第19课 光照温度要适 导学案-2026-2027学年信息科技六年级全一册人教版

该小学信息科技导学案聚焦智能种植中光照、温度闭环控制系统，引导学生分析硬件组成与工作原理，理解阈值作用及连续量、开关量区分，掌握闭环控制循环特点。通过填空题导入硬件知识，以仿真数据采集实验、流程图绘制与真值表填写为支架，构建从识别到原理分析的学习脉络。 特色在于融合仿真实验与逻辑探究，通过采集光照温度数据培养数据记录与对比分析的计算思维，绘制流程图与填写真值表强化抽象建模能力，系统对比总结共性提升信息意识。多样化检测题型与详细参考答案，助力学生自主学习，体现数字化学习与创新的学科特色。

第5单元 智能种植有方法 第19课 光照温度要适 导学案 班级：________ 姓名：________ 【学习目标】 1.能完整分析光照、温度两套闭环控制系统硬件组成与完整工作原理； 2.理解阈值作用，区分连续量与开关量，掌握两类系统算法流程图逻辑； 3.通过仿真数据采集实验，提升数据记录、对比分析的计算思维； 4.总结光照、温控系统共性，能说出闭环控制持续检测、循环调节的核心特点。 学习重难点 【学习重点】 1.光照、温度智能种植闭环控制系统的硬件构成与完整工作流程。 2.连续量、开关量的区分方法，阈值在智能调节中的核心作用。 3.闭环控制 “实时采集数据→对比阈值→自动调节→再次检测” 循环特点。 学习难点 1.看懂光照、温控两套闭环算法流程图，理清循环判断逻辑。 2.区分连续量（光照值、温度值）与开关量（灯开 / 关、风扇启停）。 3.结合仿真实验数据对比，分析阈值修改对种植设备调节效果的影响。 【学习过程】 （一）阅读学知识（填空题，共 5 小题） 1.光照控制系统三大硬件：光敏传感器、控制器、________。 2.温度控制系统用来升温的执行设备是________。 3.光照、温度实时采集的数值都属于________，和阈值对比后生成开关量指令。 4.光照低于阈值时，系统自动________补光灯；温度低于阈值，启动暖风机。 5.光照、温度控制系统均属于________，可持续检测、循环调整环境。 （二）活动提能力 活动 1：光照仿真数据采集与原理分析 光照仿真设备图 任务： 1.打开虚拟光照仿真系统，识别光敏传感器、控制器、补光灯； 2.切换明暗环境，采集 5 组光照数据，记录补光灯亮灭状态，填写表格： 序号 光照强度数据 补光灯状态（亮/灭） 1 2 3 4 5 3.小组讨论：光照数值变化改变系统哪一环节，最终造成什么结果。 活动 2：算法流程图绘制 + 真值表填写 任务： 1.分别补全光照、温度两套算法流程图分支； 2.规则：1 = 条件成立（真），0 = 条件不成立（假），完成两张真值表； 光照真值表 光照低于阈值 补光灯打开 温度真值表 温度低于阈值 暖风机启动 3.同桌互相讲解流程图判断逻辑。 活动 3：温度仿真实验与系统对比 任务： 1.运行温度仿真工具，采集 5 组大棚温度，记录暖风机启停； 2.对比光照、温度控制系统相同点与不同点，填写对比清单； 3.总结两套系统闭环共性：持续采集→对比阈值→输出设备动作→循环检测。 （三）检测显素养 一、单项选择题（共 10 题） 1.光照系统采集环境光线的硬件是（） A. 温度传感器 B. 光敏传感器 C. 土壤湿度传感器 2.光照充足、高于阈值时，补光灯状态为（） A. 打开 B. 关闭 C. 间歇闪烁 3.大棚温度偏低，温控系统会启动（） A. 补光灯 B. 暖风机 C. 喷灌水泵 4.光照强度、环境温度原始数据属于（） A. 连续量 B. 开关量 C. 逻辑真值 5.判断环境是否达标、控制设备启停的标准数值是（） A. 输入值 B. 阈值 C. 输出值 6.光照、温度系统共同的控制类型是（） A. 开环控制 B. 闭环控制 C. 纯人工控制 7.算法流程图菱形框功能是（） A. 采集数据 B. 条件判断 C. 执行设备 8.改变大棚光照强度，直接改变系统的（） A. 输入 B. 输出 C. 反馈 9.想要终止光照闭环系统运行需要（） A. 光线充足 B. 关闭电源 C. 修改真值表 10.控制器对比数值后产生的设备启停指令属于（） A. 连续量 B. 开关量 C. 原始光强数据 二、判断题（共 10 题，题干后加括号） 1.火龙果光照不足会生长缓慢，光照过强也不利于生长。（） 2.光敏传感器只在黑夜采集光照数据，白天停止工作。（） 3.阈值修改后，系统判断设备启停的标准会同步变化。（） 4.温度高于设定阈值时，暖风机保持持续启动状态。（） 5.光照、温控系统会不间断采集环境数据，循环调节。（） 6.光照低于阈值，控制器输出 “打开补光灯” 指令。（） 7.真值表里数字 1 代表条件成立，数字 0 代表不成立。（） 8.闭环光照系统光线达标后会永久停止检测。（） 9.温度传感器实时采集大棚冷热数值，属于连续量采集。（） 10.光照、温度两套系统都包含传感器、控制器、执行设备。（） 三、简答题（1 题） 分别简述光照闭环控制系统完整工作流程，并说明连续量如何转化为控制补光灯的开关量。 参考答案 （一）阅读学知识 填空题答案 1.补光灯 2.暖风机 3.连续量 4.打开 5.闭环控制系统 （二）活动提能力 参考答案 活动 1 光照采集规律参考 光照数值低（昏暗）→补光灯亮；光照数值高（明亮）→补光灯灭； 结论：光照数值变化改变系统输入，控制器计算结果改变，补光灯输出状态同步切换。 活动 2 流程图 & 真值表标准答案 1.光照流程图分支： 光照真值表 光照低于阈值 补光灯打开 1 1 0 0 2.温度流程图分支： 温度真值表 表格 温度低于阈值 暖风机启动 1 1 0 0 活动 3 温度实验 & 对比总结 低温数据→暖风机启动；高温数据→暖风机停止； 两套系统共性：均为闭环，传感器采集连续量、与阈值对比输出开关量，持续循环检测调节； 区别：光照系统执行件是补光灯，温控系统执行件是暖风机，采集传感器类型不同。 （三）检测显素养 答案 一、单项选择题（A3、B3、C4 平均分配） 1.B 2.B 3.B 4.A 5.B 6.B 7.B 8.A 9.B 10.B 二、判断题 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.√ 7.√ 8.× 9.√ 10.√ 三、简答题参考答案 1.光照闭环完整工作流程： ①输入：光敏传感器实时采集大棚光照强度连续数值； ②计算：控制器将实测光强和预设光照阈值做大小对比； ③输出：光照低于阈值，输出开关量指令打开补光灯；光照高于阈值，输出指令关闭补光灯； ④检测反馈：传感器不间断持续采集新光照数据，传回控制器循环对比调节。 2.连续量转开关量原理： 光照强度是 0 到上万勒克斯可变的连续数值（连续量）；系统设定固定光照阈值作为判断边界，将实测数值与阈值完成逻辑对比后，仅输出“开灯/关灯”两种对立指令，这两种二选一的控制信号就是开关量，用来驱动补光灯工作。 。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $