第4章开源硬件项目制作4.1实现功能-高中教学同步《信息技术人工-开源硬件项目设计》(说课稿）（人教-中图版2019）.docx

第4章开源硬件项目制作4.1实现功能-高中教学同步《信息技术人工-开源硬件项目设计》(说课稿）（人教-中图版2019）

一、教材分析

本节课选自高中教学同步《信息技术人工-开源硬件项目设计》（人教-中图版2019）第4章开源硬件项目制作4.1节实现功能。本节内容主要介绍如何运用开源硬件实现特定功能，包括硬件的选择、编程控制以及项目调试。教材结合了实际案例，旨在培养学生的动手实践能力和创新思维，与高中信息技术课程的知识体系和技能要求紧密相关。通过本节课的学习，学生将掌握开源硬件项目的基本制作方法，为后续章节的学习打下坚实基础。

二、核心素养目标

1.信息意识：培养学生主动获取、分析开源硬件相关信息的能力，增强信息敏感度。

2.计算思维：通过开源硬件项目制作，发展学生的逻辑思维、问题解决及创新能力。

3.信息伦理：引导学生遵循开源硬件使用规范，尊重知识产权，培养良好的信息伦理素养。

4.信息实践：提高学生动手操作开源硬件项目的能力，实现功能目标，提升信息实践水平。

三、教学难点与重点

1.教学重点

①理解开源硬件的基本概念和特点，掌握其应用场景。

②学习开源硬件的编程控制方法，能够实现基本功能。

2.教学难点

①如何引导学生理解并熟练使用开源硬件的编程接口和函数库。

②在项目制作过程中，如何指导学生进行问题诊断和调试，确保项目功能的顺利实现。

具体来说：

-教学重点：

-①学生需要了解开源硬件的定义、组成以及其在现实中的应用，如智能家居、物联网等。

-②学生需要学习如何使用编程语言（如Arduino）对开源硬件进行编程，以实现特定的功能。

-教学难点：

-①开源硬件的编程接口和函数库相对复杂，学生可能难以理解和应用，需要通过实例和练习来加强掌握。

-②在项目制作中，学生可能会遇到各种技术问题，如硬件连接错误、程序逻辑错误等，需要教师提供有效的指导，帮助学生分析问题并找到解决方法。

四、教学资源

1.软硬件资源：Arduino开源硬件套件、电脑、编程软件（如ArduinoIDE）

2.课程平台：校园网络教学平台

3.信息化资源：教学PPT、案例代码、开源硬件编程教程

4.教学手段：小组讨论、现场演示、编程练习

五、教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对开源硬件的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

-开场提问：“你们知道开源硬件是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

-展示一些关于开源硬件的图片或视频片段，如3D打印、智能家居等，让学生初步感受开源硬件的魅力或特点。

-简短介绍开源硬件的基本概念、发展历程及其在科技发展中的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.开源硬件基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解开源硬件的基本概念、组成部分和原理。

过程：

-讲解开源硬件的定义，包括其主要特点，如开放性、可定制性等。

-详细介绍开源硬件的组成部分，如Arduino板、传感器、执行器等，使用图表或示意图帮助学生理解。

-通过实例或案例，让学生了解开源硬件在实际应用中的广泛使用，如物联网、机器人等。

3.开源硬件案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解开源硬件的特性和重要性。

过程：

-选择几个典型的开源硬件案例进行分析，如Arduino控制的智能温湿度计。

-详细介绍每个案例的背景、实现过程、特点和意义，让学生全面了解开源硬件的多样性和复杂性。

-引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用开源硬件解决实际问题。

-小组讨论：让学生分组讨论开源硬件的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

-将学生分成若干小组，每组选择一个与开源硬件相关的主题进行深入讨论，如开源硬件在环保领域的应用。

-小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

-每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对开源硬件的认识和理解。

过程：

-各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

-其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

-教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调开源硬件的重要性和意义。

过程：

-简要回顾本节课的学习内容，包括开源硬件的基本概念、组成部分、案例分析等。

-强调开源硬件在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用开源硬件。

-布置课后作业：让学生撰写一篇关于开源硬件的短文或报告，以巩固学习效果。

六、学生学习效果

学生学习效果，本节