第4課點(diǎn)亮LED燈-高中信息技術(shù)Arduino開源硬件系列課程說(shuō)課稿科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）第4課點(diǎn)亮LED燈-高中信息技術(shù)Arduino開源硬件系列課程說(shuō)課稿教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課為高中信息技術(shù)Arduino開源硬件系列課程第4課《點(diǎn)亮LED燈》。本節(jié)課的主要內(nèi)容涵蓋以下部分：

1.教材章節(jié)：Arduino基礎(chǔ)編程與硬件應(yīng)用。

2.內(nèi)容列舉：

-認(rèn)識(shí)Arduino板、LED燈及其引腳；

-學(xué)習(xí)Arduino編程環(huán)境的使用；

-編寫程序，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)亮LED燈的基本操作；

-學(xué)習(xí)如何通過(guò)調(diào)整程序，實(shí)現(xiàn)LED燈的閃爍效果；

-掌握Arduino硬件與編程的基本概念，為后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生以下核心素養(yǎng)：

1.信息意識(shí)：通過(guò)實(shí)踐操作，提高學(xué)生對(duì)Arduino開源硬件的認(rèn)知，增強(qiáng)其利用信息技術(shù)解決問(wèn)題的意識(shí)。

2.計(jì)算思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)解決方案的能力，以及通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意的能力。

3.創(chuàng)新與創(chuàng)造：鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)具有創(chuàng)新性的LED燈控制程序，激發(fā)其創(chuàng)造潛能。

4.信息社會(huì)責(zé)任：引導(dǎo)學(xué)生理解開源硬件在科技發(fā)展中的應(yīng)用，培養(yǎng)其負(fù)責(zé)任地使用信息技術(shù)的能力。學(xué)情分析本節(jié)課面對(duì)的是高中階段的學(xué)生，他們?cè)谥R(shí)、能力、素質(zhì)方面具備以下特點(diǎn)：

1.知識(shí)層面：學(xué)生已經(jīng)具備了一定的物理知識(shí)基礎(chǔ)，了解電路的基本概念，同時(shí)通過(guò)前幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，對(duì)Arduino的基本使用和編程環(huán)境有了初步的認(rèn)識(shí)。

2.能力層面：學(xué)生在邏輯思維和動(dòng)手操作能力上有所提升，但編程經(jīng)驗(yàn)相對(duì)有限，需要引導(dǎo)和鼓勵(lì)以培養(yǎng)其獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。

3.素質(zhì)層面：學(xué)生對(duì)新技術(shù)充滿好奇，愿意嘗試新鮮事物，但可能在面對(duì)編程困難和硬件操作時(shí)表現(xiàn)出一定的焦慮和退縮。

在行為習(xí)慣上，學(xué)生可能存在以下影響課程學(xué)習(xí)的情況：

-學(xué)習(xí)習(xí)慣方面，部分學(xué)生可能習(xí)慣于被動(dòng)接受知識(shí)，缺乏主動(dòng)探究的精神；

-操作習(xí)慣方面，學(xué)生可能缺乏耐心和細(xì)心，容易忽視細(xì)節(jié)，影響實(shí)驗(yàn)效果；

-團(tuán)隊(duì)協(xié)作方面，學(xué)生可能習(xí)慣于獨(dú)立作業(yè)，需要培養(yǎng)合作精神和溝通能力。

因此，在教學(xué)過(guò)程中，需要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們主動(dòng)參與，并通過(guò)分步教學(xué)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作，幫助他們克服困難，順利完成課程學(xué)習(xí)。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都配備了Arduino開源硬件系列教材，以及相關(guān)的學(xué)習(xí)資料。

2.輔助材料：準(zhǔn)備Arduino編程環(huán)境的操作指南和LED燈的工作原理介紹，以及相關(guān)的教學(xué)視頻。

3.實(shí)驗(yàn)器材：提前檢查Arduino板、LED燈、連接線等實(shí)驗(yàn)器材，確保其完整性和功能性。

4.教室布置：將教室分為實(shí)驗(yàn)操作區(qū)和討論區(qū)，確保學(xué)生有足夠的空間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和小組討論。教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入新課

1.開場(chǎng)引入

同學(xué)們，大家好！今天我們將進(jìn)入Arduino開源硬件系列課程第4課《點(diǎn)亮LED燈》。在前面的課程中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了Arduino的基本概念和編程環(huán)境的使用。那么，今天我們將通過(guò)實(shí)踐操作，來(lái)點(diǎn)亮一個(gè)LED燈，讓我們一起探索其中的奧秘吧。

2.提出問(wèn)題

同學(xué)們，你們?cè)谏钪惺欠褚娺^(guò)LED燈？它有什么特點(diǎn)？它是如何工作的呢？請(qǐng)大家結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)，分享一下對(duì)LED燈的認(rèn)識(shí)。

自主探究

1.認(rèn)識(shí)Arduino板和LED燈

（1）展示Arduino板和LED燈，引導(dǎo)學(xué)生觀察并描述它們的外觀、結(jié)構(gòu)和功能。

（2）講解Arduino板和LED燈的引腳，讓學(xué)生了解它們之間的連接關(guān)系。

2.學(xué)習(xí)Arduino編程環(huán)境

（1）打開Arduino編程環(huán)境，介紹界面布局和基本功能。

（2）指導(dǎo)學(xué)生如何創(chuàng)建、編輯和上傳程序。

實(shí)踐操作

1.編寫點(diǎn)亮LED燈的程序

（1）講解點(diǎn)亮LED燈的原理，引導(dǎo)學(xué)生理解程序的運(yùn)行過(guò)程。

（2）分步指導(dǎo)學(xué)生編寫程序，包括設(shè)置引腳模式、寫入高低電平等。

（3）學(xué)生自主編寫程序，教師巡回指導(dǎo)，解答疑問(wèn)。

2.連接Arduino板和LED燈

（1）講解連接Arduino板和LED燈的步驟，確保學(xué)生理解并掌握。

（2）引導(dǎo)學(xué)生按照步驟連接Arduino板和LED燈。

3.上傳程序并觀察LED燈狀態(tài)

（1）指導(dǎo)學(xué)生上傳編寫好的程序到Arduino板。

（2）觀察LED燈的亮滅狀態(tài)，驗(yàn)證程序的正確性。

交流討論

1.分組討論

（1）將學(xué)生分成若干小組，每組討論以下問(wèn)題：在操作過(guò)程中遇到了哪些問(wèn)題？是如何解決的？

（2）教師巡回指導(dǎo)，參與討論，引導(dǎo)學(xué)生思考并總結(jié)。

2.小組分享

（1）每組選派一名代表，分享本組在實(shí)踐操作中的收獲和感悟。

（2）其他學(xué)生認(rèn)真傾聽，對(duì)分享內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)和討論。

1.回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容

同學(xué)們，通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們掌握了如何點(diǎn)亮LED燈。請(qǐng)大家回顧一下，我們學(xué)習(xí)了哪些知識(shí)點(diǎn)？

2.強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)

（1）Arduino板和LED燈的連接關(guān)系。

（2）編寫點(diǎn)亮LED燈的程序。

（3）上傳程序并觀察LED燈狀態(tài)。

3.提出拓展任務(wù)

（1）請(qǐng)大家嘗試編寫一個(gè)程序，使LED燈實(shí)現(xiàn)閃爍效果。

（2）下節(jié)課我們將學(xué)習(xí)如何讀取傳感器數(shù)據(jù)，請(qǐng)大家預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。

作業(yè)布置

1.復(fù)習(xí)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，理解并掌握Arduino板和LED燈的連接關(guān)系、編寫程序和上傳程序的方法。

2.完成拓展任務(wù)，編寫一個(gè)使LED燈閃爍的程序。

課堂結(jié)束語(yǔ)

同學(xué)們，本節(jié)課我們通過(guò)實(shí)踐操作，學(xué)會(huì)了如何點(diǎn)亮LED燈。希望大家在課后能夠繼續(xù)探索Arduino編程的樂(lè)趣，不斷提高自己的實(shí)踐能力。下節(jié)課我們將學(xué)習(xí)如何讀取傳感器數(shù)據(jù)，讓我們一起期待下一節(jié)課的內(nèi)容吧！下課！知識(shí)點(diǎn)梳理1.Arduino板的基本組成

Arduino板是本節(jié)課的核心硬件，它由微控制器、電源管理、數(shù)字和模擬I/O引腳等部分組成。學(xué)生需要了解每個(gè)部分的作用，以及如何正確地連接外部設(shè)備。

2.LED燈的工作原理

LED燈是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體器件。學(xué)生需要了解LED燈的基本結(jié)構(gòu)、工作電壓和電流特性，以及如何通過(guò)Arduino板控制LED燈的亮滅。

3.Arduino編程環(huán)境

Arduino編程環(huán)境是編寫和上傳程序的重要工具。學(xué)生需要掌握如何創(chuàng)建新項(xiàng)目、編輯代碼、編譯和上傳程序到Arduino板。

4.數(shù)字I/O引腳的使用

本節(jié)課將使用Arduino板的數(shù)字I/O引腳來(lái)控制LED燈。學(xué)生需要學(xué)習(xí)如何設(shè)置引腳模式（輸入/輸出），以及如何通過(guò)digitalWrite()函數(shù)來(lái)寫入高低電平。

5.點(diǎn)亮LED燈的程序設(shè)計(jì)

編寫程序點(diǎn)亮LED燈是本節(jié)課的核心實(shí)踐內(nèi)容。學(xué)生需要掌握以下知識(shí)點(diǎn)：

-初始化引腳：使用pinMode()函數(shù)將指定的引腳設(shè)置為輸出模式。

-控制LED燈亮滅：使用digitalWrite()函數(shù)，通過(guò)寫入高電平（HIGH）或低電平（LOW）來(lái)控制LED燈的亮滅。

-循環(huán)操作：使用loop()函數(shù)，使程序反復(fù)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)持續(xù)的控制效果。

6.程序調(diào)試與驗(yàn)證

上傳程序后，學(xué)生需要觀察LED燈的狀態(tài)，驗(yàn)證程序是否按照預(yù)期工作。如果LED燈沒(méi)有點(diǎn)亮，學(xué)生需要學(xué)會(huì)使用Arduino編程環(huán)境中的串口監(jiān)視器進(jìn)行調(diào)試。

7.拓展知識(shí)點(diǎn)

-閃爍效果：通過(guò)在loop()函數(shù)中添加延時(shí)（delay()函數(shù)）和改變digitalWrite()函數(shù)的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)LED燈的閃爍效果。

-讀取傳感器數(shù)據(jù)：為下一節(jié)課做準(zhǔn)備，學(xué)生可以預(yù)習(xí)如何使用Arduino板讀取傳感器數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)用于控制LED燈。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)：本節(jié)課我特別強(qiáng)調(diào)了實(shí)踐操作，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中學(xué)習(xí)Arduino編程和硬件控制，提高了學(xué)習(xí)的趣味性和實(shí)用性。

2.情景模擬引導(dǎo)：通過(guò)模擬生活中的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，如智能家居中的LED燈控制，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使抽象的編程知識(shí)具象化。

（二）存在主要問(wèn)題

1.學(xué)生編程基礎(chǔ)參差不齊：在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生對(duì)編程基礎(chǔ)掌握不足，導(dǎo)致在編寫和上傳程序時(shí)遇到困難，影響教學(xué)進(jìn)度。

2.實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排不夠合理：由于實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和操作過(guò)程中出現(xiàn)的小意外，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)間緊張，部分學(xué)生未能充分實(shí)踐。

3.教學(xué)評(píng)價(jià)方式單一：目前主要依賴課堂表現(xiàn)和最終作品評(píng)價(jià)學(xué)生，缺乏過(guò)程性評(píng)價(jià)，不利于全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

（三）改進(jìn)措施

1.強(qiáng)化編程基礎(chǔ)教學(xué)：在課程開始前，增加編程基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí)和鞏固環(huán)節(jié)，確保每位學(xué)生都能夠跟上教學(xué)進(jìn)度?？梢酝ㄟ^(guò)在線資源和課后輔導(dǎo)，為學(xué)生提供額外的學(xué)習(xí)支持。

2.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排：提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。同時(shí)，調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，為實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)留出充足的時(shí)間，確保每位學(xué)生都有足夠的時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐操作。

3.多元化教學(xué)評(píng)價(jià)：引入過(guò)程性評(píng)價(jià)，如課堂參與度、實(shí)驗(yàn)操作熟練