光源、营养液自动灌溉、通风换气、保持适宜温度等技术手段，为植物提供生长条件，突破自然条件限制。 2.植物工厂通过自动化控制（如控制中心监测调节）和科学管理（如精准数据监测、远程调节）实现高效生产。 3.农业种植技术经历了露地栽培、设施栽培（如大棚）到植物工厂的发展过程，植物工厂属于 “智慧农业”。 4.露地栽培受自然环境影响大；设施栽培可一定程度控制环境；植物工厂通过计算机和电子信息系统实现全自动化控制，生产高效且环保。 5.植物工厂不使用化学合成农药、化肥，是一种高产、健康的农业系统，体现了现代农业、生物科技和信息技术的融合。 一、选择题。 练习 1.植物工厂中，为植物提供光照的是（ ）。 A. 太阳光B. 人工光源C. 蜡烛光D. 以上都不是 2.植物工厂实现自动化控制主要依靠（ ）。 A. 人工手动调节B. 控制中心智能监测调节C. 完全依赖自然条件D. 简单机械控制 3.下列不属于植物工厂技术手段的是（ ）。 A. 立体化利用空间B. 营养液自动灌溉C. 露天自然种植D. 人工光源补光 4.与露地栽培相比，植物工厂（ ）。 A. 受自然环境影响大B. 生产效率低C. 空间利用率高D. 完全不需要管理 植物工厂属于（ ）农业。 A. 传统B. 设施C. 智慧D. 原始 C B B C C 二、填空题。 练习 1.植物工厂通过（ ）技术手段，突破了自然条件对植物种植的限制。 2.植物工厂的控制中心可以对（ ）、（ ）、光照等条件进行远程监测和调节。 3.农业种植技术发展经历了露地栽培、（ ）、植物工厂三个阶段。 4.植物工厂不使用化学合成的（ ）、（ ），是健康的农业系统。 5.植物工厂体现了（ ）、生物科技和信息技术的融合。 立体化空间、人工光源、营养液自动灌溉等（任选其一或多） 温度 现代农业 湿度 设施栽培（如大棚） 化肥 农药 三、综合题。 练习 1.结合生活实际，说说你还知道哪些现代农业科技应用 。 示例： 无人机植保，利用无人机喷洒农药，高效且精准； 智能温室，通过传感器和控制系统自动调节温室内环境； 无土栽培，不用土壤，用营养液种植植物，清洁且高产。 练习 2.从科技与农业融合的角度，谈谈植物工厂对未来农业发展的启示。 植物工厂体现了科技与农业的深度融合，启示我们未来农业发展要更多地依靠现代农业科技、生物科技和信息技术，朝着自动化、智能化、环保化、高效化的方向发展，通过科技手段突破自然限制，实现农业的可持续、高质量发展。 5.总结与评价 学习任务 总结 走进 植物工厂 自动化控制与科学管理 种植 技术 控制中心： 监测调节温度、湿度、光照等 科学管理： 精准数据、远程调节 [立体化利用空间] [人工光源] [营养液自动灌溉] [通风换气] [保持适宜温度] 露地栽培：受自然影响大 设施栽培：一定程度控制环境 植物工厂：智慧农业，全自动化控制 农业种植技术发展 科学态度 合作学习 评价 观察分析 作业 拓展（选择其一即可）： （1）“现代农业科技调查”： 调查当地农业中应用的科技手段，如智能大棚、无人机等，记录并分析其作用。 （2）“植物工厂创意设计”： 发挥想象，设计一个你心中未来的植物工厂，画出设计图并标注其特色技术。 感谢您的聆听 THANKS 人教鄂教版 33 $