小小發(fā)明家系列課講義電學(xué)模塊第十講：自動(dòng)澆花器一、課程目標(biāo)知識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.重點(diǎn)了解植物喝水的方式：植物的根通過(guò)毛細(xì)作用從土壤中吸水；2.重點(diǎn)掌握自動(dòng)澆花器的工作原理：土壤濕度傳感器可以檢測(cè)土壤中水分的多少通過(guò)比較器模塊對(duì)比設(shè)定的濕度低于這個(gè)濕度澆水高于這個(gè)濕度則不澆水。3.一般了解動(dòng)物的喝水方式；探究學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.通過(guò)“植物怎么喝水”的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生結(jié)合生活中的毛細(xì)作用，認(rèn)識(shí)到科學(xué)源于生活；2.通過(guò)“幼苗保衛(wèi)戰(zhàn)”的游戲使培養(yǎng)學(xué)生邏輯比較和判定的工科思維，了解到很多科學(xué)成果都是通過(guò)不斷的測(cè)試得到的；3.通過(guò)自動(dòng)澆花器的原理實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析和表達(dá)能力，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。火星盒子制作目標(biāo)：1.觀察和認(rèn)識(shí)自動(dòng)澆花器的組成部分和主要元器件；2.在教師指導(dǎo)下，動(dòng)手組裝完成自動(dòng)澆花器；3.學(xué)會(huì)自動(dòng)澆花器的使用方法，并了解自動(dòng)澆花器在生活中的應(yīng)用。二、課堂組織形式1.設(shè)計(jì)互動(dòng)參與游戲2.組織開(kāi)放式問(wèn)題討論3.問(wèn)答式課堂互動(dòng)4.融入趣味故事講解5.設(shè)計(jì)互動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)6.火星盒子制作演示和指導(dǎo)7.課后習(xí)題鞏固三、課堂準(zhǔn)備名稱(chēng)內(nèi)容來(lái)源備注1PT課件課程全流程演示文稿火星人課件2組裝制作說(shuō)明視頻組裝制作自動(dòng)澆花器的說(shuō)明視頻火星人備課視頻組裝流程視頻說(shuō)明3互動(dòng)游戲幼苗保衛(wèi)戰(zhàn)：燒杯，少量熒光石，灑水壺（用水杯就可以了），記號(hào)筆（馬克筆也可）需教師自己準(zhǔn)備（詳細(xì)方法參考火星人備課視頻）這次課所有用到的電路模塊都是源自火星科學(xué)盒子4互動(dòng)實(shí)驗(yàn)教具植物怎么喝水:紙巾，燒杯，水，色素，馬克筆需教師自己準(zhǔn)備（詳細(xì)方法參考火星人備課視頻）自動(dòng)澆花實(shí)驗(yàn)：土壤濕度傳感器，比較模塊，底座電源模塊，LED指示燈，干燥的土壤，相同燒杯1號(hào)、2號(hào)，水5學(xué)生組裝器材及工具火星盒子——自動(dòng)澆花器（每人一套）、螺絲刀（每人一套）火星盒子需按學(xué)生數(shù)量在商城訂購(gòu)；螺絲刀需根據(jù)學(xué)生數(shù)量由教師提注意事項(xiàng)：火星盒子和螺絲刀提前收好，需要在理論講解之后，也就是上課流程第5步動(dòng)手制作（見(jiàn)下文）時(shí)再發(fā)給學(xué)生，如果在課前即擺在學(xué)生面前準(zhǔn)備。前，會(huì)極大分散學(xué)生的注意力，不利于理論知識(shí)講解和課堂互動(dòng)。6課后習(xí)題考核本科學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，客觀題主觀題本講義最后部分四、詳細(xì)上課流程本課包課堂熱和7步體流：（）首通過(guò)星故講解堂的事背。（）通提問(wèn)知識(shí)譜講方式顧上內(nèi)容。（）第-4步為論講解時(shí)長(zhǎng)制需在-0分鐘內(nèi)首先解動(dòng)植的飲水式穿插味故事解知識(shí)通過(guò)巾吸的實(shí)了解細(xì)作，通植物衛(wèi)戰(zhàn)習(xí)自澆花的原。（）第5步學(xué)生手操組裝成自澆花，需師指、維秩序保證全，長(zhǎng)控在-5分。（）第6步課程結(jié)，長(zhǎng)為0分鐘（）第7步課后業(yè)布，把堂內(nèi)延伸生活。（總時(shí)長(zhǎng)為120分鐘，預(yù)留5-10分鐘休息時(shí)間）上課步驟 主要內(nèi)容 注意事項(xiàng)【課堂預(yù)熱】場(chǎng)景引入【對(duì)應(yīng)P】火星來(lái)信【時(shí)長(zhǎng)】2in【火星來(lái)信】小火星又來(lái)信了這次是重大新聞自從NASA在火星表面發(fā)現(xiàn)水的痕跡之后，小火星也前去探索，真的發(fā)現(xiàn)了液態(tài)水！這下心心念的植物就可以種植了，可是水資源這么寶貴，怎么樣才能夠根據(jù)植物的需要給它澆水，同時(shí)又不用自己動(dòng)手呢，困惑的小火星在信中希望地球的小伙伴可以幫幫它。不要在課程開(kāi)始時(shí)發(fā)給學(xué)生盒子器材，會(huì)分散學(xué)生注意力。【復(fù)習(xí)總結(jié)】復(fù)習(xí)鞏固重力感應(yīng)風(fēng)扇【對(duì)應(yīng)P】復(fù)習(xí)內(nèi)容【時(shí)長(zhǎng)】3in【銜接話術(shù)】大家還記得上節(jié)課我們學(xué)習(xí)的電容飛機(jī)嗎？【提問(wèn)】帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容【第1步】了解動(dòng)物的飲水方式【對(duì)應(yīng)PT“動(dòng)物是怎么喝水的？”部分視頻：不同動(dòng)物喝水【時(shí)長(zhǎng)】510in【提問(wèn)】小朋友們知道動(dòng)物的飲水方式有哪些么？學(xué)生自由回答【講解】很多動(dòng)物，在一開(kāi)始的時(shí)候，不能自主飲水，都是通過(guò)乳汁的方式也獲取自己需要的水分和營(yíng)養(yǎng)的。到后來(lái)，需要自己喝水的時(shí)候：狼、狗：倒勺飲水—用舌頭喝水（不同于人類(lèi)的舌頭從后向前舔，它們都是舌頭從前向后喝水，舌頭還可以形成一個(gè)斜面。）大象：使用鼻子來(lái)吸水，但是還是用嘴喝水。鳥(niǎo)類(lèi)：直接通過(guò)嘴來(lái)飲水大多數(shù)沙漠動(dòng)物（圖中澳洲刺角蜥）：澳洲刺角蜥它們通過(guò)身上的水渠，也就是皮膚上細(xì)溝紋，來(lái)讓水從腳流到嘴里。它們不僅能用此方法在小水坑里面吸水，還能吸收露水或是雨水。選講：沙漠中的動(dòng)物，很少喝水。它們大都是夜行性動(dòng)物，或者是在傍晚活動(dòng)。它們從不排尿，它們會(huì)將尿液中的尿素和氨水轉(zhuǎn)化為尿酸，和糞便一起排出。【視頻】一位攝影師，通過(guò)藏在水桶里面的攝像頭，記錄下來(lái)不同動(dòng)物喝水的畫(huà)面。【講解】視頻中的動(dòng)物，都是通過(guò)嘴來(lái)飲水。【第1步】人的飲水方式【對(duì)應(yīng)PT“人是怎么喝水的”部分【隨堂小測(cè)試】了解了這么多動(dòng)物了，那么我們?nèi)耸峭ㄟ^(guò)什么方式來(lái)喝水的？【講解】5min??10083792270: :1.94%2.83%3.83%4.80%5 79%675%775%8.72%9.22%【第2步】植物是怎么喝水的？【對(duì)應(yīng)PT“植物是怎么喝水的？”部分【時(shí)長(zhǎng)】1015in

【銜接】水在我們身體里面扮演著非常重要的角色，對(duì)于植物也同樣如此。在了解過(guò)動(dòng)物的飲水方式后，我們?cè)倭私庖幌轮参锸鞘裁春人模坑行∨笥芽赡苷f(shuō)了，植物也可以像我們一樣用嘴“喝水”么？我們來(lái)做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)【提問(wèn)】植物怎么喝水的呢？首先老師先問(wèn)一下大家，植物是從哪里喝水的？我們都知道是通過(guò)根從土壤喝水，但是怎么從土壤到植物的全身，水是從下往上走的，我們聽(tīng)說(shuō)過(guò)水往低處走，那植物是怎么做到的呢？【實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)材料：紙巾，燒杯，水，色素，馬克筆實(shí)驗(yàn)過(guò)程：將燒杯中倒入200ml左右水，然后加入少量色素抽出一張紙巾，長(zhǎng)邊對(duì)折兩次，使用馬克筆在2cm左右標(biāo)記緩慢浸入水中，沒(méi)過(guò)標(biāo)記的位置，觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：染色的水會(huì)超過(guò)標(biāo)記繼續(xù)向上移動(dòng)

注意：（1）詳細(xì)實(shí)驗(yàn)材料形狀及實(shí)驗(yàn)流程參考視頻（）實(shí)驗(yàn)材料教師自己準(zhǔn)備。（3）學(xué)生進(jìn)行操作時(shí)，老師把控好時(shí)間和秩序。【講解】這張紙就像植物的身體里面的結(jié)構(gòu)，叫做植物的毛細(xì)管，就像粉筆吸墨水、紙張吸水一樣，保證水能往上吸不會(huì)掉下去，這種現(xiàn)象我們叫做毛細(xì)作用。【講解】我們剛了解過(guò)植物的喝水方式，那么植物喝的水去哪里了呢？就像人出汗一樣，植物太熱的也要出汗，人靠汗毛出汗，植物靠葉子上的氣孔出汗，水分都蒸發(fā)了就要喝水補(bǔ)充，從哪里喝水呢？【講解】對(duì)于植物而言，最簡(jiǎn)單的辦法就是從土壤里面直接喝水。那土壤里面的水從哪里來(lái)呢？最直接的方式就是等待雨水。【銜接】那么如果一直不下雨呢，那就需要我們?nèi)菜恕?duì)于家里養(yǎng)花養(yǎng)植物的同學(xué)來(lái)說(shuō)，我們對(duì)于植物的作用就很重要了。【第3步】學(xué)習(xí)自動(dòng)澆花器【對(duì)應(yīng)PT】“植物保衛(wèi)戰(zhàn)”部分【講解】有什么方式可以給植物澆水呢？給植物澆水有很多方式人工澆水、管路澆灌、水庫(kù)旁的引水入田等等。【時(shí)長(zhǎng)】20in 【銜接】那么土壤里的水是越多越好嗎？我們能不能一直給植物澆水呢？當(dāng)然是不行。【提問(wèn)】水太少植物渴了會(huì)葉子干黃甚至死掉，但是水太多了也會(huì)撐死，根會(huì)腐爛掉。，那這里有三張圖，同學(xué)們猜猜看，誰(shuí)喝水最少？誰(shuí)是撐著了？誰(shuí)是正好的？【講解】那么問(wèn)題來(lái)了，這植物缺水了不行，水淹了也不行，那怎么控制什么時(shí)候該澆水，什么時(shí)候不該呢？【銜接】就像我們?nèi)松L(zhǎng)需要舒服的環(huán)境，植物生長(zhǎng)同樣這樣，對(duì)于植物而言最重要的就是土壤的濕度。那我們?cè)趺粗劳寥罎穸饶兀课覀兿葋?lái)玩一個(gè)小游戲【小游戲幼苗保衛(wèi)戰(zhàn)】游戲準(zhǔn)備：燒杯，少量熒光石，灑水壺（用水杯就可以了），記號(hào)筆（馬克筆也可）

注意：（1）詳細(xì)實(shí)驗(yàn)材料形狀及實(shí)驗(yàn)流程參考視頻（）實(shí)驗(yàn)材料教師自己準(zhǔn)備。（3）學(xué)生進(jìn)行操作時(shí)，老師把控好時(shí)間和秩序。游戲過(guò)程：老師扮演園丁，給燒杯中澆水，小朋友扮演監(jiān)督員要保證植物不會(huì)渴死或者撐死1.使用記號(hào)筆在燒杯上畫(huà)一條標(biāo)記線，作為警戒線，告訴小朋友水到這個(gè)位置是合適的，在杯中放置一些熒光石。2.剛開(kāi)始杯中沒(méi)有水，老師閉眼向杯子中加水，當(dāng)聽(tīng)到小朋友們喊停的時(shí)候就停止。小朋友們應(yīng)該什么時(shí)候喊停呢？水到記號(hào)線的時(shí)候3. 重復(fù)一兩次。游戲總結(jié):老師其實(shí)是一個(gè)沒(méi)有大腦的水泵什么是水泵呢？就是打開(kāi)開(kāi)關(guān)就會(huì)一直澆水一直澆水不會(huì)停下來(lái)的抽水的東西。那同學(xué)們又是誰(shuí)呢？是一個(gè)智能的監(jiān)督器——土壤濕度檢測(cè)器。這個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的叉子可以感覺(jué)到土壤里的水有多少，就像剛才同學(xué)們的眼睛一樣。土壤里的水一旦超標(biāo)多了，土壤檢測(cè)器就會(huì)怎么樣呢？讓水泵停下來(lái)。【銜接】可能有的同學(xué)不相信，我們先來(lái)通過(guò)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)看看土壤濕度檢測(cè)器真的可以感受到水是不是超標(biāo)了嗎？實(shí)驗(yàn)材料土壤濕度傳感器比較模塊底座電源模塊LED指示燈，干燥的土壤，相同燒杯1號(hào)、2號(hào)，水實(shí)驗(yàn)過(guò)程：1.將土壤濕度傳感器連接到比較模塊的輸入端口，底座電源連接到電源端口，LED指示燈連接到輸出端口。2.將兩只燒杯中加入等量的干燥土壤（量能夠讓土壤濕度傳感器插入），將1號(hào)燒杯中均勻加入水，直到整體濕潤(rùn)（用手觸摸感覺(jué)即可）1號(hào)燒杯作為適合濕潤(rùn)的土壤&2號(hào)燒杯作為干燥的土壤2.在1號(hào)燒杯土壤中插入土壤濕度傳感器，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，調(diào)整對(duì)比器模塊至LED燈剛好不亮的位置，關(guān)閉電源。3.將土壤濕度傳感器插入2號(hào)盛有干燥土壤的燒杯之中，打開(kāi)電源，逐漸均勻加入水直到LED等不亮。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在剛開(kāi)始將土壤濕度傳感器插入2號(hào)燒杯打開(kāi)電源的時(shí)候，LED燈會(huì)保持常亮狀態(tài)，【講解】土壤濕度傳感器會(huì)根據(jù)我們的設(shè)定，去比較土壤濕度和我們?cè)O(shè)定的濕度當(dāng)檢測(cè)到土壤比較干的時(shí)候就會(huì)通過(guò)LED指示燈報(bào)警，表示需要澆水了。【第4步】自動(dòng)澆花器工作原理【對(duì)應(yīng)PT“自動(dòng)澆花器的原理”部分【時(shí)長(zhǎng)】5in【講解】那么同學(xué)們知道我們是怎么制作自動(dòng)澆花器了呢？就是將LED燈模塊換為水泵，當(dāng)檢測(cè)到需要澆水的時(shí)候，水泵就會(huì)工作。土壤濕度傳感器可以根據(jù)土壤的水分來(lái)控制水泵，我們指定一個(gè)濕度這個(gè)濕度比較適合植物同學(xué)們來(lái)說(shuō)一個(gè)比如30或者40，好，非常棒，比這個(gè)值低的時(shí)候就表示太干燥了，需要澆水，水泵就開(kāi)始澆水，到了30%以后，土壤濕度檢測(cè)器就會(huì)告訴水泵，水夠了，水泵就停下來(lái)了。好啦，快開(kāi)始制作吧！【第5步】動(dòng)手制作自動(dòng)澆花器【對(duì)應(yīng)PT“開(kāi)始動(dòng)手制作吧！”部分【視頻輔導(dǎo)】此時(shí)可以播放/暫停6分鐘的組裝說(shuō)明視頻指導(dǎo)學(xué)生打開(kāi)包裝盒，將零件分類(lèi)擺放整齊在自己前方桌面上。（1）物品擺放不要太靠近自己的身體，否則容易掉在地上.（2）螺絲釘長(zhǎng)短不一，要分開(kāi)放置為避免散亂和掉落也可把螺絲和墊片一直放在袋子內(nèi)。講解各元器件的形狀和功能，主要的元器件如下：1.講解主要元器件時(shí)講解自動(dòng)澆作為指導(dǎo)。【時(shí)長(zhǎng)】455ina.土壤濕度傳感器：檢測(cè)土壤的濕度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)花器的工作過(guò)程:土壤濕度檢測(cè)器檢測(cè)土壤的濕度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，與比較器模塊設(shè)定的濕度進(jìn)行比較如果低于這個(gè)濕度則控制水泵澆水，反之則不澆水。3.注意講請(qǐng)電路連接的邏輯關(guān)系（1）詳細(xì)安裝步驟參考火星人備課視頻。b.比較器模塊：比較土壤濕度與設(shè)定的濕度c.MCU核心板：連接和控制外部傳感器模塊。③講解連線方式，并指導(dǎo)學(xué)生完成連接。【第6步】課程總結(jié)【對(duì)應(yīng)PT“今天你學(xué)到了什么？”部分【時(shí)長(zhǎng)】10in老師根據(jù)pt里的知識(shí)圖譜回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)要點(diǎn)，然后帶領(lǐng)學(xué)生完成課后習(xí)題。【第7步】課程結(jié)束【對(duì)應(yīng)P】謝謝頁(yè)面回家以后和爸爸媽媽用自己的自動(dòng)澆花器來(lái)為家里的植物進(jìn)行澆水。附：課后習(xí)題及解析1.下面人體哪一部分含水量最高？（）A. 骨骼 . 肌肉 C. 血液 . 心臟2.下列哪一個(gè)是植物缺水的現(xiàn)象（）？A．葉子飽滿，生長(zhǎng)旺盛 . 葉子枯黃. 根爛掉3.植物是通過(guò)根的（ ）作用從土壤里面吸水的。4.簡(jiǎn)述自動(dòng)澆花器的工作原理。5.觀察身旁動(dòng)物的飲水方式，觀察有什么特點(diǎn)。答案和解析：1C 解析：血液83% 心臟79% 肌肉75% 骨骼22%2.B 解析：水太少植物渴了會(huì)葉子干黃甚至死掉，但是水太多了也會(huì)撐死，根會(huì)腐爛掉3.毛細(xì) 解析植物通過(guò)根的毛細(xì)作用可以吸收土壤里面的水讓水由下至上運(yùn)輸。4（僅供參考土壤濕度傳感器能夠檢測(cè)土壤的濕度與比較模塊設(shè)定的濕度進(jìn)行對(duì)比，高于設(shè)定的就不澆水，低于則控制水泵澆水。.（開(kāi)放性回答）科學(xué)小達(dá)人*課堂練習(xí)1. 植從土里吸水分方式做 。2.自