Que se passe-t-il lorsque vous combinez des capteurs, le développement durable et un groupe d'élèves curieux ? Dans une classe de collège, cela a donné lieu à une expérience d'apprentissage pratique qui a transformé le codage et les données en une véritable croissance des plantes. À l'aide de la leçon sur l'agriculture intelligente axée sur les données, les élèves ont construit et programmé des systèmes d'arrosage automatisés pour soutenir la germination des graines et la croissance des plantes, tout en apprenant comment la technologie peut rendre l'agriculture plus efficace et plus durable. Ce projet s'inscrit également dans le cadre des Objectifs de développement durable (ODD) des Nations Unies, aidant les élèves à comprendre comment leur apprentissage en classe est lié aux défis mondiaux tels que la sécurité alimentaire, l'eau potable et la consommation responsable.
- ODD 2 : Faim zéro
- ODD 6 : Eau propre et assainissement
- ODD 11 : Villes et communautés durables
Ce projet a donné vie à la science, au codage et à la sensibilisation à l'environnement. Il ne s'agissait pas seulement de faire pousser des plantes, mais de former des personnes capables de résoudre des problèmes.
Remerciements particuliers à Peter Anello et aux élèves du Nipissing-Parry Sound CDSB et de la Mother St. Bride Catholic Elementary School pour le partage des photos de leur atelier de la journée pédagogique avec le Kit d'action climatique.
STEM pratique : agriculture intelligente avec capteurs et code
Avec enthousiasme (et quelques essuie-tout) en main, les élèves ont commencé par explorer le fonctionnement des capteurs d'humidité. Tester le capteur en dehors du sol leur a permis de comprendre clairement comment les données changeraient en fonction des niveaux d'eau. Une fois à l'aise, ils ont connecté leur microcontrôleur à une petite pompe, codé un système pour répondre aux relevés d'humidité, et ont commencé à planter leurs graines.
Au fur et à mesure que les plantes poussaient, les élèves se sont approprié leurs systèmes. Ils ont ajouté des étiquettes pour suivre le type de graine et la date de début. Certains ont même personnalisé leur code pour fournir différentes quantités d'eau en fonction du type de plante, une étape réfléchie ancrée dans les défis agricoles du monde réel.
Exploration des boucles et de la logique : comment les élèves ont codé leur système d'arrosage
Ce projet a également été l'occasion d'approfondir les concepts de programmation. Voici un bref aperçu du fonctionnement du code :
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Appuyer sur le bouton A lance la séquence. Chaque fois qu'il est pressé, le système vérifie le niveau d'humidité actuel du sol.
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Une boucle "tant que" est utilisée pour surveiller le capteur en continu. Tant que le niveau d'humidité est inférieur à 20 %, la pompe reste allumée.
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À l'intérieur de la boucle, la pompe s'allume pendant 500 millisecondes, puis le système fait une pause de 1000 millisecondes avant de vérifier à nouveau le niveau d'humidité.
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Une fois que le relevé d'humidité atteint 20 % ou plus, la condition n'est plus vraie, la boucle se termine et la pompe s'éteint automatiquement.
Cette logique simple renforce des concepts clés de l'informatique comme la gestion des événements, la logique conditionnelle et les boucles de manière tangible et pratique.
Conseils pour les projets de codage et d'agriculture intelligente en classe
Voici quelques conseils testés en classe pour que votre projet d'agriculture intelligente se déroule sans accroc :
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Commencez par manipuler le capteur : Laissez les élèves tester le capteur d'humidité avant d'ajouter de l'eau pour comprendre comment les lectures changent.
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Ne laissez pas la pompe dans l'eau trop longtemps : Elle est conçue pour une action rapide, pas pour un trempage prolongé.
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Gardez des essuie-tout à proximité : Un petit dégât fait partie du processus !
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Utilisez des étiquettes : Notez le nom de l'élève, le type de graine et la date de début pour un suivi facile.
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Différentes graines, différents besoins : Encouragez les élèves à modifier leur code pour qu'il corresponde aux besoins en eau de chaque plante.
Alignement sur les normes : NGSS, CSTA, CTE Connections et sciences et mathématiques de l'Ontario
Cette leçon est profondément alignée sur plusieurs domaines du programme d'études, notamment :
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Normes scientifiques de la nouvelle génération (NGSS) : Impact humain, écosystèmes et solutions de conception environnementale
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Normes CSTA en informatique : Intégration matériel/logiciel, analyse de données, programmation itérative
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Enseignement et formation professionnels (EFP) : Conception d'ingénierie, TI, agriculture et pratiques durables
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Et, spécifiquement pour cette classe de l'Ontario, les sciences de l'Ontario reliant les compétences et les liens STEM, les systèmes vivants, les systèmes terrestres et spatiaux, et les mathématiques, les nombres, l'algèbre, la modélisation, et plus encore.
Voir la liste complète des liens avec le programme d'études ici
Explorez la leçon sur l'agriculture intelligente pour les élèves de 6e à 8e année
Vous pouvez apporter cette même leçon à vos élèves. L'activité sur l'agriculture intelligente axée sur les données allie la technologie du monde réel à un apprentissage axé sur les objectifs, et cela commence par une seule graine.
Agriculture intelligente axée sur les données | Forward Education
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