《Arduino创意机器人》智能风扇校本课程教学设计
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动手实验能力。 4、结合教学的实际环境，做好准备工作。对主控板做好程序清除处理，针对创客
教室电脑做好应急处理方案。
课题基本信息
课题名称 声控风扇简易模型制作
校本课程 学科/学段
相关领域
Arduino 创意机器人项目开发
信息技术学科/高中
目设计，实现知识的教学与项目的创新设计。
该课程均采取建构主义学习理论作为理论基础，重点在激发学生的思考，让学生主动构
建硬件模型，思考程序原理设计。在形成认知结果情况下，进行项目实践，尝试错误后纠正
原有认知框架，不断修正。
课程设计采用同样的教学框架，具体如下：
课堂导入：采用具体项目模型进行导入，激发学生的学习兴趣，聚焦学生注意力。引发
（二） 教学目标
1、掌握 Romeo 板连接风扇的方法。 2、通过程序编写，制作按钮控制风扇。 3、了解 Arduino 中直流电机的控制。
（三） 教学重难点
（四） 教学方法
（五） 教学资源
教学环节
教学重点
通过 Arduino 使直流电机带动风扇转动
教学难点
Romeo 板的 L298 驱动控制电机的方法
拓展阅读：在项目涉及的基础上，进行创新创意的延伸，引出新的项目设计，让学生小
组探究设计。
项目总结：学生的学习情况与项目知识的梳理。
《Arduino 创意机器人》智能风扇课时安排
序号
课程内容
课程设备列表
课时
1
启动风扇
Romeo 板、按钮模块、风扇模块
1
2
声控风扇
Romeo 板、按钮模块、风扇模块、声音传感器
1
3
换挡风扇
Romeo 板、按钮模块、风扇模块
1
4
遥控风扇
Romeo 板、风扇模块、红外遥控套件
1
5
摇头风扇
Romeo 板、风扇模块、舵机模块
1
6
风扇创意设计 Romeo 板、风扇模块、其他所需器材
2
课题基本信息
课题名称 启动风扇简易模型制作
校本课程 学科/学段
相关领域
Arduino 创意机器人项目开发
节的内容。同学们通过一个单元的学习，已经能实现多种 LED 灯功能。
课堂导入 （模型展示）
这个单元开始我们将学习另一个模块，请在机器人套件中找到风扇模块。 这节课开始我们将玩转风扇，首先我们来学习第 7 课。出示课题《启动 风扇》并且展示本节课的风扇模型，实现功能设计。
学生：仔细观察，复习上节课内容。认真思考，如何实现本节课的
《Arduino 创意机器人》智能风扇校本课程教学设计
Arduino 创意机器人项目是我校于 2018 年开设的一门选修课程，对于师生而言都缺乏 相应的知识储备基础与项目设计能力，因此需要设计相关的系列课程进行教学。在经过相关
知识的学习后，选定智能风扇作为课程的一个主题单元进行设计，针对风扇模型开展多种项
当Biblioteka Baidu示上传成功后，拔掉 USB 数据线，接上锂电池，就可以观察
脱机工作下，风扇启动。
拓展探究 （项目变式）
【拓展思维】 和同学讨论一下，按钮控制风扇时，还有哪些情况？ 学生尝试创作定时风扇。
课堂小结 （思维导图）
通过这节课的学习，同学们掌握了掌握 Romeo 板连接风扇的方法、 学会了启动风扇编程，并能创作定时风扇，非常了不起。希望在 今后的学习中能制作更多智能风扇。
实践探究 （程序设计）
思考：根据第一单元中学过的按钮启动 LED，思考怎样实现按钮启 动风扇。 可请学生演示（供参考） 第二步：从控制模块中将指令拖曳到脚本区，再将输入输出模块中的指
令
拖曳到脚本区。
【编译上传】
实践探究 （调试程序）
程序编写完成，单击
，再单击
。
【提示】在测试时，可以使用锂电池给风扇供电，便于测试。
项目设计，从硬件到程序应该如何设计？
【任务描述】
按下按钮风扇转动，松开按钮风扇停止转动。
【阅读“我要读”】
控制 LED 是将 LED 模块直接连接到数字管脚，那么控制风扇是不是也将
电机直接连接到数字管脚呢？请同学们看一看课文中“我要读”的内容。
【硬件搭建】
从“我要读”中我们了解到管脚直接输出的电流太小，无法带动电机转动，
信息技术学科/高中
授课教师 王 磊
该课程主要涉及传感器技术、物联网、图形化编程等领域，学生通过项目的开
发，掌握相关知识与技术，并能进行创意设计，完成自己的项目开发。
课题教学设计
（一） 教材分析
本节课是《Arduino 创意机器人—智能风扇》系列课程的第一节课。通 过前面的学习，学生对 Arduino 软硬件的基础使用已经有了基本的认识，掌 握了一定的硬件搭建方法和编程方法。但是对直流电机是陌生的。因此，这 节课是在前面学习的基础上，带领学生了解直流电机（风扇），学会启动风 扇，体会机器人更丰富的功能。
新知讲解 （硬件组装）
所以需要专门的电机输出——Romeo 板的 L298 驱动。 请同学们观看微视频，将风扇模块与 Romeo 控制板中的 M2 接线柱连接， 按钮模块接到 9 号数字管脚，如下图所示。
【提示】按钮模块不能接 4、5、6、7 号管脚上。
教师演示操作 第一步：单击 DFRobot 模块将指令拖拽到脚 本区。
案例分析法 展示项目成品，对其中每一个组成部分进行剖析。
小组探究法 分小组进行合作，共同进行项目开发。
自主学习法 教师提供教程，学生自主学习并实现项目开发。
项目驱动法 结合 STEAM 教学法进行项目式开发。
1、EN5 教学课件。
2、程序设计教程。
3、（云桌面）多媒体教室。
教学过程设计
教学活动设计
教师：展示上一节课的 LED 模型，引发同学们的思考。并复习上一
学生的思考，构建项目基本组装框架，形成基本的程序原理图。在小组探讨交流中形成自己
的认知地图。
硬件组装：在观察的基础上，找出相应的硬件设备，进行硬件的组装，观察硬件上面的
各类参数，与构成的认知框架进行同化。
程序设计：根据小组讨论的结果，尝试进行程序设计。在尝试错误以后，由教师统一解
释讲解具体的设计原理，学生再进行相应的程序设计，上传调试。
教学设计反思
1、在课件、素材设计方面，选用 EN5 进行课件制作，应注意多媒体素材的正常播
放，保证设备与软件版本的一致。教程设计应该做到不出现科学问题，逻辑清楚，图文
并茂。
2、在教学环节设计方面，应注重基础项目开发，同时侧重学生的应变能力培养，
能够做到知识的延伸与拓展。 3、学习方法上，引导学生更好的进行小组合作探究，培养学生的自主学习能力与
教室电脑做好应急处理方案。
课题基本信息
课题名称 声控风扇简易模型制作
校本课程 学科/学段
相关领域
Arduino 创意机器人项目开发
信息技术学科/高中
目设计，实现知识的教学与项目的创新设计。
该课程均采取建构主义学习理论作为理论基础，重点在激发学生的思考，让学生主动构
建硬件模型，思考程序原理设计。在形成认知结果情况下，进行项目实践，尝试错误后纠正
原有认知框架，不断修正。
课程设计采用同样的教学框架，具体如下：
课堂导入：采用具体项目模型进行导入，激发学生的学习兴趣，聚焦学生注意力。引发
（二） 教学目标
1、掌握 Romeo 板连接风扇的方法。 2、通过程序编写，制作按钮控制风扇。 3、了解 Arduino 中直流电机的控制。
（三） 教学重难点
（四） 教学方法
（五） 教学资源
教学环节
教学重点
通过 Arduino 使直流电机带动风扇转动
教学难点
Romeo 板的 L298 驱动控制电机的方法
拓展阅读：在项目涉及的基础上，进行创新创意的延伸，引出新的项目设计，让学生小
组探究设计。
项目总结：学生的学习情况与项目知识的梳理。
《Arduino 创意机器人》智能风扇课时安排
序号
课程内容
课程设备列表
课时
1
启动风扇
Romeo 板、按钮模块、风扇模块
1
2
声控风扇
Romeo 板、按钮模块、风扇模块、声音传感器
1
3
换挡风扇
Romeo 板、按钮模块、风扇模块
1
4
遥控风扇
Romeo 板、风扇模块、红外遥控套件
1
5
摇头风扇
Romeo 板、风扇模块、舵机模块
1
6
风扇创意设计 Romeo 板、风扇模块、其他所需器材
2
课题基本信息
课题名称 启动风扇简易模型制作
校本课程 学科/学段
相关领域
Arduino 创意机器人项目开发
节的内容。同学们通过一个单元的学习，已经能实现多种 LED 灯功能。
课堂导入 （模型展示）
这个单元开始我们将学习另一个模块，请在机器人套件中找到风扇模块。 这节课开始我们将玩转风扇，首先我们来学习第 7 课。出示课题《启动 风扇》并且展示本节课的风扇模型，实现功能设计。
学生：仔细观察，复习上节课内容。认真思考，如何实现本节课的
《Arduino 创意机器人》智能风扇校本课程教学设计
Arduino 创意机器人项目是我校于 2018 年开设的一门选修课程，对于师生而言都缺乏 相应的知识储备基础与项目设计能力，因此需要设计相关的系列课程进行教学。在经过相关
知识的学习后，选定智能风扇作为课程的一个主题单元进行设计，针对风扇模型开展多种项
当Biblioteka Baidu示上传成功后，拔掉 USB 数据线，接上锂电池，就可以观察
脱机工作下，风扇启动。
拓展探究 （项目变式）
【拓展思维】 和同学讨论一下，按钮控制风扇时，还有哪些情况？ 学生尝试创作定时风扇。
课堂小结 （思维导图）
通过这节课的学习，同学们掌握了掌握 Romeo 板连接风扇的方法、 学会了启动风扇编程，并能创作定时风扇，非常了不起。希望在 今后的学习中能制作更多智能风扇。
实践探究 （程序设计）
思考：根据第一单元中学过的按钮启动 LED，思考怎样实现按钮启 动风扇。 可请学生演示（供参考） 第二步：从控制模块中将指令拖曳到脚本区，再将输入输出模块中的指
令
拖曳到脚本区。
【编译上传】
实践探究 （调试程序）
程序编写完成，单击
，再单击
。
【提示】在测试时，可以使用锂电池给风扇供电，便于测试。
项目设计，从硬件到程序应该如何设计？
【任务描述】
按下按钮风扇转动，松开按钮风扇停止转动。
【阅读“我要读”】
控制 LED 是将 LED 模块直接连接到数字管脚，那么控制风扇是不是也将
电机直接连接到数字管脚呢？请同学们看一看课文中“我要读”的内容。
【硬件搭建】
从“我要读”中我们了解到管脚直接输出的电流太小，无法带动电机转动，
信息技术学科/高中
授课教师 王 磊
该课程主要涉及传感器技术、物联网、图形化编程等领域，学生通过项目的开
发，掌握相关知识与技术，并能进行创意设计，完成自己的项目开发。
课题教学设计
（一） 教材分析
本节课是《Arduino 创意机器人—智能风扇》系列课程的第一节课。通 过前面的学习，学生对 Arduino 软硬件的基础使用已经有了基本的认识，掌 握了一定的硬件搭建方法和编程方法。但是对直流电机是陌生的。因此，这 节课是在前面学习的基础上，带领学生了解直流电机（风扇），学会启动风 扇，体会机器人更丰富的功能。
新知讲解 （硬件组装）
所以需要专门的电机输出——Romeo 板的 L298 驱动。 请同学们观看微视频，将风扇模块与 Romeo 控制板中的 M2 接线柱连接， 按钮模块接到 9 号数字管脚，如下图所示。
【提示】按钮模块不能接 4、5、6、7 号管脚上。
教师演示操作 第一步：单击 DFRobot 模块将指令拖拽到脚 本区。
案例分析法 展示项目成品，对其中每一个组成部分进行剖析。
小组探究法 分小组进行合作，共同进行项目开发。
自主学习法 教师提供教程，学生自主学习并实现项目开发。
项目驱动法 结合 STEAM 教学法进行项目式开发。
1、EN5 教学课件。
2、程序设计教程。
3、（云桌面）多媒体教室。
教学过程设计
教学活动设计
教师：展示上一节课的 LED 模型，引发同学们的思考。并复习上一
学生的思考，构建项目基本组装框架，形成基本的程序原理图。在小组探讨交流中形成自己
的认知地图。
硬件组装：在观察的基础上，找出相应的硬件设备，进行硬件的组装，观察硬件上面的
各类参数，与构成的认知框架进行同化。
程序设计：根据小组讨论的结果，尝试进行程序设计。在尝试错误以后，由教师统一解
释讲解具体的设计原理，学生再进行相应的程序设计，上传调试。
教学设计反思
1、在课件、素材设计方面，选用 EN5 进行课件制作，应注意多媒体素材的正常播
放，保证设备与软件版本的一致。教程设计应该做到不出现科学问题，逻辑清楚，图文
并茂。
2、在教学环节设计方面，应注重基础项目开发，同时侧重学生的应变能力培养，
能够做到知识的延伸与拓展。 3、学习方法上，引导学生更好的进行小组合作探究，培养学生的自主学习能力与