基于 Arduino 的创客教育课程在小学校本课程中的探索与实

温柔似野鬼°
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2021年03月03日 17:09
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冒险精神-母亲节祝福

2021年3月3日发(作者:现代锦衣卫)


基于


Arduino


的创客教育课程在小学校本课程中的探索与实







一、



Arduino


创客教育课程开展的背景




在《教育信息化“十三五”规划》的第六条中明确指出有条件的地区要积极探

索信息技术在“众创空间”、跨学科学习


(STEAM


教育


)


、创客教育等新的教育模式


中的应用 ,着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力,养成数字化学习习惯,


促进学生的全 面发展,发挥信息化面向未来培养高素质人才的支撑引领作用。响应


国家政策号召,我校 在开设


Scratch


编程课程的基础上,开始探索开设基于< /p>


Arduino


的创客教育课程。



硬件选择:开源硬件


Arduino




Arduino


是一块开源硬件电路 板,是在单片机的基础上进行了简化处理,避


免了繁琐的寄存器操作,上手非常容易,并 且在国内外有着非常多的用户群,各


大创客网上也分享着各类有趣的

Arduino


智能硬件作品,这对于拓展思路、培养创


新精神十分有益。


Arduino


价廉物美容易获得。使用


Arduino


可以制作出各种各样


的创意 互动作品,可以发掘学生创新能力,学生可以在制作中体验科技带来了乐


趣。

< p>




软件选择:


Mblcok




笔者课堂上使用的


Scratch< /p>


离线编辑器编程软件正是


Mblock


, 不仅界面简洁


大方,而且可以调整界面字体大小。


Mblock


允许我们利用图形化的编程方式来对



Arduino


进行编程。在此基础上进行


Arduino


开源硬件学习,让学生有种熟悉感。


二、


Arduino


创客教育课程开展方案




1.



课程的建设





教材要校本化,结合成熟的教材如《爱上

Arduino




< p>
Mblock



Arduino


Starting from Scratch


》《完美图解


Arduino


互动设计入门》《来吧,一起来创


客》等,编写了适合本校小学生学习能力的教 材。在教材编写过程中注意了软硬件


知识的衔接、项目要贴近生活实际、程序编程要具有 可读性、外观设计材料的易得,


课程名称以及主要内容见表


1< /p>


和表格


2


。表


1


为第一学期课程注重知识的讲解,外形设


计主要在课外完成。表


2


为第二学期综合课程,继续介绍新元件的同时,加上了外形< /p>


的制作。





课程名称



课程描述



外形设计参考





介绍创客、欣赏创客作品、




1


欢迎来到



Ardunio


世界



介绍


arduino


软硬件



2


控制


led




介绍电流基本知识,通过



以“小桔灯”为例子,



“设置数字接 口的高低电


设计自己的小灯。



平”来控制


led


的亮灭



3


多一点,更好



加入拓展板,控制两个以



包含两个


led


灯以上的



外型,万圣节奇异小猫、




上的


led


灯。



交通灯为例拓展。



4


我的地盘,我



利用按钮控制


led


灯的亮



楼道灯、走廊灯模型



作主





5


串口与串口



利用串口监视器,监测串




口通道上信息的输入和输


监视器





利用光敏传感器感知光线



以智能交通为例,设计



6


小夜灯



的强弱,通过“设置模拟


作品



口数值的范围”来控制


led


的亮灭,补充讲解模拟信


号和数字信号




7


制造一点声





利用光敏传感器,通过“设



设计自己的小闹钟



置数字口电平高 低”控制


有源蜂鸣器发声



8


魔法音乐盒



利用光敏传感器,通过“设



会唱歌的盒子



置播放引脚节拍”控制无


源蜂鸣器发声






1





序号



课程名称



1


彩色云朵



课程描述



认识


rgb






接口




pwm


值”控



制灯发出彩色的光,利用光线 传感器


制作夜间能发出彩色光亮的灯。



利用快递包装盒,棉花,棉线制作云



朵外形,再组装。



认识舵机,“设



接口的


pwm


值”控制



舵机的转动方向,利用按钮 开关制作


手臂摆动的招财猫。



利用纸模、泡沫、废旧包装盒制作招



财猫外形



认识人体红外热释电传感器,利用体



红外热释电传感器检测有没有人进入


范围来发出警报。



利用快递包装盒、水彩笔、棉花、制



作外形。



认识土壤湿度电传感器,利用壤湿度



电传感器检测土壤的含水量来发出警


报。



利用矿泉水瓶、水彩笔、胶泥、制作



外形。



认识声音开关传感器,利用声音开关



传感器检测有没有吹蜡烛来关闭“电


子蜡烛”



利用快递包装盒、胶泥、制作外形。



2


3


彩色云朵外



形制作



招财猫



4


5


招财猫外形



防盗报警系





防盗报警系



统外形制作



植物伴侣



6


7


8


9


植物伴侣外



形设计



过家家生日



蛋糕



10


11


12


13


过家家生日



蛋糕外形制




剪刀石头布



认识触摸开关,利用触摸开关控制三





led


的亮灭来表示“剪刀”“石头”


游戏盒



“布”



剪刀石头布



利用快递包装盒、水彩笔、制作外形。



游戏盒外形


设计



自动浇水系



认识水泵、继电器,利用湿度传感器


冒险精神-母亲节祝福


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