基于 Arduino 的创客教育课程在小学校本课程中的探索与实

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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



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


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


》


《


用

< p>
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


冒险精神-母亲节祝福


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