綜合活動3 制作土壤水量檢測儀,生命活動離不開水。人每天都要消耗、補充足夠量的水分，植物也一樣，但有的植物消耗的水分多一點，有的少一點，也有的微乎其微，如生長在沙漠中的仙人掌。 為了能讓植物不因長期缺水而死亡，人們想出了各種各樣的保持土壤濕潤的辦法，例如，利用虹吸作用、滴灌技術，持續不斷地將水運送至土壤中。,新知學習,能不能用 micro:bit板來檢測花盆中土壤的含水量，實時顯示土壤的含水量信息，從而實現自動澆水或及時提醒園丁澆水，以保持花盆中土壤適度的含水量。,新知學習,活動任務,利用 micro:bit板制作一個簡易的土壤水量檢測儀。,任務內容,1.用 micro:bit板、電池盒、金屬探針、鱷魚夾等硬件組裝一個土壤的含水量檢測裝置。 2.通過 MakeCode程序編輯器，編寫程序，實現檢測功能。,任務說明,任務分析,1.了解檢測儀的基本工作原理。 2.利用導電金屬和鱷魚夾制作檢測儀的探針。 3.選用 micro:bit的LED屏幕顯示土壤含水量信息。 4.編寫程序顯示土壤的含水量信息。,探究活動,不同的植物對土壤的含水量需求不同，可以制作一個土壤水量檢測儀用于檢測土壤含水量。,活動主題：制作土壞水量檢測儀,制作土壤水量檢測儀需要用到的器材有：micro:bit板、電池盒、導線、金屬探針。 檢測儀的核心部件是 micro:bit板，用于檢測并顯示土壤的含水量信息。金屬探針，用于接觸土壤，并與 micro:bit板形成回路。,1.檢測儀的硬件組成,制作檢測儀的器材,活動主題：制作土壞水量檢測儀,主控器的核心部件是 micro:bit板，它能夠將檢測到的含水量用0-1023間的數字顯示出來。當土壤中的含水量發生變化時，土壤的導電性隨之改變，土壤中含水量的多少就可以通過兩根探針末端之間的電阻的變化反映出來。下載編寫好的程序到 micro:bit板中，micro:bit板與兩根探針末端之間的土壤形成回路，通過LED燈的電流越強，被點亮的LED燈個數越多。 金屬探針的導電性越好，檢測的實效性越高。,2.檢測儀的工作原理,活動主題：制作土壞水量檢測儀,（1）組建項目活動學習小組 建議由4-6名同學自愿組成一個項目學習小組，并推選名組長。 組別：_______________小組 組長：___________________ 組員：____________________________________________________,3.制作土壤水量檢測儀,活動主題：制作土壞水量檢測儀,（2）討論土壤水量檢測儀制作方案 硬件器材：micro:bit板，3V電池，探針（鐵釘或者螺絲釘），鱷魚夾，導線。 編程工具：Makecode編程環境。 （3）人員分工 全體組員通力合作，共同完成項目任務。根據分工職責，推薦其他崗位的責任人，并做好本職工作。,活動主題：制作土壞水量檢測儀,成員分工表,（4）搭建檢測儀,活動主題：制作土壞水量檢測儀,連接電池盒，如圖所示。,連接鱷魚夾 連接探針,活動主題：制作土壞水量檢測儀,連接探針,連接鱷魚夾,（5）控制檢測儀：算法說明。,活動主題：制作土壞水量檢測儀,活動主題：制作土壞水量檢測儀,活動主題：制作土壞水量檢測儀,活動主題：制作土壞水量檢測儀,編寫程序。 a.打開 micro:bit的編程工具 MakeCode，設置“水量”變量,活動主題：制作土壞水量檢測儀,b.編寫檢測水量的程序，如圖所示。,活動主題：制作土壞水量檢測儀,c.用數據線連接 micro:bit板與計算機，下載所編寫的程序。將金屬探針斷開，如下頁圖所示，micro:bit的LED屏幕上少數燈被點亮，表明探針之間沒有或含有少量導電物質。 將金屬探針接觸濕紙巾的兩端，如圖所示micro:bit的LED屏幕有部分燈被點亮，這表明探針之間有適量的導電物質。,活動主題：制作土壞水量檢測儀,金屬探針斷開時LED屏幕上少數燈被點亮,金屬探針接觸濕紙巾的兩端LED屏幕部分燈被點亮,活動主題：制作土壞水量檢測儀,將金屬探針短接，如圖所示，micro:bit的LED屏幕滿屏燈被點亮，這表明探針之間充滿導電物質。,金屬探針短接時LED屏幕滿屏燈被點亮,活動主題：制作土壞水量檢測儀,d.續寫按鈕A控制程序，完整的程序如圖所示。,水量檢測儀腳本,活動主題：制作土壞水量檢測儀,調試檢測儀。 將圖所示的程序下載到 micro：bit板中，使用micro：bit專屬電池盒給檢測儀供電，改變花盆土壤的含水量（少量水分、適量水分、大量水分），按下按鈕A，觀察LED燈的顯示情況，如圖所示。,土壤含少量水分,土壤含適量水分,土壤含大量水分,活動主題：制作土壞水量檢測儀,請將檢測結果填入檢測結果記錄表,注：可以用相同探針逐漸増加水量觀察實驗結果；也可以不改變土壤的含水量，采用不同探針后觀察實驗結果。,創新活動,土壤水量檢測儀可以監測花盆里的水量并顯示，我們可以將它放置在公園的花圃中、農民的菜園子里、沙漠的綠地里簡易的土壤水量檢測儀做好了，我們還可以給它添上一些智能化的功能，例如，當它監測到土壤中的水分極度缺乏時，能夠讓LED燈給出適當信號來提醒我們該澆水了。,交流總結,1.展示與交流 在班級或年級范圍內召開實踐活動展示交流會，將各組同學設計制作的土壤水量檢測儀作品與大家分享。 說一說作品的 創新性體現在：_________________________________________ 實用性體現在：_________________________________________ 科學性體現在：_________________________________________,交流總結,展示本組制作的土壤水量檢測儀作品，重點講解本組在設計、創作、編寫程序、調試等方面的設計意圖及功能。 交流檢測結果，舉辦一場“土壤水量檢測儀測試比賽”，比一比哪個小組設計的檢測儀更準確，外觀更精美，算法更優化。以投票的方式選出本次活動的“最佳外觀設計獎”“最精密檢測儀”“最優算法獎”等。,交流總結,2.收獲與反思,（1）評價他人 請你對其他各小組的作品給予評價。,你從其他小組的分享中學習到了什么？ ____________________________________________________,交流總結,說說本小組與其他小組相比，最大的優點： _______________________________________________________ 請對本組成員進行評價： 最具有規劃能力的是_____________________________________ 最為積極的是___________________________________________ 最具審美及設計能力的是_________________________________ 最會編寫程序的是_______________________________________,交流總結,（2）評價自己 通過本次綜合活動，你對土壤水量檢測儀有了什么新的認識？在實踐過程中，你遇到了什么問題，是如何解決問題、克服困難的？ ________________________________________________________ 你是否認真參加了每一次小組活動，努力完成自己承擔的任務？你是否能主動提出活動的設想和建議？你是否能與同學合作，善于聽取他人的意見？ ________________________________________________________,交流總結,（3）完善作品 聽取老師或同學的意見或建議，從外觀、程序編寫等方面，對本組作品進行改進。,活動評價,活動過程評價表,通過本節課的學習，談一談你有哪些收獲呢？,你的收獲,課堂小結