環保尖兵:空氣品質守門員

     本教材以空氣盒子作為物聯網應用教材,運用樹莓派與感測器連結實作,期望能讓學生理解如何透過高科技量測物理量,例如:PM2.5、溫度、濕度等。此外,學生將會使用Python將測得的溫度資料送至客製化網站。透過空污議題的探討,期望能夠讓物聯網的知識更貼近於學生日常生活的經驗。

  • 教學對象:
       高中一年級、二年級學生

  • 教學目標:
    1. 透過提問協助學生了解物聮網的概念、探討物聯網與網際網路的差別。
    2. 能了解智慧城市智慧醫療應用範圍。
    3. 以空氣盒子作為物聯網應用教材,透過探討空污問題,期望能夠貼近學生日常生活經驗。
    4. 運用樹莓派與感測器連結實作,期望能讓學生理解如何透過高科技量測物理量,例如:PM2.5、溫度、濕度等。

  • 學習表現:
       資 t-IV-1 能了解資訊系統的基本組成架構與運算原理
       資 a-IV-4 能具備探索資訊科技之興趣

  • 學習內容:
       資 P-IV-4 模組化程式設計的概念
       資 P-IV-5 模組化程式設計與問題解決實作
       資 S-IV-2 系統平台之組成架構與基本運作原理

  • 建議教學時間:
       5節課,共250分鐘

  • 先備知識:
       Python基礎、電子電路基礎

  • 教材中涵蓋的STEM元素
       
    STEM領域類別 說明
    科學 (S) 探討與PM2.5相關的變因,例如:溫度、量測的物理機制
    科技 (T) 將使用樹莓派與各種感測器組合成的空氣盒子套件架設在想要分析的地點,並將空氣盒子接上電源與無線網路
    工程 (E) 透過Python程式碼,把空氣盒子各項資料從 LASS提供的API爬下來
    數學 (M) 統計學、取樣率、數學建模、訊號處理

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