第3章开源硬件创意设计3.1分析事物特征 -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）.docxVIP

第3章开源硬件创意设计3.1分析事物特征-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）

主备人

备课成员

设计意图

本节课以“开源硬件创意设计”为主题，旨在引导学生通过分析事物特征，提升对开源硬件的认识和应用能力。通过结合实际案例，激发学生的学习兴趣，培养他们的创新思维和实践能力。本节课与课本内容紧密相连，有助于学生深入理解开源硬件的应用，为后续课程的学习奠定基础。

核心素养目标分析

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组成；

②掌握分析事物特征的方法，包括观察、测量、记录等；

③能够将分析得到的事物特征应用于开源硬件的设计中；

④熟悉常用开源硬件模块的功能和操作方法。

2.教学难点，

①如何引导学生从实际生活中提取设计灵感，形成创意；

②如何帮助学生将复杂的事物特征转化为具体的硬件设计方案；

③如何在有限的课时内，让学生掌握并运用多种开源硬件模块；

④如何培养学生团队合作和问题解决的能力，以应对设计过程中的挑战。

学具准备

多媒体

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

-软硬件资源：Arduino开源硬件开发板、传感器模块、LED灯、电机驱动器等；

-课程平台：学校内部网络教学平台；

-信息化资源：开源硬件设计案例库、教学视频、在线编程工具；

-教学手段：多媒体教学设备、实物演示、小组合作学习工具。

教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标，要求学生分析开源硬件的基本组成和功能。

设计预习问题：围绕“开源硬件创意设计”主题，设计问题如“如何选择合适的开源硬件模块？”和“如何通过分析事物特征来设计一个开源硬件项目？”

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生根据预习要求，阅读资料，理解开源硬件的基本概念和设计原则。

思考预习问题：学生针对预习问题进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

提交预习成果：学生将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：通过引导学生自主学习，培养独立解决问题的能力。

信息技术手段：利用在线平台和社交媒体，实现预习资源的共享和监控。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示一个简单的开源硬件项目案例，引出本节课的主题，激发学生的兴趣。

讲解知识点：详细讲解开源硬件的设计流程，包括需求分析、功能设计、电路连接等。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生根据预习内容，设计一个简单的开源硬件项目。

解答疑问：针对学生在讨论中提出的问题，及时解答并提供指导。

学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师讲解的知识点。

参与课堂活动：学生积极参与小组讨论，共同设计开源硬件项目。

提问与讨论：学生在讨论中提出问题，与同学和老师进行交流。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过讲解，帮助学生理解开源硬件的设计原理。

实践活动法：通过小组合作设计项目，让学生在实践中应用所学知识。

合作学习法：通过小组讨论，培养学生的团队合作和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：要求学生完成一个小型的开源硬件项目设计，并撰写设计报告。

提供拓展资源：提供相关的开源硬件项目资源，如开源硬件社区、教程视频等。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

完成作业：学生根据布置的作业，完成开源硬件项目设计。

拓展学习：学生利用拓展资源，进行更深入的学习和研究。

反思总结：学生对自己的项目设计进行反思，总结经验教训。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成项目设计和拓展学习。

反思总结法：通过反思总结，帮助学生提高设计能力和解决问题的能力。

学生学习效果

学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握程度：

学生通过本节课的学习，能够掌握开源硬件的基本概念、组成和功能，了解开源硬件在各个领域的应用。同时，学生能够理解开源硬件的设计流程，包括需求分析、功能设计、电路连接等。

2.技能提升：

学生在课程中学会了如何分析事物特征，并将其应用于开源硬件的设计中。通过实际操作，学生能够熟练使用常用开源硬件模块，如Arduino开发板、传感器模块等。

3.创新能力培养：

本节课通过引导学生分析实际案例，激发学生的创新思维。学生在设计开源硬件项目时，能够提出新颖的设计方案，培养了解决实际问题的能力。

4.团队合作与沟通能力：

在小组讨论和项目设计中，学生需要与他人合作，共同完成项目。这有助于培养学生的团队合