5.17 设计我的种植园（教案）2025-2026学年六年级信息科技全一册人教版

该小学信息科技教学设计聚焦智能种植园控制系统设计，整合系统分解、闭环控制等核心概念。通过回顾智能大棚子系统原理导入，引导学生化身“农业工程师”完成设计任务，借助任务分析表、示意图模板等支架，系统规划子系统、设备及工作流程。 以项目式学习驱动，融合计算思维（分解湿度、光照等子系统，绘制闭环控制示意图）与数字化学习与创新（用表格、绘图工具呈现方案）。小组合作设计方案、发布会互评，提升系统规划与创新能力，为教师提供清晰教学支架，高效落实核心素养培养。

5.17 设计我的种植园 教学设计学科 信息科技 年级 六年级 教学内容 课 题 17 设计我的种植园 课 型 新授课 课时 1课时 教材分析 本课是“智能系统初体验”单元的收官之作与综合实践课，标志着学生从理解系统原理迈向自主设计系统的关键跨越。教材以“设计我的种植园”这一真实、开放的项目任务驱动，引导学生综合运用前几课所学的“系统分解”、“模块组装”及“闭环控制”等核心概念，完成一个小型控制系统的完整设计。课程内容不仅强调技术实现的逻辑（硬件组成、工作流程、示意图绘制），更注重规划设计中的统筹思维与创新意识，是实现核心素养综合培养的重要载体。 学情分析 通过前两节课的学习，六年级学生已经理解了智能种植大棚的基本原理、子系统构成和闭环控制概念。他们具备了初步的系统分析能力，但将所学知识整合并应用于一个全新的、自定义的项目设计中，仍面临挑战。学生在此阶段抽象逻辑思维与具象动手实践需求并存，因此，教学需要通过清晰的任务支架（如表格、示意图模板）和的小组协作，引导他们经历从规划、设计到表达的完整过程，成功将抽象知识转化为具体方案，获得创造性的学习体验。 学科核心素养目标 1.信息意识 能根据具体的种植需求和环境条件，合理规划种植园所需的传感器与控制设备，意识到精准的数据采集与控制是实现系统智能化的基础。 2. 计算思维 能运用系统分解的思维，将一个完整的种植园控制系统分解为湿度、光照、温度等子系统，并明确其功能与协作关系。 能使用“输入-计算-输出”模型，规范地绘制子系统工作过程示意图，清晰地表达闭环控制逻辑。 3. 数字化学习与创新 能利用表格、示意图等数字化工具，系统地规划和表达自己的设计方案。 能在小组协作中，融合集体智慧，设计出具有创新性的个性化种植园方案。 4. 信息社会责任 在设计中考虑系统的稳定性和可靠性，初步形成对技术方案负责的态度。 教学重点 完成小型种植园控制系统的整体功能设计，包括确定子系统、硬件组成和工作过程。 教学难点 规范、清晰地绘制主要子系统的工作过程示意图，准确表达闭环控制的逻辑。 教学方法 情境教学法、互动探究法、案例分析法 教 学 过 程 教学活动 教师活动 学生活动 设计意图 (一) 导入新课：回顾旧知，明确任务（5分钟） 1.提问引导回顾：“智能种植大棚一般包含哪些子系统？（如土壤湿度、光照、温度控制系统）它们是如何工作的？” 2.引出项目任务：“今天，我们将化身‘农业工程师’，以小组为单位，为我们自己‘设计我的种植园’！” 回顾旧知，回答问题。 明确本节课的综合实践任务，激发创作欲望。 通过回顾建立新旧知识联系，通过发布具有挑战性的设计任务，激发学生的学习动机和主体性。 (二) 新知探究：规划设计我的种植园（30分钟） 规划阶段：明确系统构成 1.发放“任务分析表”，引导学生以小组为单位，分步讨论并填写： 2.搭建环境：种植园设在哪儿？（阳台、教室角落等） 3.子系统与功能：需要哪些子系统？（湿度、光照、温度等）各自功能是什么？ 主要设备：每个子系统需要哪些传感器和执行设备？ 工作过程：用文字简单描述整个系统是如何协同工作的。 巡视指导，参与小组讨论，提供思路点拨。 设计阶段：聚焦植物与闭环逻辑 1.引导选择植物：“你们想种什么？（西红柿、向日葵…）它喜欢什么样的环境？” 2.讲解示意图绘制：以“土壤湿度控制”为例，在黑板上示范绘制工作过程示意图，强调三个核心部分： 输入：阈值（如湿度<60%） 计算：比较判断（传感器数据 < 阈值？） 输出：设备状态（喷灌器喷水） 3.强调反馈：补充箭头，明确此为“闭环控制”。 4.要求学生为本组设计的另外两个子系统绘制示意图。 小组合作，结合生活经验和已有知识，讨论并完成“任务分析表”的填写。 就设计中的困惑进行组内或组间交流。 查阅植物种植资料，确定本组种植的植物及其对环境的具体要求。 观看教师示范，理解示意图绘制规范。 小组合作，完成另外两个子系统（光照、温度）工作过程示意图的绘制。 使用表格作为思维支架，帮助学生系统、有序地完成项目规划，培养其统筹规划的意识和能力。 将植物特性融入设计，让项目更真实、更具人文情怀。 通过示范与练习，突破“示意图绘制”这一难点，将内在的逻辑思维外化为规范的表达。 (三) 成果展示与交流（10分钟） 1. 组织“种植园设计方案发布会”，邀请小组上台展示。 2.引导听众从“设计创新性”、“系统完整性”、“示意图规范性”等角度进行评价。 小组代表展示本组的“任务分析表”和“工作过程示意图”，阐述设计理念。 他组学生认真倾听，并提出赞赏或改进建议。 提供展示平台，提升学生的表达与沟通能力。 通过互评，促进学生相互学习，深化对系统设计要点的理解。 (四) 课堂小结（5分钟） 1.引导学生总结：一个完整的控制系统设计需要经历哪些步骤？（明确需求→规划系统→详细设计→表达呈现） 2.强调核心思想：复杂系统可以通过分解和模块化的方式变得清晰、可控。 跟随教师回顾整个设计流程，分享本节课的收获。 梳理项目化学习的流程与方法，帮助学生形成解决复杂问题的策略性思维。 板书 第17课 设计我的种植园 一、规划设计四步走 1. 定环境：阳台、教室... 2. 定系统：子系统（湿度/光照/温度） → 功能 → 设备 3. 定植物：喜湿？喜光？喜温？ 4. 绘流程：输入(阈值) → 计算(判断) → 输出(设备动作) → [反馈] 二、核心思想 复杂系统 → 分解为子系统 → 模块化设计 作业设计 1.基础性作业（必做）：完善并润色本组的《我的种植园设计方案》，包括最终的“任务分析表”和三张“工作过程示意图”，使其成为一份完整的设计报告。 2.拓展性作业（选做）：利用身边的简易材料（如纸盒、橡皮泥、LED灯、小电机等），尝试制作一个种植园控制系统的实物模型或动态演示原型。 教学评价 评价维度 评价内容 评价方式 参与度 1. 能主动参与小组方案的设计、讨论与分工协作； 2. 积极为本组的设计方案贡献创意，并参与示意图的绘制。 教师观察记录、小组互评 知识掌握 1. 能正确完成种植园控制系统的整体规划，明确其子系统组成及功能； 2. 能规范绘制至少一个子系统的工作过程示意图，并准确体现“闭环控制”逻辑。 设计方案（任务分析表）、示意图评价 数字化能力 1. 能利用数字化工具（如文档、绘图软件）规范地整理和呈现设计方案； 2. 能使用清晰的逻辑和语言，向全班展示和讲解本组的设计成果。 数字化设计方案文档、小组展示表达 社会责任 1. 能在设计中考虑系统的实用性、稳定性及可能产生的（如节水节电）效益； 2. 能对他人的设计方案进行客观评价，并提出有建设性的改进意见。 设计方案合理性评估、互评记录 教学反思 本节课以项目式学习贯穿始终，学生表现出极高的参与热情和创造力。通过“任务分析表”和“示意图绘制”两个核心支架，有效帮助学生将抽象的系统设计思维转化为具象、可操作的设计方案，成功突破了教学难点。 大部分小组能设计出结构合理、考虑周全的方案，并在示意图中准确体现出闭环控制思想。然而，在巡视指导中发现，部分学生在“计算”部分的表述上仍不够精确（例如，未能清晰写出判断条件）。在今后的教学中，可以在此处提供更多样的句式模板（如“如果…那么…”）进行支撑。 此外，小组间的设计水平存在差异，后续可以考虑建立“资源库”，为需要帮助的小组提供一些典型子系统的参考案例，以实现全体学生的共同成长。总体而言，本节课较好地达成了综合应用与创新培养的教学目标。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 $