《植物生长日志—数据采集》（教学设计）-2025-2026学年五年级下册信息技术清华版（贵州）

《植物生长日志—数据采集》教案-2025-2026学年清华版（贵州）（新教材）小学信息技术五年级下册 1、 教材分析 本节课是2026年春季清华版（贵州）小学信息技术五年级下册第二单元《物联网浇花器——基于网络的远程控制系统》的第二课时，承接上节课《智能种植项目设计——信息的发送与接收》，聚焦物联网项目的核心环节——数据采集，是连接系统设计与实际应用的关键课时。教材以“植物生长日志”为载体，将抽象的“数据采集”概念具象化为“记录植物生长数据、环境数据”，贴合五年级学生认知水平，体现新教材“生活化、项目化、实践化”的编写特点。 教材内容逻辑清晰、层层递进：首先通过展示植物生长日志案例，引出“数据采集”的概念及意义；接着讲解植物生长数据（高度、叶片数量）、环境数据（土壤湿度、温度、光照）的采集工具与方法，重点关联上节课的传感器知识；然后指导学生设计植物生长日志记录表，明确记录规范；最后布置实践任务，让学生分组完成模拟数据采集与日志记录，为后续物联网浇花器的数据应用、数据分析奠定基础。本节课既是对传感器功能的深化应用，也是培养学生数据意识、严谨记录习惯的重要载体，在单元教学中起到承上启下的核心作用，助力学生形成“设计—采集—分析—应用”的完整物联网项目思维。 2、 学情分析 五年级学生已具备以下学习基础：知识层面，上节课掌握了智能种植系统的信息收发原理，认识了土壤湿度、光敏等传感器，了解传感器可采集环境数据；生活层面，有观察植物生长的经验（如种植豆芽、多肉），会用尺子测量长度、用手机拍照记录；能力层面，具备初步的表格填写、数据整理能力，能完成简单的小组分工合作，对动手实践类任务兴趣浓厚。 同时，学生存在以下学习难点：对“数据采集的准确性、规范性”重视不足，容易出现测量误差、记录不完整的问题；难以区分“植物生长数据”与“环境数据”的不同用途，不清楚数据采集对智能种植的意义；设计记录表时，容易遗漏关键数据项，或表格逻辑混乱；部分学生对传感器采集数据的原理理解不深，难以将传感器与数据采集建立关联。此外，学生好奇心强，乐于动手测量、记录和分享观察结果，适合采用“案例感知—方法学习—设计制作—实践记录—展示评价”的教学模式，引导学生在实践中掌握数据采集方法，培养严谨的科学态度。 3、 核心素养目标 依据《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》及清华版（贵州）新教材要求，结合五年级学生学情，制定以下核心素养目标： 1. 信息意识：理解数据采集的概念及在智能种植中的重要性，能识别植物生长日志中的两类核心数据（生长数据、环境数据）；能主动关注数据的准确性、完整性，形成“数据是智能决策基础”的意识。 2. 计算思维：能区分不同类型数据的采集工具（人工工具、传感器），掌握基本的数据采集方法；能设计规范的植物生长日志记录表，梳理数据记录逻辑；能对采集的简单数据进行整理、对比，初步形成数据整理与分析思维。 3. 数字化学习与创新：能借助教材案例、测量工具自主探究数据采集方法；能小组合作完成植物生长日志记录表的设计与模拟数据采集任务；能尝试优化记录表设计，提升数据记录的便捷性与规范性。 4. 信息社会责任：在数据采集与记录过程中，培养严谨、细致、实事求是的科学态度；体会数据采集对智能农业、科学种植的价值，树立用数据支撑决策的意识；养成爱护植物、尊重科学规律的良好品质。 4、 教学重难点 1. 教学重点：理解数据采集的概念及意义；掌握植物生长数据与环境数据的采集工具和方法；能设计规范的植物生长日志记录表。 1. 教学难点：理解传感器采集数据的原理及与人工采集的区别；能结合植物生长需求，设计全面、简洁、实用的记录表；养成准确、规范记录数据的严谨习惯。 5、 教学过程 （1） 复习旧知，情境导入（教材内容关联：上节课知识回顾、植物生长日志案例引入） 1. 复习旧知：师提问，快速回顾上节课核心知识，师生互动： 师：“上节课我们设计了智能种植系统，谁还记得系统里的传感器有什么作用？” 生1：“传感器能感知土壤湿度、光照！” 生2：“传感器能把信息发送给控制器！” 师：“非常好！传感器感知的‘土壤湿度、光照’，还有我们看到的‘植物长高了、长新叶子了’，这些都是数据。传感器感知信息的过程，就是在采集数据。今天我们就一起学习如何采集植物生长数据，制作《植物生长日志》。” 2. 情境导入：教师展示两份材料——一份是杂乱的植物观察文字（“今天植物好像长高了，土有点干”），一份是规范的《植物生长日志》记录表（含日期、植物高度、叶片数量、土壤湿度、光照、备注），提问：“同学们，对比这两份记录，哪一份能让我们清楚地看到植物的生长变化？为什么？” 3. 师生互动 生1：“第二份记录表更清楚！有数字，还有日期！” 生2：“第二份记录了土壤干湿度，能知道植物生长的环境！” 师：“大家观察得很仔细！杂乱的文字记录模糊、不全面，而规范的生长日志能准确、完整地记录植物生长和环境数据，帮助我们了解植物生长规律，还能为智能种植系统提供数据参考。今天我们就来学习如何科学采集数据、制作规范的植物生长日志！” 4. 揭示课题：板书课题《植物生长日志——数据采集》，明确本节课核心任务：“掌握数据采集方法，设计并完成植物生长日志记录。” 5. 设计意图：通过复习上节课传感器知识，自然衔接本节课数据采集内容，形成知识连贯性；通过对比“杂乱记录”与“规范日志”，让学生直观感受数据采集与规范记录的重要性，激发学习兴趣，明确学习目标。 （2） 新知探究，学习方法（教材内容关联：数据采集概念、数据类型、采集工具与方法） 1. 认识数据采集（教材概念讲解） 1. 师：“首先，我们来明确什么是数据采集。教材里告诉我们：数据采集就是‘通过各种工具和方法，收集与研究对象相关的信息和数据的过程’。简单来说，就是‘把我们需要的信息，用数字、文字记录下来’。” 1. 师：“在植物生长日志中，我们需要采集哪些数据呢？这些数据有什么用？”引导学生结合生活经验发言。 2. 分类学习：两类核心数据及采集方法（教材核心知识点拆解） 教师结合教材插图（植物生长测量图、传感器采集数据图），分两类讲解，师生互动梳理： （1） 植物生长数据——记录植物本身的变化 1. 师：“第一类是生长数据，就是植物‘自己的变化’，能直接看到、摸到。谁能说说，我们可以记录植物的哪些生长数据？” 1. 师生互动 生1：“植物的高度！” 生2：“叶子的数量、颜色！” 生3：“有没有开花、结果！” 1. 师：“总结得很全面！核心生长数据有：植物高度、叶片数量、叶片颜色、生长状态。我们用什么工具采集这些数据呢？” 1. 生：“尺子、笔记本、笔、手机（拍照）！” 1. 师：“对！这类数据主要靠人工采集，测量时要注意：尺子要垂直测量，读数要准确；叶片数量要数清楚，颜色要如实描述，不能随便修改数据！” （2） 植物环境数据——记录植物生长的外界条件 1. 师：“第二类是环境数据，就是植物生长的‘外界条件’，影响植物长得好不好。结合上节课学的传感器，谁能说说，需要采集哪些环境数据？” 1. 师生互动 生1：“土壤湿度！传感器能测！” 生2：“温度、光照！” 生3：“天气情况！晴天、阴天、下雨！” 1. 师：“太棒了！核心环境数据有：土壤湿度、环境温度、光照强度、天气情况。采集方法分两种：① 人工采集：用温度计测温度、肉眼观察天气；② 传感器采集：土壤湿度传感器测湿度、光敏传感器测光照，传感器能把数据自动传给控制器，比人工更精准、实时！” 1. 板书对比表（师生共同填写）： 数据类型 核心数据项 采集工具/方法 特点 生长数据 高度、叶片数量、颜色 尺子、笔、手机（人工） 直观、需手动测量 环境数据 土壤湿度、温度、光照、天气 温度计、肉眼（人工）；传感器（自动） 影响生长、传感器更精准 1. 设计意图：结合教材内容，将数据分为“生长数据”和“环境数据”，分类讲解清晰易懂，贴合五年级学生认知；通过师生互动，引导学生自主梳理数据项与采集方法，培养自主探究能力；用对比表总结，强化记忆，突破“区分两类数据”的重点；关联上节课传感器知识，深化知识连贯性，解决“传感器采集数据原理”的难点。 3. 数据采集的核心原则（教材注意事项讲解） 1. 师：“教材里强调，数据采集有三个重要原则，大家一定要记住，这是做好生长日志的关键！我们一起来读一读、理解一下：” 1. 师生共读并互动解读： ① 真实性：数据要如实记录，不能编造、修改，植物长高1厘米就写1厘米，土干就写干，这是科学的基础！ 师：“如果随便编数据，会有什么后果？” 生：“就不知道植物真正的生长情况了！” ② 准确性：测量要精准，读数要仔细，比如尺子读数要平视，不能看错数字；传感器数据要及时记录，避免误差！ ③ 完整性：每次记录要包含所有核心数据项，不能漏项，比如只写高度，不写土壤湿度，就没法分析环境对生长的影响！ 1. 师：“这三个原则缺一不可，希望大家都能做严谨的‘小小数据记录员’！” 1. 设计意图：结合教材注意事项，提炼核心原则，用通俗语言解读，让学生理解“为什么要这样做”，培养严谨的科学态度；通过互动提问，强化对“真实性”的认知，落实“信息社会责任”素养目标。 （3） 设计制作，实践体验（教材内容关联：植物生长日志记录表设计、模拟数据采集任务） 1. 学习教材记录表案例 师：“了解了数据类型和采集原则，接下来我们要设计自己的植物生长日志记录表。先看看教材里给我们的模板（展示教材记录表），它包含了哪些部分？” 师生互动梳理：标题、记录日期、植物名称、生长数据区、环境数据区、备注区。 师：“备注区可以写什么？” 生：“浇水了、施肥了、有没有病虫害！” 师：“对！备注区记录特殊情况，帮助我们更全面分析植物生长。” 2. 小组合作：设计记录表（4人一组，分工：设计师、记录员、检查员、发言人） 1. 师：“现在请小组合作，设计一份属于自己的植物生长日志记录表。要求：① 包含所有核心数据项；② 表格清晰、简洁，方便填写；③ 可以加上自己喜欢的装饰（简单边框、小图案），但不能影响记录。” 1. 教师巡视指导，针对小组疑问互动解答： 1. 小组1提问：“我们想加‘浇水情况’，可以吗？” 1. 师：“当然可以！可以放在备注区，也可以单独加一列，贴合种植需求。” 1. 小组2提问：“表格里的‘光照’怎么写？” 1. 师：“可以用‘强、中、弱’描述，也可以用传感器数值（如1000lux），人工记录用‘强中弱’更方便。” 3. 典型记录表展示与点评 小组发言人展示设计成果，示例（学生设计）： 向日葵生长日志 植物名称：向日葵 记录人：第1小组 日期 植物高度（cm） 叶片数量（片） 叶片颜色 土壤湿度（干/湿） 光照（强/中/弱） 天气 备注 2026.05.05 12 6 绿色 湿 强 晴天 早上浇水 师生点评： 1. 师：“这份记录表有没有包含核心数据项？” 1. 生：“有！生长数据、环境数据都有！” 1. 师：“设计上有什么优点？” 1. 生1：“表格很清晰，还有标题和记录人！” 1. 生2：“备注区写了浇水情况，很详细！” 1. 师：“有没有可以优化的地方？” 1. 生：“可以把‘叶片颜色’的例子写上，比如‘浅绿、深绿、发黄’！” 1. 师：“建议很实用！设计记录表就是要兼顾全面性和便捷性，方便我们长期记录。” 4.模拟数据采集与记录 师：“现在我们来模拟一次数据采集。老师给每组发一盆仿真植物（或真实绿植）、尺子、温度计，请大家分组合作，测量并填写今天的生长日志，注意遵守‘真实、准确、完整’的原则！” 学生分组实践，教师巡视，纠正不规范操作（如尺子倾斜测量、漏记数据），互动指导： 1. 师：“你们组的植物高度测的是多少？怎么测的？” 1. 生：“15厘米，尺子垂直放在花盆土面，到植物顶端！” 1. 师：“非常标准！土壤湿度怎么判断的？” 1. 生：“用手摸了土，有点湿，写‘湿’！” 设计意图：严格依托教材记录表模板，让设计环节有据可依；小组合作设计，培养协作能力与创新思维；展示点评环节，通过师生、生生互动，优化设计方案；模拟采集实践，让学生动手操作，掌握采集方法，落实“数字化学习与创新”素养目标，突破教学难点。 （四）巩固拓展，延伸应用（教材内容关联：拓展思考、长期记录任务布置） 1.基础巩固：快速答题 师出示题目，学生举手作答，强化核心知识点： 1. ① 以下属于植物生长数据的是（ ）A. 土壤湿度 B. 叶片数量 C. 温度 答案：B 1. ② 数据采集的原则不包括（ ）A. 真实性 B. 随意性 C. 准确性 答案：B 1. ③ 传感器适合采集哪类数据（ ）A. 生长高度 B. 叶片颜色 C. 土壤湿度 答案：C 2.拓展思考（教材问题延伸） 师：“教材里有一个思考问题：‘长期记录植物生长日志，对我们照顾植物、设计智能种植系统有什么帮助？’大家独立思考后，和同桌讨论。” 师生互动： 1. 生1：“能知道植物什么时候需要浇水、晒太阳！” 1. 生2：“能看到植物长得好不好，有没有生病！” 1. 生3：“能给智能种植系统提供数据，比如土壤湿度低于多少就浇水！” 1. 师：“大家思考得非常深入！长期数据记录，既能帮我们掌握植物生长规律，科学照顾植物，还能为智能种植系统的参数设置提供真实依据，让系统更智能、更实用！” 3.长期实践任务布置 师：“今天我们学会了数据采集和记录表设计，接下来请大家完成一项长期任务：每人种植一盆小植物（绿豆、多肉、向日葵等），每周采集2次数据，填写生长日志，持续记录1个月。下次课我们会分享大家的生长日志，看看谁的记录最规范、最完整！” 强调：记录时可以结合手机拍照，贴在日志旁边，让记录更直观；遇到问题可以请教老师、家长，或查阅资料。 设计意图：基础巩固题快速检测新知掌握情况；拓展思考依托教材问题，引导学生联系智能种植项目，理解数据采集的实际价值；长期实践任务，将课堂学习延伸到课外，培养长期观察、持续记录的习惯，落实核心素养目标。 （五）课堂小结，梳理提升 1.师生共同梳理：师引导学生回顾本节课核心内容，互动问答： 师：“今天我们学习了什么核心知识？” 生：“植物生长日志的数据采集！” 师：“植物生长日志要采集哪两类数据？” 生：“生长数据和环境数据！” 师：“数据采集的三个原则是什么？” 生：“真实性、准确性、完整性！” 师：“我们还学会了什么技能？” 生：“设计植物生长日志记录表，采集和记录数据！” 2. 素养总结：师总结：“今天我们不仅掌握了数据采集的方法和记录表设计技巧，更重要的是养成了真实、准确、完整记录数据的严谨科学态度。数据是科学的基础，也是智能技术的核心。希望大家课后认真完成长期记录任务，用数据见证植物的生长，用严谨的态度对待每一次观察和记录，做爱科学、善观察、会记录的信息科技小达人！” 3. 布置作业：① 完善小组设计的记录表，抄写到笔记本上；② 准备种植材料，开始种植自己的小植物，熟悉采集工具的使用。 2 学科网（北京）股份有限公司 $