第16課計步器-高中信息技術(shù)Arduino開源硬件系列課程說課稿學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學內(nèi)容為Arduino開源硬件與計步器的制作，涉及到的教材章節(jié)為《高中信息技術(shù)》Arduino開源硬件系列課程。

2.教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系緊密。學生已經(jīng)掌握了Arduino編程基礎(chǔ)，本節(jié)課將在此基礎(chǔ)上，通過學習如何使用Arduino模塊和傳感器制作計步器，將理論知識與實際操作相結(jié)合，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力。學生將通過Arduino編程學習，提升問題解決能力，學會將理論知識應用于實際項目，增強創(chuàng)新思維和動手操作能力，同時培養(yǎng)團隊協(xié)作和項目管理的意識。通過制作計步器，學生能夠理解傳感器數(shù)據(jù)采集和處理的重要性，以及編程在現(xiàn)實生活中的應用價值。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了Arduino編程基礎(chǔ)，包括熟悉Arduino開發(fā)環(huán)境、編程語言基礎(chǔ)、基本電路連接等知識。他們能夠理解變量、循環(huán)、條件語句等編程概念，并能夠編寫簡單的程序。

2.學生對信息技術(shù)和編程有著濃厚的興趣，尤其是在開源硬件領(lǐng)域。他們的學習能力較強，能夠快速掌握新知識，但在實踐中可能存在細節(jié)處理不足的問題。學習風格上，部分學生傾向于動手實踐，而另一部分學生可能更偏向于理論學習。

3.學生在制作計步器時可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括：傳感器數(shù)據(jù)讀取不準確、電路連接錯誤、程序邏輯錯誤等。此外，對于編程邏輯和電路原理的理解不夠深入，可能導致項目難以順利完成。針對這些挑戰(zhàn)，教師需要引導學生逐步解決問題，培養(yǎng)學生的耐心和解決問題的能力。教學資源1.軟硬件資源：Arduino開發(fā)板、計步傳感器模塊、電阻、電容、導線、面包板、電源適配器。

2.課程平臺：學校實驗室或教室，配備電腦和互聯(lián)網(wǎng)連接。

3.信息化資源：ArduinoIDE軟件、傳感器數(shù)據(jù)手冊、電路圖設計軟件。

4.教學手段：PPT演示文稿、實物展示、學生操作示范、在線教學視頻。教學過程設計1.導入環(huán)節(jié)（用時5分鐘）

-教師通過展示生活中常見的計步器，提問：“同學們，你們知道計步器是如何工作的嗎？”

-學生回答后，教師引導：“今天我們將學習如何使用Arduino開源硬件制作一個簡單的計步器。”

-創(chuàng)設情境：播放一段健康生活的視頻，提問：“如何才能更好地了解自己的運動情況呢？”

-引出本節(jié)課的學習目標：掌握Arduino計步器的制作方法和原理。

2.講授新課（用時10分鐘）

-教師講解Arduino編程基礎(chǔ)，包括變量、循環(huán)、條件語句等概念。

-結(jié)合計步器的制作，介紹傳感器模塊和電路連接方法。

-演示ArduinoIDE軟件的使用，包括編寫、上傳程序等操作。

3.學生操作示范（用時5分鐘）

-教師現(xiàn)場演示計步器的制作過程，包括傳感器模塊安裝、電路連接、程序編寫等步驟。

-學生觀察并記錄關(guān)鍵步驟，為后續(xù)實踐做準備。

4.工作坊實踐（用時20分鐘）

-學生分組，每組準備Arduino開發(fā)板、計步傳感器模塊等材料。

-學生根據(jù)教師講解的步驟，開始動手制作計步器。

-教師巡回指導，解答學生疑問，糾正操作錯誤。

5.鞏固練習（用時10分鐘）

-學生展示自己的計步器，講解其工作原理和制作過程。

-教師提問：“如何提高計步器的精度？”

-學生討論并分享自己的見解。

6.課堂提問（用時5分鐘）

-教師提問：“同學們，通過本節(jié)課的學習，你們覺得計步器還有哪些應用場景？”

-學生回答，教師總結(jié)并拓展相關(guān)知識。

7.總結(jié)與反思（用時5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容，強調(diào)重點和難點。

-學生反思自己的學習過程，提出改進建議。

8.布置作業(yè)（用時1分鐘）

-教師布置作業(yè)：“請同學們嘗試設計一個具有更多功能的計步器。”

整個教學過程設計緊扣實際學情，圍繞核心素養(yǎng)能力拓展要求，通過雙邊互動的方式，培養(yǎng)學生的動手操作、創(chuàng)新思維和問題解決能力。教學資源拓展1.拓展資源：

-Arduino開源硬件平臺的發(fā)展歷程及最新動態(tài)。

-傳感器技術(shù)的應用領(lǐng)域，如環(huán)境監(jiān)測、智能家居等。

-電路設計基礎(chǔ)，包括基本電路元件、電路分析方法等。

-計算機編程語言基礎(chǔ)，如C++、Python等，適用于Arduino編程。

-物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本原理和應用，了解Arduino在物聯(lián)網(wǎng)中的應用案例。

2.拓展建議：

-鼓勵學生關(guān)注Arduino開源硬件平臺的發(fā)展，了解新技術(shù)和新產(chǎn)品。

-建議學生閱讀傳感器技術(shù)相關(guān)的書籍或在線資料，深入了解傳感器的工作原理和應用。

-組織學生進行電路設計實踐活動，如設計簡單的電路，了解電路元件的特性。

-推薦學生學習計算機編程語言，為Arduino編程打下堅實的基礎(chǔ)。

-鼓勵學生參與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的競賽或項目，將Arduino應用于實際場景，如智能家居、智能農(nóng)業(yè)等。

-組織學生參觀科技館或企業(yè)，了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實際應用和未來發(fā)展。

-建議學生參與開源項目，如GitHub上的Arduino項目，學習他人的編程技巧和項目經(jīng)驗。

-鼓勵學生撰寫技術(shù)博客或參與技術(shù)論壇，分享自己的學習心得和項目經(jīng)驗。

-提供在線教育平臺資源，如MOOC（大型在線開放課程）中的Arduino課程，幫助學生進行自我提升。

-建議學生關(guān)注國內(nèi)外科技新聞，了解物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等前沿科技的發(fā)展動態(tài)。

-鼓勵學生參與社區(qū)活動，如Arduino用戶小組，與其他愛好者交流學習經(jīng)驗。板書設計①Arduino計步器制作流程

-硬件準備：Arduino開發(fā)板、計步傳感器、電阻、電容、導線、面包板

-軟件準備：ArduinoIDE軟件

-電路連接：傳感器連接、電源連接

-程序編寫：初始化、讀取傳感器數(shù)據(jù)、計算步數(shù)、顯示結(jié)果

②傳感器數(shù)據(jù)讀取與處理

-傳感器原理：電阻式傳感器、光敏傳感器等

-數(shù)據(jù)讀?。耗M信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號

-數(shù)據(jù)處理：濾波、閾值判斷

③Arduino編程基礎(chǔ)

-變量：定義、賦值、類型

-循環(huán)：for、while、do-while

-條件語句：if、elseif、switch

-函數(shù)：定義、調(diào)用、參數(shù)傳遞

④項目展示與討論

-計步器功能：計步、顯示步數(shù)

-項目改進：增加功能、優(yōu)化性能

-團隊協(xié)作：分工、溝通、協(xié)作

⑤課堂總結(jié)

-計步器制作要點

-Arduino編程技巧

-傳感器應用拓展反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.實踐導向：課程設計注重實踐操作，通過實際制作計步器，讓學生在實踐中學習知識，提高動手能力。

2.跨學科融合：將信息技術(shù)與物理、數(shù)學等學科知識相結(jié)合，拓寬學生的知識面，培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生參與度不足：部分學生在課堂上的參與度不高，可能是因為對計步器的興趣不夠，或者對Arduino編程有一定難度感到畏懼。

2.教學資源分配不均：由于實驗室資源有限，部分學生可能無法及時獲得足夠的實踐機會。

3.評價方式單一：目前主要依靠學生完成的作品和課堂表現(xiàn)來評價，缺乏對學生創(chuàng)新能力和問題解決能力的全面評估。

反思改進措施（三）

1.提高學生興趣：通過引入生活案例，如運動挑戰(zhàn)、健康監(jiān)測等，激發(fā)學生對計步器的興趣，提高課堂參與度。

2.優(yōu)化教學資源：與學校實驗室協(xié)調(diào)，增加實踐機會，確保每個學生都能參與實踐操作。

3.豐富評價方式：除了作品和課堂表現(xiàn)，還可以通過小組討論、項目報告、學生自評等方式，全面評估學生的創(chuàng)新能力和問題解決能力。

4.加強師生互動：鼓勵學生在課堂上提出問題，教師及時給予解答，營造良好的學習氛圍。

5.引入項目制學習：將計步器制作項目分解