16. 智能种植初探秘（教学设计）-六年级信息科技全一册同步备课系列（人教版2024）

学科

信息科技

年级

6年级

备课时间

主备人

教案持有教师

备课组

成员

教学内容

课  题

16.智能种植初探秘

课   型

新授课

课时

第 1课时

课程标

准要求

通过观察身边的真实案例，了解一个大的系统可以分解为几个小的系统，一个系统也可以划分出功能相对独立的多个模块。

学科核心素养目标

信息意识：通过了解智能种植大棚的功能与应用，感受现代信息技术（传感器、计算机、网络）对传统农业的革新，认识到控制系统在提高生产效率和质量中的重要作用，增强对智能农业的关注和兴趣。
计算思维：能分析并描述智能种植大棚这一复杂控制系统的基本工作过程（数据采集、传输、处理、执行）；能将智能种植大棚分解为土壤湿度控制、光照控制、温度控制等主要子系统，并描述其功能；能识别大棚中的自动控制和闭环控制过程，理解反馈的作用。
数字化学习与创新：能利用网络检索资料，了解影响植物生长的环境因素和智能种植的体现；通过小组合作，分析并列举智能种植大棚的子系统及其功能，完成分析表；能利用数字工具展示小组学习成果。
信息社会责任：通过探讨智能种植技术，体会科技发展对农业生产、粮食安全乃至社会发展的积极影响，初步形成利用科技解决实际问题的意识和社会责任感。

教学重点

1.理解智能种植大棚是一个基于现代科技的复杂农业控制系统。
2.能将智能种植大棚分解为多个主要子系统，并描述其功能。
3.能识别大棚中哪些工作由控制系统自动完成，并分析其中的闭环控制过程。

教学难点

1.从具体设备抽象到“子系统”的概念，理解子系统间的协同工作。
2.理解“智能”体现在数据的实时监测、自动决策与调控上。
 

3.区分自动控制与闭环控制，并能结合具体子系统描述其闭环工作过程。

教学方法

资料检索法、案例分析法、小组合作探究法、图示法

教  学  过 程

教学活动

教师活动

学生活动

教学意图

环节1

导入新课

1. 展示对比：展示智能种植大棚的视频。
   2.提问引导：
   传统的农业种植主要依靠什么？

现代智能种植大棚靠什么来管理作物生长环境？
3.引出课题：这种能自动监测和调节环境的大棚，就是智能种植大棚。

1.观看视频，对比传统与智能种植方式的差异。
2.思考并回答：传统靠农民经验，智能大棚靠各种设备和自动控制。
 

通过视觉对比，激发学生对现代农业科技的兴趣和好奇心，自然引出本课核心研究对象——智能种植大棚。

环节2

了解智能种植大棚 

1.布置检索任务：引导学生利用网络或资料，小组合作回答：
(1)影响植物生长的主要环境因素有哪些？
(2)智能种植大棚的“智能”体现在哪些方面？
2.组织交流与总结：
(1)总结植物生长关键因素：光照、温度、水分、空气、土壤。
(2)总结“智能”体现：
a.实时监测：通过各类传感器（温湿度、光照、土壤水分等）采集数据。
b.数据传输与处理：数据通过网络传至云平台或计算机，利用大数据、AI进行分析决策。
c.自动调控：基于分析结果，自动控制遮阳网、通风窗、灌溉系统等设备，优化环境。
3.归纳总结：智能种植大

1.小组合作，利用平板或计算机搜索资料，讨论并记录答案。
2.小组代表分享探究结果：光照、温度、水、空气、土壤等；“智能”体现在自动监测、自动分析、自动控制。
3.聆听教师总结，理解智能种植大棚的核心概念和工作原理。

通过自主探究和资料检索，培养学生信息获取和整理能力。引导学生从具体技术应用（传感器、大数据）中抽象出“智能”的本质——数据驱动的自动决策与控制。

棚是一种基于现代科技的农业控制系统，通过传感器、计算机、网络、执行设备等，实现对土壤湿度、光照、温度等环境的实时监测与智能调控，从而提高农作物产量和质量。

环节3

找出智能种植大棚中的主要子系统

1.展示智能种植大棚组成示意图（包含遮阳网、加湿器、加热器、各类传感器等）。
2.提问：这个复杂的大棚系统，为了实现“智能种植”的总目标，可以分解为哪些功能相对独立的部分（子系统）？
3.提供“智能种植大棚中部分子系统及其功能分析表”模板，引导小组根据示意图和已有知识，讨论并填写至少3个子系统及其功能。
4.小组分享成果，教师引导补充和完善。可能的子系统包括：
(1)土壤湿度控制系统：检测土壤湿度，控制灌溉。
(2)光照控制系统：检测光照强度，控制遮阳/补光。
(3)温度控制系统：检测环境温度，控制加热/通风。
(4)二氧化碳控制系统：检测CO2浓度，控制通风或补充。
(5)通风控制系统等。
5.强调设备组成：一个智

1.观察智能种植大棚示意图，识别图中的各种设备。
2.小组讨论，基于功能将大棚分解为几个部分。
3.合作完成分析表，填写子系统名称和主要功能。
4.小组代表汇报，聆听其他小组和教师的补充。
5.理解大棚的核心硬件组成。

应用第14课“复杂系统可分解”的思想，对智能种植大棚这一具体案例进行系统分解。通过填表活动，将抽象的系统思想具体化，培养学生分析复杂系统的能力。