第二節(jié)無人小車·運(yùn)動(dòng)與遙控說課稿-2025-2026學(xué)年高中信息技術(shù)華東師大版2020選擇性必修6開源硬件項(xiàng)目設(shè)計(jì)-華東師大版2020課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃3課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂弧⒄n程基本信息1.課程名稱：第二節(jié)無人小車·運(yùn)動(dòng)與遙控

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：2025-2026學(xué)年高中信息技術(shù)選擇性必修6開源硬件項(xiàng)目設(shè)計(jì)

3.授課時(shí)間：2025年10月20日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維、問題解決和信息意識(shí)等核心素養(yǎng)。通過設(shè)計(jì)無人小車項(xiàng)目，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何運(yùn)用開源硬件實(shí)現(xiàn)小車的運(yùn)動(dòng)與遙控，提升編程能力和工程實(shí)踐能力。同時(shí)，通過項(xiàng)目合作，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通表達(dá)的能力，增強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新精神。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.開源硬件的搭建與編程：學(xué)生需要掌握如何正確連接和配置開源硬件模塊，以及編寫控制代碼實(shí)現(xiàn)小車的基本運(yùn)動(dòng)。

2.運(yùn)動(dòng)與遙控邏輯設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)合理的小車運(yùn)動(dòng)路徑和遙控邏輯，確保小車能夠按照預(yù)期進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

難點(diǎn)：

1.代碼編寫與調(diào)試：學(xué)生可能對(duì)編程語(yǔ)言不熟悉，編寫代碼時(shí)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，需要反復(fù)調(diào)試。

2.系統(tǒng)集成與優(yōu)化：將各個(gè)硬件模塊和代碼集成在一起，解決模塊間兼容性和性能優(yōu)化問題。

解決辦法：

1.采用循序漸進(jìn)的教學(xué)方法，從簡(jiǎn)單的硬件連接開始，逐步引入編程知識(shí)，幫助學(xué)生逐步掌握。

2.通過小組合作，讓學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中互相學(xué)習(xí)，共同解決問題，提高代碼調(diào)試能力。

3.提供詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生分析問題，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高集成和優(yōu)化能力。四、教學(xué)方法與策略1.采用項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)方法，讓學(xué)生通過實(shí)際操作搭建無人小車，培養(yǎng)實(shí)踐能力。

2.結(jié)合講授與討論相結(jié)合的方式，講解開源硬件的原理和編程知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的興趣。

3.設(shè)計(jì)角色扮演活動(dòng)，讓學(xué)生分組模擬工程師，探討解決小車運(yùn)動(dòng)與遙控中的問題。

4.利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，讓學(xué)生通過實(shí)際操作，掌握硬件連接、編程調(diào)試和系統(tǒng)集成等技能。

5.采用多媒體教學(xué)，展示開源硬件應(yīng)用案例，拓寬學(xué)生視野，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。五、教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)發(fā)布開源硬件的原理和基本編程知識(shí)的PPT，設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，如“如何理解Arduino編程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)？”和“開源硬件模塊有哪些常見的接口？”

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：引導(dǎo)學(xué)生思考開源硬件在無人小車中的應(yīng)用場(chǎng)景。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過在線平臺(tái)監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保學(xué)生能夠理解基本概念。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀PPT，理解Arduino編程和開源硬件模塊的基礎(chǔ)知識(shí)。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對(duì)預(yù)習(xí)問題進(jìn)行思考，記錄自己的理解。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和問題提交至在線平臺(tái)。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過學(xué)生自主閱讀和思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)進(jìn)行預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過展示無人小車的視頻，引出本節(jié)課的主題。

講解知識(shí)點(diǎn)：講解Arduino編程語(yǔ)言的基本語(yǔ)法和無人小車運(yùn)動(dòng)控制的相關(guān)代碼。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分組搭建無人小車，并編寫代碼控制小車運(yùn)動(dòng)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，理解編程語(yǔ)言和運(yùn)動(dòng)控制代碼。

參與課堂活動(dòng)：學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)，實(shí)踐編程知識(shí)。

提問與討論：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題，積極提問并與其他同學(xué)討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過講解，幫助學(xué)生理解編程語(yǔ)言和運(yùn)動(dòng)控制代碼。

實(shí)踐活動(dòng)法：通過小組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握技能。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的遙控程序，控制小車在不同路徑上行駛。

提供拓展資源：推薦相關(guān)的開源硬件教程和Arduino編程資源。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)作業(yè)要求，完成遙控程序的設(shè)計(jì)。

拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用拓展資源，深入學(xué)習(xí)Arduino編程和開源硬件。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過完成作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

反思總結(jié)法：通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果

在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過參與無人小車·運(yùn)動(dòng)與遙控的項(xiàng)目設(shè)計(jì)，取得了以下幾方面的顯著效果：

1.編程技能的提升

學(xué)生在課程中學(xué)習(xí)了Arduino編程語(yǔ)言的基本語(yǔ)法和開源硬件的編程接口，通過編寫代碼控制小車運(yùn)動(dòng)，掌握了編程的基本流程和技巧。學(xué)習(xí)后，學(xué)生能夠獨(dú)立編寫簡(jiǎn)單的程序，實(shí)現(xiàn)小車的運(yùn)動(dòng)控制，如前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等基本動(dòng)作。此外，學(xué)生還學(xué)會(huì)了如何調(diào)試程序，解決程序運(yùn)行中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，提高了編程問題的解決能力。

2.硬件知識(shí)的應(yīng)用

學(xué)生通過搭建無人小車，熟悉了開源硬件模塊的連接方式和基本功能。在課程中，學(xué)生了解了Arduino板、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、傳感器等硬件模塊的作用，學(xué)會(huì)了如何將這些模塊連接起來，實(shí)現(xiàn)小車的運(yùn)動(dòng)控制。學(xué)習(xí)后，學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的硬件模塊，設(shè)計(jì)并搭建簡(jiǎn)單的硬件系統(tǒng)。

3.問題解決能力的增強(qiáng)

在課程設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生遇到了各種問題，如代碼編寫錯(cuò)誤、硬件連接故障等。通過小組合作和教師的指導(dǎo)，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何分析問題、尋找解決方案，并最終解決問題。這種問題解決能力的提升，有助于學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)和工作中面對(duì)挑戰(zhàn)時(shí)，更加自信和從容。

4.團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力的培養(yǎng)

本課程采用項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法，學(xué)生需要分組完成無人小車的設(shè)計(jì)和制作。在團(tuán)隊(duì)合作過程中，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何分工合作、有效溝通，共同完成任務(wù)。學(xué)習(xí)后，學(xué)生能夠更好地融入團(tuán)隊(duì)，發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，為團(tuán)隊(duì)的成功貢獻(xiàn)力量。

5.創(chuàng)新意識(shí)的激發(fā)

課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生發(fā)揮自己的想象力，設(shè)計(jì)出具有創(chuàng)意的無人小車。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不斷嘗試新的設(shè)計(jì)方案，勇于創(chuàng)新。這種創(chuàng)新意識(shí)的激發(fā)，有助于學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)和工作中，勇于挑戰(zhàn)，勇于突破。

6.實(shí)踐能力的提高

7.學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)

課程內(nèi)容與實(shí)際生活緊密相關(guān)，學(xué)生通過親手制作無人小車，感受到了信息技術(shù)的魅力。學(xué)習(xí)后，學(xué)生對(duì)信息技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，激發(fā)了進(jìn)一步學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

8.終身學(xué)習(xí)觀念的樹立

本課程不僅教授了編程和硬件知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)觀念。學(xué)習(xí)后，學(xué)生能夠自主查找資料、學(xué)習(xí)新知識(shí)，為未來的終身學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。七、板書設(shè)計(jì)①本文重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-Arduino編程基礎(chǔ)

-開源硬件模塊介紹

-無人小車運(yùn)動(dòng)控制代碼

-編程調(diào)試技巧

②關(guān)鍵詞句：

-“變量”、“循環(huán)”、“條件語(yǔ)句”等編程基本概念

-“電機(jī)驅(qū)動(dòng)器”、“傳感器”、“Arduino板”等硬件模塊名稱

-“PWM控制”、“速度調(diào)節(jié)”、“方向控制”等運(yùn)動(dòng)控制術(shù)語(yǔ)

-“串口通信”、“數(shù)據(jù)讀取”