教科版高中信息技术选修5 6.1.3 基于Arduino的智能化应用 教案.docx

教科版高中信息技术选修56.1.3基于Arduino的智能化应用教案

主备人

备课成员

教学内容分析

1.本节课的主要教学内容为教科版高中信息技术选修5第6.1.3节“基于Arduino的智能化应用”。本节课将介绍Arduino控制器的基本概念、编程环境及在智能化应用中的实际操作，包括Arduino的硬件组成、编程语言、传感器应用及与外部设备的交互。

2.教学内容与学生已有知识的联系：学生在之前的学习中已经了解了Arduino的基本概念和编程环境，本节课将帮助学生将Arduino应用于实际项目，从而加深对Arduino编程的理解。此外，本节课涉及的传感器应用和外部设备交互等内容，与学生在物理、数学等学科的知识有密切联系，有助于巩固和拓展学生的知识体系。

核心素养目标

本节课的核心素养目标旨在培养学生的信息意识、计算思维和创新实践能力。学生将能够通过实际操作，理解Arduino在智能化应用中的作用，培养运用信息技术解决问题的能力；通过编程实践，发展逻辑思维和算法设计能力；同时，通过设计与实现智能化项目，激发创新意识，提升利用信息技术进行创新实践的能力。

学习者分析

1.学生已经掌握了Arduino的基础知识，包括其硬件结构和基本的编程语言，以及如何使用传感器进行简单数据采集和处理。

2.学生的学习兴趣通常集中在实践操作和创造性项目上，他们具有较强的动手能力和探索精神，偏好通过实际操作来学习和理解新知识。学生的学习风格多样，有的喜欢独立探索，有的倾向于小组合作。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括：理解复杂的编程逻辑、传感器的精准配置和调试、以及在项目中实现有效的功能整合。此外，由于Arduino项目的实践性较强，学生可能会在项目实施过程中遇到硬件故障或编程错误，需要教师提供适当的指导和帮助。

学具准备

Xxx

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学资源准备

1.教材：提前发放教科版高中信息技术选修5教材，确保每位学生都有。

2.辅助材料：准备与Arduino编程和智能化应用相关的PPT、教学视频及在线编程环境。

3.实验器材：准备Arduino开发板、传感器模块、连接线、电脑等实验所需器材，确保数量充足且安全可用。

4.教室布置：设置实验操作区，确保每组学生都有足够的空间进行实验操作，并配备必要的实验指导文档。

教学过程

1.导入新课

同学们，大家好！今天我们将继续学习Arduino的相关知识。在前面的课程中，我们已经了解了Arduino的基本概念和编程环境。那么，如何将这些知识应用于实际的智能化项目中呢？接下来，我们将进入本节课的主题——基于Arduino的智能化应用。

2.教学内容探究

（1）Arduino控制器概述

首先，我想请大家回顾一下Arduino控制器的基本概念。Arduino控制器是一种开源的微控制器平台，它由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要包括Arduino开发板和各种传感器模块；软件部分则是Arduino的编程环境，我们可以通过编写程序来控制Arduino开发板的输入和输出。

（2）Arduino编程环境介绍

现在，请大家打开Arduino编程环境。在这个环境中，我们可以编写Arduino的程序，也就是我们常说的“sketch”。Arduino的程序主要包括两个部分：setup()和loop()。setup()函数用于初始化一些变量和设置，它只会执行一次；loop()函数则是程序的主循环，它会不断地重复执行。

（3）Arduino传感器应用

示例代码：

```cpp

intsensorPin=A0;//定义传感器连接的端口

voidsetup(){

Serial.begin(9600);//初始化串口通信

}

voidloop(){

intsensorValue=analogRead(sensorPin);//读取传感器数据

floatvoltage=sensorValue*(5.0/1023.0);//转换为电压值

floattemperature=(voltage-0.5)*100.0;//转换为温度值

Serial.print(Temperature:);

Serial.print(temperature);

Serial.println(C);

delay(1000);//每秒读取一次数据

}

```

（4）Arduino与外部设备交互

现在，我们已经能够读取传感器的数据了。接下来，请大家尝试使用Arduino控制一个LED灯的亮灭。首先，将LED灯连接到Arduino开发板的数字端口，然后编写一个程序，当传感器检测到的温度超过设定值时，L