《走进植物工厂导学案-2023-2024学年科学人教鄂教版》

《走进植物工厂》导学案第一课时学习目标：1.了解植物工厂的定义、特点及作用；2.掌握植物工厂的工作原理和技术；3.编制植物工厂的设计方案。第一部分：植物工厂的定义及特点（300字）植物工厂是一种利用先进的控制技术和环境控制设备，通过调控光、温、湿、CO2等环境因素，实现全年轮作、高产量、高品质的植物生产技术。植物工厂具有以下特点：1.环境控制能力强，能够为植物提供最适宜的生长环境；2.资源利用效率高，水、养分、光能等资源得到充分利用；3.生产周期短，能够实现全年生产，提高产量和效益；4.无土栽培，无农药残留，产品质量高、食用安全。第二部分：植物工厂的工作原理和技术（500字）植物工厂主要利用LED光源、自动控制系统、水培培槽、气调设备等技术手段，实现对植物生长环境的精准控制。其工作原理包括以下几个方面：1.光照控制：植物工厂采用LED光源，可以根据不同植物的生长需要，调控光照的波长、强度和时间，提高光能利用效率；2.温湿度控制：自动控制系统可以实时监测环境温度和湿度，通过调控通风、加热、降温等设备，为植物提供稳定的生长环境；3.CO2浓度控制：植物工厂通过控制CO2浓度，提高光合作用效率，促进植物生长；4.水培养液：植物工厂采用水培技术，植物根部浸泡在养液中，通过氧气泵循环养液，为植物提供水分和养分。第三部分：植物工厂的设计方案（500字）植物工厂的设计方案需要考虑到建筑结构、设备选型、环境控制、能源利用等多个方面。设计方案的关键要点包括：1.建筑结构：选择适宜的建筑结构，保证光线通透性和空间利用率，优化生产空间布局；2.设备选型：选择高效、节能、稳定的LED光源、自动控制系统、水培设备等，确保良好的生长环境；3.环境控制：建立完善的环境监测系统，实时监测并调控光照、温湿度、CO2浓度等环境因素；4.能源利用：优化能源结构，采用太阳能、风能等可再生能源，降低生产成本，提高经济效益。通过学习本导学案，学生能够全面了解植物工厂的定义、特点、工作原理和设计方案，培养对现代农业技术的兴趣和理解，为未来的农业生产提供新的思路和方法。第二课时一、导入你知道植物工厂是什么吗？它和传统的农场有什么不同呢？本节课我们将一起探索这个新兴的种植方式，了解植物工厂的特点和优势。二、整体理解1.什么是植物工厂？植物工厂是一种利用先进技术，采用无土栽培或者水培的方式种植蔬菜、水果等植物的设施。通过控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度等环境因素，以及添加适量的营养液，使植物能够在没有土壤的情况下生长茁壮。2.为什么植物工厂备受关注？植物工厂因其能够实现全年无季节限制的种植、不受地域限制、减少对土地和水资源的需求、避免农药残留等优势而备受关注。同时，植物工厂还能够提高植物生长速度，减少疾病虫害的发生，确保产品的品质和产量稳定。三、重点探究1.植物工厂的工作原理是什么？植物工厂通过控制光照、温度、湿度、CO2浓度等环境因素，模拟出适合植物生长的环境。在无土栽培或者水培的基础上，通过添加适量的营养液，提供植物生长所需的营养物质。2.植物工厂的优势和挑战是什么？植物工厂能够实现全年无季节限制的种植，提高植物生长速度，减少疾病虫害的发生，确保产品品质和产量稳定。然而，植物工厂需要投入较高的设备和能源成本，运营和维护也需要专业技术和经验。四、实践应用现代农业正朝着智能化、绿色化的方向发展，植物工厂作为一种新兴的种植方式，将在未来扮演重要的角色。可以结合实际情况，思考植物工厂在解决当下农业问题、保障食品安全、推动农业可持续发展等方面的应用和挑战。五、课堂小结植物工厂是一种新兴的种植方式，通过技术手段实现植物生长的全方位控制，具有种种优势和挑战。在未来的农业发展中，植物工厂将发挥重要作用，为推动农业现代化、智能化提供新的思路和方法。六、课后练习1.请你用自己的话简要解释什么是植物工厂？2.你认为植物工厂的发展对农业有何影响？3.请列举一些植物工厂的优势和挑战。4.你能想象未来的农业会是怎样的吗？植物工厂会