第4課點亮LED燈-高中信息技術Arduino開源硬件系列課程說課稿科目授課時間節次--年—月—日（星期——）第—節指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節名稱）第4課點亮LED燈-高中信息技術Arduino開源硬件系列課程說課稿教學內容本節課為高中信息技術Arduino開源硬件系列課程第4課《點亮LED燈》。本節課的主要內容涵蓋以下部分：

1.教材章節：Arduino基礎編程與硬件應用。

2.內容列舉：

-認識Arduino板、LED燈及其引腳；

-學習Arduino編程環境的使用；

-編寫程序，實現點亮LED燈的基本操作；

-學習如何通過調整程序，實現LED燈的閃爍效果；

-掌握Arduino硬件與編程的基本概念，為后續課程奠定基礎。核心素養目標本節課旨在培養學生以下核心素養：

1.信息意識：通過實踐操作，提高學生對Arduino開源硬件的認知，增強其利用信息技術解決問題的意識。

2.計算思維：培養學生運用計算思維分析問題、設計解決方案的能力，以及通過編程實現創意的能力。

3.創新與創造：鼓勵學生發揮想象，設計并實現具有創新性的LED燈控制程序，激發其創造潛能。

4.信息社會責任：引導學生理解開源硬件在科技發展中的應用，培養其負責任地使用信息技術的能力。學情分析本節課面對的是高中階段的學生，他們在知識、能力、素質方面具備以下特點：

1.知識層面：學生已經具備了一定的物理知識基礎，了解電路的基本概念，同時通過前幾節課的學習，對Arduino的基本使用和編程環境有了初步的認識。

2.能力層面：學生在邏輯思維和動手操作能力上有所提升，但編程經驗相對有限，需要引導和鼓勵以培養其獨立思考和解決問題的能力。

3.素質層面：學生對新技術充滿好奇，愿意嘗試新鮮事物，但可能在面對編程困難和硬件操作時表現出一定的焦慮和退縮。

在行為習慣上，學生可能存在以下影響課程學習的情況：

-學習習慣方面，部分學生可能習慣于被動接受知識，缺乏主動探究的精神；

-操作習慣方面，學生可能缺乏耐心和細心，容易忽視細節，影響實驗效果；

-團隊協作方面，學生可能習慣于獨立作業，需要培養合作精神和溝通能力。

因此，在教學過程中，需要激發學生的學習興趣，引導他們主動參與，并通過分步教學和團隊協作，幫助他們克服困難，順利完成課程學習。教學資源準備1.教材：確保每位學生都配備了Arduino開源硬件系列教材，以及相關的學習資料。

2.輔助材料：準備Arduino編程環境的操作指南和LED燈的工作原理介紹，以及相關的教學視頻。

3.實驗器材：提前檢查Arduino板、LED燈、連接線等實驗器材，確保其完整性和功能性。

4.教室布置：將教室分為實驗操作區和討論區，確保學生有足夠的空間進行實驗和小組討論。教學過程導入新課

1.開場引入

同學們，大家好！今天我們將進入Arduino開源硬件系列課程第4課《點亮LED燈》。在前面的課程中，我們已經學習了Arduino的基本概念和編程環境的使用。那么，今天我們將通過實踐操作，來點亮一個LED燈，讓我們一起探索其中的奧秘吧。

2.提出問題

同學們，你們在生活中是否見過LED燈？它有什么特點？它是如何工作的呢？請大家結合自己的生活經驗，分享一下對LED燈的認識。

自主探究

1.認識Arduino板和LED燈

（1）展示Arduino板和LED燈，引導學生觀察并描述它們的外觀、結構和功能。

（2）講解Arduino板和LED燈的引腳，讓學生了解它們之間的連接關系。

2.學習Arduino編程環境

（1）打開Arduino編程環境，介紹界面布局和基本功能。

（2）指導學生如何創建、編輯和上傳程序。

實踐操作

1.編寫點亮LED燈的程序

（1）講解點亮LED燈的原理，引導學生理解程序的運行過程。

（2）分步指導學生編寫程序，包括設置引腳模式、寫入高低電平等。

（3）學生自主編寫程序，教師巡回指導，解答疑問。

2.連接Arduino板和LED燈

（1）講解連接Arduino板和LED燈的步驟，確保學生理解并掌握。

（2）引導學生按照步驟連接Arduino板和LED燈。

3.上傳程序并觀察LED燈狀態

（1）指導學生上傳編寫好的程序到Arduino板。

（2）觀察LED燈的亮滅狀態，驗證程序的正確性。

交流討論

1.分組討論

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

（2）教師巡回指導，參與討論，引導學生思考并總結。

2.小組分享

（1）每組選派一名代表，分享本組在實踐操作中的收獲和感悟。

（2）其他學生認真傾聽，對分享內容進行評價和討論。

1.回顧本節課所學內容

同學們，通過本節課的學習，我們掌握了如何點亮LED燈。請大家回顧一下，我們學習了哪些知識點？

2.強調重點

（1）Arduino板和LED燈的連接關系。

（2）編寫點亮LED燈的程序。

（3）上傳程序并觀察LED燈狀態。

3.提出拓展任務

（1）請大家嘗試編寫一個程序，使LED燈實現閃爍效果。

（2）下節課我們將學習如何讀取傳感器數據，請大家預習相關內容。

作業布置

1.復習本節課所學內容，理解并掌握Arduino板和LED燈的連接關系、編寫程序和上傳程序的方法。

2.完成拓展任務，編寫一個使LED燈閃爍的程序。

課堂結束語

同學們，本節課我們通過實踐操作，學會了如何點亮LED燈。希望大家在課后能夠繼續探索Arduino編程的樂趣，不斷提高自己的實踐能力。下節課我們將學習如何讀取傳感器數據，讓我們一起期待下一節課的內容吧！下課！知識點梳理1.Arduino板的基本組成

Arduino板是本節課的核心硬件，它由微控制器、電源管理、數字和模擬I/O引腳等部分組成。學生需要了解每個部分的作用，以及如何正確地連接外部設備。

2.LED燈的工作原理

LED燈是一種能夠將電能轉化為光能的半導體器件。學生需要了解LED燈的基本結構、工作電壓和電流特性，以及如何通過Arduino板控制LED燈的亮滅。

3.Arduino編程環境

Arduino編程環境是編寫和上傳程序的重要工具。學生需要掌握如何創建新項目、編輯代碼、編譯和上傳程序到Arduino板。

4.數字I/O引腳的使用

本節課將使用Arduino板的數字I/O引腳來控制LED燈。學生需要學習如何設置引腳模式（輸入/輸出），以及如何通過digitalWrite()函數來寫入高低電平。

5.點亮LED燈的程序設計

編寫程序點亮LED燈是本節課的核心實踐內容。學生需要掌握以下知識點：

-初始化引腳：使用pinMode()函數將指定的引腳設置為輸出模式。

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

-循環操作：使用loop()函數，使程序反復執行，實現持續的控制效果。

6.程序調試與驗證

上傳程序后，學生需要觀察LED燈的狀態，驗證程序是否按照預期工作。如果LED燈沒有點亮，學生需要學會使用Arduino編程環境中的串口監視器進行調試。

7.拓展知識點

-閃爍效果：通過在loop()函數中添加延時（delay()函數）和改變digitalWrite()函數的參數，實現LED燈的閃爍效果。

-讀取傳感器數據：為下一節課做準備，學生可以預習如何使用Arduino板讀取傳感器數據，并將數據用于控制LED燈。反思改進措施（一）教學特色創新

1.實踐導向教學：本節課我特別強調了實踐操作，讓學生在動手實踐中學習Arduino編程和硬件控制，提高了學習的趣味性和實用性。

2.情景模擬引導：通過模擬生活中的實際應用場景，如智能家居中的LED燈控制，激發學生的學習興趣，使抽象的編程知識具象化。

（二）存在主要問題

1.學生編程基礎參差不齊：在教學中發現，部分學生對編程基礎掌握不足，導致在編寫和上傳程序時遇到困難，影響教學進度。

2.實驗時間安排不夠合理：由于實驗器材準備和操作過程中出現的小意外，導致實驗時間緊張，部分學生未能充分實踐。

3.教學評價方式單一：目前主要依賴課堂表現和最終作品評價學生，缺乏過程性評價，不利于全面了解學生的學習情況。

（三）改進措施

1.強化編程基礎教學：在課程開始前，增加編程基礎知識的復習和鞏固環節，確保每位學生都能夠跟上教學進度。可以通過在線資源和課后輔導，為學生提供額外的學習支持。

2.優化實驗時間安排：提前準備實驗器材，確保實驗順利進行。同時，調整教學計劃，為實驗環節留出充足的時間，確保每位學生都有足夠的時間進行實踐操作。

3.多元化教學評價：引入過程性評價，如課堂參與度、實驗操作熟練