讲义-智能花盆

1、智能花盆一、课程目标复习环境条件对植物生长的重要性。复习土壤湿度传感器的原理。掌握土壤温度传感器和光传感器的原理。通过制作智能花盆，进一步理解和掌握各种传感器的使用方法。通过制作智能花盆，体验智能化提醒的神奇。二、结合知识点课标： 小学科学课程标准：生命科学领域；初中科学课标准：生命科学；义务教育生物学 课程标准：生物圈中的绿色植物。知识点：动植物之间、动植物与环境之间存在着相互依存的关系；生物的新陈代谢；生命的延续和进化；绿色植物的生活需要水和无机盐。三、课时安排7-8年级：4课时。四、课程内容（一）教学重难点教学重点：温度传感器和光线传感器的原理； 教学难点：花盆自动提醒系统的设计方法。（

2、二）教学流程1、视频展示，新课引入（5 min）教师展示智能花盆的相关视频。智能花盆总结：智能花盆运用了哪些传感器的原理。2、知识点介绍（20 min）（1）温度、光照、水分对植物生长的影响（10 min）温度是种子发芽的重要条件之一，也是生长的条件，就如同在自然界一样， 温度是告诉植物是否到了该发芽该生长开花以及结果的重要信号。各种植物的生长、发育都要求有一定在此温度范围的两端是最低和的温度条件，植物的生长和繁殖要在一定的温度范围内进行。最高温度。低于最低温度或高于最高温度都会引起植物体死亡。最低与最高温度之间有一最适温度，在最适温度范围内植物生长繁殖得最好。而且，温度间接影响植物生长素的分

3、布， 生长素的运输是需要耗能的，能量是由有氧呼吸而来的，有氧呼吸过程中有酶的参与，酶易 受温度的影响。所以设施农业中温度对植物的影响至关重要。光照是植物生命活动中重要的生存因素，而我们这里说的的光照，不仅仅指太阳的光线，还包括灯光等。光对植物生长发育的影响主要表现在光照强度、光照持续时间和光质三方面。在一定的光照强度下，苗木才能进行光合作用，积累碳素营养；而我们所说的灯光，也是光 照强度必需达到一定的强度，绿色植物才能够进行光合作用；适宜的光照，使植株生长健壮， 着花多，色艳香浓。充足的水分是植物生长的一个重要条件。水分缺乏，生长就会受到影响。其原因是：第一，水分是植物细胞扩张生长的动力。 植

4、物细胞在扩张生长的过程中，需要充足的水分使细胞产生膨胀压力，如果水分不足，扩张生长受阻，植株生长矮小。禾谷类作物在拔节和抽穗期间，主要靠节间细胞的扩张生长来增加植株高度，此时需要水分较多，如果严重缺水，不 仅植株生长矮小，而且有可能抽不出穗子，导致严重减产。第二，水分是各种生理活动的必要条件。植物生长首先需要一定的有机物作为建造细胞壁和原生质的材料，这些材料主要是光合作用的产物，而水是光合作用顺利进行的必要条件，缺水光合作用降低。 同时光合作用制造的有机物质向生长部位运输也需要水分。缺水时，有机物趋于水解，呼吸作用急剧增加，这些都不利于植物生长。图1温度、光照、水分对植物生长的影响(2)温度传

5、感器(5 min)土壤温度传感器是一种插入式测量温度的仪器，可长期埋设于土壤和堤坝内使用，对表层和深层土壤进行温度的定点监测和在线测量。广泛应用于气象环境、农业、林业、水利、 公路、铁路路基的温度埋测、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、植物培养科研等领域。（3）光传感器（5 min）对于工厂化农业系统， 准确、稳定、可靠的监控温室环境参数对提高农作物的光合作用 效率至关重要。目前用来检测光（照）强度的设备有照度计和光量子传感器。前者用于一般 光照强度的检测；后者是针对高效农业设计的一种专用传感器。图3光传感器3、实践活动（150 min）（1 ）学习用一个土壤湿度传感器和Makeblock套件搭建一个土壤湿度报警系统，当土壤湿度低于某一数值时，LED灯亮红色，蜂鸣器发出声音1（ 70 min）；图4智能花盆样板（2） 在土壤湿度报警系统中加装土壤温度报警系统，并设计实现当温度低于某一固定值时，LED灯亮绿色，蜂鸣器发出声音2（ 30 min）；（3） 在前两项的基础上再加装光报警系统，并设计实现当光线低于某一固定值时，LED灯亮蓝色，蜂鸣器发出声音 3（ 30 min）；图5 智能花盆的编程设计（4）小组讨论还有哪些传感技术可以用于智能花盆，并合作制作出了自己的创意智能花盆。（ 20 min ）。4、课堂总结（