综合活动3 《制作土壤水量检测仪》精品课件（33ppt）

(共33张PPT)
综合活动3
制作土壤水量检测仪
生命活动离不开水。人每天都要消耗、补充足够量的水分，植物也一样，但有的植物消耗的水分多一点，有的少一点，也有的微乎其微，如生长在沙漠中的仙人掌。
为了能让植物不因长期缺水而死亡，人们想出了各种各样的保持土壤湿润的办法，例如，利用虹吸作用、滴灌技术，持续不断地将水运送至土壤中。
新知学习
能不能用
micro:bit板来检测花盆中土壤的含水量，实时显示土壤的含水量信息，从而实现自动浇水或及时提醒园丁浇水，以保持花盆中土壤适度的含水量。
新知学习
活动任务
利用
micro:bit板制作一个简易的土壤水量检测仪。
任务内容
1.用
micro:bit板、电池盒、金属探针、鳄鱼夹等硬件组装一个土壤的含水量检测装置。
2.通过
MakeCode程序编辑器，编写程序，实现检测功能。
任务说明
任务分析
1.了解检测仪的基本工作原理。
2.利用导电金属和鳄鱼夹制作检测仪的探针。
3.选用
micro:bit的LED屏幕显示土壤含水量信息。
4.编写程序显示土壤的含水量信息。
探究活动
不同的植物对土壤的含水量需求不同，可以制作一个土壤水量检测仪用于检测土壤含水量。
活动主题：制作土壞水量检测仪
制作土壤水量检测仪需要用到的器材有：micro:bit板、电池盒、导线、金属探针。
检测仪的核心部件是
micro:bit板，用于检测并显示土壤的含水量信息。金属探针，用于接触土壤，并与
micro:bit板形成回路。
1.检测仪的硬件组成
制作检测仪的器材
活动主题：制作土壞水量检测仪
主控器的核心部件是
micro:bit板，它能够将检测到的含水量用0-1023间的数字显示出来。当土壤中的含水量发生变化时，土壤的导电性随之改变，土壤中含水量的多少就可以通过两根探针末端之间的电阻的变化反映出来。下载编写好的程序到
micro:bit板中，micro:bit板与两根探针末端之间的土壤形成回路，通过LED灯的电流越强，被点亮的LED灯个数越多。
金属探针的导电性越好，检测的实效性越高。
2.检测仪的工作原理
活动主题：制作土壞水量检测仪
（1）组建项目活动学习小组
建议由4-6名同学自愿组成一个项目学习小组，并推选名组长。
组别：_______________小组
组长：___________________
组员：____________________________________________________
3.制作土壤水量检测仪
活动主题：制作土壞水量检测仪
（2）讨论土壤水量检测仪制作方案
①硬件器材：micro:bit板，3V电池，探针（铁钉或者螺丝钉），鳄鱼夹，导线。
②编程工具：Makecode编程环境。
（3）人员分工
全体组员通力合作，共同完成项目任务。根据分工职责，推荐其他岗位的责任人，并做好本职工作。
活动主题：制作土壞水量检测仪
成员分工表
岗位
职责
责任人
项目负责人
协调项目进度和落实岗位职责
组长
硬件工程师
搭建检测仪
软件工程师
编写程序
全体组员
测试员
下载组员编写的程序，观察程序运行正确与否
（4）搭建检测仪
活动主题：制作土壞水量检测仪
①连接电池盒，如图所示。
②连接鳄鱼夹
③连接探针
活动主题：制作土壞水量检测仪
连接探针
连接鳄鱼夹
（5）控制检测仪：①算法说明。
活动主题：制作土壞水量检测仪
变量与引脚
用途说明
程序模块
在LED模块选取“设置亮度”指令。
为方便观察程序运行结果，将LED灯的亮度提高至合适亮度。
在“变量模块中设置水量”变量，并将水量”设为“模拟读取引脚Po”即板上另个鳄鱼夹夹住的端口。
“水量”变量读取引脚端口Po的电压值。
活动主题：制作土壞水量检测仪
在LED模块选取“绘制条形图，值为0最高0”指令，将值设置为水量”变量，最高1023鳄鱼夹夹住3V端口。
当鳄鱼夹两端金属探针间的水量少时，LED灯被点亮的数量就少；当水量增多时，灯亮的数量就随之增多。
活动主题：制作土壞水量检测仪
在“循环模块选取“如果为true执行”指令，再选取“输入”模块中的“当按钮A被按下时指令，最后选取“基本模块中的显示数字0指令，将0改为“水量变量，将暂停（ms）100中的100改为1000即暂停1秒钟。
LED灯点亮的数量，可以让我们直观地感受到花盆土壤中含水量的高低。使用按钮A，可以将含水量用数字化的形式展示出来，我们可以将读取的间隔时间设置为1000毫秒或更长时间。
活动主题：制作土壞水量检测仪
②编写程序。
a.打开
micro:bit的编程工具
MakeCode，设置“水量”变量
活动主题：制作土壞水量检测仪
b.编写检测水量的程序，如图所示。
活动主题：制作土壞水量检测仪
c.用数据线连接
micro:bit板与计算机，下载所编写的程序。将金属探针断开，如下页图所示，micro:bit的LED屏幕上少数灯被点亮，表明探针之间没有或含有少量导电物质。
将金属探针接触湿纸巾的两端，如图所示micro:bit的LED屏幕有部分灯被点亮，这表明探针之间有适量的导电物质。
活动主题：制作土壞水量检测仪
金属探针断开时LED屏幕上少数灯被点亮
金属探针接触湿纸巾的两端LED屏幕部分灯被点亮
活动主题：制作土壞水量检测仪
将金属探针短接，如图所示，micro:bit的LED屏幕满屏灯被点亮，这表明探针之间充满导电物质。
金属探针短接时LED屏幕满屏灯被点亮
活动主题：制作土壞水量检测仪
d.续写按钮A控制程序，完整的程序如图所示。
水量检测仪脚本
活动主题：制作土壞水量检测仪
③调试检测仪。
将图所示的程序下载到
micro：bit板中，使用micro：bit专属电池盒给检测仪供电，改变花盆土壤的含水量（少量水分、适量水分、大量水分），按下按钮A，观察LED灯的显示情况，如图所示。
土壤含少量水分
土壤含适量水分
土壤含大量水分
活动主题：制作土壞水量检测仪
请将检测结果填入检测结果记录表
组别
选用探针
土壤水量
LED灯显示情况
按下按钮A后的数值
注：可以用相同探针逐渐増加水量观察实验结果；也可以不改变土壤的含水量，采用不同探针后观察实验结果。
创新活动
土壤水量检测仪可以监测花盆里的水量并显示，我们可以将它放置在公园的花圃中、农民的菜园子里、沙漠的绿地里…简易的土壤水量检测仪做好了，我们还可以给它添上一些智能化的功能，例如，当它监测到土壤中的水分极度缺乏时，能够让LED灯给出适当信号来提醒我们该浇水了。
交流总结
1.展示与交流
①在班级或年级范围内召开实践活动展示交流会，将各组同学设计制作的土壤水量检测仪作品与大家分享。
说一说作品的
创新性体现在：_________________________________________
实用性体现在：_________________________________________
科学性体现在：_________________________________________
交流总结
②展示本组制作的土壤水量检测仪作品，重点讲解本组在设计、创作、编写程序、调试等方面的设计意图及功能。
③交流检测结果，举办一场“土壤水量检测仪测试比赛”，比一比哪个小组设计的检测仪更准确，外观更精美，算法更优化。以投票的方式选出本次活动的“最佳外观设计奖”“最精密检测仪”“最优算法奖”等。
交流总结
2.收获与反思
（1）评价他人
①请你对其他各小组的作品给予评价。
组别
优点
不足
②你从其他小组的分享中学习到了什么？
____________________________________________________
交流总结
③说说本小组与其他小组相比，最大的优点：
_______________________________________________________
④请对本组成员进行评价：
最具有规划能力的是_____________________________________
最为积极的是___________________________________________
最具审美及设计能力的是_________________________________
最会编写程序的是_______________________________________
交流总结
（2）评价自己
①通过本次综合活动，你对土壤水量检测仪有了什么新的认识？在实践过程中，你遇到了什么问题，是如何解决问题、克服困难的？
________________________________________________________
②你是否认真参加了每一次小组活动，努力完成自己承担的任务？你是否能主动提出活动的设想和建议？你是否能与同学合作，善于听取他人的意见？
________________________________________________________
交流总结
作品的不足之处
作品的改进方向
（3）完善作品
听取老师或同学的意见或建议，从外观、程序编写等方面，对本组作品进行改进。
活动评价
活动过程评价表
评价内容
评价等级
优秀
良好
合格
需要努力
制作探针
搭建土壤水量检测仪
编写程序
实地检测
积极参与研究，善于提出建议
虚心接受建议，乐于分享心得
通过本节课的学习，谈一谈你有哪些收获呢？
你的收获
课堂小结