基于Arduino的中小学生编程课程开发与项目设计
Arudino课程设计
Arudino课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握Arduino的基本组成、功能及其工作原理；2. 培养学生运用Arduino进行简单的电路设计和编程能力；3. 使学生了解Arduino在生活中的应用及其与其他电子元件的配合。
技能目标：1. 学会使用Arduino编程软件进行程序编写、上传和调试；2. 能够运用Arduino设计并制作简单的电子作品；3. 培养学生团队协作、问题解决和创新能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对Arduino编程和电子制作的兴趣，激发学生探究精神；2. 引导学生关注科技发展，认识到Arduino在现代科技领域的重要地位；3. 培养学生环保意识，教育学生珍惜资源，遵循可持续发展原则。
课程性质：本课程以实践操作为主，结合理论知识，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：六年级学生具备一定的逻辑思维能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇，但注意力集中时间较短。
教学要求：结合学生特点，采用任务驱动、分组合作的教学方法，确保学生在实践中掌握知识，提高技能。
同时，注重培养学生的情感态度价值观，使学生在学习过程中形成正确的价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. Arduino基础知识：介绍Arduino的起源、发展及其基本组成，包括微控制器、输入输出接口、电源模块等。
教材章节：第一章 Arduino入门内容列举：Arduino发展历程、硬件组成、编程环境安装与使用。
2. Arduino编程基础：学习Arduino编程语言，掌握基本语法、函数和编程技巧。
教材章节：第二章 Arduino编程基础内容列举：变量、数据类型、运算符、控制结构、函数、库函数。
3. 电路设计与制作：学习如何使用Arduino进行电路设计与制作，包括传感器、执行器等电子元件的运用。
教材章节：第三章 电路设计与制作内容列举：电路原理图、电路搭建、传感器与执行器的应用。
基于Arduino的小学创客教育应用与实践探究
基于Arduino的小学创客教育应用与实践探究【摘要】小学创客教育在培养学生的创造力、动手能力和解决问题的能力方面具有重要意义。
本文介绍了Arduino在小学创客教育中的应用，包括Arduino硬件介绍、教学设计、编程学习方法以及实际应用案例。
结合未来发展趋势，探讨了Arduino为小学创客教育带来的影响和其价值。
通过本文的研究，可以看到基于Arduino的小学创客教育为学生提供了丰富的学习和实践机会，激发了学生的创造力和想象力，促进了其综合素质的提升。
Arduino为小学创客教育提供了新的启示，将创客教育理念融入学校教育中，有助于培养学生具备未来社会所需的创新精神和实践能力。
【关键词】小学创客教育、Arduino、硬件介绍、教学设计、编程学习、实际应用、发展趋势、影响、教育价值、启示1. 引言1.1 小学创客教育的意义小学创客教育是培养学生创新意识和实践能力的重要途径。
通过创客教育，小学生可以学习如何动手实践，应用科学知识解决问题，培养解决实际问题的能力。
小学创客教育还可以激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力和团队合作能力。
在当今信息化时代，创客教育可以帮助小学生更好地适应未来社会的发展需求，培养他们具有创新精神和实践能力的综合素质。
小学创客教育的核心理念是“做中学、学中做”，通过实践动手的方式培养学生的思维能力和创造力。
创客教育可以让学生从被动的知识接受者变为主动的知识创造者，激发他们的创新潜能和探索精神。
小学创客教育不仅是教育教学改革的需要，也是推动学校教育与社会需求对接的重要举措。
通过创客教育，可以培养出更多具有创新意识和实践能力的优秀人才，推动社会发展和科技进步。
1.2 Arduino在小学创客教育中的应用Arduino在小学创客教育中的应用可以说是非常广泛和丰富的。
Arduino是一款开源硬件平台，具有易学易用的特点，非常适合小学生进行创客教育。
通过Arduino，小学生可以学习如何使用传感器、执行器等各种模块进行电子原理和编程的学习。
ardunio简单课程设计
ardunio简单课程设计一、教学目标本课程旨在通过Arduino的基本概念和应用，让学生掌握电子编程的基础知识，提高他们的问题解决能力和创新思维。
在学习过程中，学生将学习Arduino的基本组成、编程语言以及如何使用Arduino进行电子项目的制作。
1.了解Arduino的历史和发展。
2.掌握Arduino的基本组成和原理。
3.学习Arduino编程语言的基本语法。
4.能够独立安装和配置Arduino开发环境。
5.能够编写简单的Arduino程序，实现基本的输入输出功能。
6.能够利用Arduino进行简单的电子项目制作。
情感态度价值观目标：1.培养学生对电子编程和创新的兴趣。
2.培养学生团队合作和自主学习的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括Arduino的基本组成、编程语言以及项目制作。
1.Arduino的基本组成：介绍Arduino板子的硬件组成，如处理器、输入输出接口等。
2.Arduino编程语言：学习Arduino编程语言的基本语法，如变量、循环、条件语句等。
3.Arduino项目制作：通过实际操作，学习如何利用Arduino完成一个简单的电子项目，如LED灯控制、温湿度传感器等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过讲解Arduino的基本概念和编程语言，使学生掌握基础知识。
2.讨论法：通过分组讨论，培养学生的团队合作能力和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析具体的Arduino项目案例，使学生了解Arduino在实际应用中的作用。
4.实验法：通过动手实验，让学生亲手操作Arduino，提高他们的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的Arduino教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的Arduino参考书籍，拓展学生的知识面。
基于项目学习的初中Arduino机器人教学设计与实施研究
基于项目学习的初中Arduino机器人教学设计与实施研究基于项目学习的初中Arduino机器人教学设计与实施研究近年来，随着信息技术的发展和应用的普及，教育领域也出现了许多新的教学模式和方法。
在科技教育中，机器人教育逐渐兴起，并受到了广大教师和学生的高度关注。
为了提高初中学生的创新思维能力和动手能力，本文以Arduino机器人为研究载体，通过项目学习的方式进行教学设计与实施研究。
项目学习作为一种新的教学模式，强调学生在实际项目中的实践能力和解决问题的能力。
通过参与项目的设计、制作和调试，学生能够掌握相关知识和技能，并培养创新精神和团队合作能力。
在Arduino机器人教学中，我们可以利用项目学习的方法，提供给学生一个综合性的学习平台，让他们在实践中探索和学习。
首先，我们需要在教学设计中明确项目的目标和任务。
例如，设计一个Arduino机器人，能够自动巡线，避障并按照指令执行特定动作。
这个目标能够激发学生的学习兴趣，并在项目中获得实际动手操作的机会。
接着，我们可以通过讲解相关的理论知识，如电子电路原理、传感器的使用原理等，帮助学生建立起所需的基础知识。
然后，我们引导学生分析机器人的功能要求，设计电路连接图，并选择适当的电子元件和传感器。
在制作过程中，学生可以学习焊接技巧、电路调试和编程知识。
在实施阶段，我们可以将学生分成小组，每个小组负责一部分的任务，并进行实际操作。
例如，一个小组负责焊接电路板，另一个小组负责编写控制程序。
在实践中，学生们互相合作，相互学习和分享经验，形成良好的团队合作精神。
值得注意的是，教师在项目实施过程中要发挥辅导和指导的作用，及时解答学生们的问题，并帮助他们解决困难。
通过项目学习，学生们能够在实际操作中提高自己的动手能力和创新能力。
在Arduino机器人教学中，学生们需要面对各种问题和挑战，例如电路连接问题、编程错误等。
通过解决这些问题，他们能够培养自己的问题解决能力，并提高自己的创新思维能力。
初中arduino教案
初中arduino教案一、教学目标1. 让学生了解Arduino的基本概念，认识Arduino板子和组件。
2. 培养学生运用编程思维解决问题的能力。
3. 引导学生动手实践，培养学生的创新精神和团队合作意识。
二、教学内容1. Arduino简介：介绍Arduino的发展历程、特点和应用领域。
2. Arduino硬件：认识Arduino板子、了解常用的传感器和组件。
3. Arduino编程：学习Arduino编程语言，掌握基本语法和函数。
4. 项目实践：完成一个简单的Arduino项目，如温度计、LED灯控等。
三、教学过程1. 导入：通过展示一些有趣的Arduino项目，引发学生对Arduino的兴趣。
2. 讲解：介绍Arduino的基本概念、硬件和编程语言。
3. 演示：教师演示如何搭建一个简单的Arduino项目。
4. 实践：学生分组动手实践，完成一个简单的Arduino项目。
5. 总结：讲解项目原理，引导学生总结所学知识。
四、教学方法1. 讲授法：讲解Arduino的基本概念、编程语法等。
2. 示范法：教师演示项目搭建和编程过程。
3. 实践法：学生动手实践，培养实际操作能力。
4. 小组合作：学生分组完成项目，培养团队合作意识。
五、教学评价1. 学生能熟练地介绍Arduino的基本概念和应用领域。
2. 学生能掌握Arduino编程语言的基本语法和函数。
3. 学生能独立完成一个简单的Arduino项目。
4. 学生具备一定的创新精神和团队合作意识。
六、教学资源1. Arduino板子、传感器和组件。
2. 编程软件（如Arduino IDE）。
3. 项目案例和教学素材。
七、教学建议1. 注重理论与实践相结合，让学生在动手实践中掌握Arduino知识。
2. 鼓励学生创新，引导学生尝试不同项目，提高学生的动手能力和创造力。
3. 培养学生的团队合作精神，分组完成项目。
4. 教师应不断学习Arduino新技术，更新教学内容，提高自身教学水平。
少儿编程arduino课程体系
少儿编程arduino课程体系少儿编程Arduino课程体系随着科技的不断发展，编程已经成为了一项重要的技能。
在这个信息时代，学习编程可以帮助孩子们培养逻辑思维、创造力和解决问题的能力。
而Arduino作为一种开源的硬件平台，可以与各种传感器、执行器和其他设备进行交互，是少儿编程的理想选择。
下面我们将介绍一套完整的Arduino课程体系，帮助孩子们逐步掌握编程和电子技术。
第一阶段：入门基础在Arduino课程的入门阶段，孩子们将学习基本的电子知识和编程概念。
他们将了解Arduino的基本结构和工作原理，学会使用Arduino IDE（集成开发环境）进行编程。
通过简单的实验，他们将学会控制LED灯的亮灭、蜂鸣器的发声以及读取按钮的状态。
这一阶段的目标是让孩子们熟悉Arduino的基本操作和编程语言。
第二阶段：传感器应用在第二阶段的课程中，孩子们将学习如何使用各种传感器与Arduino进行交互。
他们将学习使用温度传感器测量环境温度，光敏传感器检测光线强度，声音传感器感知声音的大小等。
通过这些实验，孩子们将学会如何读取传感器数据，并根据数据的变化做出相应的反应。
这一阶段的目标是让孩子们理解传感器的原理和应用，并能够将传感器与Arduino进行有效的连接和编程。
第三阶段：执行器控制在第三阶段的课程中，孩子们将学习如何控制各种执行器，如电机、舵机和继电器。
他们将学会通过编程控制电机的转动方向和速度，控制舵机的角度，以及控制继电器的开关状态。
通过这些实验，孩子们将学会如何使用Arduino控制外部设备的运动和操作。
这一阶段的目标是让孩子们理解执行器的原理和应用，并能够有效地控制执行器的运动。
第四阶段：项目实践在第四阶段的课程中，孩子们将通过完成一系列项目来应用他们所学到的知识。
这些项目可以是简单的闹钟系统、智能家居控制系统，也可以是更复杂的遥控小车、智能机器人等。
通过项目实践，孩子们将学会如何将各种传感器、执行器和其他模块组合起来，实现具体的功能。
基于Arduino的小学创客教育应用与实践探究
基于Arduino的小学创客教育应用与实践探究一、小学创客教育的重要性小学阶段是孩子认识世界、学习知识的关键时期，而创客教育则是一种培养孩子动手能力、创造力和团队合作精神的教育模式。
在小学创客教育中引入Arduino，不仅可以帮助孩子掌握基础的编程和电子知识，还可以培养孩子的动手能力和创造力，激发他们对科学和技术的兴趣，为未来的发展打下良好的基础。
1. 基础电子知识的学习Arduino是一款开源的硬件平台，它的设计初衷是为了方便非专业的人群学习和使用电子技术。
在小学创客教育中，可以利用Arduino帮助学生学习基础的电子知识，例如电路原理、元件的使用等。
通过实际操控硬件，学生可以更直观地理解电子知识，并培养对科技的兴趣。
2. 编程能力的培养Arduino的编程语言是基于C/C++的，对于小学生来说可能有一定的难度，但是通过简化和结构化的教学，学生也能够轻松上手。
通过编写简单的程序，控制LED灯、马达等硬件，学生不仅可以掌握基础的编程技能，还能够培养逻辑思维和解决问题的能力。
3. 创客实践项目基于Arduino的小学创客教育中，可以设计一些实践项目，如小型智能车、温湿度监测器等。
学生不仅可以亲手制作这些项目，还能够通过调试和优化的过程，巩固所学的知识，提高动手能力和解决问题的能力。
1. 教育模式的设计在小学创客教育中，教育者需要设计合理的教育模式，引导学生学习和实践。
可以采用由浅入深的方式，先从简单的电路搭建和编程开始，逐渐引入更复杂的项目，让学生在实践中掌握知识。
2. 实践环境的搭建为了让学生有良好的实践环境，学校或者教育机构可以搭建Arduino实验室，配备必要的硬件设备和编程软件，让学生能够在实验室中进行实践操作。
3. 教育资源的整合除了实验室设备，还需要整合相关的教育资源，如教材、教学视频等，帮助学生更好地学习和实践。
1. 培养动手能力和创造力通过基于Arduino的小学创客教育，可以培养学生的动手能力和创造力，让他们在实践中掌握知识，学会解决问题。
arduino简单课程设计
arduino简单课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解Arduino的基本概念，掌握其编程语言及基本电路原理。
2. 使学生掌握Arduino的输入/输出功能，能够读取传感器数据并控制外部设备。
3. 引导学生了解Arduino在实际应用中的基本原理，如智能家居、物联网等。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成Arduino的基本电路连接。
2. 培养学生编程思维，使其能够编写简单的Arduino程序，实现特定功能。
3. 提高学生的创新意识和问题解决能力，使其能够运用Arduino技术解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对Arduino及电子制作的兴趣，培养其探究精神。
2. 培养学生团队协作意识，使其在合作中共同解决问题，提高沟通能力。
3. 引导学生关注科技发展，认识到Arduino技术在现实生活中的重要性，树立正确的价值观。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够独立完成Arduino的基本电路连接，并掌握相关元件的功能。
2. 学生能够编写简单的Arduino程序，实现灯光控制、温度检测等功能。
3. 学生能够运用Arduino技术设计并制作一个简单的创意作品，如智能家居控制系统。
4. 学生在课程学习中，能够主动参与讨论、分享心得，提高团队协作能力。
二、教学内容本课程教学内容围绕Arduino基础知识、实践操作和创意应用三个方面展开。
1. Arduino基础知识：- Arduino硬件平台介绍：了解Arduino各种型号及其特点。
- 基本编程语法：掌握变量、数据类型、运算符、控制结构等。
- 数字和模拟输入/输出：学习如何使用Arduino的GPIO口进行数据读取和控制。
2. 实践操作：- 传感器应用：学习使用常见传感器，如温度传感器、光敏传感器等。
- 电路设计：掌握基本电路原理，学习绘制原理图和搭建电路。
- 编程实践：编写程序实现传感器数据读取、LED控制等基本功能。
少儿编程arduino课程体系
少儿编程arduino课程体系少儿编程Arduino课程体系随着科技的飞速发展，编程已经成为当今世界不可或缺的一项重要技能。
而对于孩子们来说，学习编程不仅可以培养他们的逻辑思维和解决问题的能力，还可以开拓他们的创造力和想象力。
因此，少儿编程课程越来越受到家长和学校的重视。
Arduino作为一款简单易用的开源电子原型平台，已经成为少儿编程的热门选择。
本文将介绍少儿编程Arduino课程体系的内容和学习路径，帮助家长和孩子更好地了解并选择适合的课程。
第一阶段：入门篇在少儿编程Arduino课程的入门篇中，孩子们将学习到Arduino 的基本知识和编程基础。
首先，他们将了解Arduino的基本结构和工作原理，学习如何正确连接电路和传感器。
然后，他们将学习编写简单的Arduino程序，实现LED灯的控制和亮度调节。
通过这个阶段的学习，孩子们将掌握Arduino的基本操作和编程思维，为后续的学习打下坚实的基础。
第二阶段：进阶篇在少儿编程Arduino课程的进阶篇中，孩子们将深入学习Arduino 的高级功能和应用。
首先，他们将学习如何使用Arduino控制舵机和电机，实现小车的移动和转向。
然后，他们将学习如何使用Arduino与各种传感器进行交互，例如温度传感器、光线传感器和声音传感器等。
通过这个阶段的学习，孩子们将进一步提升他们的编程能力和创造力，可以设计并实现更复杂的电子项目。
第三阶段：创新篇在少儿编程Arduino课程的创新篇中，孩子们将有机会发挥他们的创造力，设计并实现属于自己的电子项目。
在这个阶段，他们将学习如何进行电路设计和程序开发，从而将自己的创意变成现实。
例如，他们可以设计一个智能家居系统，实现远程控制家电设备；或者设计一个智能车辆，实现自动避障和巡线等功能。
通过这个阶段的学习，孩子们将培养他们的创造力和解决问题的能力，为将来的科技创新奠定基础。
总结少儿编程Arduino课程体系分为入门篇、进阶篇和创新篇三个阶段。
基于Arduino的小学创客教育项目式学习设计
基于Arduino的小学创客教育项目式学习设计基于Arduino的小学创客教育项目式学习设计随着科技的快速发展，创客教育逐渐成为现代教育中的重要组成部分。
创客教育通过培养孩子们的创造力、创新思维和实践能力，帮助他们更好地应对未来的挑战。
而基于Arduino的小学创客教育项目式学习设计，不仅有助于提高孩子们的动手实践能力，还能培养他们的科学思维和问题解决能力。
在小学创客教育项目式学习中，Arduino是一种十分有用的工具。
Arduino是一款基于开放源代码的硬件平台，它可以通过编程控制各种电子组件，实现各种功能，如控制灯光、驱动电机等。
Arduino具有开放性和易用性，非常适合初学者进行创客教育。
同时，Arduino的库函数也非常丰富，可以满足不同级别学生的需求。
在基于Arduino的小学创客教育项目式学习中，可以设计一系列的项目来引导学生学习。
比如，可以设计一个智能小车项目，通过Arduino控制小车的行驶和避障，让学生了解电机、传感器等基本电子组件的原理和使用方法。
学生可以通过自主设计控制小车行驶的程序，提高他们的编程能力和创造力。
此外，还可以设计一个LED灯项目，让学生学习如何通过Arduino控制灯光的亮灭、颜色等，培养他们对电路和电子元件之间关系的理解。
基于Arduino的小学创客教育项目式学习不仅可以提高学生的实践能力，还可以培养他们的科学思维和问题解决能力。
在项目的实施中，学生需要思考如何将理论知识应用于实践，解决问题的过程中，也会频繁遇到各种问题和困难，需要通过实践来解决。
这些过程能够锻炼学生的逻辑思维和问题解决能力，培养他们的创新意识。
基于Arduino的小学创客教育项目式学习还可以提升学生的团队合作能力。
在项目中，学生可以组成小组，共同合作完成项目的设计、实施和展示。
他们需要相互协作、分工合作，推动项目的进展。
通过团队合作的过程，学生可以学会倾听、理解他人的观点，增加沟通和协作的能力，培养团队合作的精神。
基于 Arduino 的创客教育课程在小学校本课程中的探索与实
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Arduino 的创客教育课程。
硬件选择：开源硬件ArduinoArduino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。
软件选择：Mblcok笔者课堂上使用的Scratch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。
关于arduino的课程设计
关于arduino的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握Arduino的基本组成、功能及编程环境的使用；2. 培养学生运用Arduino进行简单电路设计和控制的能力；3. 使学生了解Arduino在现实生活中的应用，拓宽知识视野。
技能目标：1. 学会使用Arduino进行基本的输入输出控制，如LED灯、蜂鸣器等；2. 能够编写简单的Arduino程序，实现电路的自动化控制；3. 培养学生动手实践、解决问题的能力，激发创新思维。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对Arduino编程的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队协作精神，学会互相帮助、共同解决问题；3. 培养学生关注科技发展，认识到科技创新对生活的影响。
课程性质：本课程为实践性课程，注重培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点：六年级学生具备一定的计算机操作基础，对新鲜事物充满好奇心，善于动手实践。
教学要求：结合学生特点，以实践为主，注重引导学生主动探究，培养学生解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. Arduino基础知识：介绍Arduino的起源、发展及应用领域；讲解Arduino UNO板的基本组成、功能及接口定义。
相关教材章节：第一章 Arduino简介2. Arduino编程环境：学习Arduino IDE的下载、安装及使用；熟悉Arduino 编程的基本语法和编程技巧。
相关教材章节：第二章 Arduino编程环境及语法3. 基本输入输出控制：学习如何使用Arduino控制LED灯、蜂鸣器等元器件；掌握数字和模拟输入输出功能。
相关教材章节：第三章 输入输出控制4. 传感器应用：了解常见传感器的原理及使用方法；学会使用传感器进行数据采集，并通过Arduino实现数据展示。
相关教材章节：第四章 传感器及其应用5. 综合实践项目：设计并实现一个基于Arduino的自动化控制系统，如智能家居、机器人等。
基于开源硬件Arduino的小学机器人微型课程内容设计
的学 习兴 趣 ，开放性 的制 作任 务培养 学生 的创 新精 神 。
表１
Ａ ｄｉ 小学机器人微型课程 内容设计 ｒｕ ｏ ｎ
模 块 模 块 一 ：基 础 知 识 内容 第 ｌ 《 趣 的机 器 人 》 课 有 第２ 《 通 机 器 人 大 脑 》 课 连 第３ 《 课 交通 灯 机 器 人 》 第４ 《 器 人 台灯 》 课 机 第５ 《 课 升旗机器人》 第６ 《 课 音乐机器人 》
二、Ａ ｄ ｉｏ ￣ ｒｕ ｄ 学机 器人微 型课程设计理念 ｎ
１以微 型课程 为课 程开 发方 式 ． 依 照我 国三 级 课 程 管 理 体 系 ，机 器 人 课 程 可 以利
探 寻一 种开 放 的机 器人 硬件 并设 计 出适应 学 生学 习 特 点 的机器 人课 程成 为机 器人 教育 普及 的突 破 口。
２ １１ ０第５ 期 总 第期 １ ４ ２ ８ 年
三 、Ａ ｄ ｉｏ ＇ ｒｕｎ ｄ， 学机器人微型课程 目标设计
课 程教 学 目标 主要是 在知 识与 技能 、过程 与方 法 、
第３ 《 课 交通 灯 机器 人 》 。初 步 认识 Ｌ Ｄ 电 阻 ， Ｅ 和
学 会连 接 Ｌ Ｄ￣ Ａｒｕｎ 主控 板 的数 字 端 口，会 使用 循 Ｅ ｌ ｄ ｉｏ Ｊ
过 自制 硬件 的方 法进 一步 降低 机器 人造 价 ， 同时还锻 炼 了动手 能力 。
方 面 ，机 器人 硬 件设 备无 统 一标 准 ，各 品牌机 器人 设 备 之 间无法 兼容 ，而且 价格 高 昂 。此外 ，机 器人 厂 商 出于
对 技 术 的保护 不 公开 机器 人 设备 的技术 细 节 ，学 生只 能 在 厂 商提 供 的若干 种 功 能模块 中进行 学 习， 不利于 创 新 能力 的培养 。
“小学Arduino创意机器人”课程纲要
“小学A r d u i n o创意机器人”课程纲要“小学Arduino创意机器人”课程是一门交叉了多门学科的综合性课程，涉及到许多基础学科，包括数学、物理、计算机、化学、生物、多媒体等，学生在运用Arduino平台进行创造开发的时候，把学习到的零碎知识与机械工程转变成一个探究世界相互联系的不同侧面过程，它要求学生人为地对多门学科知识进行综合创造，这一实践过程使得学生在杂乱无章的学习情境中获得设计能力、合作能力、问题解决能力和实践创新能力的提升，也使得孩子们的学习变得生动有趣。
“小学Arduino创意机器人”基于学科理论，立足于实际生活，通过技术思想以及Arduino平台的运用解决现实生活中的实际问题，为学生细心生活、发挥创造性提供了宽广的舞台。
一、课程目标体系“小学Arduino创意机器人”课程的总目标是提高小学生的创新能力、综合设计能力和动手实践能力，进而培养和提升学生的STEM素养，强调学生在直接经验和亲身经历的基础上，通过观察、思考、设计、制作、试验等活动获得丰富的学习体验，在生活中发现问题，在实践中解决问题，在活动中获得知识。
根据三维目标的划分，将课程目标细分如下：1．知识与技能初步了解机器人的基本结构，了解机器人在社会生活中的应用；完成简单的机器人设计、硬件装配、程序编写、功能调试等任务；通过在掌握有关机器人的知识和技能的基础上，积极创意解决更多实际问题，在过程中培养创新精神，提高实践能力。
2．过程与方法在教师指导下，通过模仿及积极的创意，能够完成简单的机器硬件装配、程序编写、简单调试等任务，使机器人能够解决简单的问题。
3．情感态度与价值观感受机器人技术的重要性以及Arduino平台的便捷性，培养对Arduino机器人课程学习的兴趣以及动手解决实际生活问题的兴趣，提高问题意识和编程思维以及STEM素养，促进全面而有个性的发展。
二、课程内容结构在小学阶段，机器人可以与信息技术课程进行整合，也可以作为信息技术课的拓展课程，以Arduino为平台的机器人课程教学需要搭建硬件、检测与控制电路，然后编写程序，就可以控制机器人的各种动作和行为。
基于项目的中小学创客课程开发与实施——以Arduino3D打印创客课程为例
30 中国教育信息化 辕 2019.04
创新探索
创新能力的培养遥 创客课程并非仅仅为了传授技术应用 能力袁而是以新技术为依托袁以开发新产品为目的袁在开 发过程中整合跨学科知识的创造性课程遥创客教育融合了 项目教学法尧做中学等教学思想袁在这些思想的指导下袁以 培养创新能力为目标袁 进行符合要求的教学模式开发袁是 推行课程实施的重要措施遥 目前袁国内中小学创客教学模 式的研究要么停留在理论研究层面袁要么是一线教师进行 简单的经验总结袁缺少成熟的创客教学模式成果遥
当前很多中小学将已经开展的 Scratch 编程尧 智能 机器人尧开源软硬件尧3D 打印等课程作为创客课程直接 使用袁实施过程中只是资源项目的移植而已袁并没有对 课程进行真正的设计遥 真正的创客课程设计应该依托原 创项目而将以上技术作为工具融合来激发创意袁这需要 构建多学科内容整合的课程体系遥
渊4冤创客课程教学评价手段单一化 创客课程教学评价往往以学生作品的价值作为唯 一评价标准袁一个学校创客教育开展的结果多以在创客 比赛中获得的成绩作为评判标准遥 真正的教学评价除了 评价结果以外袁 更需要对创客课程的各个实施过程进行 多元化的评价遥 评价应涵盖学生在作品开发的整个周期 表现袁评价指标应关注学生能力的获得和素质的养成遥
章通过分析创客课程开发中存在的问题袁 结合近年来创客课程开发的理论研究与实践经验袁 以 Ar鄄
duino+3D 打印创客课程设计为例袁对创客课程的开发进行探索遥
关键词：创客教育曰创客课程曰创客教学方法曰课程设计
中图分类号：G420
文献标志码：B
文章编号：1673-8454渊2019冤04-0030-04
三、基于项目的创客教育课程开发模式
创客活动强调在实践中学习袁在动手创造过程中构 筑知识袁这一点也是建构主义学习理论的体现袁也体现了 创客文化奠基人西蒙窑帕佩特提出的建造主义学习理论 教育思想遥 西蒙窑帕佩特认为创客教育研究的重点不是如
基于Arduino的小学创客教育应用与实践探究
基于Arduino的小学创客教育应用与实践探究一、Arduino在创客教育中的应用Arduino是一种开源电子原型平台，由一块简单的硬件和一个基于Java的开发环境组成，可以用来制作交互式的项目。
它的开放性和灵活性及使用简单的C语言编程，使得Arduino成为了创客教育中的利器。
在小学创客教育中，可以利用Arduino平台进行电子制作、编程等活动，培养学生的动手能力和创造力，提高他们的科技水平和解决问题的能力。
基于Arduino的小学创客教育可以进行很多有趣的实践探究。
利用Arduino可以制作小型的智能小车、温湿度传感器、LED灯组等项目。
学生可以通过学习Arduino的编程语言和电子原理，了解电子科技的工作原理，同时动手制作自己的作品。
这样不仅可以增强学生的动手能力，还能激发他们的创造力和想象力，培养他们对科技的兴趣和热爱。
基于Arduino的小学创客教育还可以结合科学知识和艺术设计，开展跨学科的综合教学。
学生可以利用Arduino编程制作一个智能太阳能灯，并通过实际的搭建和调试，了解太阳能的原理、电路的搭建和控制等知识。
他们还可以设计外观和功能，将科学知识和艺术设计相结合，实现科技作品的创造性表达。
这样既能培养学生的科学思维，又能开发他们的艺术潜能，促进综合素质的全面发展。
基于Arduino的小学创客教育实践探究可以分为初级、中级和高级三个阶段，分别针对不同年龄段的学生进行综合教学。
初级阶段，主要面向小学低年级的学生。
在这个阶段，可以利用Arduino的简单项目来培养学生的兴趣和动手能力。
可以让学生制作一个闪烁的LED灯，通过简单的编程控制灯光的亮暗，让他们了解电子元件的基本使用和控制原理。
还可以引导学生观察和实验，了解光的传播和颜色的原理，培养他们的实验动手能力和实践探究精神。
小学创客教育基于Arduino的应用具有广阔的推广与发展前景。
基于Arduino的创客教育可以培养学生的动手能力和创造力，提高他们的科技水平和解决问题的能力，促进学生全面发展。
《基于开源硬件Arduino的创客项目设计与教学实施》课程大纲
基于开源硬件Arduino的创客项目设计与教学实施课程导学【课程介绍】：以Arduino电子开发平台为主流代表的开源硬件项目开发设计和开源分享，是创客运动的核心特征之一，创客走进教育领域进入中小学，培养中小学生懂得利用开源硬件进行项目开发设计的创新制造意识和能力，开源硬件Arduino是优选；同时，粤教版全国高中技术教材选择性必修4《开源硬件项目设计》也是选用了Arduino平台，因而学习本课程有利于了解和知道开源硬件的知识和技能，以及理解基于开源硬件的创客项目的设计和创客教学实施。
本课程分五章，共三大部分，第一至第三章为第一大部分，通过介绍开源硬件与创客运动引入Arduino 开源硬件电子开发平台，介绍Arduino硬件搭建及其开发环境的使用，并通过基于真实情境的有代表性的实例项目实验开发，介绍开源硬件项目开发的流程和技术方法；第二大部分是第四章，介绍基于项目学习的创客项目设计和教学实施方法；第三大部分是第五章，介绍开源硬件项目的开源的含义，介绍开源和知识版权的区分与关联。
【总学时】：20学时【学习目标】：1.掌握数字化学习与创新技术的能力：以世界主流Arduino开源硬件电子平台为开发环境和工具，认识开源硬件、常用电子元器件的使用；学习利用Arduino开源硬件电子开发平台进行创客项目开发的电路搭建技术和程序设计；通过基于STEAM理念的若干有代表性的项目案例，认识电子模块使用的场景和功能实现的技术；掌握基于Arduino开源硬件电子平台进行创客项目设计、制作的流程和方法，并形成利用开源硬件电子开发平台进行创客项目设计与创新的意识，从而提升创新技术能力。
2.形成和拓宽计算思维：形成能利用开源设计工具、编程语言实现外部数据的输入、处理，利用输出数据驱动执行装置的计算思维；体验和认识从生活场景到产品设计、从设计方案到方案成本实现控制、从实验作品到市场产品的计算思维。
3.掌握基于项目学习的教学设计、实施和评价方法：知道基于项目学习进行创客教学设计；知道创客教。
ardunio课程设计
ardunio课程设计一、教学目标本课程旨在通过Arduino的学习，让学生掌握基础的电子编程知识，培养学生的创新思维和动手能力。
知识目标上，要求学生理解并掌握Arduino的基本概念、编程语言和硬件连接；技能目标上，要求学生能够独立完成Arduino项目的搭建和编程，具备解决实际问题的能力；情感态度价值观目标上，培养学生的团队协作意识，激发学生对科学探索的热情。
二、教学内容根据课程目标，我们将教学内容分为五个部分。
第一部分，Arduino基础知识，包括Arduino的历史、特点和基本组成；第二部分，Arduino编程语言，包括基本语法、函数和库的使用；第三部分，Arduino硬件连接，包括各种传感器和执行器的连接和使用；第四部分，Arduino项目实践，包括项目的设计、搭建和编程；第五部分，Arduino应用领域，介绍Arduino在生活中的应用和案例。
三、教学方法为了达到课程目标，我们将采用多种教学方法。
首先是讲授法，通过讲解Arduino的基本概念和知识，让学生掌握基础理论；其次是讨论法，通过小组讨论，让学生在实践中发现问题、解决问题；再次是案例分析法，通过分析实际案例，让学生了解Arduino的应用场景；最后是实验法，通过动手实践，让学生巩固所学知识，提高创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备丰富的教学资源。
教材方面，选择权威、实用的Arduino教材；参考书方面，推荐学生阅读一些经典的Arduino编程指南和项目案例；多媒体资料方面，收集一些关于Arduino的讲座、教学视频等；实验设备方面，为学生提供Arduino开发板、传感器、执行器等实验器材，确保学生能够独立完成项目实践。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，每个部分分别占总分的30%、30%和40%。
平时表现主要考察学生的出勤、课堂参与度和团队协作能力；作业分为编程练习和项目报告，要求学生在规定时间内完成，以检验学生对知识的掌握和运用能力；考试为闭卷考试，内容包括基础知识、编程能力和项目实践，以检验学生的综合运用能力。
基于Arduino平台的小学高年级教学设计研究——以“超声波测距仪”为例
基于Arduino平台的小学高年级教学设计研究——以“超声波测距仪”为例摘要]：21世纪是一个倡导核心素养的时代。
信息技术课堂的传统教学课程只限于知识的讲解，而忽视了学生综合能力的培养。
本研究主要是以提高小学高年级学生的综合能力为研究目标，在小学阶段建立基于Arduino平台的创客课程，对挖掘小学生的创造性思维和实践能力具有重要的核心价值。
通过对研究过程中搜集的文献和书籍进行整理分析，以“超声波测距仪”为例，探讨了基于 Arduino平台的教学设计研究。
关键词：Arduino；小学高年级；教学设计绪论引言“开源”最早出现在20世纪90年代，是开放源代码的简称。
1998 年 2 月，由Bruce Perens 和 Eric S.Raymond 成立的开放源代码促进会（Open Source Initiative，缩写：OSI）积极与Netscape合作，促进了Netscape产品源代码的开放历程，并逐渐定义了开源软件的概念，明确了开源软件必须分发许可证[]以确保用户的阅读权，再分配过程以及后续更改的结果。
随着开源软件的演变及快速发展、流行，深受人们的青睐，并逐渐在教育区域里受到关注，由此“开源”概念逐步从商业领域运用到教育领域。
研究背景从2016年开始，全国中小学电脑制作活动首次明确了“创客项目”的评比，并明确要求必须作品是开源软硬件作品。
Arduino的诞生无疑就是一个里程碑。
通过Arduino平台的创客教育的多元化有利于开拓学生的视野，把学生由一个学习者角色进入到创造者角色，提高学生的综合能力。
因此，在这个背景下，笔者以“超声波测距仪”为例做一个设计，解决Arduino硬件引入小学高年级的课堂解决策略。
国内研究现状通过查询发现国内研究现状也具有一定的参考价值。
例如：Zeng Xiangpan以Arduino为基础，为学习者设计了一个机器人微课程，分为三个部分：基础入门知识，各类传感器应用和应用主题设计。
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基于Arduino的中小学生编程课程开发与项目设计摘要：Arduino是当前主流的电子设计平台，基于单片机系统的开源易学性受到编程爱好者的青睐。
本文首先分析了本研究课题的背景及其现状，从中得出课题研究的目的与意义。
再通过对中小学编程课程开发所需的技术支持，进一步介绍了Arduino平台、程序开发、ArduBlock图形化编程软件、传感器以及基础电子元件等。
接着分析了中小学编程课程的主要内容及编程内容模块，最后基于Arduino开源设计平台正式进行编程课程的开发设计，由浅入深地为中小学的学生设计编程课程目前较为流行的电子互动平台。
希望能借此帮助我国中小学学生提高编程理解能力，锻炼计算思维能力，最终实现中小学生独立性的思考和创造力的培养。
关键词：Arduino；计算思维；编程课程；开发设计Abstract：Arduino Arduino is the current mainstream electronic design platform, and the open source and easy learning of SCM system is favored by programmers.Firstly, this paper analyzes the background and current situation of this research subject, and obtains the purpose and significance of the research.Through the technical support for programming curriculum development in primary and secondary schools, the Arduino platform, program development, ArduBlock graphical programming software, sensors and basic electronic components are further introduced.Then analyzes the main content and the programming of primary and secondary schools curriculum programming content module, based on the Arduino platform officially open source design programming curriculum development and design, design for primary and secondary school students in 1 programming course at present more popular electronic interactive platform.It is hoped that this will help our primary and middle school students improve their understanding of programming, exercise their thinking ability, and finally realize the independent thinking and creativity of primary and middle school students. Key words：Arduino; Computational Thinking; Programming Course; Development Design目录摘要 (1)Abstract (1)目录 (2)1 引言 (3)1.1 研究背景 (3)1.2 研究现状 (3)1.2.1 国外研究现状 (3)1.2.2 国内研究现状 (4)1.3 研究目的与意义 (5)2 中小学编程课程开发的相关技术支持 (5)2.1 中小学编程课程 (5)2.2 Arduino平台 (6)2.2.1 Arduino简介 (6)2.2.2 程序开发 (7)2.2.3 图形化编程软件——ArduBlock (9)2.3 电子元件 (9)2.3.1 基础元件 (9)2.3.2 传感器 (10)3 中小学生编程课程的主要内容 (11)3.1 编程课程标准 (11)3.1.1 中小学编程指导课程 (12)3.1.2 中小学编程基础内容 (12)3.2 中小学编程教材分析 (12)3.2.1 编程教材的说明 (12)3.2.2 编程教材的内容模块分析 (13)4 编程课程开发与设计 (14)4.1 Arduino设计平台的引入 (15)4.2 while循环语句进行单片机控制LED闪烁 (15)4.3 if选择语句进行开关控制LED灯 (17)4.4 for循环语句进行单片机控制LED流水灯 (17)4.5 一维数组控制数码管显示 (18)4.6 二维数组控制LED点阵显示 (19)4.7 函数调用和数据转换设计简易数字温度计 (19)结论 (20)1 引言1.1 研究背景随着互联网技术的蓬勃发展，如今的时代俨然已经逐渐走向人工智能化的时代，在互联网大数据的背景下，关于中小学学生计算思维的培养和编程技术的实践不断深入。
传统的计算机信息技术教育已经无法适应现今我国中小学的信息技术课程。
如今是科技时代的发展，各式各样的电子产品和软件程序层不不穷，通过编程可以帮助人们解决生活中很多实际的问题，比如通过单片机的温湿度报警系统可以有效帮助智能家居系统实行智能化报警预防。
身处信息时代生活环境的中小学生在面对很多电子产品中总会碰到各种实际问题，而编程教育作为学校的基本课程标准，可以对传统的中小学课程进行有力的补充，满足中小学学生对编程的好奇心，引领学生进入编程的大环境下，从小培养孩子的计算思维能力[1]。
基于目前国内外关于编程教育在中小学的开设，中小学学生的智商仍处于发育阶段，编程教育课程可以有效助学生们在计算思维能力方面的开发。
在《我国中小学拓展课程指导》中明确提出在在充分考虑中小学生感知能力、理解能力以及兴趣特点的条件下，深入切实开展中小学生扩展课程。
如今中小学开设的计算机课程中有很多类，包括计算机原理、网络技术、office办公、CAD使用等等，但是在编程领域仍然处于弱势，原因不仅是这方面教材较少，老师较少，很大程度上也是中小学编程课程的缺失。
1.2 研究现状1.2.1 国外研究现状国外对于编程教育课程的明显领先于我国，在二十世纪六十年代初期，以美国为首的西方发达国家就相继在高校中展开编程课程的教育，经过十几年的发展，在二十世纪七十年代末期将标称课程逐渐推进到中小学的课程中，对本国的中小学生进行了简单的编程课程教学，在这期间也退出了很多机遇教育编程课程的技术开发平台，例如visual studio、Eclipse等，或者直接在Linux系统进行编程教学。
编程教育课程完成了从大学到中小学的课程拓展。
在编程课程项目设计方面，美国格外主用与教学的结合，重视编程项目的实践，除了课堂教学之外还会进行编程课外活动或者夏令营活动等等，让学生做到真正的学以致用。
美国教育研究者Billy Matheson指出美国的编程教育主要是采用项目实践的教学方式，进行理论教学之后，会直接让学生自己设计制作软件程序，在这个编程过程真正理解编程的含义及魅力[2]。
还有一些研究者如Rosalyn S. Hobson指出当前美国的编程教育过于实践化，忽略了编程教育的理论教育，强调在中小学阶段理论教育比实验教学更加重要[3]。
1.2.2 国内研究现状我国的编程课程和国外相比明显滞后了，首先起步较晚，最早开展于上个世纪七十年代初期，在我国的“七五”计划中均有涉及。
但是由于编程技术水平落后，一直停滞不前，直到二十时间九十年代初期才有了初步的发展，进入二十一世纪以来才得到空前的发展。
我国编程教育最先是在清华大学中开展，主用进行的系统的研究设计，后来逐步拓展了其他领域。
而在中小学编程教育课程是2000年之后才纳入国家教育计划。
目前国内有很大一部分省市或学校都开发设计了地方校本编程课程，如北京市、上海市和江苏省都将编程课程模块纳入到了义务教育信息技术教育课程标准中。
在江苏省的《义务教育信息技术纲要》中明确指出详细各学段编程课程教学的目标和内容。
很多实验学校自己开发了一套分为小学、初中阶段的校本编程课程，例如无锡凤翔实验学校就选用Arduino为教学平台，采用A VR单片为微处理器，配备有关电子元件，通过简单的编程设计开发进行编程教学活动的开展。
不仅扩展了编程的知识体系，而且编程课程的趣味性也到了明显加强。
戴海源指出目前比较典型编程课程的开发是对小学、初中阶段编程模块的教学内容进行说明设计，其中在小学阶段主要是“编程课程入门”，初中阶段主要是“编程课程设计与制作”[4]。
张国民以“编程课程拓展教学”为口号，设计了以“算法与程序、组件与功能、设计与制作”为基本内容的编程课程架构，推广一套适用于中小学编程课程教学的案例体系[5]。
这些学者的研究对本研究可以也有一定的参考价值。
1.3 研究目的与意义随着互联网技术的发展，各个领域的编程课程的应用日益广泛。
编程技术的课程应用设计到很多的知识，所以学好编程课程对科技人才的培养具有不可替代的作用。
编程作为软件开发的必要途径，是IT行业重点发展的高新科学技术，也是一个国家互联网科技平台的信息化、先进化的重要里程碑。
通过中小学便趁编程课程的开发设计可以有力体现我国对互联网编程教育的重视。
而Arduino作为一款开源电子设计平台，编程门槛低，用于中小学编程课程的开发设计能从小培养学生计算机思维，不拘泥于编程的框架，更多的结合现代科技产品用于实践与理解。
这些年以来我国的编程教育课程逐渐走向成熟，编程课程也到了中小学以及各大高校的支持和相应，通过编程学习，学生在掌握编程算法的基础上锻炼其计算思维能力，有助于学生提高实际解决问题的能力，拓展学生的视野，开拓学生的兴趣爱好。
基于Arduino的中小学编程课程的开发与项目设计不仅拓宽计算机教育信息化的发展道路，而且也从另一个教育角度帮助我国探索新的途径进行教学改革和人才培养方法，鼓励用科技素养提高学生的实践能力和创新能力[6]。
与此同时中小学编程课程将有力推动编程知识的普及，促进我国IT行业的发展和专业编程人才的培养。
2 中小学编程课程开发的相关技术支持2.1 中小学编程课程课程教育是中小学教育的主要方式，所以编程教育的开展必须以课程为媒介，才能真正地融入到中小学的教育中。