2023 創客創發課程
金龍國小 SDGs 12 課程 SDGs 12 有機種植皂的奇妙旅程-環境友善製造體驗
探索自然、科技與永續之間的和諧關聯
隨著氣候變遷和環境危機,我們如何培養下一代,使他們對永續發展有更深的認識和承諾?加入我們,從有機栽植開始,走遍整個自然與科技的驚奇旅程。
教師成員:
社團成員:
種植:融合環控農業,讓孩子體驗科技與大自然的結合,孩子將實際操作化學課-水質檢測,生物課-水耕種植,與資訊課-microbit自動控制,理解氣候變遷與永續農業的關聯。
香氛之旅:從香草中萃取精油,手工製作獨特的香氛皂。
手作減塑包裝:透過車縫麻布袋和布料拓印,從產品生產到包裝,深入了解生態環境與資源循環。
產銷履歷數位化:製作網站,提供QR Code,追踪產品的生產流程,增進消費者的信心,認識科技如何協助環境友善的生產方式。
part 01 | 植物的繁殖 :
指導學生使用左手香進行插枝育苗並將其成功移植到屋頂農場
期望學生學到以下知識:
1.五年級自然植物的繁殖方法: 學生可以學習到植物的生長和繁殖方式,了解不同的植物繁殖方法(如種子、塊莖、插枝等)以及它們的適用情境。
2.觀察根的生長:在一到幾週的時間內,能夠看到插枝開始生根。一旦根部長到足夠的長度(通常是幾公分),它就可以被轉移到土壤中。
3.屋頂農場的重要性:屋頂農場不僅可以提供新鮮的食物,還有助於城市熱島效應的緩解、提高空氣品質和促進生物多樣性。SDGs11:可持續城市和社區。
透過這個水耕種植與micro:bit結合,學生學習到以下的知識和能力:
1. 技術能力: 製作一個micro:bit自動控制系統 ,這個系統可以實時監測並控制水耕環境。
2.問題解決能力: 學生學習如何分析從傳感器收集的數據,以判斷水耕系統的狀態和需求 。在建立和運行系統的過程中,學生可能會遇到各種問題,他們需要學習如何找出問題的原因並提出解決方案。
3.創意和創新思維: 學生可以進一步優化或擴展他們的系統,例如:添加更多的傳感器、設計更復雜的通知和警報機制、或整合其他技術如機器人技術來實現更自動化的水耕系統。
4.批判性思考: 學生需要思考如何最有效地利用有限的資源(例如:水、電、燈光等)來維護和優化水耕系統。
為什麼選擇插枝繁殖而不是種子種植或直接土壤移植?
1.快速和高效:對於某些植物,如左手香,插枝繁殖可能比種子更快和更成功。從插枝到生根,再到成為健康的植株,可能需要的時間比種子發芽和生長更短。
2.遺傳保證:插枝繁殖的植物是母植物的遺傳複製。這意味著,如果母植物具有特定的特質,如特定的果實大小、顏色或味道,插枝繁殖的植物也將具有相同的特質。
3.節省資源:相對於種子種植,插枝繁殖可能需要更少的資源,如土壤、水和肥料。
發現了課本沒教的事! #生長秘笈
插枝時,同母株、同樣生長環境、同樣生長時間,
葉子茂密的枝條,根生得像野草一樣瘋狂!
這是自然的魔法,還是葉子的超能力?
繼續跟蹤我們的#根的冒險,一起揭開更多生長的秘密!
實驗設計:
準備了48株左手香的枝條,其中一半保留了葉子, 一半移除葉子,做插枝繁殖
結果觀察:
在保留葉子的24株枝條中,有19株成功發根,但有5株並未發根。相對地,在移除葉子的24株枝條中,有高達20株出現了腐爛現象,只有4株枝條保持健康。
結論推理:
即使在人工環境下進行繁殖,植物的自然構造和生理功能仍是成功的關鍵。因此,在進行水耕繁殖時,適當保留葉子對於促進枝條發根非常有幫助。
有葉子的枝條比沒葉子的枝條在水耕中更容易發根,主要原因有以下幾點:
光合作用: 葉子是進行光合作用的主要器官,它可以幫助植物制造食物(葡萄糖),供植物生長使用。即使在水耕條件下,光合作用也能為插枝提供必要的能量,促進根部的生長。
激素平衡: 植物的激素(如生根激素auxins)在植物體內的分布是不均勻的。葉子的存在可能有助於激素的合成和運輸,尤其是那些與生根有關的激素。
氣孔作用: 葉子上的氣孔可以進行氣體交換,這不僅對光合作用重要,也有助於維持植物組織的適宜氣氛,包括溫度和濕度的調節,這對於促進新根的形成是有利的。
蒸騰作用: 葉子的蒸騰作用可以幫助水分從根部或將來的根部位置向上運輸到植物其餘部分。這種水分流動可以刺激根部生長,並幫助植物更好地吸收水中的溶解營養物。
準備了48株左手香的枝條,其中一半保留了葉子, 做插枝繁殖
移除葉子的24株枝條中,有高達20株出現了腐爛現象,只有4株枝條保持健康
保留葉子的24株枝條中,有19株成功發根,但有5株並未發根
part 02 | 環控農業初體驗
潮汐灌溉的植床
製作自動潮汐灌溉的植床,控制水分和營養物質供應,提高種子發芽率。
精準控制水分和營養物質:透過自動潮汐灌溉系統,可以精準控制種植池(A池)和營養液池(B池)之間的水和營養物質交換。這種精確的控制有助於確保植物得到適量的水分和營養,從而提高生長效率。
提高發芽率:使用逆滲透水進行淹灌,並根據特定的光照條件和時間安排,有助於創造最適合種子發芽的環境。
節省水資源和提高效率:自動潮汐灌溉系統按需提供水分,這樣可以減少水的浪費。此外,系統的自動化意味著減少了人工管理的需求,從而提高整體的種植效率。
可程式化和可調節的灌溉模式:通過使用Micro:bit編程控制兩個水泵,可以根據植物的具體需求和生長階段靈活調整灌溉模式和頻率。
改善植物健康和生長質量:適當的水分和營養供應有助於提高植物的整體健康和生長質量,尤其是在早期發芽和生長階段。
種植池(A池):用於種植作物。
營養液池(B池):含有用於植物生長的營養液。
循環泵動作:
b池泵:將營養液從b池泵送到A池,工作15分鐘,然後休息30分鐘。
a池泵:在b池泵休息期間,將水從a池泵回到B池,工作15分鐘。
環控農業自動控制系統,達到以下目的:
溶氧量:每半小時自動啟動沉水馬達,以攪動水並增加水中的氧氣含量。
水位監測:當水箱的總水量低於設定的警戒線時,系統會自動亮起紅色LED燈作為提醒,以便及時加水。
溫度監控與調節:當環境溫度高於30度時,自動啟動冷氣以增加空氣流通,幫助降低溫度。
光照控制:根據時間(每天早上6點到晚上8點),自動開啟日照燈,模擬自然光照條件,特別是對室內植物生長至關重要。
Micro:bit編程代碼
使用兩個數位輸出引腳來控制兩個水泵,pin0用於控制a池泵,pin1用於控制b池泵。
part 03 | 製作香皂
理解六大皂化條件,掌握皂化的科學,到學習手工皂製程,深入了解每一種原料的特性,學習精準計算配方用量。
1. 六大皂化條件的運用:理解皂化學
2. 手工皂製程說明
3. 手工皂原料介紹及特性說明
4. 花草浸泡油製作方法
5. 配方用量的計算
6. 皂體細緻光滑的打皂法(電打教學)
part 04 | 減塑包裝
我們身處的這個星球正遭受塑料污染的嚴重威脅, 塑料袋在自然環境中可能存在數百年,危及海洋生態系統,污染我們賴以生存的自然資源。
這就是為什麼我們必須行動起來,從每個人的日常生活做起,選擇可持續的包裝方案。學生將透過使用電動裁縫機來製作麻布袋和布料拓印,透過自製布袋和使用可重複使用的容器,減少對塑料的依賴,減輕對環境的壓力。不僅提升了他們的手工藝技能,更是對未來世代負責的表現。
學生能學習到的能力:
基本裁縫技能:學習如何操作電動裁縫機,包括安全地設定和使用裁縫機,這是一項基本的生活技能。
設計與創意表達:在布料拓印過程中,學生能夠發揮創意,設計個性化的圖案,這促進了創新思維。
環境意識與實踐:了解如何通過製作可重複使用的布袋來減少一次性塑料袋的使用,培養環境保護意識。
SDG 12 - 負責任的消費和生產。SDG 12鼓勵人們採取更加永續的消費和生產模式,減少浪費,並有效利用資源。通過手工製作減塑包裝,學生不僅學會了如何製作一個環保的產品,還體驗了將廢棄物轉化為有用產品的全過程,這能夠激發他們對環境友好型生活方式的興趣與認知
下學期課程
Inkscape向量魔法:創造你的印花布袋
運用向量繪圖軟體Inkscape,學習如何使用基本的幾何形狀和向量圖形操作來設計獨一無二的印花圖樣。通過交集、聯集、差集和對稱差集等操作,小朋友們將創作出專屬於自己的布袋娟版圖樣。這不僅是一次藝術創作的樂趣,也是一次對數學概念的實踐遊戲。
學習技能:
基本向量圖形創建與編輯
幾何圖形的集合操作
數學概念的視覺化理解:讓數學概念跳出紙面,透過實際操作,孩子們將更直觀地理解集合間的關係。
創意圖案設計與科技的結合: 利用數碼工具創造藝術,學習數位時代的新型態創作方式。
水質的檢測
水質為水對特定用途的適用性。在天然的生態系統中,健康的水必需含有適當的溶氧量、養分、溫度、酸鹼值、鹽分與光線滲透的平衡,上述的指標皆要達到標準量,才能作為飲用水。
天然的水具有許多物理與化學特性,水質的指標可能受到周圍流域的特徵與當地的氣候條件而有所影響,透過河川下游的水質評估,可以反應上遊活動的影響。
實驗目的
要如何鑑定環境中的水質?
探討環境的變化如何影響水質?