中小学教育资源及组卷应用平台 信息科技 单元1活动4 跨学科活动:制作自控植物园 课题 跨学科活动:制作自控植物园 单元 单元一 学科 信息科技 年级 六年级 教材分析 本课是第一单元《现实世界中的系统》第四课，为单元跨学科实践活动课，是对前三课系统、控制知识的综合应用。教材以"制作自控植物园"为项目载体，融合信息科技(控制系统设计、传感器应用、编程实现)、科学(植物生长条件、环境监测)、劳动(动手搭建、植物养护)多学科知识。教材通过"需求分析一方案设计一硬件搭建一编程实现一测试优化"五步流程，引导学生完整经历项目式学习过程。教材注重实践与创新，强调"用控制技术解决生活问题"，培养计算思维、数字化实践能力与跨学科素养，是单元知识的落地与升华。 教学目标 1.能分析自控植物园的控制需求，识别所需数据(土壤湿度、光照、温度)与信息来源(传感器)。理解自控系统中"数据采集一信息处理一指令执行"的信息流动过程，形成"数据驱动自动控制"的意识。2.能将自控植物园分解为"感知层(传感器)、控制层(主控板)、执行层(水泵、风扇)"子系统，梳理各部分功能。能根据测试结果优化控制参数(如浇水时长、湿度阈值)，提升系统控制精准度。3.掌握土壤湿度传感器、主控板、水泵等硬件的连接方法，完成自控植物园模型搭建。能用图形化编程软件实现自动浇水、光照监测等控制功能，调试并优化程序。小组合作完成项目，能结合植物特性创新设计(如添加温度报警、自动通风)。4.体会信息技术与科学、劳动教育的融合价值，培养动手实践与劳动意识。立"绿色环保"智慧生活"理念，感受科技对生态保护、生活便利的作用。遵守实践操作规范，爱护实验器材，培养安全、负责的科技实践态度。 重点 设计自控植物园模型 难点 1、设计自控植物园模型解决实际问题 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 第4课 跨学科活动:制作自控植物园1、本课中你将学习：如何分析“实际需求”并设计自控植物园模型如何制作自控植物园模型并测试观看视频2、活动任务：学校里有很多漂亮的观赏植物，每次假期过后常能看到植物因为没人浇水而枯死了。有什么办法能解决这个问题，实现没有人的情况下自动浇水呢 明确本课学习目标，更清晰所研究的主要内容。 设置故事情境“每次假期过后常能看到植物因为没人浇水而枯死了”引入本课内容，吸引学生的学习兴趣，更快的进入学习状态。 讲授新课 一 、新知讲解1、想一想展示：【"假期植物干枯“无人浇水枯萎"的图片】提问：是否可以搭建一个自动控制的植物园，在假期没有人的时候，根据设定好的条件，自动给这些植物浇水、通风呢 大胆想象:找一间教室或者搭建一个植物园的环境，拓展本单元植物生长提醒装置的程序，加入自动装置，完成浇水和通风工作。需求分析可以实时监测植物生长环境。可以实现自动浇水和自动通风。温度过高时发出警报。查一查有了解决问题的方向以后，上网查找相关资料，更加详细地了解该想法实施的可能性，并尝试回答以下问题:自控植物园有哪些自动工作的能力 自控植物园由哪些要素组成 如何将普通教室改造成自控植物园 如何建造一个自控植物园 整合资料并思考，这些资料对你有什么启示 还需要查找什么资料 议一议还记得本单元中设计的植物生长提醒装置吗 该系统会监测多个植物生长所依赖的连续变量，我们只要在这个系统的基础上，加入自动控制的其他设备，就能实现自控植物园系统的搭建。请讨论一下自控植物园的设计方案。根据我们的想法，先画一张自控植物园系统的示意图，我们能够更清楚、更全面地描述自己的想法。将自控植物园所需要素按照输入、计算、输出三个功能划分出来，如表 1-8所示。控制过程与状态变化:当系统开始工作后，传感器将持续获取植物生长环境信息，并将 ... ...
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