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

学校

授课教师

课时

授课班级

授课地点

教具

课程基本信息

1.课程名称：实现功能

2.教学年级和班级：2023—2024学年人教中图版（2019）高中信息技术选择性必修6

3.授课时间：2023年10月20日

4.教学时数：1课时

核心素养目标

培养学生的问题解决能力，通过开源硬件项目设计，提升学生的计算思维和工程实践能力。学生能够运用信息技术知识，进行项目规划、设计和实施，锻炼创新思维和团队合作精神，同时增强信息社会责任感，学会在技术发展中关注伦理道德问题。

教学难点与重点

1.教学重点

①理解开源硬件的基本原理和设计流程，能够将理论知识应用于实际项目设计中。

②掌握电路设计的基本方法，包括电路图的绘制、元件的选择和电路的搭建。

③学会使用编程语言对开源硬件进行编程，实现特定的功能。

2.教学难点

①开源硬件项目的设计过程中，如何将抽象问题转化为具体的电路和程序设计。

②在电路设计和编程中，如何解决实际遇到的问题，如电路故障、代码调试等。

③在团队合作中，如何有效沟通、分工合作，确保项目按时完成且质量达标。

④如何在项目设计中融入创新思维，设计出具有实用性和创新性的开源硬件项目。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生都有《开源硬件项目设计》教材，以便查阅相关理论知识。

2.辅助材料：准备开源硬件相关图片、电路图、编程视频等多媒体资源，辅助学生理解抽象概念。

3.实验器材：准备开源硬件套件，包括各种电子元件、连接线、电源等，确保实验器材的完整性和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，方便学生交流讨论；布置实验操作台，确保学生有足够的空间进行实践操作。

教学过程

1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示一些创新的开源硬件项目，如智能家居系统、可穿戴设备等，激发学生对开源硬件的兴趣。

-回顾旧知：简要回顾电子电路基础知识、编程语言基础等与本节课相关的已有知识。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：详细讲解开源硬件的基本概念、工作原理、设计流程等。

-举例说明：通过实际案例，如Arduino和RaspberryPi等开源硬件，展示开源硬件的实际应用。

-互动探究：组织学生讨论开源硬件的优势和局限性，以及其在不同领域的应用。

3.实践操作（约40分钟）

-学生活动：分组进行开源硬件项目设计，每个小组选择一个项目，如制作一个简单的温度监测器。

-教师指导：为学生提供指导，包括电路设计、编程、调试等环节。

-分组讨论：学生讨论在项目设计过程中遇到的问题，分享解决方案。

4.课堂巩固（约30分钟）

-学生活动：学生展示各自小组的设计成果，包括项目介绍、电路图、代码等。

-教师评价：教师对每个小组的设计进行评价，提出改进意见。

-知识拓展：介绍开源硬件的必威体育精装版发展动态和技术趋势，拓宽学生的知识面。

5.课堂总结（约10分钟）

-总结本节课的学习内容，强调开源硬件设计的关键步骤和注意事项。

-提醒学生关注开源硬件在生活中的应用，鼓励他们在日常生活中发现和解决实际问题。

6.作业布置（约5分钟）

-布置课后作业：要求学生完成一个简单的开源硬件项目，如使用Arduino控制LED灯的亮灭。

-要求学生提交项目设计方案，包括电路图、编程代码、项目说明等。

-安排下周复习和交流时间，让学生展示自己的项目成果，并进行相互评价。

在教学过程中，教师应注重以下方面：

-通过实际操作，让学生亲身体验开源硬件的魅力，激发他们的学习兴趣。

-鼓励学生积极参与讨论和交流，培养学生的团队合作能力和创新思维。

-引导学生关注开源硬件的实际应用，提高他们的解决实际问题的能力。

-通过课后作业和复习交流，巩固学生的学习成果，提升他们的综合能力。

教学资源拓展

1.拓展资源：

-开源硬件平台介绍：除了Arduino和RaspberryPi，还可以介绍其他开源硬件平台，如BeagleBoneBlack、PebbleWatch等，让学生了解不同平台的特性和应用场景。

-电路设计工具：介绍如Fritzing、Eagle等电路设计软件，帮助学生进行电路图的绘制和模拟。

-编程语言资源：推荐学习Python、C++等编程语言，这些语言在开源硬件编程中应用广泛。

-电子元件库：介绍常见的电子元件库，如电子烟盒、传感器、电机驱动器等，以及它们在项目中的应用。

2.拓展建议：

-项目实践：鼓励学生参与开源硬件社区，如GitHub、Hackster.io等，参与开源项目的开发，提高实践能力。

-创新设计：引导学生思考如何将开源硬件应用于创新设计，如智能