基于 Arduino 的创客教育课程在小学校本课程中的探索与实
冒险精神-母亲节祝福
基于
Arduino
的创客教育课程在小学校本课程中的探索与实
践
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
p>
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。
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
p>
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
》
《
用
Mblock
玩
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。
序
课程名称
课程描述
外形设计参考
号
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
灯
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、
玩
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
灯
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
出
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
音
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
表
1
序号
课程名称
1
彩色云朵
课程描述
认识
rgb
灯
,
“
设
置
接口
的
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
置
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
统
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
作
剪刀石头布
认识触摸开关,利用触摸开关控制三
个
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