第6课 按钮控制Led小灯-高中信息技术Arduino开源硬件系列课程说课稿

第6课按钮控制Led小灯-高中信息技术Arduino开源硬件系列课程说课稿授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课为高中信息技术Arduino开源硬件系列课程第6课《按钮控制Led小灯》。本节课主要围绕Arduino编程与硬件控制展开，内容包括：

1.按钮的原理及接入Arduino的方法；

2.Arduino代码编写，实现按钮控制Led小灯的亮灭；

3.程序调试与优化，使按钮控制更为稳定；

4.相关电路图的设计与理解。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的信息素养、创新思维和实践能力。具体核心素养目标包括：

1.信息意识：通过理解Arduino编程与硬件控制的基本原理，提高学生对信息技术在实际生活中的应用意识。

2.计算思维：培养学生运用计算思维解决问题，设计并实现按钮控制Led小灯的程序。

3.创新能力：鼓励学生在掌握基本技能的基础上，发挥创意，优化电路设计和程序代码。

4.实践操作：通过动手实践，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。学情分析本节课面向的是高中阶段的学生，他们在信息技术方面的知识、能力和素质具有一定的水平。具体学情分析如下：

1.知识层面：学生已经掌握了Arduino的基本概念和编程环境的使用，对电子元件如电阻、电容、LED等有一定的了解，能够阅读和理解基础的电路图。

2.能力层面：学生在之前的课程中已经完成了简单的编程任务，具备一定的编程逻辑思维和问题解决能力。但在硬件控制方面可能经验不足，需要通过实践来提升。

3.素质层面：学生具备一定的动手实践能力和团队协作精神，能够按照指导进行实验操作，但在创新设计方面可能还需要更多的引导和鼓励。

4.行为习惯：学生通常对新鲜事物充满好奇，愿意尝试新知识。但在学习过程中，部分学生可能会出现注意力不集中、操作不规范等行为习惯，需要教师在课堂上进行适当引导和监督。

5.课程影响：学生对Arduino课程表现出浓厚的兴趣，这有助于提高他们的学习积极性。但同时，由于Arduino编程和硬件控制涉及的知识点较多，学生可能会遇到一些困难，需要教师及时提供帮助和指导，以避免影响学习效果。教学资源-Arduino开发板

-LED小灯

-按钮开关

-电阻

-电路连接线

-电脑（安装ArduinoIDE）

-投影仪或大屏幕显示设备

-课程教学PPT

-实验指导手册

-互动讨论平台（如班级微信群）教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过班级微信群发布预习资料，包括本节课的Arduino编程基础和电路图示例，明确要求学生掌握按钮和LED小灯的基本连接方法。

-设计预习问题：设计问题如“按钮的工作原理是什么？”、“如何通过编程实现按钮控制LED小灯？”等，引导学生思考和探究。

-监控预习进度：通过微信群收集学生的预习笔记和问题，了解学生的预习情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生根据预习任务要求，阅读相关资料，理解Arduino控制LED小灯的基本原理。

-思考预习问题：针对预习问题，学生独立思考并记录自己的理解。

-提交预习成果：学生将预习笔记和问题通过微信群提交给教师。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主探索，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用微信群进行资源分享和进度监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解Arduino控制LED小灯的基本知识，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示Arduino控制LED小灯的实际应用案例，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解按钮与LED小灯的连接原理，以及Arduino编程控制方法。

-组织课堂活动：设计小组讨论，让学生探讨如何编写控制程序，并进行实验操作。

-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。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生参与小组讨论，共同设计控制程序，并进行实验操作。

-提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解Arduino编程和硬件控制的知识点。

-实践活动法：通过实验操作，让学生在实践中掌握Arduino控制LED小灯的技能。

-合作学习法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解Arduino编程和硬件控制的知识点，掌握控制LED小灯的技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据本节课的内容，布置编写Arduino控制LED小灯的不同模式切换程序的作业。

-提供拓展资源：提供相关的Arduino编程和硬件控制资料，供学生进一步学习。

-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：学生根据课堂学习内容，完成控制程序编写作业。

-拓展学习：利用教师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的Arduino编程和硬件控制知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。学生学习效果学生学习效果体现在以下几个方面：

1.掌握Arduino编程基础：通过本节课的学习，学生能够理解Arduino编程的基本概念，熟悉ArduinoIDE的使用方法，掌握编程环境下的基本操作，如创建、编译和上传程序等。

2.理解硬件控制原理：学生能够了解Arduino控制LED小灯的原理，包括电路连接、按钮的使用方法以及如何通过编程实现控制。

3.编程技能提升：学生在完成本节课的学习后，能够独立编写简单的Arduino控制程序，实现按钮控制LED小灯的亮灭，掌握条件语句和循环语句的应用。

4.实践操作能力增强：通过动手实践，学生能够熟练连接电路，正确使用Arduino开发板和外围设备，提高实际操作能力。

（1）知识掌握方面：

-学生能够描述Arduino的基本功能和特点，如开源、可编程、适用于各种电子项目等。

-学生能够解释Arduino控制LED小灯的工作原理，包括电路图中各元件的作用和连接方式。

-学生能够理解并运用Arduino编程中的基本语法和结构，如变量定义、函数、条件判断和循环控制等。

（2）技能提升方面：

-编程技能：学生能够根据需求编写Arduino程序，实现LED小灯的点亮、熄灭以及不同亮度的调节。

-实验操作技能：学生能够独立完成电路的搭建和调试，解决实验过程中遇到的问题。

-故障排查技能：学生在遇到程序或电路问题时，能够进行初步的故障排查和修复。

（3）创新能力方面：

-学生能够在掌握基本控制方法的基础上，发挥创意，设计并实现更复杂的控制逻辑，如按键切换LED小灯的不同模式。

-学生能够尝试使用不同的传感器和执行器，拓展Arduino控制的应用范围。

（4）团队合作方面：

-学生在小组讨论和实验操作中，能够有效沟通，共同解决问题。

-学生能够尊重团队成员的意见，学会协作和分享，提高团队协作能力。

（5）自主学习方面：

-学生能够通过自主学习，掌握新的Arduino编程知识，如高级编程技巧、库的使用等。

-学生能够利用网络资源，如论坛、视频教程等，进行自我学习和提高。

（6）学习态度方面：

-学生对Arduino编程和硬件控制表现出浓厚的兴趣，学习积极性高。

-学生在学习过程中遇到困难时，能够保持积极的态度，寻求帮助并克服困难。板书设计①Arduino编程基础

-重点知识点：Arduino定义、编程环境、基本编程结构

-重点词语：开源硬件、IDE、变量、函数、循环、条件判断

②按钮控制LED小灯原理

-重点知识点：按钮工作原理、电路连接方式、编程控制逻辑

-重点词语：按钮、LED、电阻、高电平、低电平、状态切换

③实验操作与故障排查

-重点知识点：电路搭建步骤、程序上传方法、常见问题及解决

-重点词语：电路图、breadboard、编程上传、故障排查、调试反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.项目式学习：在教学中，我们可以尝试采用项目式学习方法，让学生通过完成实际的项目来学习Arduino编程和硬件控制。例如，可以设计一个“智能家居控制系统”的项目，让学生通过小组合作，利用Arduino开发板实现家居环境的自动化控制。

2.个性化学习路径：根据学生的学习进度和能力，提供个性化的学习路径。对于基础较好的学生，可以提供更高级的编程挑战；对于基础较弱的学生，则可以通过逐步引导，逐步提高他们的编程技能。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生动手实践机会不足：虽然课程中包含了实验操作环节，但部分学生由于缺乏实践机会，导致动手能力提升有限。这需要在今后的教学中，增加更多的实践环节，让学生有更多的动手操作机会。

2.课堂互动不够充分：在课堂教学中，我发现学生的参与度不高，课堂互动不够充分。这可能是因为教学方式较为单一，缺乏足够的互动环节。因此，需要改进教学方法，增加课堂互动，激发学生的学习兴趣。

3.评价方式单一：目前的教学评价主要依赖于作业和考试，这种评价方式可能无法全面反映学生的学习情况。需要探索更多元化的评价方式，如课堂表现、小组合作、项目成果等，以更全面地评价学生的学习效果。

反思改进措施（三）

1.增加实践环节：为了提高学生的动手能力，我将增加实验课时，并鼓励学生在课外进行自主实践。此外，可以定期举办Arduino编程竞赛或项目展示，为学生提供更多的实践平台。

2.激发课堂互动：在教学过程中，我将设计更多互动环节，如小组讨论、角色扮演、问答等，以增强学生的参与感和学习兴趣。同时，我会鼓励学生提出问题，并给予及时的解答和指导。

3.多元化评价方式：为了更全面地评价学生的学习效果，我将采用多元