【核心素养目标】第2单元 第4课《跨学科活动：智能农植园》教案-【清华大学版2024】《信息科技》八上

中小学教育资源及组卷应用平台 第2.4课《跨学科活动：智能农植园》教学设计 课题 跨学科活动：智能农植园 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 八年级 核心素养目标 信息意识：能够了解意识到这些数据对于植物生长的重要性，从而及时调整种植策略。计算思维：能将复杂的实际问题转化为数学模型或计算模型的能力，是计算思维的核心之一。数字化学习与创新：学习物联网技术在农业中的应用，了解如何选择和配置合适的传感器和设备。信息社会责任：在智能农植园中，对于数据的使用和共享要遵循道德规范。要确保数据的真实性和可靠性。 教学重点 认识数据如何获取信息并了解数据在生活中的应用。 教学难点 掌握获取数据背后信息的方式并能有效地帮助更好的生活等。 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2.课 《跨学科活动：智能农植园》板书课题。1.本课中你将学习：如何在校园内搭建一个互联网平台如何使用开源硬件实现智能农植园的远程浇灌系统2.学校农植园的植物在生长过程中需要大量的水和土壤营养，作为学生又无法时时刻刻在农植园里进行浇灌。请你组建一个小组，应用物联网系统和反馈控制的知识，搭建一个智能农植园，实现远程就能进行浇灌的功能，进一步思考用这些知识可以解决哪些问题。3.播放视频 学习新知引入观看教学视频。 初步明确本课所有知识点。将学生的注意吸引到课堂。 讲授新课 新知讲解：板书课题。需求分析“智能农植园”项目的设计，必须先完成目标分析，查找相关资料并思考智能农植园应该有哪些功能，确认项目计划，同时基于物联网知识搭建一个物联网平台，最终用接入物联网的开源硬件实现水泵的控制。请你结合前面课时的学习，完成项目需求设计，填入表2.4.1中。功能需求功能描述所需硬件/软件环境监测与调控传感器的部署、数据采集与传输、智能预警监测与控制系统软件、自动化种植管理软件生长检测与分析图像采集、数据分析算法、病虫害识别调控设备、中央控制系统自动化种植管理自动化播种设备、智能灌溉系统、施肥自动化远程监控平台软件、传感器远程监控管理监控平台、远程控制功能、数据报表与分析生长检测与分析软件、图像采集二、分工合作为了更好地完成“智能农植园”这个项目任务，你的小组需要进行分工合作，小组成员的分工角色与合作职责，可以参照表2.4.2所示的范例，也可以另行设计，并添加到项目方案中。姓名角色分工张三组长负责项目统筹、监督与管理李四成员进行项目规划的文档撰写张红成员负责硬件的搭建和外观王五成员负责硬件编程、实现功能三、规划实施“智能农植园”项目的实施过程，可划分为方案设计、平台搭建、硬件连接、程序编写、调试优化等环节。1.方案设计“智能农植园”项目方案的设计，一般包括项目功能需求分析、项目需求硬件/软件分析、项目分工等。请搜索并学习更多相关知识，结合表2.4.1中的内容来设计你们的项目方案。项目方案一、项目概述利用自动化控制技术以及数据分析技术，实现农业种植的智能化管理，提高农作物的产量和质量，降低人工成本，实现资源的高效利用和环境保护。二、项目目标1、提高农作物产量和质量，通过精准的环境控制和科学的种植管理。2、实现资源节约和环保，通过智能灌溉和精准施肥等措施，减少水资源和肥料的使用量，降低农业面源污染，提高资源利用效率。3、降低人工成本，通过自动化控制系统和远程监控管理，减少人工劳动强度。三、项目内容1、智能灌溉系统：安装土壤湿度传感器、气象站等设备，实时监测土壤湿度、气温、降雨量等。根据农作物的需水规律和环境参数，自动控制灌溉设备的开启和关闭，实现精准灌溉。2、环境监测系统：部署空气温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器等设备，实时监测；通过无线传输技术 ... ...