第2章开源硬件项目剖析2.3通信模块与扩展板-高中教学同步《信息技术人工-开源硬件项目设计》(教学设计）（人教-中图版2019）.docx

第2章开源硬件项目剖析2.3通信模块与扩展板-高中教学同步《信息技术人工-开源硬件项目设计》(教学设计）（人教-中图版2019）

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）

第2章开源硬件项目剖析2.3通信模块与扩展板-高中教学同步《信息技术人工-开源硬件项目设计》(教学设计）（人教-中图版2019）

设计意图

本节课旨在通过剖析通信模块与扩展板，引导学生了解其在开源硬件项目中的应用，培养学生的动手实践能力和创新思维。教学内容与《信息技术人工-开源硬件项目设计》教材紧密相连，紧密结合实际，旨在提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。

核心素养目标

1.培养学生信息意识，理解通信模块在开源硬件中的作用。

2.提升学生的技术运用能力，学会使用通信模块进行数据传输。

3.增强学生的创新思维，通过设计项目，运用通信模块解决实际问题。

4.培养学生的团队合作精神，在项目实践中学会沟通与协作。

重点难点及解决办法

重点：通信模块的工作原理及在实际项目中的应用。

难点：通信模块的数据传输编程和跨模块协同工作。

解决办法：

1.重点：通过实例讲解通信模块的工作原理，结合实物展示，加深理解。

2.难点：分步骤指导学生进行编程实践，逐步实现数据传输功能。

3.突破策略：小组合作，共同分析问题，通过讨论和互助解决编程难题。

教学资源

-软硬件资源：开源硬件平台（如Arduino、RaspberryPi）、通信模块（如Wi-Fi、蓝牙模块）、扩展板、连接线、电子元件。

-课程平台：学校内部教学平台、在线教育平台。

-信息化资源：开源硬件项目案例库、编程教程视频、技术论坛。

-教学手段：实物演示、编程软件（如ArduinoIDE、PythonIDLE）、多媒体教学设备（如投影仪、电脑）。

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），明确预习目标和要求。例如，提前两天发布通信模块的基础知识PPT和操作视频。

-设计预习问题：围绕通信模块的工作原理，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。如：“通信模块有哪些类型？它们之间有何区别？”

-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。通过平台查看学生的预习资料访问记录和预习问题的回答情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解通信模块的基础知识。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。例如，学生可能会提出：“为什么Wi-Fi模块比蓝牙模块传输速度更快？”

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过实际案例（如智能家居系统中的通信模块应用）引出XX课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解通信模块的数据传输原理，结合实例帮助学生理解。例如，通过实际操作演示Wi-Fi模块的配置过程。

-组织课堂活动：设计小组讨论，让学生分析不同通信模块的优缺点，并在小组内分享各自的观点。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。如学生提出关于串口通信的问题，教师可以现场演示串口通信的实验。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论，体验不同通信模块的应用。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据通信模块的实际应用，布置设计一个简单的通信项目的作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与通信模块相关的拓展资源，如在线教程、开源硬件项目案例等。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导，指出项目中的亮点和需要改进的地方。

学生活动：

-完成作业：认真完成设计作业，尝试解决实际问题。

-拓展学习：利用拓展资源，学习更高级的通信技术。

-反思总结：对自己的设计过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。例如，学生可能会反思：“我的项目在哪些方面可以优化？”

学生学习效果

学生学习效果是教学目标实现的重要体现，以下从不同维度详细阐述学生在学习通信模块与扩展板后取得的效果：

一、知识掌握程度

1.学生能够熟练掌握通信模块的基本概念，包括其工作原理、类型、优缺点等。

2.学生能够区分不同通信模块的应用场景，如Wi-Fi、蓝牙、串口通信等。

3.学生能够理解通信模块的数据传输过程，包括数据编码、传输、解码等环节。

二、技能提升

1.学生具备使用通信模块进行数据传输的能力，能够实现简