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[001].docx
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
一、课程基本信息
1.课程名称：第6课按钮控制Led小灯
2.教学年级和班级：高一年级信息技术课程
3.授课时间：2023年X月X日第2节课
4.教学时数：1课时
二、核心素养目标
三、教学难点与重点
1.教学重点：
-理解Arduino编程中的条件语句和循环语句在控制电路中的应用。
-掌握使用按钮读取输入信号并控制LED灯的亮灭状态。
-能够编写简单的Arduino程序，实现按钮控制LED灯的逻辑。
2.教学难点：
-理解按钮状态变化与Arduino输入端口的对应关系。
-掌握如何将按钮的按下和释放状态转换为Arduino可识别的数字信号。
-编写程序时，正确处理延时和去抖动逻辑，避免因按钮接触不良导致的错误信号。
-理解并应用逻辑运算符（如AND、OR、NOT）在程序中的使用，以实现复杂的控制逻辑。
-在实际操作中，学生可能难以将理论知识与实际硬件连接相结合，需要教师通过示范和指导来帮助学生克服这一难点。
四、教学资源准备
1.教材：确保每位学生都有《Arduino开源硬件编程》教材。
2.辅助材料：准备与教学内容相关的Arduino电路图、程序示例视频等。
3.实验器材：准备Arduino板、按钮、LED灯、电阻、连接线等实验器材，并确保其完好和安全。
4.教室布置：设置实验操作台，划分小组讨论区，保证实验空间充足，便于学生操作和交流。
五、教学过程设计
1.导入新课（5分钟）
-教师展示一个简单的Arduino电路板，通过LED灯闪烁的演示吸引学生的注意力。
-提问：“同学们，你们知道这是什么东西吗？它有什么作用？”
-引导学生回顾上一节课的内容，然后提出本节课的主题：“今天我们将学习如何使用按钮来控制LED灯的亮灭。”
2.讲授新知（20分钟）
-教师展示按钮的工作原理和电路连接方法，并讲解Arduino读取按钮状态的编程方法。
-通过实物演示，展示如何连接按钮和LED灯，以及如何使用Arduino编程控制它们。
-讲解条件语句和循环语句在Arduino编程中的应用，通过代码示例展示如何编写按钮控制LED灯的程序。
-分步骤讲解程序中的关键代码，如`digitalRead()`函数读取按钮状态，`digitalWrite()`函数控制LED灯。
-进行现场编程，实时展示如何修改代码并上传到Arduino板，观察LED灯的变化。
3.巩固练习（10分钟）
-将学生分成小组，每组发放一个Arduino套件和一个按钮，要求学生按照教师提供的示例程序进行实验。
-教师巡回指导，解答学生在实验过程中遇到的问题。
-小组间进行交流，分享实验心得和解决难题的方法。
4.课堂小结（5分钟）
-教师总结本节课的重点内容，强调按钮控制LED灯的程序结构和逻辑。
-回顾学生实验过程中的亮点和遇到的问题，进行点评和指导。
-提出思考题，引导学生思考如何扩展程序，实现更多功能。
5.作业布置（5分钟）
-布置课后作业，要求学生独立完成以下任务：
1.编写一个程序，使LED灯在按钮按下时亮起，释放时熄灭。
2.改进程序，增加一个功能：LED灯亮起后，按下按钮3次，LED灯熄灭。
3.思考并尝试实现一个简单的音乐播放器，使用按钮控制音乐的播放和暂停。
-强调作业提交时间和格式要求，鼓励学生在课后继续探索Arduino编程的更多可能性。
六、拓展与延伸
1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：
-《Arduino编程实战指南》：这本书详细介绍了Arduino编程的基础知识，包括传感器、控制元件的使用，以及一些高级编程技巧，适合学生深入学习。
-《开源硬件与物联网》：这本书探讨了开源硬件在物联网中的应用，介绍了如何使用Arduino与其他硬件结合，实现智能家居、环境监测等创新项目。
-《Arduino创意电路设计》：这本书提供了大量的Arduino电路设计案例，包括按钮控制、LED显示、声音控制等，适合学生进行实践操作。
2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：
-学生可以尝试使用Arduino控制其他类型的传感器，如温度传感器、湿度传感器等，学习如何将物理世界的数据转化为数字信号。
-引导学生研究Arduino与无线通信的结合，如使用蓝牙模块或Wi-Fi模块，实现远程控制或数据传输。
-探索Arduino与其他开源硬件平台（如RaspberryPi）的联动，学习如何在不同平台上进行编程和系统集成。
-鼓励学生参与开源硬件社区，如Arduino官方论坛，阅读其他用户的案例分享，参与讨论，提高自己的技术水平和创新能力。
-学生可以尝试设计并实现一些小型项目，如智能车灯、环境