2021学年第五单元 建造“植物工厂”16 走进植物工厂教案设计

这是一份2021学年第五单元 建造“植物工厂”16 走进植物工厂教案设计，共4页。教案主要包含了教学目标等内容，欢迎下载使用。
课例编号
学科
小学科学
年级
六
学期
上
课题
16 走进植物工厂
教科书
书名：《科学》
出版社： 人民教育出版社 湖北教育出版社
教学人员
姓名
单位
授课教师
指导教师
教学目标
一、教学目标
【科学知识】
1. 知道植物工厂的种植技术包括培养场地、灌溉技术、光照技术、营养供给等方面。
2. 知道植物工厂的种植技术是不受自然条件限制的，能够为植物生长提供适宜的条件。
3. 知道植物工厂可随时通过手机、电脑终端等实现自动化控制和管理。
4. 了解农业种植技术的发展历程。
【科学探究】
能运用分析、比较、概括等方法，归纳植物工厂中种植技术的主要特点。
【科学态度】
对植物工厂里的种植技术感兴趣。
【科学、技术、社会与环境】
知道植物工厂是建立在种植技术基础上的一种智慧农业，知道它可以不受自然条件的限制实现农作物高产，能够减少自然灾害对农作物的影响。
教学重点：
知道植物工厂里的一些技术手段，如空间利用、光照、营养供给、管道灌溉、通风换气、保温、自动化控制等，并知道这些技术的主要特点。
教学难点：
在不受自然条件限制的植物工厂中，利用种植技术创建一个适合植物生长的人工环境，
体会植物工厂与传统农业相比各方面的优势。
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
3分钟
一
聚焦话题
谈话:同学们，大家好，我的任务是带领大家“建造‘植物工厂’”，听起来是不是很厉害？那就开始我们今天的学习吧！
说到“植物工厂”，不知大家想到了什么呢？
A：老师，我知道工厂里有一台台机械设备，还有轰隆隆的机器声呢！植物工厂里也有很多大机器吗？
B：老师植物工厂里还需要土壤和雨水吗？是能够直接生产出胡萝卜、大白菜等植物吗？
A：如果工厂里生产了蔬菜水果，农民们是不是就不用“锄禾日当午”了？
B：我们的农业种植能够解决蔬菜、水果的问题，为什么还要建造植物工厂呢？……
12分钟
二
科学实践活动：植物工厂里的种植技术
1.了解植物工厂利用哪些技术提供植物生长所需要的条件
看来同学们感兴趣的问题还真不少呢！“植物工厂”确实是近些年来新兴的产业，对于我们传统的农业来说还是有很多差别的，这样吧，百闻不如一见，我想带着大家到“植物工厂”里去看一看吧，看看你会有哪些发现！
观看：（视频或课件）呈现的是一个植物工厂里植物生长的情景。
提问：在植物工厂里你都发现了什么？和你想象的一样吗？
A：老师，我看到植物工厂里没有大机器，也听不到隆隆的机器声。植物工厂的墙是透明玻璃做成的，工厂内的一层层架子上生长着各种各样的叶菜。
B：我看到了，那些绿叶菜不是机器制造出来的，也是自己生长的，一批一批地。而且我发现并没有土壤，也不用淋雨，是有人控制电脑给它们浇水和补充营养。
A：老师，我知道了，植物种在这样的环境里，可以不受温度的限制，我以前和爸爸妈妈去采摘草莓，草莓就是种在大棚里，冬天都能摘到新鲜的草莓。
B：我还看到了各种颜色的灯照射在植物上，这对植物生长有什么帮助吗？
谈话：同学们观察的真仔细，而且也都有了自己的新思考，新问题。在解决你们的新问题之前，老师先来考考你，你知道植物生长都需要哪些条件吗？
相信你一定想到了，植物生长的最基本条件包括空间，营养，空气、适宜的光照，适宜的温度等，其实，在植物工厂里，这些条件也是必不可少的，下面我们就来了解一下在植物工厂里是怎样满足不同植物的生长条件的吧！这对于植物生长很重要，对我们将要建造的“植物工厂”也有很重要的借鉴作用，希望你能把它记录下来。（记录表）
教师结合植物生长必需的五个基本条件，播放植物工厂的视频，让学生一边观察一边发现植物工厂里一些技术。
（1）植物工厂可以有效利用空间，实现立体化种植。
（2）植物工厂可以不需要土壤和施肥，利用输送营养液为植物提供一些营养物质。
（3）植物工厂可以利用人工光源，提高植物的光合作用效率。
（4）植物工厂可以利用通风换气，保持植物生长需要的空气条件。
（5）植物工厂可以利用温室提供植物生长所需要的适宜温度。
最后，全班总结植物过工厂通过哪些技术手段来保证植物生长所需要的条件的。
在植物工厂里有了这些技术手段，植物生长就具备了最理想的生长条件，这样，植物可以长的又快又好。
2.了解植物工厂是怎样实现自动化控制和管理的
B：真是太棒了！我以前在奶奶家看到过一望无际的农田，虽然阳光和空气充足，但特别容易受天气的影响，雨水多了大面积农田会被淹没，干旱了就得去浇水，刮风了有时还会把庄稼刮倒，要是赶上雨雪或冰雹等恶劣天气，那就更糟糕了……
A：刚刚我说过的塑料大棚就不会出现你说的这些情况，而且我还见过玻璃温室，人们也可以根据植物的生长需求创造适宜的条件，但是，跟着植物工厂相比较，还是有差别。
谈话：是的，传统的种植属于露地栽培，人们在地里辛勤的耕种，但也有“靠天吃饭”的说法，因为露地栽培会受到外界环境的影响；塑料大棚和玻璃温室都属于设施栽培，大棚内采用一些工程技术手段，对农作物生长环境进行一定程度的控制，使农作物在适宜的环境中生长。这样就克服了外界环境对农作物生长的影响，改变了靠天吃饭的局面。
在植物工厂中，只是创设植物生长条件还不够，要想保持最适宜植物生长的条件，还必须要对这些生长条件进行实时监测，并及时进行调整，来看看这又是怎样实现的吧！
播放植物工厂的一些智能控制和管理方法的视频。教师一边播放视频一边向学生介绍这些技术的特点。
植物工厂是通过计算机和电子传感系统等技术手段对农作物生长需要的环境要素进行自动控制，实现农作物连续生产的高效农业系统。什么是传感器呢？
比如：把智能花草监测仪插入花盆中，展示和介绍通过手机对养分、土壤水分、温度、光照等参数进行监测的方法。再通过一些传感器和手机客户端的APP了解一些智能控制的方法。
管理人员可以随时通过手机、平板电脑等终端，对植物工厂的营养、温度、光照等条件实行远程状态监测和数据统计，还可以根据植物品种个性化设定灯光亮度、照明时间、营养添加、通风气流和水泵循环等参数，让种植系统自动保持最适宜植物生长的环境。由于植物工厂充分应用了现代农业、生物科技和信息技术等手段，因而它是一种“智慧农业”。
5分钟
三
拓展与应用
（三）拓展与应用
同学们，今天我们了解了什么是“植物工厂”，想一想，除了我们刚刚说过的植物生长不受外界环境影响，植物工厂有哪些优势呢？
1.植物从播种到收获的周期稳定，并且生长周期大大缩短
在工厂内种植的生菜、小白菜等，20天左右就能收获，而在露地栽培中则需要一个月到40天。
2. 一年四季不间断生产，空间利用率高
植物工厂具有立体栽培的优势，栽培模组的层数随着厂房的高度增加而增加。在全人工光型植物工厂内，厂房内的栽培层数在10层内可调，每年可进行15~20次叶菜生产，单位面积产量相当于露地栽培的70~100倍。
3. 封闭结构
室内与大气和土壤隔离，防止了病虫害的侵入，可以实现完全无农药生产，使农产品更加绿色安全。
思考：同学们，赶快加入到这项伟大的实践中来吧！如果由你来建造一座微型的植物工厂，你想把它建成什么样？在你的学校和家里找找看，把它安排在哪里呢？下次课把你的答案告诉我，同学们，再见！