4.1 实现功能 说课稿 2023—2024学年人教中图版（2019）高中信息技术选择性必修 6 开源硬件项目设计.docx

4.1实现功能说课稿2023—2024学年人教中图版（2019）高中信息技术选择性必修6开源硬件项目设计

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

4.1实现功能说课稿2023—2024学年人教中图版（2019）高中信息技术选择性必修6开源硬件项目设计

教学内容分析

1.本节课的主要教学内容为《开源硬件项目设计》中的“4.1实现功能”。本章节主要涉及开源硬件的基本概念、硬件选择、功能实现及项目调试等内容。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容与学生在信息技术课程中学到的电路基础、编程语言等相关知识紧密相连。通过本节课的学习，学生能够将之前所学的知识应用于实际项目设计中，提高动手实践能力。

核心素养目标分析

本节课旨在培养学生的信息素养、技术素养和创新素养。学生将通过项目设计，学会运用开源硬件实现特定功能，提升问题解决能力。同时，培养学生团队协作精神，增强创新意识，提高实践操作技能，为未来信息技术应用和创新奠定基础。

教学难点与重点

1.教学重点

-理解开源硬件的基本原理和工作机制。

-掌握Arduino编程基础，能够编写简单的控制代码。

-学会硬件选择与连接，能够根据项目需求选择合适的模块。

例如，重点在于让学生理解如何通过Arduino编程控制LED灯的亮灭，这是实现基本功能的基础。

2.教学难点

-硬件模块的兼容性与配置问题。

-编程逻辑的复杂性与错误调试。

-项目设计中的创新思维和问题解决能力。

例如，难点在于学生如何设计一个能够检测环境光线并自动调节LED灯亮度的智能灯泡。这个项目不仅要求学生理解光线传感器的工作原理，还需要他们编写复杂的逻辑代码来处理传感器数据，并在出现问题时进行调试。此外，如何创新设计、优化项目实现也是难点之一。

教学方法与策略

1.采用项目导向学习法，通过实际项目让学生在实践中学习，如设计一个智能环境控制系统。

2.结合讲授法，讲解开源硬件原理和Arduino编程基础，确保学生理解核心概念。

3.组织小组讨论，鼓励学生分享设计思路和遇到的问题，提高团队协作能力。

4.利用实验法，让学生亲自动手连接硬件，编写程序，调试项目，加深对知识点的理解。

5.采用多媒体教学，展示开源硬件模块的实际应用案例，增强学习的趣味性和直观性。

教学过程设计

一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：通过展示智能家居生活的视频片段，引导学生思考如何利用技术改善日常生活。

2.提出问题：引导学生思考开源硬件在智能家居中的应用，激发学生对本节课的兴趣。

3.学生回答：邀请学生分享他们对开源硬件的了解和兴趣，为后续学习做好铺垫。

二、讲授新课（15分钟）

1.开源硬件简介：介绍开源硬件的基本概念、特点和应用领域，用时5分钟。

2.Arduino编程基础：讲解Arduino编程环境搭建、基本语法和编程逻辑，用时5分钟。

3.硬件模块选择与连接：介绍常见开源硬件模块的功能和特点，指导学生选择合适的模块进行连接，用时5分钟。

三、巩固练习（10分钟）

1.编程练习：学生根据所学知识，编写简单的控制代码，实现LED灯的亮灭功能，用时5分钟。

2.小组讨论：学生分组讨论，分享自己的编程心得和遇到的问题，用时5分钟。

四、课堂提问（5分钟）

1.提问环节：教师提问学生关于开源硬件和Arduino编程的问题，检查学生对知识的掌握情况。

2.学生回答：学生积极回答问题，教师给予点评和指导。

五、师生互动环节（10分钟）

1.角色扮演：学生分组扮演不同的角色，如硬件工程师、软件工程师、项目经理等，共同完成一个智能家居项目的设计和实现。

2.创新思维：鼓励学生在项目设计中发挥创新思维，提出改进建议。

六、课堂小结（5分钟）

1.回顾本节课所学内容：教师总结本节课的重点知识，强调开源硬件和Arduino编程的应用价值。

2.学生反馈：学生分享自己在课堂上的收获和体会，教师给予鼓励和指导。

七、课后作业（5分钟）

1.完成智能家居项目的设计方案，包括硬件选型、软件编程和项目实施计划。

2.撰写项目报告，总结项目实施过程中的经验和教训。

整个教学过程共计45分钟，紧扣实际学情，凸显重难点，培养学生的问题解决能力和创新思维。在教学过程中，教师应注重师生互动，激发学生的学习兴趣，提高课堂参与度。

教学资源拓展

1.拓展资源：

-开源硬件社区：介绍开源硬件社区，如Arduino社区，学生可以了解必威体育精装版的开源硬件资讯、教程和项目案例。

-电路设计软件：推荐一些电路设计软件，如Eagle、KiCad等，学生可以学习电路设计的基本流程。

-传感器知识库：提供传感器的基本原理和应用案例，如温度传感器、湿