《智能种植项目设计—信息的发送与接收》（教学设计）-2025-2026学年五年级下册信息技术清华版（贵州）

《智能种植项目设计—信息的发送与接收》教案-2025-2026学年清华版（贵州）（新）小学信息技术五年级下册 1、 教材分析 本节课选自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》，是单元核心起始课，承接前期物联网基础认知，开启智能种植项目设计的核心学习。教材以“物联网浇花器”为真实项目载体，聚焦信息的发送与接收核心知识点，将抽象的网络通信原理转化为学生可感知、可设计的智能种植场景，贴合五年级学生认知规律。 教材内容层层递进：先通过生活案例引入物联网信息传输的概念，再拆解智能种植系统中“传感器采集信息—网络传输信息—终端接收并执行指令”的完整流程，最后引导学生小组合作完成简易智能种植系统的信息收发设计，兼顾理论认知与实践应用。作为单元开篇，本节课为后续《植物生长日志——数据采集》及物联网浇花器搭建、调试等课程奠定核心逻辑基础，是培养学生物联网思维与项目设计能力的关键课时，契合新教材“项目驱动、素养导向、实践落地”的编写理念。 2、 学情分析 五年级学生已具备以下基础：知识层面，掌握计算机基础操作、网络基本概念（如Wi-Fi、数据传输），接触过简单传感器（如温度传感器），对“智能设备”（如智能音箱、远程监控摄像头）有生活认知；能力层面，具备初步的小组合作、问题探究能力，能完成简单的图文设计与逻辑梳理；思维层面，具象思维为主，抽象逻辑思维正在发展，对“物联网”“信息收发”等抽象概念的理解需依托实物案例与具象场景。 同时，学生存在以下学习难点：易将“网络浏览信息”与“物联网设备间信息收发”混淆，难以理解“传感器—网络—执行器”之间的信息传输逻辑；项目设计时，容易忽略信息收发的“双向性”（不仅是设备发送信息，也需接收指令）；对“信息传输的稳定性、准确性”等实际问题缺乏思考。此外，学生对智能种植项目兴趣浓厚，乐于动手实践和小组协作，适合采用“情境导入—案例拆解—合作设计—展示交流”的教学模式，激发学习主动性。 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：能识别智能种植系统中信息的来源（传感器）、传输方式（网络）、接收终端（控制器、手机），理解信息收发在物联网系统中的核心作用；能主动关注生活中物联网信息收发的应用案例，感受信息传输对生活的影响。 2. 计算思维：能拆解智能种植系统信息收发的基本流程（采集→传输→接收→执行），用流程图或文字梳理逻辑；能针对种植需求，设计简单的信息收发方案，初步形成“问题拆解—逻辑设计—方案优化”的思维习惯。 3. 数字化学习与创新：能借助教材案例、多媒体资源自主探究信息收发原理；能小组合作完成简易智能种植系统的信息收发设计，绘制设计图并说明设计思路；能尝试优化设计方案，提升信息收发的合理性。 4. 信息社会责任：了解物联网信息传输中的数据安全常识（如不随意连接陌生网络、保护设备数据）；在项目设计中，体会科技服务农业生产的价值，树立用信息技术解决生活实际问题的意识，培养严谨、协作的学习态度。 4、 教学重难点 1. 教学重点：理解智能种植系统中信息发送与接收的基本流程；掌握信息收发三要素（发送端、传输通道、接收端）；能设计简易智能种植系统的信息收发方案。 1. 教学难点：理解物联网设备间“双向信息收发”的逻辑（传感器发送数据、终端接收指令）；能结合植物生长需求，优化信息收发设计方案，兼顾实用性与稳定性。 5、 教学过程 （1） 情境导入，激发兴趣（教材内容关联：单元情境引入、物联网浇花器案例展示） 1. 情境呈现：教师播放短视频，内容为“农民伯伯远程用手机给大棚植物浇水、查看植物生长状态”，视频结尾定格在“物联网浇花器”实物图。提问：“同学们，视频里农民伯伯不用到大棚，就能给植物浇水、看到植物情况，这是怎么实现的呢？” 2. 师生互动 生1：“是用手机控制的！” 生2：“应该是连了网络，和我们家的智能摄像头一样！” 师：“大家观察得很仔细！这就是物联网技术的神奇之处。手机和浇花器之间、浇花器和植物传感器之间，都在不断地‘传递消息’，也就是我们今天要学习的‘信息的发送与接收’。” 3. 揭示课题：板书课题《智能种植项目设计——信息的发送与接收》，明确本节课核心任务：“今天我们就一起走进智能种植世界，设计一套能实现信息收发的智能种植系统，让我们也能远程照顾植物！” 4. 设计意图：通过真实的农业智能场景导入，贴合单元主题，激发学生好奇心与探究欲；结合学生生活经验（智能摄像头、手机控制设备），降低抽象概念的陌生感，自然引出本节课核心知识点。 （2） 新知探究，拆解原理（教材内容关联：信息收发基本概念、智能种植系统信息传输流程） 1. 认识信息的发送与接收 1. 师：“首先，我们来理解两个关键词：信息发送和信息接收。谁能结合生活例子，说说什么是信息发送？什么是信息接收？” 1. 师生互动 生1：“我给朋友发微信，就是信息发送；朋友收到微信，就是信息接收！” 生2：“老师讲课，是老师发送信息；我们听课，是接收信息！” 师：“说得非常好！在物联网世界里，信息发送和接收的主体是‘智能设备’。我们把发送信息的设备叫发送端，传递信息的桥梁叫传输通道，接收信息并做出反应的设备叫接收端。这三部分缺一不可！” 板书三要素：发送端→传输通道→接收端，结合生活案例（快递发送：寄件人→快递路线→收件人）类比，帮助学生理解。 2. 拆解智能种植系统的信息收发流程（教材核心案例讲解） 1. 师：“回到我们的智能种植项目，教材里给我们展示了物联网浇花器的系统图（展示教材插图：土壤湿度传感器→Wi-Fi→智能控制器→浇水器；手机→Wi-Fi→智能控制器）。我们一起来拆解，这套系统里，信息是怎么发送和接收的？” 1. 分步拆解，师生互动梳理： 第一步：信息采集与发送 师：“首先，谁来当‘眼睛’和‘鼻子’，感知植物的生长环境？” 生：“土壤湿度传感器！” 师：“对！土壤湿度传感器就是发送端，它会实时感知土壤干湿度，把‘土壤太干了’或‘土壤水分充足’的信息，变成电信号发送出去。” 第二步：信息传输 师：“传感器的信息要传到控制器，靠什么传递呢？” 生：“Wi-Fi网络！” 师：“没错！Wi-Fi就是传输通道，就像我们的马路一样，把信息从传感器送到智能控制器。除了Wi-Fi，生活中还有蓝牙、网线等传输通道。” 第三步：信息接收与执行 师：“智能控制器收到传感器的信息后，会怎么做？” 生1：“如果土壤干了，就控制浇水器浇水！” 生2：“还能把信息发到手机上！” 师：“非常全面！智能控制器是核心接收端，它接收传感器的数据后，会判断是否需要浇水；同时，我们的手机也是接收端，能收到控制器发来的植物状态信息；我们用手机发送‘浇水’指令，控制器又会接收指令，控制浇水器工作——这就是双向信息收发！” 师生共同绘制简易流程图（板书）： 1 土壤湿度传感器（发送端）→ Wi-Fi（传输通道）→ 智能控制器（接收端） 2 手机（发送端）→ Wi-Fi（传输通道）→ 智能控制器（接收端）→ 浇水器（执行） 设计意图：结合教材插图，通过“提问—回答—梳理”的互动模式，将抽象的信息收发流程拆解为三步，贴合五年级学生具象思维特点；用“眼睛鼻子”“马路”等类比，降低理解难度；明确“双向收发”逻辑，突破教学难点，为后续设计环节铺垫。 3. 对比辨析，深化理解 1. 师：“同学们，我们平时用手机刷视频，和今天学的物联网设备信息收发，有什么不一样？” 1. 小组讨论后师生互动： 生1：“刷视频是手机从网上看信息，只有手机接收信息！” 生2：“物联网设备是设备之间互相发信息、收信息，是双向的！” 师：“总结得太到位了！普通网络浏览是‘单向获取信息’，而物联网的核心是‘设备间双向信息收发、自动执行’，这就是智能种植系统能自动浇水的关键！” 设计意图：通过对比辨析，帮助学生区分“普通网络应用”与“物联网信息收发”，强化对物联网核心特征的认知，避免概念混淆，深化新知理解。 （3） 合作设计，实践应用（教材内容关联：智能种植项目设计任务、设计要求与示例） 1. 明确设计任务与要求 1. 师：“了解了原理，现在我们要完成教材中的核心任务：小组合作设计一套简易智能种植系统的信息收发方案，满足‘远程查看植物状态、远程控制浇水’的需求。教材里给了设计模板（展示教材设计表），要求包含：系统名称、发送端设备、传输通道、接收端设备、信息收发流程说明。” 1. 强调设计原则：① 贴合植物生长需求（重点监测土壤湿度、光照）；② 信息收发逻辑清晰、双向可行；③ 设备选择简单、易实现。 2. 小组合作设计（4人一组，分工：记录员、设计师、发言人、监督员） 教师巡视指导，针对小组疑问互动解答： 1. 小组1提问：“我们想监测光照，发送端可以选什么设备？” 1. 师：“可以选光敏传感器，它能感知光线强弱，把信息发送给控制器。” 1. 小组2提问：“传输通道除了Wi-Fi，还能选什么？” 1. 师：“如果距离近，可以选蓝牙；如果是教室小系统，Wi-Fi最方便，和教材案例一致。” 3. 典型方案展示与点评 1. 小组发言人展示设计方案，示例（学生设计）： 1. 系统名称：阳光小花智能种植系统 1. 发送端：土壤湿度传感器、光敏传感器、手机 1. 传输通道：Wi-Fi 1. 接收端：智能控制器、手机 1. 流程说明：① 传感器发送土壤湿度、光照数据→Wi-Fi→控制器→手机（查看状态）；② 手机发送浇水指令→Wi-Fi→控制器→浇水器（执行浇水） 1. 师生点评： 1. 师：“这套方案有没有满足双向收发需求？” 1. 生：“满足了！既能看状态，又能控制浇水！” 1. 师：“有没有可以优化的地方？” 1. 生1：“可以加个温度传感器，监测温度！” 1. 生2：“流程说明可以更简单一点！” 1. 师：“大家提的建议很实用！设计方案就是在不断思考中优化的，兼顾全面性和简洁性。” 设计意图：严格依托教材设计任务与模板，让实践环节有据可依；小组分工合作，培养协作能力；展示点评环节，通过师生、生生互动，发现方案优点与不足，提升设计能力，落实“数字化学习与创新”素养目标。 （4） 巩固拓展，延伸思考（教材内容关联：拓展思考问题、生活物联网案例） 1. 基础巩固：师出示判断题，学生举手作答，强化核心知识点： ① 物联网信息收发只有单向，只能设备发信息给手机。（×） ② 智能种植系统中，传感器是发送端，Wi-Fi是传输通道。（√） ③ 普通网络刷视频和物联网设备收发信息是一样的。（×） 2. 拓展思考（教材问题延伸） 1. 师：“教材最后有一个思考问题：‘如果智能种植系统的Wi-Fi断了，会出现什么问题？怎么解决？’大家先独立思考，再和同桌讨论。” 1. 师生互动： 1. 生1：“Wi-Fi断了，传感器的信息传不出去，就不能自动浇水了！” 1. 生2：“手机也看不到植物状态了！” 1. 生3：“可以检查Wi-Fi密码，或者换个信号强的路由器！” 1. 师：“大家思考得很全面！这就是物联网系统的‘稳定性’问题，实际设计和使用中，我们要考虑这些突发情况，让系统更可靠。” 3. 生活延伸：师展示生活中物联网信息收发案例（智能门锁、智能空调、智能鱼缸），提问：“这些设备里，谁是发送端、传输通道、接收端？”学生快速抢答，巩固知识点。 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，引导学生关注实际应用中的问题，培养严谨的设计思维；生活延伸案例拓宽视野，感受物联网的广泛应用，激发持续探究的兴趣。 （5） 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：“智能种植系统的信息发送与接收！” 师：“信息收发的三要素是什么？” 生：“发送端、传输通道、接收端！” 师：“智能种植系统的信息收发有什么特点？” 生：“是双向的，能自动执行！” 师：“我们还学会了什么技能？” 生：“小组合作设计智能种植系统的信息收发方案！” 2. 素养总结：师总结：“今天我们不仅理解了物联网信息收发的原理，还动手设计了方案，体会了用信息技术解决农业种植问题的价值。希望大家课后继续观察生活中的智能设备，思考它们的信息收发逻辑，做一个爱观察、爱思考、爱创新的信息科技小达人！” 3. 布置作业：① 完善小组设计方案，画成规范的设计图；② 和家人分享今天学到的物联网知识，说说家里的智能设备是怎么收发信息的。 2 学科网（北京）股份有限公司 $