案例九：探索光照对植物生长的影响
案例九：探索光照对植物生长的影响
光照是植物生长发育的关键环境因素之一。通过搭建一个植物生长监测装置来模拟不同的光照条件，并观察这些条件如何影响植物的生长，可以帮助学生更好地理解植物生长的科学原理，同时锻炼动手能力。
案例九：探索光照对植物生长的影响
简介
本项目旨在引导学生使用classroom科学套装和micro:bit搭建一个植物生长监测装置。通过LED灯模拟不同的光照条件，学生将能够观察和记录植物的生长变化，进而分析和绘制植物的生长曲线。此项目将加深学生对植物学和环境科学的理解，同时锻炼他们的实验设计和数据分析能力。
教学目标
- 理解植物生长的基本条件和环境因素。
- 掌握使用LED灯模拟不同光照条件的方法。
- 绘制并分析植物的生长曲线。
教学准备
在开始教学之前，请确保您已经准备好以下必要的材料：
图片 | 名称 |
|---|---|
classroom科学套装 | classroom科学套装 |
micro:bit V2 | micro:bit V2 |
个人电脑（PC） | 个人电脑（PC） |
USB 数据线 | USB 数据线 |
这些材料将为您提供一个完整的体验，确保您可以顺利地进行后续的操作和学习。如果您已准备好以上内容，我们可以继续进入下一步。
教学过程
课程引入
光照是植物生长发育的关键环境因素之一。它不仅影响植物的光合作用，还影响其生物钟和生长周期。在本节课中，我们将通过搭建一个植物生长监测装置来模拟不同的光照条件，并观察这些条件如何影响植物的生长。
探究活动
- 学习植物生长的基本条件和环境因素。
- 设计对照组实验，使用LED灯模拟不同的光照条件。
- 定期记录不同光照条件下植物的生长数据，并绘制生长曲线。
- 分析光照条件下植物生长的规律。
硬件连接
此案例使用wukong扩展板上的4颗彩虹灯进行实验，彩虹灯连接引脚为P16。
代码编程
添加软件库
打开 makecode.microbit.org 并点击新建项目。
点击扩展。
搜索 iot-environment-kit，添加iot-environment-kit软件库。
示例代码
- 显示爱心图标，初始化彩虹灯为4颗并连接到P16端口，设置变量
lightness为255。 - 通过按钮控制调节变量
lightness的数值。 - 设置亮度为
lightness，设置灯光为白色。
请参考程序连接：https://makecode.microbit.org/_0Hk1dfCuEg38
你也可以通过以下网页直接下载程序。
下载程序
使用USB线连接PC和micro:bit V2。
连接成功后，电脑上会识别出一个名为 MICROBIT 的盘符。
点击左下角的 ，选择 Connect Device。
点击 。
点击 。
在弹出窗口选择 BBC micro:bit CMSIS-DAP，然后选择连接，至此，我们的micro:bit就已经连接成功。
点击下载程序。
团队合作与展示
学生分成小组，共同完成案例的制作和程序编写。
鼓励学生之间相互合作、交流和分享经验。
每个小组有机会向其他小组展示他们制作的案例，并演示。
预期效果：通过按键控制彩虹灯的灯光亮度
总结与反思
回顾课程内容，提醒学生掌握了哪些知识和技能。
引导学生讨论他们在制作过程中遇到的问题和困难，以及如何解决这些问题。
引导学生思考光照对植物生长的实际应用，如农业生产和植物栽培。
扩展知识
植物的光合作用
光合作用是植物在光照条件下，通过叶绿素吸收光能，将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的过程。
光照周期
光照周期，或称光周期，是指植物在一天中所接受光照和黑暗的时间长度。不同的植物对光照周期的需求不同，这对植物的生长和开花有重要影响。
生长曲线
生长曲线是描述植物生长随时间变化的图形，可以用来分析植物的生长速率和生长阶段。