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校本教材-STEAM课程《我的地盘我做主-智能苗圃的制作》

校本教材-STEAM课程

教学设计

学校名称

广州市越秀区云山小学

执教教师

胡蓉

课程内容

我的地盘我做主

——《智能苗圃的制作》

课程时间

50分钟

所属学科

信息技术、科学、美术

教学对象

小学六年级

一、教学理念

STEAM教育理念：STEAM是更注重实践的超学科教育理念。它强调让孩子们自己动手完成他们感兴趣的、并且和他们生活相关的项目，从过程中学习各种学科以及跨学科的知识。STEAM教育要求孩子们动手动脑，使得孩子注重实践、注重动手、注重过程，结合动手实践和探索唤醒孩子与生俱来的创造力潜能。

项目式学习教育理念：项目式学习教育理念锻炼学生的创造力，团队合作和领导力，动手能力，计划以及执行项目的能力。除此以外，对项目的选择也让学生更早和更深入地面对和解决现实生活中的问题。使孩子具有应对来自世界，面向未来挑战的能力。

创客教育理念：创客教育是创客文化与教育的结合，基于学生兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享，培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。。STEAM课程特别重视对学生各学科知识的培养，而创客教育更强调学生通过跨学科的学习，通过数字化工具动手制作出新的创客作品，最大限度地开发学生的创造潜能，尤其重视对学生解决问题的能力培养，使学生具有将创新观念转化为具体成果的能力。

二、课程涉及学科

本课程为基于项目的科学探究型课程，主要涉及生物，数学，艺术，物理，信息技术学科知识。以智能苗圃和特定植物为探究对象，易于培养学生对科学基础知识的学习热情和兴趣。本项目集科学、技术、工程、艺术和数学于一体，体验了STEAM教育理念，具备跨学科特征，鼓励学生在上述领域发展和提高，培养学生的综合素养。

三、教材分析

本课教学内容是STEAM课程《智能苗圃》活动六的内容，在结合前节课搭建好智能苗圃框架基本模型的基础上小组合作完成智能苗圃的制作，主要利用类Scratch可视化编程软件编写程序，安装电子元件，拷贝主程序；检测智能苗圃的结构和功能；对智能苗圃进行优化；实现苗圃的智能灌溉，智能温控及智能光控系统。在前面课程的活动课学习中，学生已经学习植物器官的基础知识，了解常见的植物分类，并重点掌握温度、湿度、光照等条件对植物生长发育过程的影响，思考如何通过程序控制实现对植物生长条件的调节，对智能苗圃的结构特征进行了构想并完善了设计方案，前一课学习了利用无色透明亚克力板搭建一套智能苗圃模型。本课综合实践用类Scratch图形化编程软件编程，以控制主控板、温度传感器、补光模块、光敏传感器、土壤湿度传感器等组件，用编程的思维解决生活中的实际问题。本项目的课程基于现实生活场景应用到智能苗圃项目设计中，将工程思维融入课程教学中，让学生在解决工程问题过程中动手、动脑，主动参与学习过程，激发学生在团队协助中相互帮忙、相互启发，共同商讨完成学习和工程任务，让学生实现可持续发展。

三、学情分析

起点能力

学生在此之前已经学会用图形化编程软件类Scratch可视化编程软件进行简单的程序编写，了解了画流程图的方法，尝试过用主控板测试传感器，初步具备了程序编写并借助传感器解决常见问题的综合能力。

学习风格

小学六年级学生的逻辑思维已逐步从经验型向理论型发展，观察能力、记忆能力和想象能力也随之迅速发展，但同时这一阶段的学生普遍具有求知欲高、模仿能力强，思维多依赖于具体直观形象的特点。

信息素养

小学六年学生已经具备操作网络学习空间的基本技能，能够在老师的指导下完成云平台中相关资源的下载和工具的使用。学生有一定的搜索分析资源的能力。

四、教学重难点

教学重点

根据流程图编写程序实现智能苗圃的智能灌溉，智能温控，智能光控系统及电子元件安装。

智能苗圃结构功能测试、优化完善。

教学难点

智能苗圃结构功能测试、优化完善。

五、教学目标（知识与技能、过程与方法和情感与态度等）

知识与技能

能够根据工程目标中需解决问题绘制流程图。

能初步利用可视化编程软件根据流程图实现功能。

能初步利用主控板及所需传感器组件结合智能苗圃模型进行测试。

能在项目学习过程中掌握所涉及各学科知识。

过程与方法

通过画流程图，培养学生良好的编程习惯。

通过编写程序，提高学生的科学思维能力和创新能力。

通过模型的搭建、测试、修正，优化锻炼学生的动手能力、观察力和分析能力。

通过参与互动交流和汇报，提升学生表达能力与合作能力。

情感与态度

通过学习和制作，培养善于分析，乐于思考的好习惯，培养科学的思维方法。

通过合作探究活动，增强学生的合作意识和探索、创新精神；

通过工程模型的设计和制作，启发培养学生具有新时代“工匠精神”。

六、网络学习空间的应用

空间平台：Aischool云平台

空间资源：1.教学课件