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  in unserem Moodle-Kurs! Schön, dass Sie da sind!

  In den folgenden Abschnitten zeigen wir Ihnen, wie Sie mit Ihren Schüler*innen eine solarbetriebene Sonnenblume bauen können, die rot aufleuchtet, sobald die Erde einer Pflanze zu trocken wird und diese gegossen werden muss. 

  • Aktivität Technik trifft Natur - Diese Gießblume zeigt dir, ... auswählen

    Technik trifft Natur - Diese Gießblume zeigt dir, wenn deine Pflanzen durstig sind. Mithilfe eines Sensors wird die Bodenfeuchtigkeit deiner Pflanze gemessen und eine LED leutet auf, sobald der Boden zu trocken ist. 

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  Kurzbeschreibung

  Feuchtigkeitsanzeige in Blumenform

  Diese elektronische Blume zeigt an, wenn die Erde zu trocken ist. Ein Bodenfeuchtigkeitssensor misst die Feuchtigkeit im Substrat. Sinkt der Wert unter einen bestimmten Schwellenwert, leuchtet eine rote LED – ein deutliches Signal, dass gegossen werden muss.

  Das Gehäuse besteht aus einer LEGO Sonnenblume. Energie bekommt die Lampe von kleinen Solarzellen. 

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  Materialliste

  Diese Materialien werden benötigt, um eine funktionsfähige Gießblume zu bauen.

  • Aktivität Hier werden die benötigten Materialien für eine fu... auswählen

    Hardware und Material: 

    • Arduino micro, nano oder UNO

    • LED rot, 200 Ohm Widerstand

    • Lego Sonnenblume 

    • 1 Solarplatte

    • 1 Stromversorgungskabel  (Mini USB auf USB)

    • 3 Jumperkabel (male auf female)

    • Kapazitiver Bodenfeuchtigkeitssensor

    • Breadboard oder Lötkolben (+ Lötzinn)

    • Schrumpfschlauch

    • Laptop/PC/iPad mit Wlan und Internetzugriff

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  Anleitung

  

  • Aktivität Schritt für Schritt Anleitung auswählen

    

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      Code für Arduino

      • Aktivität int led = 8; //Variable, in der gespeichert wird, ... auswählen

        int led = 8; //Variable, in der gespeichert wird, an welchem Pin die LED angeschlossen ist.

        
        

        int messwert = 0; //Variable, in der der Messwert gespeichert wird.

        
        

         

        
        

        void setup() {

        
        

        pinMode(led, OUTPUT); //Pin, an dem die LED angeschlossen ist wird als Ausgabe (OUTPUT) definiert.

        
        

        }

        
        

         

        
        

        void loop() {

        
        

         

        
        

          //In die Variable messwert, wird der aktuelle Messwert des Sensors geschrieben, der an A0 angeschlossen ist.

        
        

          messwert=analogRead(A0);

        
        

         

        
        

          //Werte werden mit der map()-Funktion angepasst (zur Ermittlung der Werte in der map() Funktion müssen die Sensoren vorher mit einem Hilfsprogramm kalibriert werden)

        
        

          messwert = map(messwert,452,113,0,100);

        
        

         

        
        

          Serial.print("Feuchtigkeits-Messwert: "); //Ausgabe des...

        
        

          Serial.println(messwert); //...Messwerts im seriellen Monitor.

        
        

         

        
        

          //Um Strom zu sparen ist es sinnvoll hier eine Zeit (in Millisekunden) anzugeben, wie oft der Messwert abgefragt werden soll. DIes ist die Reaktionszeit der Ampel- Soll die Ampel sofort reagieren, muss der Befehl gelöscht werden.

        
        

          delay(2000);

        
        

         

        
        

         

        
        

          //Im Folgenden schaltet die Sonnenblume bei einer Bodenfeuchte kleiner als 20% ihre LED an. Passen Sie diesen Wert Ihren Wünschen an.

        
        

          if(messwert < 20) {  //Wenn der Messwert kleiner als 20% ist, sollte die Pflanze gegossen werden.

        
        

            digitalWrite(led, HIGH);  //Schaltet die LED ein

        
        

          }

        
        

          if(messwert > 20){//Wenn der Messwert größer als 20% ist, sollte die Pflanze gegossen werden.

        
        

            digitalWrite(led, LOW); //Schaltet die LED ein

        
        

          }

        
        

        }
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  Bildungsplanbezug

  

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      Biologie, Naturphänomene und Technik (BNT)

      3.1.1 Denk- und Arbeitsweisen der Naturwissenschaften und der Technik
      

      (siehe S.11 ff.)

      Die Schülerinnen und Schüler können…

      • wichtige Arbeitsgeräte sicher nutzen und deren bestimmungsgemäßen Einsatz beschreiben (u.a. Lötkolben, Lupe oder Stereolupe, Werkzeuge)
      • an Naturphänomenen Beobachtungen sammeln, zielgerichtet zuordnen und auswerten sowie an geeigneten Beispielen beschreiben, wie man dabei vorgeht (z.B. [...] Wachstum)
      • an einzelnen Beispielen die Vorteile der fachsprachlichen Beschreibung von Phänomenen gegenüber der Alltagssprache darstellen (z.B. anhand von Schwereempfinden, Masse, Dichte, Wärmeempfinden, Temperatur, Brennen, Erhitzen, Schmelzen)
      • Experimente planen und durchführen, Messwerte erfassen und Ergebnisse protokollieren sowie beschreiben, wie man dabei vorgeht (Tabellen, Diagramme und Skizzen)
      • Wachstum und Entwicklung von Lebewesen beobachten und beschreiben (z.B. Keimung von Samen)
      • zu einer vorher festgelegten Problemstellung ein technisches Produkt herstellen und die Herstellungsschritte erläutern (Planung, technische Skizze, Materialliste)
      • ein selbst hergestelltes technisches Produkt bewerten und den Herstellungsprozess beschreiben (Funktionalität, Fertigungsqualität, Ästhetik, Ansätze zur Optimierung)

       

      3.1.3 Wasser – ein lebenswichtiger Stoff 

       

      (siehe S.16 ff.)

      Die Schülerinnen und Schüler können…

      • die Bedeutung des Wassers für alle Lebewesen beschreiben (u.a. Wasser als Lösungsmittel)

       

      3.1.8 Pflanzen

       

      (siehe S.28 f.)

      Die Schülerinnen und Schüler können…

      • Keimungsexperimente planen, durchführen und auswerten

       

      3.1.10 Ein Produkt entsteht

       

      (siehe S.31 f.)

      Die Schülerinnen und Schüler können…

      • einen Arbeitsablaufplan nutzen
      • ein Werkstück hinsichtlich ausgewählter Kriterien bewerten

      
      
      Quelle: 

      Baden-Württemberg, Ministerium für Kultus, Jugend und Sport: Bildungsplan 2016: Biologie, Naturphänomene und Technik, URL: https://www.bildungsplaene-bw.de/site/bildungsplan/get/documents/lsbw/export-pdf/depot-pdf/ALLG/BP2016BW_ALLG_SEK1_BNT.pdf, abgerufen am: 20.06.2025
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      Aufbaukurs Informatik

      3.1.2 Algorithmen
      

      (siehe S.19 f.)

      Die Schülerinnen und Schüler können…

      • einfache Algorithmen in einer geeigneten (z.B. visuellen) Programmierumgebung implementieren und dabei Variablen und algorithmische Grundbausteine zielorientiert anwenden
      • Codeabschnitte schrittweise untersuchen

       

      
      Quelle: 

      Baden-Württemberg, Ministerium für Kultus, Jugend und Sport: Bildungsplan 2016: Aufbaukurs Informatik, URL: https://www.bildungsplaene-bw.de/site/bildungsplan/get/documents/lsbw/export-pdf/depot-pdf/ALLG/BP2016BW_ALLG_SEK1_INF7.pdf, abgerufen am: 20.06.2025
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      Naturwissenschaft und Technik NWT

      3.2.3 Stoffe und Produkte
      

      (siehe S.20 ff.)

      Die Schülerinnen und Schüler können…

      • für die Herstellung eines Produkts aus einer normorientierten Darstellung einen Arbeitsplan erstellen (z.B. Windkraftanlage)
      • mit Werkzeugen und Maschinen ein Produkt fertigen (Verfahren zum Trennen, Fügen, Umformen, z.B. computergestützte Fertigung)
      • Funktion und Eigenschaften eines Produkts beschreiben

       

      3.2.4 Informationsaufnahme und -verarbeitung
      

      (siehe S.25 ff.)

      Die Schülerinnen und Schüler können…

      • die Verwendungsmöglichkeiten von Sensoren beschreiben (z.B. Blutdruckmessgerät, Hygrometer, Anemometer)
      • Algorithmen für zeit- und sensorgesteuerte Prozesse in einer Programmiersprache darstellen und damit Steuerungsabläufe realisieren (z.B. Ampelsteuerung, Robotik)

      
      
      Quelle: 

      Baden-Württemberg, Ministerium für Kultus, Jugend und Sport: Bildungsplan 2016: Naturwissenschaft und Technik, URL: https://www.bildungsplaene-bw.de/site/bildungsplan/get/documents/lsbw/export-pdf/depot-pdf/ALLG/BP2016BW_ALLG_SEK1_NWTPROFIL.pdf, abgerufen am: 20.06.2025
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      Technik (Wahlpflichtfach)

      3.2.1 Werkstoffe und Produkte
      

      (siehe S.14 ff.)

      Die Schülerinnen und Schüler können…

      • technische Zeichnungen als Planungsmittel nutzen (Skizze, Fertigungszeichnung, Dreitafelprojektion und eine Parallelprojektion)
      • technische Zeichnungen computerunterstützt erstellen (CAD)
      • einfache Modelle als Planungshilfe nutzen
      • einfache Stücklisten und Arbeitspläne nutzen
      • die Werkstoffe Holz, Kunststoff und Metall fachgerecht bearbeiten
      • anhand von Planungsunterlagen einen einfachen technischen Gegenstand in einer Fertigungsaufgabe mit Unterstützung realisieren und beurteilen
      • in einer Konstruktionsaufgabe, ausgehend von einer konkreten Problemstellung, einen technischen Gegenstand mit Unterstützung ressourcenschonend planen, entwickeln, fertigen, beurteilen und optimieren
      • computerunterstützt Produkte fertigen (CAD, CAM)
      • einfache Steuerungen mit Sensoren und Aktoren realisieren (z.B. Hell- und Dunkelschaltung, Alarmanlage)

       

      3.2.3 Mensch und Technik
      

      (siehe S.23 ff.)

      Die Schülerinnen und Schüler können…

      • die einzelnen Arbeitsschritte des Fertigungsprozesses eines Produkts beschreiben
      • ein Produkt arbeitsteilig fertigen

      
      
      Quelle: 

      Baden-Württemberg, Ministerium für Kultus, Jugend und Sport: Bildungsplan 2016: Technik (Wahlpflichtfach), URL: https://www.bildungsplaene-bw.de/site/bildungsplan/get/documents/lsbw/export-pdf/depot-pdf/ALLG/BP2016BW_ALLG_SEK1_T.pdf, abgerufen am: 20.06.2025