基于Arduino平台的向日葵生长素原理展品设计

发布时间：2020-08-05 12:21

【摘要】：在新时代背景下,“互联网+”战略的提出,给社会带来了许多改变和革新。例如中国科协积极实施“互联网+科普”行动,科技馆的科普展品要求创新,学校教育方面,传统的学习方式已经不能满足新时代下对创新精神及实践能力的人才培养需求,而且存在不同地区教育发展的不平衡和不充分的矛盾,而科技馆有着相当好的教育资源,需要馆校进行充分整合。虽然,国内科技馆有了一批成熟的经典展品,但是针对12-18岁之间的青少年群体的生物展品却相当缺乏,又基于当前武汉科技馆向日葵展品前期设计的不合理,进而提出研究制作这个向日葵展品的课题。本文以发现学习理论、建构主义理论以及探究学习理论中的探究特征为理论研究基础,结合新时代下的科技馆展品设计理念的新需求,通过分析目前科技馆已有的生物展品现状、生长素知识点相关的教学现状、青少年的学习方式和学习兴趣的现状,基于Arduino软硬件为一体的平台,最后通过实践来制作可供青少年互动体验的向日葵生长素原理科普展品。本文的研究结果为科技馆的向日葵展品设计提供了新的展示原理方案及展示方式。其中,该展品不仅展示了向日葵向光性的现象,还可以展示向日葵向光性跟生长素分布不均有关的微观机理,在语音说明牌的引导下,观众可以自己操作改变光源位置进行直观观察,不同的操作下展品会给以不同的反应,让观众在观察中被吸引,激发其学习动机,尝试操作探究、观察后得出自己的结论,再在旁边辅以向日葵向光性现象及原理应用的科学解释的二维码,进而达到展品设计的教育目的。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：G322.2
【图文】：

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存在也都制约着学校教育功能的发挥和创新型人才的教育机构，有着相对丰富多样的展品和相对自由化的的环境或是虚拟的环境，有利于观众在体验中学习，集科学、技术、工程、教育为一体，方便学生和科普的资源得到充分利用，科普场馆人员在组织教学方面学校和科技馆之间相互合作，从而达到需求互补，合品案例引导下，笔者结合科普专业实践要求，积极去实地考馆，其中有中国科学技术馆、上海科技馆、湖南科技馆关于向日葵的生物展品（如下图所示）进行观察后

安培表,科学中心,人体,观众

培养、提升批判性思维和解决问题的能力。而提还在于语音说明牌的引导，启发观众去思考，动手并验互动科普展品评估标准一个优秀的互动科普展品不仅要符合当前的科技馆设计理更要符合观众的“需求”，即以人为本。在 2016 年亚太科技术研究所策划部主任发表了自己的看法，笔者也很认同众可以提出不同的问题，或是不同的观众对展品有不同的到 5 种不同的方法，那么展品将会取得成功①。常见的展项——手蓄电池为例，在我国的科技馆里，如下相同的两块板子，左侧是铜板，右侧是铝板，当观众将双针发生偏转，说明电路已通，有电流正在流过。观众看到了，因为只有这一个现象呈现，没有其他线索了。

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图 3.1 展品设计草图设计流程拟定定设计原则：在实现展品全部既定功能点的前提下，尽量让展品性、知识性、趣味性、互动参与性及安全性。块设计：主要有三大模块：花盘追光装置、生长素分布模拟 LE拟装置以及相应模块的程序设计。装模块：将设计的模块加工出成品。组合成展品雏形，进行试品优化：收集体验者和专家意见，对展品持续改进优化，最终展品葵展品的详细设计内容文所设计的向日葵展品，如上文所述，其主要设计内容有三大模块；模拟生长素分布的 LED 灯模块；向日葵茎秆生长区模拟装

【参考文献】