本课例是现代农业与科学的完美组合，通过系列传感器、数据采集器、相关软件来培养小学生科学探究能力，通过主题知识学习、科学实验、探究活动和拓展学习四个环节，让学生了解科学对农业发展的影响和作用，掌握科学实验和科学探究的方法。

上海市浦东新区金陆小学秉承“七彩的童年，成就未来的你”的办学理念，引导学生在自然界中找到自己的爱好和乐趣。学校内有智能阳光房与智慧农业实验室，学校外有“百欧欢”有机农场和“长兴岛”种植农场，校内外这些实践体验基地，为学生开展“STEAM+农业”学习提供了有效的保障。

同时学校开发了“智慧农业”校本课程，有种子、土壤、栽培、养料、灌溉、气候6个主题，突出跨学科、综合、实践、创新的目标，引导学生在“玩跨界”的过程中丰富自己的研究经历，提高科学素养；在“做中学”中培养学生跨学科的创新思维和应用能力。

课例特色

本课例是现代农业与科学的完美组合，通过系列传感器、数据采集器、相关软件来培养小学生科学探究能力，通过主题知识学习、科学实验、探究活动和拓展学习四个环节，让学生了解科学对农业发展的影响和作用，掌握科学实验和科学探究的方法。指导学生在设计实验活动和自动控制方案的过程中，产生对科学研究的兴趣；引导学生打破学科界限，尝试运用综合思维，从不同学科“跨界合作”中全面整体地认识事物，从而提高小学生的实践能力和创新精神。

整个课例不拘泥于知识的完备性，而更加注重知识的综合性与应用性；不拘泥于预设的严谨性，而更加注重课程的生成性与开放性；不拘泥于单一文化的继承性，而更加注重个体经历的过程性与体验性。

内容呈现 

（1）主题知识学习

• 传统灌溉

传统的灌水方法是水从地表面进入田间，并借重力和毛细管作用浸润土壤，所以也称为重力灌水法。这种办法是最古老的，也是目前应用最广泛的一种灌水方法。

• 现代灌溉

现代的灌溉方法包括管道输水灌溉，它是通过机泵和管道系统，直接将低压水引入田间进行灌溉的方法。可利用专门设备将水喷射到空中，分散成细小的水滴，形成类似下雨的效果；也可利用专用设备将有压水输送分配到田间，通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近的土壤。

请通过互联网查找相关知识，完成下面表格并交流各自的感受。

• 动手制作

  首先，观察下列自制的浇水器；

  

  然后设计制作方案；

（2）科学探究

• 提出问题

  假期里，我们一家人要去旅游15天，家里种的植物没有人浇水，怎么办？

• 分析问题

  根据上述情况，我们需要有一个自动灌溉的装置，它能判断土壤的湿度，并能根据土壤的情况自动浇水。

• 提出方案

  制作自动灌溉器需要哪些设备？所需设备：土壤湿度传感器、水泵、水源、控制水泵的设备。

  

（3）实践操作

• 首先连接传感器、水泵与控制器。

• 其次把湿度传感器插入植物土壤。

• 然后调节土壤湿度值，观察水泵是否启动。

• 然后确定土壤湿度的值。

• 最后讨论反思：为不同植物设定的土壤湿度值是否应该一样？

（4）拓展学习

• 沙漠中的农业奇迹

  第一次来到以色列这个国度，我们本以为看到的会是大片连绵的荒漠，但在特拉维夫到耶路撒冷的公路上，我们感受到的却是绿意盎然——公路两旁或是一片片绿油油的植物，或是挂满果实的果树，显示出一派生机勃勃的景象。

• 飞机求甘霖

  青岛市人工影响天气办公室使用飞机增雨作业的形式实施“上天催雨”，机上的工作人员共6人，驾驶舱有两位机长“掌舵”，还有4人在座舱内播撒干冰。据实验测定，1克干冰在-4～-10℃的云层中可产生几十亿个冰晶，这些冰晶吸附周围的水汽，形成水滴，再借助水滴的自然碰撞合并过程，就能起到增加降雨量的目的。

同学们，你们还知道哪些现代灌溉的方法？如果你知道，请跟你的伙伴们交流讨论。

实践反思

随着以计算机和网络为主的信息技术的发展，教育不再是人生某一阶段必须要完成的任务，而是成为伴随终生、分阶段持续进行的一项重要生活内容。选择小学生身边的场景开展跨学科综合活动，改变了传统学科之间彼此相对孤立的不足，同时促进学生将所学到的知识和技能结合起来，形成更有价值的知识体系，从而提高自身的学习能力。“智慧农业——灌溉”这一个课例就是现代农业与科学的完美组合，它以着力培养小学生科学探究能力为目标，通过“基于现象的项目学习”的教学方法，改变学习方式，关注学生规则意识的培养，帮助学生掌握探究方法，满足其个性发展，提升其核心素养。（张秋华）

教学点评

金陆小学开展“智慧农业”STEAM课程的研究已经有一年多时间了，学校为该课程建设了“双翼农场”，它由智能化的植物生长阳光房和室外植物种植园组成。“STEAM+农业”创新实验室是学生开展科学创新研究的实验基地，同时学校还开发了“智慧农业”校本课程纲要和教材。学校从软件和硬件上保证了“智慧农业”STEAM课程的实施。

张秋华老师在教学中把农业中的灌溉技术作为学生科学探究的载体，让小学生观察、设计、制作灌溉器，在过程中学会动脑和动手，让灌溉器具有实用性和艺术性。教师还创设了情境，指导学生利用科学手段来解决生活中的实际问题。学生们既学习了信息化、自动化的方法，又提升了利用信息技术解决问题的能力，从这个案例可见教师抓住了STEAM教学中跨学科、综合运用、实践创新等关键点。（点评人：陈久华，浦东新区拓展型研究型课程教研员）

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