第18课 土壤湿度控制好 教案 义务教育人教版信息科技六年级全一册.docx

《第18课土壤湿度控制好》教学设计

教学内容分析

本节课是人教版（2024版）六年级的第十八课内容。

《土壤湿度控制好》是小学六年级信息科技学科的一节重要课程，旨在通过引导学生了解土壤湿度控制系统的基本组成、工作原理以及控制算法，培养其信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力，并增强信息社会责任。本课内容设计注重理论与实践相结合，采用生动有趣的教学方式，确保学生能够理解并掌握相关知识，同时激发他们对农业科技的兴趣和热情。

学情分析

六年级学生正处于好奇心旺盛、求知欲强的年龄阶段，对自然界和科学现象充满好奇。他们已经具备了一定的信息技术基础，能够熟练使用计算机进行基本操作，并有一定的逻辑思维能力和问题解决能力。然而，在复杂系统分析和算法设计方面，他们仍需进一步培养和提升。因此，本课将通过直观的演示、生动的讲解和动手实践相结合的方式，帮助学生理解土壤湿度控制系统的复杂性和重要性，并引导他们参与到设计简单控制算法的过程中来。

教学目标及核心素养指向

信息意识：增强学生对信息技术在农业领域应用的认识，理解土壤湿度控制对农作物生长的重要性。

计算思维：培养学生的逻辑思维和问题解决能力，通过分析和设计控制土壤湿度的算法，锻炼其计算思维能力。

数字化学习与创新：鼓励学生运用所学信息技术知识，结合创意，设计并模拟简单的土壤湿度控制系统，培养其数字化学习与创新能力。

信息社会责任：引导学生关注农业可持续发展，思考科技应用对环境和社会的影响，培养其信息社会责任感和环保意识。

教学重难点

重点：理解土壤湿度控制系统的基本组成和工作原理，掌握控制土壤湿度的基本算法。

难点：设计并实现一个简单的土壤湿度控制算法，并将其应用于模拟的控制系统中。

设计原因：重点设定旨在帮助学生建立对土壤湿度控制系统的全面认识，为后续的创新设计打下坚实基础。难点设定则考虑到学生需要将理论知识与实际操作相结合，进行跨学科的综合应用，这对其逻辑思维、编程能力和创新能力提出了较高要求，也是培养其综合素质的关键环节。

教学策略

情境导入：通过展示农作物因土壤湿度不当而受损的图片或视频，引导学生认识到土壤湿度控制的重要性，激发其学习兴趣。

直观演示：利用多媒体课件和实物模型展示土壤湿度控制系统的基本组成和工作原理，帮助学生形成直观认识。

任务驱动：设置明确的任务目标，引导学生逐步深入学习控制算法的设计和实现方法。

合作学习：组织学生分组合作，共同讨论、设计并模拟土壤湿度控制系统，培养其团队合作精神和沟通能力。

动手实践：鼓励学生动手编写简单的控制算法伪代码或使用图形化编程工具实现算法，将理论知识转化为实践能力。

反馈与评价：通过展示、点评和反思环节，及时给予学生反馈，促进其改进和完善设计。

课前准备

课件、极域电子教室

教学过程

导入

教师活动：

展示农作物因土壤湿度过高或过低而导致生长不良的图片或视频，引导学生思考土壤湿度对农作物生长的影响。

提问：“你们知道如何控制土壤湿度以保证农作物的健康生长吗？”引出本节课的主题。

学生活动：

观看图片或视频，思考土壤湿度对农作物生长的重要性。

回答问题，激发学习兴趣和探究欲望。

设计意图：

通过直观展示和提问导入，吸引学生的注意力，激发其学习兴趣和探究欲望，为后续学习做好铺垫。

活动1：了解土壤湿度控制系统的基本组成（约10分钟）

教师活动：

利用多媒体课件展示土壤湿度控制系统的基本组成图，包括传感器、控制器、执行器等部分。

逐一介绍各部分的功能及其在系统中的作用，特别是传感器如何检测土壤湿度、控制器如何接收信号并做出决策、执行器如何执行灌溉或排水操作等。

学生活动：

认真观察多媒体课件，记录土壤湿度控制系统的基本组成。

小组讨论并尝试用自己的话解释各部分的功能和作用。

设计意图:

帮助学生建立对土壤湿度控制系统基本组成的初步认识，为后续学习其工作原理和控制算法打下基础。

活动2：分析湿度控制系统的工作原理（约15分钟）

教师活动：

通过动画或示意图展示土壤湿度控制系统的工作原理，特别是传感器如何实时检测土壤湿度、控制器如何根据湿度值与预设阈值进行比较并做出决策、执行器如何根据控制器指令执行灌溉或排水操作等过程。

引导学生思考湿度控制系统在实际应用中的优势和局限性。

学生活动：

观看动画或示意图，理解土壤湿度控制系统的工作原理。

小组讨论并分享对湿度控制系统优势和局限性的认识。

设计意图:

通过直观展示和讨论，加深学生对土壤湿度控制系统工作原理的理解，并培养其批判性思维能力。

活动3：分析控制土壤湿度的算法（约15分钟）

教师活动：

引入控制土壤湿度的基本算法概念，如阈值控制法。详细解释该算法的原理：即设定一个或多个湿度阈值，当土壤湿度低于下限时，启动灌溉系统；当土壤湿度达到或超过上限时，停止灌溉。

通过案例分析，展示如何将这一算法应用