第三单元第6课《制作智慧大棚》教学设计2026-2027学年青岛版初中信息科技第五册

课　　题

制作智慧大棚

教材版本

青岛版（2024）第五册

所在单元

第三单元　物联网的实践与探索

课　　型

新授课

课　　时

1 课时（40 分钟）

授课对象

九年级学生

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

情境导入

（5 分钟）

出示两组画面：一组是学生自家阳台上小小的蔬菜种植箱，需要每天亲自浇水、调整灯光，一忙起来就忘记，小苗蔫蔫的；另一组是郊外的智能大棚，传感器 24 小时监测着空气温湿度、土壤水分和光照强度，数据实时传到云端，当土壤湿度低于标准值时滴灌系统自动开启，光照不足时补光灯准时亮起。提问：“为什么智能大棚不用人天天守着也能把庄稼养好？”“它靠什么感知、又靠什么调节？”引出本课主题，板书课题“制作智慧大棚”，并说明本课将化身农业科技员，用掌控板、掌控宝和各种传感器为学校劳动实践基地搭建一个能自动监测、远程控制的智慧大棚模型。

观看两组画面，对比人工种植与智慧种植的差别，感受到“数据实时上传、设备自动开启”的神奇；围绕“智能大棚靠什么感知环境、又怎样自动调节”展开交流与猜测；明确本课任务，带着问题进入学习。

用“自家菜箱”与“智能大棚”的真实对比导入，把抽象的物联网应用转化为看得见、有温度的种植情境，激发探究欲望；用问题链引出本课核心技术，落实任务驱动。

任务一

讲解：智慧大棚能自动感知、智能决策，靠的是分布在大棚中的

结合“一点通”“加油站”阅读材料，说出空

以“空气湿度”这一最贴近种植的参数切

采集空气湿度数据

并上传平台

（9 分钟）

各类传感器，它们实时监测空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、土壤湿度等关键参数，再把数据传到控制系统进行分析处理。引导学生思考“空气湿度对农作物生长有什么作用、怎样获取这个数据”。演示 DHT11 温湿度传感器的使用：把 DHT11 模块接到掌控宝的 P13 引脚，在 Mind+ 中按“接入 Wi-Fi→MQTT 初始化并接入→获取湿度值并上传到 Easy IoT”的步骤编写代码，完成湿度数据的采集和上传，并在 Easy IoT 平台上查看湿度数据曲线。组织学生动手连接并上传，观察平台上的数据变化。

气湿度对农作物生长的作用以及获取湿度数据的方法；动手把 DHT11 温湿度传感器接到掌控宝的 P13 引脚；按照流程图编写并上传“采集空气湿度并上传到 Easy IoT”的程序；运行后在平台上查看湿度数据，完成“做一做”。

入，用“连接—编程—上传—查看”一条完整的操作链，让学生初步体验“感知—传输—显示”的物联网工作过程，为后续参数检测打基础。

任务二

检测二氧化碳浓度

（8 分钟）

讲解：大棚是一个相对封闭的环境，作物在里面不断进行二氧化碳的吸收与释放，棚内二氧化碳浓度与外界有明显差异，而二氧化碳含量直接影响作物的生长。演示用 ENS160 空气质量传感器检测二氧化碳浓度：把 ENS160 连接到掌控宝，并设置模块地址为 0x52，说明其接口丝印的含义（“＋”电源正极、“－”电源负极、“C”I2C 时钟线、“D”I2C 数据线），在 Mind+ 的“传感器”中选择“ENS160”空气质量传感器，获取环境中二氧化碳的浓度值并发送到 Easy IoT 平台显示。组织学生议一议“当大

阅读资料，了解二氧化碳含量对蔬菜瓜果生长的影响（含量不足时叶色暗无光泽、植株长势差、开花晚、花果脱落多等）；动手把 ENS160 连接到掌控宝并设置模块地址为 0x52；在“传感器”中选择“ENS160”，编写程序获取二氧化碳浓度值并上传到 Easy IoT 显示；讨论并归纳增加棚内二氧化碳浓度的方法（如通风换气、增施有机肥、使用二氧化碳发生器或施气肥等）。

由“空气湿度”过渡到“二氧化碳浓度”，让学生体会智慧大棚需要监测多种参数、使用多种传感器；在接口丝印与模块地址的辨认中养成规范接线、按参数配置的操作习惯，突破本课难点。