一、项目来源
《义务教育信息科技课程标准(2022版)》内容要求规定7-9年级内容模块为人工智能与智慧社会等,并设计了对应的跨学科主题。以未来智能场景畅想主题为例,该主题要求学生立足环境变化等挑战性问题,综合运用信息科技、数学、物理、化学、生物学等知识,设计未来智慧产品方案。
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结合我国当下智慧农业的发展背景,智能农业大棚、无人机灌溉等应用层出不穷,这些智能应用涉及了物联网、互联网等领域的综合性知识。以此时代背景为基调,本项目旨在组织学生解决生活中的问题,搭建小型智能农业系统,以此激发学生科技强国的信念感。
二、项目情境
校园里摆放着很多绿色植物,为校园环境增加了生机活力。但每逢寒假、暑假,这些植物无人打理,很快便就枯萎死去。请同学们思考:如何帮助这些绿色植物保持生机?
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三、项目实施
(一)跨学科之生物学科探究
组织学生查阅生物课本或咨询生物老师,
探究子问题1:植物生长的必要条件是什么
预设学生答案:光照、水分、温度、土壤情况
探究子问题2:上述条件(光照、水分、温度、土壤情况)需要保持在什么范围内植物能保持良好生长?
组织学生填写以下探究表格
序号 | 植物生长的必要条件 | 合适范围 |
1 | 光照 | |
2 | 水分 | |
3 | 温度 | |
4 | 土壤情况 |
(二)明确变量值
探究子问题3:确定了植物生长的必要条件及这些条件的合适范围后,将这些条件视为变量。当植物身边没人的时候,我们需要知道这些变量的实时情况,以便及时给植物浇水、晒太阳等。
请同学们通过查阅资源,思考如何通过工具测量植物生长的各个变量值。补全下方思维导图。
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教师总结:补充《义务教育教科书信息科技八年级上册》(江苏凤凰科学技术出版社)第二单元探索一物联网的传感技术相关知识,归纳需要使用到温度、湿度、光线强度、土壤湿度传感器。
(三)测量变量值
教师向学生介绍K10行空板及对应的编程软件mind+,展示行空板上内置的传感器。
展示并讲解流程图思路,流程图如下。
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学生根据流程图编写程序。
关键程序代码
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运行结果照片
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四、项目拓展
拓展性探究问题:目前行空板能实时显示植物状态,但如果行空板不在身边,我们如何能远程知晓状态数据呢?请同学们加以探究。
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