第6课 按钮控制Led小灯-高中信息技术Arduino开源硬件系列课程教学设计 (2份打包).docx

第6课按钮控制Led小灯-高中信息技术Arduino开源硬件系列课程教学设计(2份打包)

授课内容

授课时数

授课班级

授课人数

授课地点

授课时间

教材分析

本节课选自高中信息技术Arduino开源硬件系列课程，主题为“第6课按钮控制Led小灯”。本节课旨在让学生通过实践操作，掌握Arduino编程的基本方法，学会使用按钮控制LED小灯的亮灭。课程内容与课本紧密相连，以Arduino开源硬件为载体，结合编程语言和电路知识，使学生能够将理论知识应用于实际操作中，提高学生的创新能力和实践能力。

核心素养目标

培养学生信息意识，通过Arduino编程实践，提升逻辑思维与问题解决能力；发展计算思维，学会运用编程语言实现硬件控制；增强创新意识，鼓励学生在项目制作中探索新思路和方法。

学习者分析

1.学生已经掌握了Arduino基础编程概念，如变量、条件语句和循环语句，以及基本的电路连接方法。

2.学生对Arduino编程和学习电子制作表现出浓厚兴趣，具备一定的逻辑思维能力和动手操作能力。他们在学习过程中偏好实践性强的内容，喜欢通过动手实验来理解和掌握知识。同时，学生的学习风格多样，有的学生善于独立思考，有的学生更倾向于小组合作。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括：对复杂编程逻辑的理解，编程错误调试，以及在电路连接过程中可能出现的问题。此外，一些学生可能在项目实施过程中遇到创意不足，难以将理论知识与实际应用相结合的问题。

教学方法与手段

1.教学方法：采用讲授法介绍Arduino编程知识和电路原理，讨论法引导学生探讨编程思路，实验法让学生动手实践按钮控制LED小灯。

2.教学手段：利用多媒体设备展示Arduino编程环境和电路图，使用教学软件模拟电路连接和编程效果，通过互动式教学平台实时反馈学生编程情况。

教学过程设计

1.导入环节（用时5分钟）

-利用投影仪展示一个简单的LED小灯闪烁的视频，引起学生兴趣。

-提问：“你们知道这个小灯是如何通过编程控制闪烁的吗？”

-学生思考并回答，教师总结并引入本节课的主题“按钮控制LED小灯”。

2.讲授新课（用时15分钟）

-讲解Arduino的基础知识，包括编程环境、编程语言和电路连接。

-通过PPT展示按钮控制LED小灯的电路图和程序代码。

-分步骤讲解程序的工作原理，包括按钮的读取和LED灯的控制逻辑。

-演示如何使用Arduino编程软件编写控制LED小灯的代码。

3.巩固练习（用时10分钟）

-分发实验器材，包括Arduino板、LED灯、按钮等。

-学生跟随教师指导，尝试独立完成按钮控制LED小灯的电路连接。

-学生编写并上传控制代码，观察LED灯的响应。

-教师巡回指导，解答学生在实践中遇到的问题。

4.师生互动环节（用时10分钟）

-学生展示自己的作品，并解释代码的逻辑。

-教师提问：“如果想要实现LED灯的亮度调节，你们有什么想法？”

-学生讨论并提出可能的解决方案，教师引导并总结可行的编程方法。

-学生尝试修改代码，实现亮度调节功能。

5.课堂总结（用时5分钟）

-教师总结本节课的重点内容，强调按钮读取和LED控制的核心概念。

-学生分享在实践过程中的收获和遇到的问题。

-教师布置课后作业，要求学生设计一个简单的互动装置，并撰写实验报告。

整个教学过程设计注重学生的实践操作和思维能力的培养，通过师生互动，激发学生的创造性思维，同时解决实际问题，提升核心素养。

教学资源拓展

1.拓展资源：

-介绍Arduino开源硬件的其他应用案例，如温度传感器控制风扇、红外遥控器控制LED灯等。

-深入探讨Arduino编程语言中的函数、数组、字符串等高级概念。

-学习Arduino与外部通信协议，如I2C、SPI和串行通信，了解如何与其他设备交互。

-探索Arduino在物联网（IoT）领域的应用，如远程控制、数据采集和自动化系统。

-学习如何使用Arduino创建互动艺术作品，如声控灯光、动态雕塑等。

-了解Arduino在科学实验中的应用，如物理实验中的传感器数据采集和分析。

2.拓展建议：

-鼓励学生在课后自主查阅Arduino官方文档，了解更多的编程指令和库函数。

-建议学生通过在线论坛和社区，如Arduino官方论坛、StackOverflow等，学习他人的项目和解决方案。

-推荐学生阅读《Arduino编程从入门到精通》等书籍，以加深对Arduino编程和电路设计的理解。

-鼓励学生参加Arduino相关的线下工作坊或讲座，与其他爱好者交流学习经验。

-建议学生尝试将Arduino与其他技术结合，如RaspberryPi、3D打印等，探索更多创意项目的可能性。

-指导学生利用学校的实