17《设计与建造“植物工厂”》 教学设计-2024-2025学年科学六年级上册人教鄂教版

17《设计与建造“植物工厂”》教学设计-2024-2025学年科学六年级上册人教鄂教版科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）17《设计与建造“植物工厂”》教学设计-2024-2025学年科学六年级上册人教鄂教版教材分析《设计与建造“植物工厂”》教学设计-2024-2025学年科学六年级上册人教鄂教版。本节课结合教材内容，以植物工厂为主题，引导学生了解植物生长环境，学习植物工厂的设计与建造，培养学生的创新意识和实践能力。通过实际操作，使学生掌握植物工厂的基本原理和建造方法，提高学生的科学素养。核心素养目标1.培养学生的科学探究精神，通过设计植物工厂，激发学生对生物科学的好奇心和求知欲。

2.增强学生的实践操作能力，通过实际建造过程，提升学生的动手能力和解决问题的能力。

3.培养学生的创新思维，鼓励学生在植物工厂的设计中提出新想法，发展学生的创造性思维。

4.强化学生的环保意识，引导学生认识到植物工厂在节约资源、保护环境方面的积极作用。重点难点及解决办法重点：植物工厂的设计与建造原理。

难点：如何设计一个既节能又高效的植物工厂。

解决办法：

1.重点：通过实验演示和案例分析，帮助学生理解植物工厂的基本原理，如光照、温度、湿度等环境因素对植物生长的影响。

2.难点：引导学生进行小组讨论，结合所学知识，共同设计植物工厂的初步方案，并通过模型展示来验证设计的合理性。

3.突破策略：提供丰富的学习资源，如植物生长周期图、植物工厂设计手册等，帮助学生积累设计经验。同时，鼓励学生进行多次迭代设计，逐步完善方案。教学资源1.软硬件资源：植物生长模型、LED灯、温湿度计、微型灌溉系统、电脑、投影仪、打印设备。

2.课程平台：科学教学软件平台、在线教育资源网站。

3.信息化资源：植物生长周期视频、植物工厂设计案例库、科学实验操作手册。

4.教学手段：实验演示、小组讨论、角色扮演、模型制作、实地考察。教学过程一、导入新课

（老师）同学们，今天我们要一起探索一个神奇的地方——植物工厂。你们知道什么是植物工厂吗？它和我们平常看到的农场有什么不同呢？

（学生）……

（老师）很好，那我们就从植物工厂的定义开始，逐步揭开它的神秘面纱。

二、新课讲授

1.植物工厂的定义和背景

（老师）首先，让我们来了解一下植物工厂的定义。植物工厂是一种利用人工环境进行植物生产的方式，它能够模拟植物生长的天然环境，不受季节和气候的限制，全年生产新鲜的蔬菜、水果等。

（学生）……

（老师）那么，植物工厂的背景是怎样的呢？请大家思考一下，为什么我们需要植物工厂？

（学生）……

（老师）是的，随着人口增长和土地资源的紧张，我们需要更加高效、可持续的农业生产方式。植物工厂应运而生，为我们提供了一种解决方案。

2.植物工厂的环境控制

（老师）接下来，我们要探讨植物工厂中的环境控制。大家知道，植物的生长需要适宜的温度、湿度、光照等环境因素。在植物工厂中，这些因素是如何控制的呢？

（学生）……

（老师）很好，这里有几个关键点。首先，植物工厂会使用LED灯来模拟太阳光，确保植物能够获得足够的日照。其次，温湿度控制器能够精确调节环境温度和湿度。此外，还有自动灌溉系统，为植物提供充足的水分。

3.植物工厂的设计与建造

（老师）那么，如何设计和建造一个植物工厂呢？我们需要考虑哪些因素？

（学生）……

（老师）设计一个植物工厂需要综合考虑多方面因素。比如，选址要考虑交通便利、资源丰富；设计时要确保环境控制的合理性；建造时要注意成本效益等。

4.植物工厂的应用与优势

（老师）植物工厂有哪些应用和优势呢？

（学生）……

（老师）植物工厂的应用非常广泛。它可以应用于蔬菜、水果、中药材等的生产，尤其在恶劣天气和地区，植物工厂能够保证农产品的稳定供应。同时，植物工厂还具有以下优势：

（1）节能环保：植物工厂采用节能技术，减少能源消耗；

（2）提高产量：通过精确控制环境因素，提高植物生长效率；

（3）保证质量：植物工厂可以控制病虫害，保证农产品的质量安全；

（4）拓展市场：植物工厂的产品不受季节和地域限制，拓展了市场空间。

三、课堂讨论

（老师）同学们，刚才我们了解了植物工厂的定义、环境控制、设计与建造以及应用与优势。接下来，让我们以小组为单位，围绕以下问题进行讨论：

（1）植物工厂与传统农业相比，有哪些优势和劣势？

（2）如何改进植物工厂的设计，使其更加节能环保？

（3）我国在植物工厂领域的发展现状如何？

（学生分组讨论）

四、实验操作

（老师）为了让大家更直观地了解植物工厂的建造过程，接下来我们将进行一个模拟实验。

（1）将同学们分成若干小组，每组准备一个模拟植物工厂的容器；

（2）根据所学知识，设计并建造一个小型植物工厂；

（3）观察植物在植物工厂中的生长情况，记录实验数据。

（学生进行实验操作）

五、课堂小结

（老师）同学们，通过本节课的学习，我们了解了植物工厂的定义、环境控制、设计与建造以及应用与优势。希望大家能够把今天所学知识运用到实际生活中，为我国农业的发展贡献自己的力量。

（学生）……

（老师）今天，我们学习了植物工厂的相关知识。希望同学们在课后能够继续探索植物工厂的奥秘，为自己的成长奠定基础。现在，让我们一起总结今天所学的内容：

1.植物工厂的定义、背景及环境控制；

2.植物工厂的设计与建造；

3.植物工厂的应用与优势。

最后，希望大家能够珍惜这次学习机会，为我国农业的繁荣发展贡献自己的力量。下课！教学资源拓展1.拓展资源：

-植物工厂的历史与发展：介绍植物工厂的起源、发展历程以及在不同国家和地区的应用情况。

-植物工厂技术：探讨植物工厂中使用的先进技术，如LED照明、水培系统、自动化控制系统等。

-植物工厂案例分析：选取国内外具有代表性的植物工厂案例，分析其成功经验和存在的问题。

-植物工厂与可持续发展：研究植物工厂在促进农业可持续发展中的作用，包括资源节约、环境保护等方面。

2.拓展建议：

-学生可以阅读相关的科普书籍，了解植物工厂的基本原理和发展趋势。

-组织学生参观当地或周边的植物工厂，实地观察植物工厂的运行情况。

-鼓励学生参与学校或社区组织的科学实践活动，如植物工厂的模拟设计比赛。

-引导学生关注农业科技新闻，了解植物工厂领域的最新研究成果和技术创新。

-建议学生查阅相关学术期刊，了解植物工厂在农业生产中的应用案例和研究进展。

-鼓励学生参与科学讲座或研讨会，与专家面对面交流，拓宽知识视野。

-组织学生进行小组研究，针对植物工厂的某个特定问题进行深入研究，撰写研究报告。

-建议学生利用网络资源，如在线课程、视频教程等，学习植物工厂相关的技术知识。

-鼓励学生参与社区服务项目，如帮助设计社区内的垂直花园或屋顶花园，将所学知识应用于实践。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《植物工厂：未来农业的新模式》。这是一本介绍植物工厂发展历程、技术原理和应用前景的科普书籍，适合学生了解植物工厂的全面知识。

-视频资源：《植物工厂的秘密》。这是一部关于植物工厂的纪录片，通过实地拍摄，展示了植物工厂的运作过程和科技应用。

2.拓展要求：

-学生在课后阅读《植物工厂：未来农业的新模式》一书，了解植物工厂的发展背景、技术原理和实际应用。

-观看《植物工厂的秘密》纪录片，通过直观的影像资料，加深对植物工厂的认识。

-鼓励学生记录阅读和观看过程中的心得体会，可以撰写读书笔记或观后感。

-教师可组织学生进行小组讨论，分享各自的阅读和观看心得，促进知识的交流和思想的碰撞。

-学生可针对书中或纪录片中提到的植物工厂技术问题，进行自主探究，如LED照明的原理、水培系统的设计等。

-鼓励学生设计一个简易的植物工厂模型，利用家中或学校现有的材料，如塑料瓶、LED灯、水培装置等，体验植物工厂的运作。

-学生可以尝试调查本地区是否有植物工厂的存在，了解其运营模式和市场接受度。

-教师可提供一些相关的在线资源，如植物工厂的官方网站、学术论坛等，供学生进一步学习和交流。

-学生在拓展学习过程中遇到的问题，教师应及时给予解答和指导，帮助学生克服学习障碍。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-植物工厂的定义

-植物工厂的环境控制技术

-植物工厂的设计与建造要素

-植物工厂的应用与优势

②本文重点词：

-植物工厂

-环境控制

-LED照明

-水培系统

-