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Q2-D2C

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英特爾創客教學競賽 得獎作品 自動化照護農場

臺灣的人口結構日趨老化,連帶使得農業勞動人力日益吃緊;但為了打造健康永續的生態環境,對農作物的悉心呵護卻仍絲毫不得怠慢。面對這樣的問題,桃園市大業國小的蔡兆琛、周重義、楊秀全等三位老師合作設計了「自動化照護農場」教學單元,帶領學生對問題進行分析思考、構思解決方案,進而動手實作出環保節能的智慧農場,打造無毒有機的生態環境,讓大家種得安心、吃得放心!

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單元名稱:自動化照護農場

學習領域:自然與生活科技

適用年級:國小五年級

設  計  者:桃園市大業國小

蔡兆琛老師、周重義老師、楊秀全老師

 

 

單元摘要:

透過自由軟體Scratch(S4A)及開放硬體的結合應用,啟發學生創意思維動手做的能力,創造出自動化控制的科技,實現「智慧生活、數位科技」願景,培養具備數位素養的未來公民。

設計理念

本單元的設計以運算思維與解決問題的精神為主軸,從學生常接觸到的植物照護主題切入,引導他們從日常生活或課堂中發現問題,進而自己動手解決問題。進行教學活動時,教師將引導並啟發學生「做、思、想」等特質,並鼓勵學生樂於分享、親手製作、勇於挑戰。希望透過此一單元循序漸進的教學活動,學生不僅學會程式設計,也同時能提升問題解決、邏輯思考、靈活創造等未來的關鍵能力。

教學活動的設計採用脈絡式規劃:一開始先讓學生從日常生活或課堂中,發現照顧植物的需求及困難,引發解決問題的動機;接下來再引導學生運用思考工具分組進行腦力激盪,討論各種可以讓植物長得好,又能讓主人輕鬆的方法;之後帶領學生認識感應器的基本功能,激發更多的創意及可行性;最後則讓學生在動手做的過程中統整所學,並設法突破實務操作時所遇到的各種挑戰。

設計者的話

因手邊還沒有足夠的Intel開發板,故先採用可相容於Galileo的Arduino開發板在課堂中試行。在實際教學的過程中,發現學生經過分組討論的激盪後,對於相同問題可以發展出各種不同的解法,各具巧思的創意構想和動力機械控制設計,確實展現了整合資源、動手實作的特質。雖然有時學生提出的構想會限於設備和能力而無法完美呈現,但是珍貴的思考能力和解決問題的熱忱,我仍然會加以鼓勵以加深學習效益。

另外,由於學生缺乏電子電路的先備知識,指導學生認識開發板及進行電路接線安裝時的困難度較高,為降低學習上的挫折,建議各位夥伴可讓學生按圖索驥,依照圖示說明裝接電子元件以啟動各種感應器及馬達裝置,如此

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