教案-Mind+Word下载.docx
《教案-Mind+Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《教案-Mind+Word下载.docx（78页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
6、通过学习Mind+软件的模块化编程加强对学生逻辑思维的培养。
本课程教学要求
结合实际情况，在教学过程中以学生为本，重在实践、重在操作、重在发展，要加强对学生自学能力、信息处理能力和创造力的培养。
通过本课程的学习，要让学生对办公软件、Arduino开源硬件、Mind+软件等有深入的了解。
本课程教学方法和措施
1、采用项目式教学法，每堂课以完成任务的形式激发学生主动学习、主动实践，从而端正其学习态度。
2、定期举行创客小马拉松，有利于学生发散思维、专注创新。
考核方式
1、定期举行的创客小马拉松作为其中的一个考核环节，每次的创客小马拉松成绩汇总作为最终考核成绩的30%。
2、课程全部结束后进行一次学期末创客马拉松，给定课题，学生以小组的形式完成创作，学期末创客马拉松的成绩占最终考核成绩的70%。
周次
第1周
时间
年月日第节
章节名称
第1课点亮星灯
授课方式
理论课（√）实践课（√）
教学时数
1
学情分析
《点亮星灯》位于《Arduino机器人设计与制作》课程的第一单元《创意小灯》的第一课，因为学生在此之前对Arduino机器人毫无了解，所以这一节课的学习，主要是让学生初步了解Arduino控制器，认识Arduino机器人，帮助学生打破对机器人的神秘感，拉近学生和机器人的距离，激发学生学习和探究机器人的兴趣。
教学目的
1.能举例说明机器人的概念、组成与分类，能够辨别不同的机器人；
2.初步了解Arduino控制板与Mind+编程环境；
3.能够打开示例程序，将程序上传到Arduino控制板；
4.理解开源精神和开源文化。
教学重点
1、机器人的大脑—Arduino控制板。
2、完成控制板与LED灯的连接并使用Mind+软件编程点亮一盏灯。
教学难点
编程软件Mind+的使用。
教学方法
1、理论知识讲解阶段采用启发式教学，以提出问题的方式让学生更多地参与到课堂中。
2、实践操作环节采用项目式教学法，将学生分为5人一组的若干个小组，给出项目课题，让学生自己完成课题。
教学内容
及过程
一、教材前言（大致的讲解，让学生对课程内容有个概念。
）
1、Arduino是什么？
Arduino是一款开源软硬件平台，时下不仅是众多创客青睐的创作利器，同时也走进了中小学课堂。
2、本学期的教学计划。
本册共20个课时，1-14课时为必修部分，15-19课时为选修部分，第20课时为最终考核的内容。
二、机器人是什么
1、概念
机器人是具备一些与人或生物相似的智能能力的自动化机器，简而言之，就是“能自动工作的机器”。
2、组成（提问：
人都由那些组成？
…那么机器人呢？
机器人的大脑——主控制器
机器人的眼睛、耳朵和触角——传感器
机器人的手足——驱动器和执行器
3、分类（提问：
同学们都有见过什么样的机器人？
按照用途分类：
工业机器人
农业机器人
教育机器人
军用机器人
医疗机器人
服务机器人（水下机器人、排险救灾机器人等）
按照功能分类：
操作机器人、移动机器人、信息机器人、人机机器人
按照受控方式分类：
点位控制型机器人、连续控制型机器人
（以上两点顺带提及一下即可，或根据实际情况让学生自行上网查找）
三、机器人的大脑（教学重点）
机器人的大脑——主控制器，是机器人的核心部件。
就像人类的大脑，也是非常重要的存在。
不同的机器人使用的主控制器可能不一样。
本册书中使用的是一款比较简单的主控制器——Arduino控制板。
我们学习的套件中使用的是名字叫Romeo的控制板，它是Arduino控制板的一种。
（配合PPT放出图片，并让学生找出Romeo）
四、Mind+编程环境（教学难点）
Mind+（下载地址http:
//mindplus.cc）是一款基于Scratch3.0开发的图形化编程软件，不仅适合中小学生的学习，而且还能为想提高自身技能的“创客”提供Arduino、python/c/c++等高级编程语言的学习。
支持Arduino、micro:
bit等各种开源硬件，只需要拖动图形化程序块即可完成编程，让大家轻松体验创造的乐趣。
在桌面上找到Mind+软件图标，打开后是类似Scratch的编程环境，将其由“实时执行”页面切换至“上传执行”页面，接着来熟悉一下Mind+的界面，然后就是安装串口驱动，之后就可以新建项目，编写程序，将程序上传到控制板上了。
（配合PPT进行讲解，同时让学生跟着动手操作，加深学生的印象，让他们更好地掌握使用方法）
五、接线并编程（教学重点）
（配合PPT进行讲解）
（提问：
只从字面理解的话，“点亮星灯”你觉得会需要什么硬件？
我们需要的硬件是主控板和LED灯。
使用Mind+编写好的示例程序，需要上传给Arduino控制板才会产生作用，单击“Mind+”中的“上传到设备”，当编程界面上方出现上传成功提示后，就表示程序已经成功上传至控制板。
（接线和编程的过程中若出现问题，尽量把一个学生遇到的问题拿出来给所有学生解决，以便提高课堂效率）
讨论
练习
作业
1.尝试把程序中的去掉，控制板上的灯有什么变化吗？
2.试着编写一个程序，让LED灯一直被点亮。
教学后记
第2课模拟交通灯
《模拟交通灯》位于《Arduino机器人设计与制作》课程的第一单元《创意小灯》的第二课，经过第一节课的学习，学生对Arduino机器人已经有了一定的了解，掌握了Mind+串口驱动的安装，但是限于编程能力以及硬件的搭建，虽然感兴趣，但无从下手。
通过这一节课的学习，学生真正的动手体验Arduino机器人的魅力——自己动手搭建硬件，编写程序，模拟交通灯的效果。
1、能举例说明LED的用途与优势；
2、熟悉Mind+编程环境，掌握编程环境的基本的操作；
3、理解数字针脚、数字输出与延时函数的功能，通过连接LED和Romeo感悟标准化构件和接口的意义与价值；
4、能够编写程序模拟交通灯，理解顺序结构及顺序执行思想。
1、LED灯的用途。
2、能够正确连接硬件并编程实现模拟交通灯。
1、延时函数的用法。
2、编程实现模拟交通灯。
1、理论知识讲解阶段采用启发式教学，以提出问题的方式让学生更多地参与到课堂中。
2、实践操作环节采用项目式教学法，将学生分为5人一组的若干个小组，给出项目课题，让学生自己完成课题。
一、复习（提问的形式）
1、Arduino控制板的数字针脚与连接线怎么连接？
2、在Mind+中编写好程序之后的步骤是什么？
3、在Mind+指令区的哪个模块里面？
二、交通灯的秘密
1、交通灯的背景
1868年，在英国伦敦出现了世界上最早的交通灯，当时只有红、绿两色，后来经过研究，增加了黄色灯。
1928年，上海的英租界出现了中国道路上最早的交通灯。
早期交通灯发出不同颜色的光是用不同颜色的灯罩实现的，灯罩是红色就发出红色的光，灯罩是绿色的就发出绿色的光。
有没有同学知道现在我们看到的交通灯的发光装置是什么？
2、LED灯的相关知识
LED灯的发光颜色有红、黄、绿、蓝、白几种，这些都是单色的，还有全彩LED灯，它会动态发出不同颜色的光。
LED灯有体积小、耗电少、亮度高、发热低、寿命长、环保等优势，在现实生活中有很多应用。
有没有哪位同学知道生活中LED灯都用在哪里？
）（配合PPT总结一下LED灯的用途）
三、延时函数（教学重难点）
LED灯一亮一灭地闪烁实际是LED保持亮一段时间，再保持灭一段时间。
比如亮一秒，灭一秒，此时就可采用延时函数来实现。
延时函数在Mind+的“控制”模块中，单位为秒。
四、实践环节（教学重难点）
首先，记录红灯和绿灯连接的针脚编号。
最后编写程序，完成模拟交通灯的效果。
（实践过程中一个学生出现的问题拿出来扩大化的讲解，提升课堂效率）
五、能力提升环节
同学们每天上学和放学的路上都会看到红绿灯，我们今天做的这个模拟红绿灯跟平时看到的不一样，把你平时看到的红绿灯的特点填入下面这张表格中，并尝试实现它。
尝试用你现在能获取到的材料帮红绿灯制作一个简易的外形。
第2周
第3课时会“呼吸”的灯
《会“呼吸”的灯》位于《Arduino机器人设计与制作》课程的第一单元《创意小灯》的第三课，经过上一节课的学习，学生已经掌握了数字输出，延时函数。
这一节课主要是学习控制LED的亮度，制作呼吸灯，在编写程序上，增加了直到型循环结构、模拟变量、模拟口的输出；
在知识内容上，增加了PWM知识。
1、了解PWM的功能，能够识别控制板上支持PWM的针脚编号；
2、理解模拟输出、模拟变量和直到型循环；
3、能够编写程序模拟呼吸灯效果，理解循环结构及循环执行思想；
4、从简单的LED灯、闪烁灯再到呼吸灯，体验智能LED制作过程中的迭代思维，感悟创意思维的价值。
1、掌握模拟输出和模拟变量、直到型循环的用法。
2、能够完成接线并编程实现呼吸灯效果。
1、掌握直到型循环的用法。
一、复习（提问形式）
1、红绿灯发光的主要部件是什么？
2、LED灯还有哪些用途？
3、延时模块在Mind+指令区的哪一个模块里面？
二、认识呼吸灯
有没有同学知道呼吸灯是什么东西？
生活中哪些地方能看到呼吸灯？
）呼吸灯的应用在我们的生活中越来越常见，例如手机、电脑、家用电器等电子设备上的信号灯、装饰灯等，具有提醒和装饰的作用。
呼吸灯的发光状态总是处在亮与灭的渐变过程中，由亮到灭和由灭到亮都是呈现动态变化的，就像人在呼吸。
升级会员 