人教鄂教版科学六年级上册 5.17《设计与制造植物工厂》大单元教学设计（含练习）.docx

第五单元《建造“植物工厂”》大单元整体教学设计

教材版本

人教鄂教版

单元（或主题）名称

建造“植物工厂”

单元主题

在快速发展的科技时代，农业作为人类生存的基础产业，正经历着前所未有的变革。人教鄂教版六年级上册科学第五单元“建造植物工厂”以未来农业为核心，引导学生走进一个充满科技与创新的领域——植物工厂。本单元旨在通过理论学习与实践活动，让学生了解植物工厂的基本概念、工作原理、技术优势及其对未来农业的意义，培养学生的科学素养、创新思维和环保意识。

课标要求

核心概念

植物工厂：定义、特点、构成要素（光源、环境控制系统、营养液循环系统等）。

现代农业技术：植物工厂作为现代农业技术的重要代表，其自动化、智能化特点。

生态循环：在植物工厂中实现资源高效利用与废弃物循环利用的理念。

学习内容

探究植物工厂的基本原理与技术应用。

设计并模拟简单的植物工厂模型。

分析植物工厂相比传统农业的优势与挑战。

讨论植物工厂对未来农业可持续发展的影响。

学业要求

能够解释植物工厂的基本概念和工作原理。

能够设计并实施一个简化的植物工厂实验，记录并分析数据。

能够从生态、经济、社会等多角度评价植物工厂的价值与局限。

培养对现代农业技术的兴趣与探索精神，形成初步的科技创新意识。

教材分析

单元教材编排紧凑，内容由浅入深，既注重理论知识的阐述，又强调实践操作的重要性。通过图文并茂的形式，生动展示了植物工厂的内部结构、工作原理及实际应用案例，有助于学生直观理解复杂概念。同时，教材还设置了一系列探究活动和思考题，鼓励学生主动探索、积极思考，培养其科学探究能力。

学情分析

六年级学生已具备一定的科学基础知识和初步的实验操作能力，对新鲜事物充满好奇，渴望通过实践探索未知世界。然而，他们可能对植物工厂这一新兴概念知之甚少，需要教师通过生动的讲解和丰富的实践活动激发他们的学习兴趣。此外，该年龄段的学生正处于逻辑思维和批判性思维发展的关键期，适合引导他们从不同角度分析问题，培养综合思维能力。

单元目标

科学观念

理解植物工厂是现代农业技术的重要成果，体现了人类利用科技改善生产生活的智慧。

认识到植物工厂在促进食品安全、提高生产效率、节约资源等方面的积极作用。

科学思维

培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。

鼓励学生提出创新性的想法，设计个性化的植物工厂方案。

探究实践

通过小组合作，设计并实施植物工厂模型建造活动，体验科学探究的全过程。

学会使用简单的科学仪器和工具进行观察和测量，记录并整理实验数据。

责任态度

增强学生的环保意识，理解可持续发展理念在植物工厂中的应用。

培养学生团结协作、勇于探索的科学精神和社会责任感。

单元结构化活动

1.引入新课：通过视频、图片展示植物工厂，激发学生兴趣，引入单元主题。

2.理论学习：讲解植物工厂的基本概念、工作原理、技术特点等。

3.案例分析：分析国内外成功的植物工厂案例，探讨其成功要素。

4.设计实践：分组设计并制作简易植物工厂模型，进行植物生长实验。

5.成果展示与交流：各小组展示作品，分享实验过程与心得，接受同学和老师的点评。

6.总结反思：回顾单元学习内容，总结收获与不足，提出未来研究方向。

达成评价

围绕课时学习目标

采用多元化评价方式，包括过程性评价和终结性评价。过程性评价关注学生在设计实践、合作探究过程中的表现，如参与度、协作能力、创新思维等；终结性评价则通过作品展示、实验报告、口头汇报等形式，评估学生对植物工厂知识的理解程度、实验技能掌握情况以及科学态度的表现。同时，鼓励学生进行自我评价和同伴评价，促进自我反思与相互学习。

第十七课时《设计与制造“植物工厂”》教学设计

一、教学目标

1.科学思维：引导学生通过观察、实验、推理等科学方法，理解植物工厂的基本原理和运作机制，培养逻辑思维和批判性思维能力。

2.技术创新：鼓励学生发挥想象力，设计并模拟构建简易植物工厂模型，体验科技创新的乐趣，激发对未来农业技术的探索欲。

3.环境意识：通过学习植物工厂如何减少水资源消耗、实现废物循环利用等环保措施，增强学生的环境保护意识和社会责任感。

4.团队协作：在小组活动中，促进学生间的沟通与合作，共同解决问题，提升团队协作能力。

5.生活应用：将所学知识与日常生活相联系，探讨植物工厂对改善人类生活质量的潜在影响，培养学生的实际应用能力。

二、教学重难点

重点：

植物工厂的基本概念、特点及其优势。

植物生长所需的基本条件（光照、温度、水分、空气、营养）在植物工厂中的控制与调节。

设计并制作简易植物工厂模型的步骤与方法。

难点：

理解并掌握植物生理学原理在植物工厂中的应用，如光合作用、呼吸作用等。

如何在有限资源下，合理设计并优化植物工厂的内部结构，以实现高效生产。

将理论知识转化为实际操作，成功构建