《水和“水”》
13 水和“水”

在科学课上,我们通过实验学习了很多很多种子发芽的知识,知道了种子的生长需要水分。

同学们还能举出植物的成长需要什么条件吗?你是如何得知的呢?

不难发现,植物生长所需的条件在生活中是可以直接观察的。那么今天我们就来一起探索营养液对植物生长的影响。

现在,请同学们看看老师手中的 Pad, 我们点击“智慧生态教育学习平台”APP, 我们可以看到一个初始的界面。

我们点击“物联数据”栏目,选中想要查看的示范基地,再点击某个设备,比如“水培箱”,这样我们就能查看这个水培箱中的相应数据了。

1.智慧生态水培箱

下面老师要带领大家一起揭开智慧生态水培箱的奥秘。智慧生态水培箱主要由水培箱体、物联网设备和智慧生态教育学习APP软件三大主要部分组成。

水培箱体主要用于承载植物和提供植物生长所需要的各种环境条件。比如适宜的温度、湿度、光照、二氧化碳、氧气以及适合的营养液浓度。同时,当湿度不够的时候,水培箱内的加湿喷雾器可以进行湿度调节,增加水培箱中的空气湿度。水培箱内的增氧器可以进行氧气浓度调节,增加水培箱液体中的氧气浓度。

物联网设备主要负责采集植物的生长环境数据,以及植物的生长状态信息。物联网设备主要包括含在箱体外面的开关、供电、网口等接口性的配件,还包括嵌入在水培箱体中的光照传感器、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器和摄像头等设备。其中,各种传感器主要是为了获取水培箱

中的各种环境数据,而摄像头是为了监测植物的生长状态。通过网络,可以将摄像头监测的生长状态数据传递到不同的显示终端,使得遥远异地的人都能方便的实时观察。

智慧生态教育学习APP软件则将物联网设备及传感器采集的信息收集、转换成可以识别的数据信息,呈现在我们的 Pad 上。因此,通过智慧生态水培箱观察控制软件可以帮助我们更方便、快捷地在异地获取植物生长数据。同时,我们也可以根据水培箱体中的植物生长条件数据,远程操控加湿器、增氧器、风机等设备,远程控制箱体内植物生长的外部环境。

2.水培箱中的传感器

3.来自水培箱的数据

通过传感器传来的信息有什么秘密呢?原来,我们通过传感器可以实时观测到植株生长的状态变化,如植物高度、植株茎的生长等。传感器通过精密的计算,自动获取并记录所要监测的各种信息,并转换为数字或曲线。

实验一:不同浓度营养液对植物生长的影响

利用智慧生态水培箱中传感器采集的植物生长状态数据和植物生长条件数据,探索不同浓度营养液对植物生长的影响,记录下植物高度、植株茎的生长、枝叶的繁茂程度,并进行对比。

实验二:不同浓度营养液下“pH 传感器”的数字变化

现在,老师提供一个 pH 值传感器,同学们使用 pH 值传感器,通过 pH 值传感器测量不同浓度的营养液的酸碱度值,观察一下 Pad 上的“pH 传感器”数字变化,完成下列表格。

通过“做一做”,同学们已经得到了一些关于普通水和营养液对植物生长的影响的知识。请同学们查阅资料,了解现代农业种植中的“肥水一体”技术,分析“肥水一体”技术的优点和不足,勾画出自己家乡农业建设的美好未来。

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