苏教版 (2017)五年级下册STEM学习 立体小菜园优质课件ppt

探究活动

教师活动

学生活动

探究意图

一、了解需求

1．出示全球人口总量增长的折线图、粮食产量的现状及土地资源的图片

2．谈一谈，看了这些数据你有什么感想？

3．是啊，据联合国粮食及农业组织预测，2050年世界总人口将达到97亿。经测算，想要养活这么多人口，全球粮食产量必须提高70%。问题是，地球上可供开垦的土地已经快没有了，如何解决如此庞大的人口的吃饭问题呢?

4．谈话：立体农场对于解决粮食短缺的问题有什么优势吗？

5．谈话：既然那么好，所有土地都拿来建设立体农场好不好？

6．同学们分析得非常全面，那么接下来这个问题请你们一起来分析分析。

1．学生思考并回答：人口过多，粮食稀缺，种植的土地不够……

2．学生思考并回答：可以模仿立体停车场，设计立体农场。

3．学生分析立体农场的优势：①整个设施可以放在城市中心、楼顶，避免物流运输带来的损耗。②栽培密度很大，能够实现较大程度的机械化和自动化。③可以随时提供新鲜的蔬菜。

4．学生分析立体农场得劣势：不全是，立体农场需要一定的人力成本，对光照、温度、水源的控制有一定要求。前期搭建设施的投入较高，而且并不适宜种植所有的农作物。

［设计意图：做这个项目之前，首先要让学生知道为什么要做。因此，这里向学生揭示了当前世界粮食需求日益增长与可供开垦土地紧缺的严峻局面，可以引导学生思考通过立体农场这个项目解决土地资源的迫切需要，认识到可以通过工程技术实现少用地、多生产的特点。]

二、明确问题

1．出示情境：

受新冠疫情影响，居家隔离中如何吃上干净新鲜的蔬菜成了需要解决的问题，立体农场的技术是否可以迁移到建阳台小菜园呢？

2．提出任务：

某公寓的阳台如图所示。该公寓的住户多为典型的三口之家。一些住户希望有人能帮他们在阳台上建造一个立体小菜园，至少能让他们每周吃上两次小菜园供应的汤菜，且不重样。希望能在两周内完成。最好利用废旧材料进行建造。

3．谈话：如果要设计一个立体小菜园，需要考虑哪些问题?

4．大家可以请以小组为单位进行讨论，把建造立体小菜园的任务、要求及问题清单填写在表格里。

5．我们一起来看看同学们的结果吧。

6．对于这些问题，你们有解决方法吗？大家可以回家查阅资料或者询问周围有经验的大人，我们下节课一起分析讨论。

1．学生观看图片并思考：立体农场迁移到建阳台小菜园是否可行？

2．学生思考并以小组为单位讨论设计立体小菜园需要考虑的问题。

3．学生汇报问题清单：

（1）种什么菜?

（2）用什么土壤在阳台种植呢？

（2）一共需要种多少?

（3）用什么容器来种?

（5）怎么实现立体种植?

（6）怎么计算汤菜的量?

……

［设计意图：这里从现实生活出发，给提出了具体的任务和限制条件，同时将评价标准前置，让学生清晰地知道该怎么做，促使学生去考虑建立体小菜园需要注意的问题。]

三、前期研究

问题一：如何选择适合在阳台种植的蔬菜

1．同学们通过查阅资料，哪些蔬菜适合种植在阳台上呢？

2．小结：西红柿、豆角、生菜、辣椒、樱桃萝卜、小菠菜等，这些蔬菜生命力顽强，不需要太深厚的土壤，可以在花盆中种植。

3．要完成“至少能让他们每周吃上两次小菜园供应的汤菜，且不重样。希望能在两周内完成。”要在两周内完成，我们还需要考虑什么呢？

4．小结：常见的生长周期短的蔬菜有大蒜、萝卜、鸡毛菜、生菜等。

5．将要求与相符合的蔬菜品种连线。

问题二：如何选择阳台种植的土壤

1．阅读课本52页土壤小资料

2．补充资料：

腐殖土是森林中表土层树木的枯枝残叶经过长时期腐烂发酵后形成的。也可以用普通的土壤与各类有机垃圾（厨余垃圾）混合制成。

水培技术是无土栽培技术的一种，采用营养液代替土壤进行植物培植。需注意的是营养液是经过专业的技术调配而成的。

3．谈话：参考这些资料，谈一谈你在栽培技术方面的构想。

问题三：如何选择搭建立体小菜园材料、容器

1．你想搭建什么样的立体小菜园呢？你可以参考课本53页的案例，也可以根据自己查阅的资料，进行材料和容器的构想。

2．请同学们测算三口之家一顿汤菜所需的蔬菜量，以及需要种植的数量和面积。填写在表格中。尽量选择能同时满足多个限制条件的蔬菜来种植。

1．学生分享

2．学生回答：需要考虑植物的生长周期，植物从萌发到完全成熟的生长全过程。它取决于植物生长对环境的要求。

补充：种植时需要考虑对温度、光照、水份、土壤要求不高的植物，同时要选择不易患病的品种。

3．完成连线，并汇报。

1．学生阅读资料

2．分享交流。

3．小组讨论

4．汇报交流

［设计意图：这里实际上是给学生做了一个示范，首先提供了三种适合在阳台种植的蔬菜，提示学生需要研蔬菜的生长周期、营养、口感等，这样能让学生知道该研究蔬菜的哪些信息，选择能满足限制条件的蔬菜来种植。然后，用相关资料补充说明了种植时还需要综合考虑土壤配制等栽培技术以及支架的设计与搭建。引导学生在项目开始时要学会多方考虑，做好充足的准备工作。]

四、设计方案

1．经过上节课的讨论，我们知道了适合种植在阳台的植物，种植土壤，同学选择了自己想要搭建的材料和容器，项目一步一步地推进，下一步你们打算做些什么呢？

2．温馨提示：设计图中要标注清楚立体支架占地的长和宽，以及总高度。每层层板上放置多少个花盆、花盆摆放在何处都要根据层板的长和宽做好合理规划，同时应调节好层板间的高度，以保证植物有充足的生长空间。

1．学生：设计立体小菜园

2．生集思广益，讨论立体小菜园的设计方案：测量小菜园的大小、支架的层数、稳定性、每层摆放的蔬菜的数量、支架的材质和数量……

3．学生等比例画出设计图。

4．各小组分享交流方案。

5．学生对照标准，改进方案，选择最佳方案。

［设计意图：这里是在前期调查研究的基础上，先让学生讨论交流设计中需注意的问题，然后进行立体小菜园的方案设计。告诉学生工程设计不是盲目地画图，而是在充分考虑项目标准的前提下，先形成最佳方案然后再画设计示意图，促进学生形成工程思维。]

五、制作改进

1．立体小菜园的制作需要做好小组做好分工合作，按照搭支架、配制土壤、播种、浇水、摆放花盆的步骤完成制作。

2．教师需要督促学生对照设计图纸，一边制作一边在图纸上用彩笔标注好真实搭建时的方案，并在旁边备注修改的理由。

3．谈话：与设计方案相比，在实际制作立体小菜园的过程中你们做了哪些修改?为什么要做这些修改?

4．搭建好的小菜园，还需要注意什么呢？

5．如何做好立体小菜园的日常管理？

学生根据设计方案提前准备搭建立体小菜园的材料。

1．以小组为单位，按照设计图，拼接各小组的立体小菜园。

2．学生分享交流。

［设计意图：学生在这个环节真正开始了项目制作，唯有亲手制作才能意识到真实情况与设计方案的差别，因此，这里要求学生按照设计方案制作立体小菜园的同时，要不断进行修改，从而产生改进的意识。]

六、评价反思

1．对照任务，检查自己建造的立体小菜园。

2．交流成果、经验，互相做出评价

3．如果再有一次设计、制作立体小菜园的机会，你会怎么做？记录你的评价和反思

1．学生根据评价标准对自己搭建的立体小菜园进行评价。

2．召开分享会，各小组展示成品，并介绍自己的设计理念。各小组对其他小组的作品做出评价。

3．通过自评后互评，再对自己的作品进行改进，并且记录自己的反思。

［设计意图：这里用了两张表格，首先引导学生对照清单，检查自己建造的立体小菜园的任务达成度，体验工程验收这一重要步骤，然后对自己和他人的小菜园进行评价。在“回头看”的过程中，培养学生的反思意识，告诉学生制作的完成并不意味着项目的结束，还可以继续研究。]