Automatisert overvåkning og kontroll av plantevekst
Bruk av teknologi for å overvåke og automatisere plantevekst i et mikromiljø, ved hjelp av Kitronik Smart Greenhouse Kit og micro:bit og hvordan dette kan anvendes i bærekraftig landbruk
Tema:
Elevene skal lære om forholdet mellom planter og deres miljø ved hjelp av Kitronik Smart Greenhouse Kit. De skal kode en micro:bit til å overvåke temperatur, fuktighet og trykk i mikromiljøet og automatisere handlinger som vanning eller styring av en varmepute. Dette vil hjelpe elevene å forstå hvordan teknologier som sensorer og automatisering kan brukes til å opprettholde optimale vekstforhold i et drivhus. Settet inkluderer sensorer og en vannpumpe, som gir elevene praktisk erfaring med både programmering og naturfaglige eksperimenter.
Formål:
Elevene skal få innsikt i hvordan teknologi kan brukes til å overvåke og kontrollere vekstforholdene til planter, samtidig som de lærer om de viktigste miljøfaktorene som påvirker plantevekst. De skal programmere micro:bit for å samle inn data om fuktighet, temperatur og trykk, og lage automatiserte løsninger basert på disse dataene. Dette gir elevene både en praktisk forståelse av teknologiens rolle i landbruket og innsikt i hvordan naturfaglige konsepter kan anvendes i praksis.
BESKRIVELSE OG GJENNOMFØRING:
Økt 1 – Introduksjon til teknologi og programmering av micro:bit
Elevene introduseres til Kitronik Smart Greenhouse Kit og lærer om hvordan de kan bruke micro:bit til å overvåke miljøforhold som fuktighet, temperatur og trykk. De begynner med å sette opp sensorer og programmerer micro:bit til å samle inn data.
Elevene får en innføring i hvordan Kitronik Smart Greenhouse Kit fungerer, og hvordan sensorene overvåker miljøforholdene. De setter opp micro:bit og kobler til sensorene for fuktighet, temperatur og trykk. Elevene begynner å programmere micro:bit til å overvåke miljøet og samle inn data.
Økt 2 – Automatisering og datainnsamling
Elevene programmerer micro:bit til å bruke dataene fra sensorene til å aktivere vannpumpen når fuktigheten faller under et bestemt nivå. De samler inn data over flere dager for å analysere vekstforholdene i mikromiljøet.
Elevene programmerer systemet til å aktivere vannpumpen basert på fuktighetsnivået i jorden. De overvåker plantenes vekst over flere dager og samler inn data om temperatur, fuktighet og trykk. Elevene diskuterer hvordan automatisering kan hjelpe til med å opprettholde optimale vekstforhold.
Økt 3 – Dataanalyse og refleksjon
Elevene analyserer dataene og diskuterer hvordan miljøforholdene påvirker plantevekst. De reflekterer over hvordan teknologi kan bidra til bærekraftige løsninger i landbruket og vurderer mulighetene for å forbedre systemet.
Elevene analyserer dataene og ser på hvordan forholdene påvirket plantenes vekst. De diskuterer hvordan teknologi kan bidra til mer effektiv ressursbruk i landbruket, og presenterer forslag til forbedringer av systemet. Elevene reflekterer også over hvordan lignende teknologi kan brukes i større skala i landbruket.
Refleksjonsspørsmål
Utstyrsliste:
Tips til lærer:
Læreren bør veilede elevene gjennom programmeringsprosessen og hjelpe dem med å forstå hvordan ulike sensorer fungerer sammen. La elevene eksperimentere med ulike innstillinger for å se hvordan det påvirker vekstforholdene.
alternativt opplegg:
Hvis det ikke er mulig å bruke Kitronik Smart Greenhouse Kit, kan en enkel plantekasse eller drivhus brukes manuelt med sensorer for å overvåke forholdene, uten automatisering
TEORI- OG læreplanGRUNNLAG
Dette undervisningsopplegget er basert på konstruktivistiske prinsipper der elevene lærer gjennom å bygge og eksperimentere med teknologiske systemer. John Deweys filosofi om «learning by doing» vil være sentral, ettersom elevene aktivt bruker micro:bit og Kitronik-settet til å overvåke miljøet og se effektene av automatisering i praksis. Samtidig er Vygotskys sosiokulturelle læringsteori relevant, siden elevene jobber sammen for å løse utfordringer og reflekterer over sine funn.