第4课 点亮LED灯-高中信息技术Arduino开源硬件系列课程说课稿

第4课点亮LED灯-高中信息技术Arduino开源硬件系列课程说课稿学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析1.本节课的主要教学内容是第4课《点亮LED灯》，属于高中信息技术Arduino开源硬件系列课程。本节课将引导学生学习如何使用Arduino编程控制LED灯的亮灭，以及通过编程实现LED灯的闪烁效果。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容与学生在初中阶段学习的基础电子知识和编程知识有关联。学生在初中阶段已经学习了电路的基本概念、电子元件的识别和简单编程，为本节课的学习奠定了基础。教材中的章节包括Arduino硬件介绍、编程环境搭建、LED灯控制代码编写等，这些内容将帮助学生运用所学知识，实现LED灯的控制。核心素养目标1.提升学生的信息意识，使其能够主动关注信息技术的应用和发展趋势。

2.培养学生的计算思维，通过编程实践解决问题，发展逻辑思维和创新能力。

3.增强学生的信息社会责任感，理解并遵守信息伦理，安全使用开源硬件。教学难点与重点1.教学重点：

-Arduino硬件的认识与使用：重点介绍Arduino开发板、USB接口、电源输入等硬件部分，以及如何正确连接LED灯和电阻。

-Arduino编程环境搭建：讲解ArduinoIDE的下载、安装和配置，以及如何上传代码到Arduino开发板。

-LED控制代码编写：详细讲解控制LED灯亮灭和闪烁的代码编写，包括变量声明、函数定义、循环控制等核心语法。

2.教学难点：

-理解数字输入输出：学生可能难以理解Arduino的数字输入输出概念，难点在于如何通过代码控制硬件的物理状态。例如，通过代码设置Arduino的某个引脚为输出模式，并控制其高低电平。

-代码调试与错误处理：在编程过程中，学生可能会遇到语法错误或逻辑错误，难点在于如何通过调试工具查找错误原因并进行修正。例如，学生在编写LED闪烁代码时，可能因为循环语法错误导致程序无法正常运行。

-电路连接与故障排除：学生在连接电路时可能会出现短路或接触不良等问题，难点在于如何快速识别并排除故障。例如，LED灯不亮时，需要检查电路连接是否正确，是否有断线或接触不良的情况。教学资源-Arduino开发板

-USB连接线

-LED灯

-电阻

-电路breadboard

-ArduinoIDE编程软件

-投影仪

-教学PPT

-编程练习题

-在线编程平台（如Codebender、ArduinoWebEditor）教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示一个用Arduino控制的LED灯闪烁的小项目，让学生观察LED灯的亮灭变化，引发学生对Arduino控制LED灯的兴趣。

2.提出问题：询问学生是否了解Arduino，它是如何控制LED灯的？引导学生思考Arduino编程与现实世界物体之间的联系。

二、讲授新课（20分钟）

1.讲解Arduino硬件：介绍Arduino开发板的基本结构、功能及如何连接外部设备（LED灯和电阻）。

-用时：5分钟

2.安装ArduinoIDE：指导学生如何在电脑上下载、安装ArduinoIDE，并简要介绍IDE的使用方法。

-用时：5分钟

3.编写LED控制代码：详细讲解控制LED灯亮灭和闪烁的代码编写，包括以下步骤：

-变量声明：介绍如何声明引脚变量，以及如何为LED灯分配一个特定的引脚。

-函数定义：讲解setup()和loop()函数的作用，以及如何在这两个函数中编写代码。

-循环控制：介绍如何使用delay()函数控制LED灯的亮灭时间。

-用时：10分钟

三、巩固练习（10分钟）

1.练习编写LED闪烁代码：让学生根据讲解的步骤，尝试编写一个LED灯闪烁的代码，并在ArduinoIDE中上传到开发板进行测试。

-用时：5分钟

2.课堂讨论：邀请学生分享编写代码和上传过程中的遇到的问题，以及如何解决这些问题。同时，让学生讨论Arduino编程在实际生活中的应用。

-用时：5分钟

四、师生互动环节（10分钟）

1.问答环节：教师提出关于Arduino编程和LED控制的问题，学生回答。对于回答正确的学生，给予表扬和鼓励；对于回答错误的学生，给予指导和建议。

-用时：5分钟

2.实践操作：分组进行Arduino编程实践，每组学生尝试编写一个简单的LED灯控制程序，并在课堂上展示成果。教师巡回指导，解答学生在实践过程中遇到的问题。

-用时：5分钟

五、课堂总结（5分钟）

1.回顾本节课所学内容，总结Arduino编程的基本概念和LED控制代码的编写方法。

2.强调Arduino编程在现实生活中的应用，激发学生的创新意识。

总用时：45分钟拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《Arduino入门教程》

-《Arduino创意编程与实践》

-《电子制作：Arduino从入门到精通》

-《Arduino编程实战：从点亮LED到智能家居》

2.课后自主学习和探究：

-学习Arduino的更多功能，如传感器读取、电机控制等。

-探索Arduino在物联网（IoT）中的应用，例如远程控制LED灯。

-尝试编写一个简单的游戏程序，使用Arduino控制LED灯的亮灭来模拟游戏效果。

-设计一个基于Arduino的互动装置，如声音或光线感应的LED灯。

-学习Arduino的串口通信，实现Arduino与其他设备（如电脑、手机）的数据交换。

-研究Arduino社区中的一些开源项目，了解它们是如何设计和实现的。

-阅读并分析其他Arduino编程实例，理解不同的编程技巧和电路设计。

-参与Arduino相关的在线论坛和社区，交流学习经验，寻求帮助解决问题。

-完成更多的Arduino项目，如温度湿度监测器、自动浇水系统等，将所学知识应用于实际生活中。

-探索Arduino与其他编程语言（如Python）的集成，拓宽编程技能。

-学习电子电路基础知识，了解电路设计原理，提高Arduino项目的电路设计能力。

-研究Arduino的扩展板（Shield）和模块（Module），了解它们的功能和应用场景。

-通过参与Arduino竞赛或工作坊，提升团队合作和项目开发能力。板书设计①Arduino硬件组成