本文經國安國小參賽師生同意刊登

為了解決無法定時幫青菜澆水,導致常常遇到土壤乾枯、菜葉枯黃的現象,台中國安國小師生打造一套智慧植栽系統,結合軟、硬體設備偵測青菜的光照及濕度,研究出兩者對於青菜生長的影響,一舉獲得台中市科展的佳作。

從課程中獲得啟發:動手打造種菜神器

同學們受到程式設計與應用課程的啟發,想到透過人工智慧 ( AI ) 及物聯網 ( IOT ) ,可以控制菜盆的各種生長條件,進而解決植物生長狀況不佳的問題。在老師的指導下,他們還進一步探討光照、土壤濕度對青菜生長的影響,小小年紀做起研究依然有模有樣。

研究架構圖

智慧澆灌設備設計圖

依照設計圖,安裝智慧設備

本次研究同學使用 Webduino 雲端平台作為程式設計工具,具有簡單易用、支援多種物聯網開發裝置、拖拉積木就能編輯程式等優點。像是在研究過程中發現光照不足容易讓植物的莖傾倒,同學透過修改程式積木、搭配 Webduino Smart 開發板上光敏電阻,可以很容易的偵測環境光線的強弱,即時增加 LED 燈補光的時間。

融入學習,接受挑戰:師生攜手解決問題

研究過程中難免會遇到困難,像是組裝智慧澆灌設備時,線路容易混亂導致設備卡在一起、斷線或掉進水箱裡。這時同學們善用老師傳授的整線技巧,並且搭配收納盒來降低零件泡水的狀況。

由於物聯網裝置需要透網電腦來驅動,一開始同學使用桌上型電腦,常需要在電腦桌和陽台間來回奔波,才能確定裝置有沒有正確執行程式。為了提升便利性,老師替同學們申請教育部生生用平板方案 ,這樣一來就可以直接用平板在菜盆旁部署程式,省下不少時間。

研究成果展示

小編怎麼看 ?

首先,我們要說這個作品的創意和實用性真是讓人眼前一亮,大家能想像這是國小生的作品嗎?運用了各式各樣的軟、硬體設備,實現自動灌溉、光照控制和土壤濕度調節等功能,展現出驚人的創造力和解決問題的能力。

這個案例再次證明了將科學研究融入教育的重要性。同時,我們也看到了老師在引導學生、激發他們的好奇心以及提供問題解決經驗方面所扮演的關鍵角色。

相信這次科展的經驗對同學們來說是一次難忘的回憶。我們期許他們能繼續保持探究的精神,持續發揮創造力!

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Webduino 方案