Кейс

Урок:

Датчик влажности почвы: автополив и другие применения

Умный полив

Урок: «Умный полив: как датчики влажности меняют мир вашего дома»

Урок: «Умный полив: как датчики влажности меняют мир вашего дома» предложит учащимся уникальную возможность исследовать пересечение физики, информатики и биологии в контексте применения современных технологий для автоматизации полива растений. Мы рассмотрим, как датчики влажности, работая по принципам физических измерений, являются удобным решением для тех, кто хочет обеспечить своим зелёным друзьям наилучший уход, но при этом ценит своё время и комфорт.Ученики узнают, как их знания о принципах работы датчиков могут быть применены на практике для решения реальных в быту, в хозяйстве. Мы также обсудим, как данные технологии открывают новые горизонты для карьер в таких профессиях, как разработчик цифровых моделей АПК, агро-информатик и сити-фермеры. Урок вдохновит школьников на создание собственных проектов, демонстрируя значимость своих знаний в сфере технологий и окружающей среды.

Целевая аудитория — учащиеся 14-17 лет, заинтересованные в современных технологиях и желающие понять, как физика и информатика могут влиять на развитие сферы, связанной с технологиями «Умный дом». Этот урок станет для них не просто образовательной активностью, а основой для осознания потенциала применения своих знаний в реальном мире и выбора карьеры в области агрономии и технологий.

Профессия

Проектировщик домашних роботов

Интерактивные карты

Физика

Педагогическая технология

Дисциплина

Необходимое материально-техническое обеспечение

Учебно-информационные ресурсы

План урока

Приветствие и мотивационный блок
(2 мин.):

Обсуждение результатов работы
(5 мин.):

Командообразование в игровой форме, постановка задач командам (2 мин.):

Командная работа,
проектный метод (13 мин.):

Введение в тему урока
(1 мин.):

Что будет на уроке, чем будем заниматься.
О кейсе коротко, связь с предметами.

Рефлексия
(1 мин.):

Завершение урока, домашнее задание
(1 мин.):

Опрос.
Какие обязанности по дому у вас есть? Расположите их в соответствии с приоритетами.
· Пылесосить
· Мыть пол
· Вытирать пыль
· Мыть посуду
· Выносить мусор
· Гулять с собакой
· Покормить собаку
· Полить цветочки
· Закинуть стирку
(Скорее всего «полить цветы» будет на одном из последних мест в рейтинге важности домашних дел.)
А какие домашние помощники уже есть дома, которые существенно позволяют сократить время на домашние дела? (Перечисляют: робот-пылесос, посудомоечная машина, стиральная машина, робот мойщик окон и др.).

А давайте придумаем себе еще одного помощника по дому, который будет следить за мамиными цветами?
А что важно для цветов? За чем должен следить наш помощник? (Отвечают- увлажненность почвы)
Таким образом, нам нужен робот-помощник по уходу за растениями.
А чтобы создать такого робота нам в команде нужны биологи (всё знают про разные растения), физики (всё знают про физические характеристики) и программисты (всё знают про роботов).

Давайте разобьемся на три команды:
1. физики
2. биологи
3. инженеры-программисты
Какие знания по физике и биологии нам нужны?
А что нужно инженерам-программистам, чтобы сконструировать такого робота?

Сейчас мы вам предлагаем составить интеллект-карту, на которой вам нужно определить, а что нам нужно, чтобы создать робота-помощника?
Организация работы проектных команд, сопровождение педагога
Подсказки команде физиков. Приборы и измерения: Для понимания работы датчиков влажности необходимы знания о принципах измерения температуры и влажности, а также о физических свойствах воды, таких как капиллярность.
Подсказки команде биологов. Физиология растений: Для понимания процессов, происходящих в растениях при различных уровнях влажности, нужны знания о физиологии растений и их потребностях в воде.
Подсказки команде информатиков. Программирование и алгоритмы: Для разработки программного обеспечения, управляющего системами автополива, нужны знания алгоритмов сбора и обработки данных с датчиков, а также основ программирования.

Организация презентаций командами решений кейса, общее обсуждение, вопросы и ответы

Эмоции датчика
Учащиеся представляют себя датчиками влажности, способными "чувствовать" уровень влаги. Каждый выбирает карточку с тремя состояниями (сухо, оптимально, слишком влажно) и делится своими "ощущениями" в зависимости от уровня влаги в почве.

Задание по доработке кейса