21粵港澳大灣區(qū)STEM教育聯(lián)盟實(shí)驗(yàn)學(xué)校案例(上)課件

1、2PART粵港澳大灣區(qū)STEM教育聯(lián)盟實(shí)驗(yàn)學(xué)校案例2PART粵港澳大灣區(qū)STEM詳細(xì)案例一太陽能家居水培種植箱的設(shè)計與應(yīng)用詳細(xì)案例一太陽能家居水培種植箱的設(shè)計與應(yīng)用太陽能家居水培種植箱的設(shè)計與應(yīng)用實(shí)施學(xué)校：澳門濠江中學(xué)課程簡介： 水培種植技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于世界各地的蔬果生產(chǎn)中，是一種穩(wěn)定、高產(chǎn)、節(jié)約用水的科學(xué)種植技術(shù)。本課程是面向初三年級全體學(xué)生的STEAM校本課程，學(xué)生探究營養(yǎng)液的配制方案、太陽能家居水培種植箱的物理結(jié)構(gòu)，通過配制營養(yǎng)液和制作水培種植箱的工程設(shè)計活動，學(xué)習(xí)并掌握科學(xué)知識（植物生長的要素、水培種植技術(shù)、太陽能發(fā)電、小氣泵的原理等）。最后，學(xué)生分組開展水培種植實(shí)驗(yàn)，觀察、記錄植物

2、生長過程。太陽能家居水培種植箱的設(shè)計與應(yīng)用實(shí)施學(xué)校：澳門濠江中學(xué)課程簡太陽能家居水培種植箱的設(shè)計與應(yīng)用課程實(shí)施正式課堂：由六個學(xué)科合作，由每科老師分工負(fù)責(zé)其中相關(guān)部份：科目生物物理化學(xué)數(shù)學(xué)計算機(jī)美術(shù)總課時課時33323216課余時間：老師輪流到課室與學(xué)生交流，解決實(shí)踐時的問題。太陽能家居水培種植箱的設(shè)計與應(yīng)用課程實(shí)施正式課堂：由六個學(xué)科太陽能家居水培種植箱的設(shè)計與應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)分解科學(xué)知識技術(shù)知識工程知識數(shù)學(xué)知識藝術(shù)知識植物生長的要素水培種植的特點(diǎn)種子發(fā)芽的要素水泵的運(yùn)作原理太陽能發(fā)電原理營養(yǎng)液的配方水培種植技術(shù)電工技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)的合作學(xué)習(xí)技術(shù)文字編輯技術(shù)簡報制作技術(shù)藥劑配制技術(shù)電路圖繪畫與設(shè)計運(yùn)

3、用工具設(shè)計及制作太陽能板和小氣泵支架設(shè)計及組裝家居水培種植箱閱讀參數(shù)表電學(xué)計算藥劑比例計算營養(yǎng)液測量與記錄植物生長測量與記錄統(tǒng)計圖表制作電路圖繪畫與設(shè)計繪制產(chǎn)品概念圖以水培美化校舍設(shè)計匯報學(xué)習(xí)成果太陽能家居水培種植箱的設(shè)計與應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)分解科學(xué)知識技術(shù)知識進(jìn)入情景、提出問題：觀看視頻觀看視頻：了解國際上水栽培技術(shù)的廣泛應(yīng)用水培種植進(jìn)入情景、提出問題：觀看視頻觀看視頻：了解國際上水栽培技術(shù)的進(jìn)入情景、提出問題：界定問題問題：如何能在教室或家庭里也能實(shí)現(xiàn)用水栽培作物？水培種植閱讀資料，現(xiàn)場參觀，形成設(shè)計思路，動手制作。01如何設(shè)計和制作一套小型的水栽培裝置?利用這套水栽培裝置開展養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)，觀察記錄

4、作物成長過程。02如何利用這套水栽培裝置去栽培一種作物?開展科學(xué)試驗(yàn)，觀察生長過程，測量記錄數(shù)據(jù)，控制條件，檢驗(yàn)效果。03如何保證這套裝置栽培的作物能健康成長?進(jìn)入情景、提出問題：界定問題問題：如何能在教室或家庭里也能實(shí)進(jìn)入情景、提出問題：現(xiàn)場參觀現(xiàn)場參觀，親身體驗(yàn)，思考問題水培種植 學(xué)生帶著問題到珠海水培基地進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，認(rèn)識水栽培的實(shí)際環(huán)境，技術(shù)人員帶領(lǐng)學(xué)生了解由育苗、移苗、定植、采收的全過程。同時思考如何在家居實(shí)現(xiàn)水培種植。進(jìn)入情景、提出問題：現(xiàn)場參觀現(xiàn)場參觀，親身體驗(yàn)，思考問題水培進(jìn)入情景、提出問題：參觀工作紙水培種植植物生長的最必需的四種因素有:A. 空氣B. 水C. 光照D. 電力

5、E. 營養(yǎng)元素F. 溫度G. 種子H. 土壤I. 氮元素下面哪一種說法是是錯誤的: 水耕種植是無土種植的其中一種不用土壤的耕種方法;水耕種植最大的優(yōu)勢就是直接用清水就能種出跟土壤相若的作物;水耕種植中, 以營養(yǎng)液代替土壤為作物供給養(yǎng)份;土耕植物的根部可從土壤中吸取空氣, 水耕植物也可以直接通過根從水或營養(yǎng)液中吸收溶于水中的空氣;進(jìn)入情景、提出問題：參觀工作紙水培種植植物生長的最必需的四種進(jìn)入情景、提出問題：參觀工作紙水培種植營養(yǎng)液提供了的營養(yǎng)元素中, 哪三種對農(nóng)作物的生長影響最大? A. 氮(N) B. 鐵(Fe) C. 鈣(Ca)D. 磷(P) E. 鉀(K) F. 鉛(Pb)在水耕種植系統(tǒng)

6、中如何補(bǔ)充水中的空氣?通過水泵令水循環(huán)流動, 流動時會接觸到空氣并把部份空氣溶解到水中;通過氣泵直接打空氣送到水中;無需補(bǔ)充, 空氣中的所有元素在營養(yǎng)液中都十分齊全;植物在呼吸時會自己排到水中, 無需別的補(bǔ)充;進(jìn)入情景、提出問題：參觀工作紙水培種植營養(yǎng)液提供了的營養(yǎng)元素進(jìn)入情景、提出問題：參觀工作紙水培種植為甚么水耕蔬菜較少機(jī)會使用農(nóng)藥(除蟲藥)?營養(yǎng)液本身就是除蟲劑;水耕植物有天然的防蟲能力;水耕植物的口味差, 害蟲不愛吃;因?yàn)榇蠖鄶?shù)幼蟲和蟲卵都藏在土壤中, 沒有土壤可大量減少了蟲害;水耕與土耕種植相同的農(nóng)作物, 哪一種比較節(jié)水, 為甚么?土耕, 因?yàn)樗么罅康乃? 而土耕用泥土和水;土

7、耕, 因?yàn)槟嗤量梢员Ｗo(hù)水份不被蒸發(fā);水耕, 因?yàn)橘A存的水幾乎只供植物吸收用而循環(huán)使用, 土耕的話, 每次澆水, 除了被植物吸收的部分外, 有大部份都被蒸發(fā)或流走了兩者耗水程度相同進(jìn)入情景、提出問題：參觀工作紙水培種植為甚么水耕蔬菜較少機(jī)會進(jìn)入情景、提出問題：參觀工作紙水培種植在我們參觀的水培種植場中, 他們使用了甚么代替土壤去固定植物? 在我們參觀的水培種植場中, 他們怎樣令植物的根留在水中,主體留在水面? 在我們參觀的水培種植場中, 他們使用甚么設(shè)備為營養(yǎng)液提供空氣? 進(jìn)入情景、提出問題：參觀工作紙水培種植在我們參觀的水培種植場進(jìn)入情景、提出問題：參觀后的思考水培種植通過現(xiàn)場參觀和把資料總結(jié)

8、后，學(xué)生了解植物生長的要素、水耕種植的特點(diǎn)、種子發(fā)芽的要素等基本知識，并探討以下問題：裝置中的水應(yīng)注入怎樣的營養(yǎng)液 ？需要了解如何配制營養(yǎng)液。如何讓裝置中的水運(yùn)動？ 需要了解如何利用小型水泵推動水運(yùn)動。如何為小型水泵供電？需要了解如何利用太陽能為小水泵供電方法。如何使太陽能板在不同時間都能吸收太陽能？需要制作一個能改變太陽能板方向的臺座。進(jìn)入情景、提出問題：參觀后的思考水培種植通過現(xiàn)場參觀和把資料科學(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：探究之一水培種植分組查閱網(wǎng)上資料，向全班報告，并進(jìn)行研討。問題：營養(yǎng)液的組成和功用科學(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：探究之一水培種植分組查閱網(wǎng)上資料，向全班工程設(shè)計與技術(shù)制作：制作之一水培種植制

9、作：配制營養(yǎng)液工程設(shè)計制作的步驟學(xué)生具體操作內(nèi)容明確任務(wù)要求1.學(xué)習(xí)注意事項(xiàng)2.學(xué)會營養(yǎng)液配制方法選擇材料藥物清單（略）畫出初步制作方案上傳配制流程圖動手制作原型配制營養(yǎng)液，上傳過程照片檢測原型質(zhì)量檢測配成溶液的EC值和pH值發(fā)現(xiàn)存在問題列舉發(fā)現(xiàn)的問題提出修改意見修訂配制方案制作定型配制定型，上傳照片工程設(shè)計與技術(shù)制作：制作之一水培種植制作：配制營養(yǎng)液工程設(shè)計科學(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：探究之二水培種植問題：太陽能家居水栽培箱的物理結(jié)構(gòu)問題1：如何增加營養(yǎng)液的含氧量及流動性。問題2：如何既方便又環(huán)保地給設(shè)備供電?？茖W(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：探究之二水培種植問題：太陽能家居水栽培箱科學(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)活動水

10、培種植提出假設(shè)，設(shè)計實(shí)驗(yàn)去進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)一：太陽能發(fā)電驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，探討小氣泵的太陽能供電方案。實(shí)驗(yàn)二：微電機(jī)通過打氣增加水的含氧量和流動性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)三：設(shè)計適應(yīng)太陽照射角度變化方法，計算課室走廊太陽能板設(shè)置的最佳角度?？茖W(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)活動水培種植提出假設(shè)，設(shè)計實(shí)驗(yàn)去進(jìn)行工程設(shè)計與技術(shù)制作：制作之二水培種植制作：水培箱的通氣與供電工程設(shè)計制作的步驟學(xué)生具體操作內(nèi)容明確任務(wù)要求1. 安裝電機(jī)和太陽能板2. 適應(yīng)太陽光照角度變化選擇材料小水泵、太陽能板、導(dǎo)線等畫出初步制作方案上傳草圖照片動手制作原型上傳原型照片檢測原型質(zhì)量1. 通電試驗(yàn)2. 調(diào)整太陽能板角度發(fā)現(xiàn)存在問題檢查制作工藝是否合格提出修

11、改意見修訂制作方案制作定型制作定型，上傳照片工程設(shè)計與技術(shù)制作：制作之二水培種植制作：水培箱的通氣與供電工程設(shè)計與技術(shù)制作：制作之三水培種植制作：設(shè)計及制作太陽能板支架工程設(shè)計與技術(shù)制作：制作之三水培種植制作：設(shè)計及制作太陽能板科學(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：探究之三水培種植問題：探究應(yīng)用太陽能水培箱種植菜苗的生長規(guī)律及其影響因素在完成營養(yǎng)液配制和太陽能水培箱制作之后，學(xué)生開展利用水培箱種植菜苗的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，分組觀察，記錄數(shù)據(jù)，分析生長過程。這是科學(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用活動的延續(xù)?？茖W(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：探究之三水培種植問題：探究應(yīng)用太陽能水培科學(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)活動水培種植種植菜苗的科學(xué)試驗(yàn)內(nèi)容：1.在水栽培裝

12、置栽入沙拉生菜苗；2.測量數(shù)據(jù)，記錄作物成長過程；3.調(diào)節(jié)參數(shù)，確保作物健康成長?？茖W(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)活動水培種植種植菜苗的科學(xué)試驗(yàn)內(nèi)容：科學(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)活動（續(xù)）水培種植分組用水培箱種植菜苗，每天記錄數(shù)據(jù)，分析生長過程科學(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)活動（續(xù)）水培種植分組用水培箱種植菜科學(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：數(shù)據(jù)處理水培種植科學(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：數(shù)據(jù)處理水培種植2科學(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：數(shù)據(jù)處理（續(xù)）水培種植科學(xué)探究與數(shù)學(xué)應(yīng)用：數(shù)據(jù)處理（續(xù)）水培種植知識擴(kuò)展、創(chuàng)意設(shè)計：創(chuàng)意設(shè)計水培種植任務(wù)：把水培箱美化知識擴(kuò)展、創(chuàng)意設(shè)計：創(chuàng)意設(shè)計水培種植任務(wù)：把水培箱美化知識擴(kuò)展、創(chuàng)意設(shè)計：創(chuàng)意設(shè)計（續(xù)）水培種植

13、任務(wù)：設(shè)計以室內(nèi)水培美化校園的方案知識擴(kuò)展、創(chuàng)意設(shè)計：創(chuàng)意設(shè)計（續(xù)）水培種植任務(wù)：設(shè)計以室內(nèi)水知識擴(kuò)展、創(chuàng)意設(shè)計：創(chuàng)意設(shè)計（續(xù)）水培種植任務(wù)：設(shè)計以室內(nèi)水培美化校園的方案知識擴(kuò)展、創(chuàng)意設(shè)計：創(chuàng)意設(shè)計（續(xù)）水培種植任務(wù)：設(shè)計以室內(nèi)水多元評價，學(xué)習(xí)反思水培種植學(xué)習(xí)總結(jié)分享01實(shí)踐能力評估03學(xué)習(xí)反思表格05基礎(chǔ)知識評估02任務(wù)完成評估04多元評價，學(xué)習(xí)反思水培種植學(xué)習(xí)總結(jié)分享01實(shí)踐能力評估03學(xué)多元評價，學(xué)習(xí)反思：總結(jié)及分享水培種植多元評價，學(xué)習(xí)反思：總結(jié)及分享水培種植多元評價，學(xué)習(xí)反思：任務(wù)完成評估量表水培種植多元評價，學(xué)習(xí)反思：任務(wù)完成評估量表水培種植多元評價，學(xué)習(xí)反思：反思P-M-I-Q表水培種植Plus已學(xué)懂的知識Minus還未學(xué)懂的知識Interest想繼續(xù)關(guān)注的知識Questions還存在疑問的知