




華南植物園舉辦科技創新活動周之“物聯網+園藝”科普體驗課
5月26日,廣州暑氣正盛,但在濃陰覆蓋的中國科學院華南植物園科普中心小樓里,卻醞釀著一場場別開生面、生動有趣的科學實驗。來自89中初二年級的學生們,參加由華南植物園與廣州富智信息科技有限公司聯合舉辦,2018科普周系列活動之一:“體驗智能科技,筑造未來生態”——物聯網+園藝體驗課。
黃潔鵬老師以“緣-綠”為開場白,為大家開啟了解“物聯網”時代之門。原來,所謂物聯網,便是物物相連的互聯網。來自富智科技公司的王曉華老師,已預先給大家組裝了一組信息收集系統,該系統可以同時收集現場二氧化碳感應器、酸堿度感應器、土壤濕度與溫度感應器、光照溫濕度三合一感應器、溶解氧感應器傳輸回來的數據,并通過互聯網傳輸,實時顯示在手機App(自然一號)界面上。這一技術應用在園藝管理上,可通過手機遠程遙控溫室環境,實時監測,智能控制,實現智能化管理,省心快捷,真正實現智慧園藝目標。
王老師現場操作了實際應用案例:在華南理工大學某實驗室里有一棵被這一系統“關照”著的羅漢松。老師通過手機App,隨時了解植物生長現場溫濕度等各種數據,并能遠程遙控該實驗室內的光照、噴水等裝置,及時給植物相應的“特殊照顧”。王老師現場用手機遠程給羅漢松調光和噴水。智慧科技的便捷與實用,使同學們驚嘆不已。
掌握了基本的實驗方法之后,同學們便開始興致勃勃地分組開展各項實驗,使用各類感應器獲取實驗對象的相應數值。如不同種類水的PH值、人呼出二氧化碳的量、土壤的干濕狀況及溫度、電筒的光照量、水中溶解氧量等。
一邊做,一邊發出疑問,一邊再思考,對于這些孩子來說,如此有趣的實驗,實在是令人大開眼界。
觀察實驗結束以后,黃老師開始布置任務了:先隨植物園的科普老師到園區實地考察,了解常見的喬木、灌木、草本、水生植物。然后以小組為單位,選擇一種植物,發揮創意,結合實驗中相關的技術,構建與該植物生長相關的“智能生態藍圖”。同學們要親手繪制藍圖,并展示成果,宣講創意。
在科普中心樓下的園區,華南植物園的謝麗青老師向大家講解了“喜愛陽光的、高高在上的”喬木大王椰子、相對低矮的灌木灰莉與石碌含笑、喜陰的草本植物花葉艷山姜,以及水生植物中各具形態的挺水植物、浮水植物與沉水植物等。真是想不到,小小的一塊綠地里面,竟有那么多品種的植物,還都各有各的“脾性”呢。
從園區回到課室,各組馬上開始動手構建心目中的“智能生態藍圖”。從選取植物,到根據植物的生長需求設計各類裝置,再最后形成方案藍圖,同學們必須緊密配合、群策群力、各展所長,才能在有限的時間里做出合格的設計圖。
傳統的園藝種植:澆水、施肥、打藥,全憑經驗、靠感覺。如今,物聯網將種植引領到一個嶄新的年代。云端監測、遠程操控,讓種植變得如此便利。同學們也大開腦洞,發揮奇思妙想,暢享科技,暢想未來。
經過20分鐘的緊張思考設計,第一小組為大家呈現的是為多肉植物設計的智能溫室。里面不僅有給植物提供光照的LED燈,還有定時灑水系統,以及檢測土壤酸堿度及濕度的感應器(哈,剛學完便可致用)。相信這里的“多肉”一定能茁壯成長。
第二組展示的是為沙漠植物構建的溫室。最吸引人的是,他們設置的光源是“帶有不同光效的”,這樣可以多方位地滿足植物生長的需求。
第三組則為常見的辣椒設計了一個獨特的溫室。她們顯然查閱了不少關于辣椒生長的資料,在豐富的資料的支撐下,她們獨具匠心地設計了“一個可以吸收陽光的東西”,它能滿足辣椒在白天、黑夜中對溫度的不同需求,創意滿滿。
隨后,在老師們評議作品的間隙中,各組之間展開了生物知識競賽。看看大家踴躍搶答的鏡頭,您是不是也能感受到其中激烈的氣氛?
最后,老師們點評作品,并評出了一等獎、最佳美工獎與最佳科普獎。在鏡頭面前,捧著自己成果的同學們笑得多么開心哪。
STEM 是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、數學(Mathematics)的縮寫,是培養學生科學素養的有效手段。通過STEM的課程的有效設計,用物聯網技術感知植物園生態環境,融合多學科知識,通過科學實踐,解決實際問題,促進學生的思維發展和提高解決問題的能力。
2018廣州科技創新活動周期間,華南植物園推出系列課程活動,旨在利用本土資源,向普羅大眾,尤其是中小學生宣傳普及植物學方面的科學知識。將物聯網與園藝知識結合在一起,有效地提升年輕一代對于生物、互聯網知識及技能的興趣與運用能力,如此做法,是嶄新的,無疑也是富有深刻的科普意義的。

講解物聯網科技概念

講解不同類型植物的區別

溶解氧實驗,通過手機App來實時記錄監測
(鄧純西 攝影)