【创意机器人 中学组】Arduino创意机器人-课程纲要
《Arduino创意机器人》智能风扇校本课程教学设计
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。
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
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。
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。
《Arduino互动创新设计与制作》教学大纲
《Arduino互动创新设计与制作》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程性质与课程目标1、课程性质：本课程介绍当前最流行的人工智能与机器人的相关知识，了解世界智能机器人的发展情况，基于Arduino套件，学会传感器的应用、LED灯的应用、电动机的应用，搭建简单的机器人循迹小车。
学生通过该课程可以了解世界机器人发展的潮流，学会简单的机器人制作，并利用套件开发自己感兴趣的创意产品，有利于培养学生创新创业意识和动手实践能力。
2、课程目标：（1）知识目标通过本课程的学习，应使学生了解和掌握各种传感器的使用方法，LED、电动机的驱动方法，掌握创意机器人的制作方法，掌握机器人小车制作、编程、调试的方法。
（2）能力目标培养学生机械零部件设计、制作能力，编程能力和动手实践能力，并能为学生进行创意制作提供一定的理论基础和技术储备。
（3）素质目标本课程属于创意课程，通过本课程的学习，应使学生了解和掌握各种传感器的使用方法，掌握创意机器人的制作方法，掌握机器人小车制作、编程、调试的方法，其目的在于培养学生机械零部件设计、制作能力，编程能力和动手实践能力，并能为学生进行创意制作提供一定的理论基础和技术储备。
（4）育人目标增强学生的科技强国意识和民族自豪感；培养学生严谨的职业操守和高度的责任意识；培养学生服务乡村全面振兴的使命感和责任感；在自动化、智能化和机器人技术蓬勃发展趋势下，使得学生了解和理解先进的机器人技术，跟上新技术发展的步伐，这将有助于我国的高等教育与国际接轨，推进我国科学与技术的发展。
三、教学章节与学时安排四、教学内容与教学方法（一）理论教学内容1.第一章 Arduino概述知识点：（1）机器人创客工具——Arduino简介（2）Arduino开发平台简介课程思政要点：课程思政要点1：中国在建国之后，历经各种困难和科技攻关，在机器人领域取得了巨大的飞跃。
机器人技术可以节省劳动力，是实现工业和农业自动化的重要基石。
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。
aduino课程设计
aduino课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解Arduino的基本原理和功能，掌握Arduino编程的基本语法和结构；2. 学习并掌握Arduino板与各种电子元件（如LED灯、传感器等）的连接方法；3. 了解Arduino在现实生活中的应用，如智能家居、机器人控制等领域。
技能目标：1. 能够独立完成Arduino程序的编写和调试，实现简单的电子电路控制；2. 培养学生的动手能力，能够设计并搭建简单的Arduino项目；3. 提高学生的问题解决能力，能够运用Arduino技术解决实际问题。
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，激发学生的创新意识和探索精神；2. 培养学生的团队合作意识，学会在团队中共同解决问题；3. 增强学生对科技改变生活的认识，提高社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在使学生在掌握Arduino基本知识的基础上，通过实践操作，培养其动手能力、创新意识和团队合作精神。
课程目标的分解旨在让学生在实际操作中达到以下具体学习成果：1. 能够描述Arduino的基本原理和功能；2. 能够编写并运行简单的Arduino程序；3. 能够连接Arduino板与电子元件，实现基本的功能控制；4. 能够结合实际生活，提出并实现Arduino创新项目；5. 在团队合作中，能够发挥个人特长，共同解决问题。
二、教学内容1. Arduino基础理论：介绍Arduino的发展历程、特点和应用领域，讲解Arduino板的基本组成和原理，使学生了解Arduino的整体框架。
- 教材章节：第1章 Arduino概述2. Arduino编程语法与结构：学习Arduino编程的基础知识，包括变量、数据类型、运算符、控制结构等，为编写Arduino程序打下基础。
- 教材章节：第2章 Arduino编程基础3. Arduino电路连接与编程实践：学习Arduino板与各种电子元件的连接方法，通过实践操作，编写并调试程序，实现简单功能控制。
Arduino机器人制作入门教程
Arduino制作入门教程Arduino制作入门教程章节1：引言本章介绍Arduino制作入门教程的目的和概述。
章节2：Arduino简介2.1 Arduino硬件概述：介绍Arduino开发板的组成和主要特点。
2.2 Arduino开发环境搭建：介绍搭建Arduino开发环境所需的软件和硬件。
章节3：基础电子知识3.1 电子元件和元器件介绍：详细介绍常用的电子元件和元器件，如电阻、电容、电感等。
3.2 电路基础知识：讲解电路组成和基本原理，如串联、并联等。
3.3 电路连接方法：介绍如何将电子元件和元器件连接成电路，并讲解常用的连接方法，如焊接、插拔等。
章节4：传感器与执行器4.1 传感器介绍：介绍常用的传感器，如光敏传感器、温湿度传感器、距离传感器等，并讲解其原理和应用。
4.2 执行器介绍：介绍常用的执行器，如舵机、直流电机、步进电机等，并讲解其原理和应用。
章节5：基础编程5.1 Arduino编程概述：介绍Arduino编程语言和开发环境。
5.2 Arduino基本语法：讲解Arduino编程的基本语法，如变量、函数、控制语句等。
5.3 Arduino常用函数库：介绍常用的Arduino函数库，如Wire库、Servo库等。
章节6：控制6.1 硬件连接：讲解如何将传感器和执行器与Arduino开发板连接。
6.2 传感器数据采集：介绍如何使用传感器采集数据，并在Arduino中进行处理和显示。
6.3 执行器控制：讲解如何使用Arduino控制执行器的运动，并实现的基本功能。
章节7：项目实例7.1 循迹小车：介绍如何制作一个能够根据线路自动行驶的小车。
7.2 避障：介绍如何制作一个能够自动避开障碍物的。
附件：1.Arduino制作入门教程相关源代码2.Arduino制作入门教程相关实物图片法律名词及注释：1.Arduino：Arduino是一种开源电子原型平台，可用于制作各种互动的物理原型和。
2.开源：开源是指软件或硬件的源代码公开，并允许其他人使用、修改和分发。
创意机器人实践课程设计
创意机器人实践课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握机器人基本结构、原理及编程方法。
2. 学生能了解并描述创意机器人的设计过程，包括需求分析、方案设计、程序编写和调试。
3. 学生能掌握与机器人相关的基础物理知识，如电路、传感器等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建具有创意的机器人作品。
2. 学生能够运用编程软件对机器人进行编程，实现基本功能。
3. 学生能够通过团队合作，解决实际问题和挑战，提高动手实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学技术的热爱，激发对机器人技术的兴趣。
2. 学生培养创新思维，敢于尝试，勇于挑战，增强自信心。
3. 学生在团队合作中学会互相尊重、协作，培养良好的沟通能力和团队精神。
4. 学生关注机器人技术在现实生活中的应用，认识到科技对生活的改变，培养社会责任感。
本课程针对小学高年级学生，结合学生好奇心强、动手能力强、喜欢挑战的特点，注重实践性和创新性。
课程目标明确，分解为具体的学习成果，以便于后续教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生将掌握机器人相关知识，提高实践能力，培养创新精神，为未来科技人才奠定基础。
二、教学内容本课程教学内容分为五个部分，确保科学性和系统性。
1. 机器人基础知识：- 机器人发展史- 机器人基本结构及原理- 常见传感器及其应用2. 机器人编程：- 编程语言基础- 编程环境与软件使用- 机器人编程实例3. 创意机器人设计：- 需求分析- 方案设计- 创意机器人搭建4. 机器人实践操作：- 电路连接与调试- 程序编写与下载- 功能测试与优化5. 团队合作与展示：- 团队组建与管理- 项目实施与分工- 成果展示与评价教学内容与课本紧密关联，按照教学大纲逐步展开。
课程进度安排如下：第一周：机器人基础知识学习第二周：编程语言与编程环境介绍第三周：创意机器人设计及搭建第四周：机器人实践操作与调试第五周：团队合作与成果展示三、教学方法本课程采用多样化的教学方法，旨在激发学生学习兴趣，提高主动性和实践能力。
创意机器人课程设计
创意机器人课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握创意机器人基本结构组成，包括传感器、驱动器、控制器等关键部件。
2. 学生能够了解并描述创意机器人的设计原理和程序编写基础。
3. 学生能够掌握并运用所学的数学、科学知识，分析并解决创意机器人制作过程中的问题。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，独立完成创意机器人的设计和搭建。
2. 学生能够编写简单的程序，使创意机器人完成特定任务。
3. 学生能够在团队协作中发挥自己的专长，共同解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 学生能够对创意机器人制作产生兴趣，培养创新意识和实践能力。
2. 学生能够在课程中培养合作精神，学会倾听、沟通和协调。
3. 学生能够认识到科技对社会发展的积极作用，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性、综合性课程，注重培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
学生特点：四年级学生具有一定的数学、科学知识基础，好奇心强，喜欢动手操作，但需引导培养团队合作意识。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导学生在实践中探索、创新，培养合作精神。
通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在课程结束后能够达到以上目标。
二、教学内容1. 创意机器人基础知识：- 机器人的定义、分类及作用- 机器人基本结构组成：传感器、驱动器、控制器等- 机器人设计原理及制作流程2. 创意机器人编程基础：- 编程语言介绍：如Scratch、Python等- 编程基本概念：循环、条件、变量等- 编程实践：编写简单程序控制机器人完成任务3. 创意机器人制作与调试：- 机器人搭建方法与技巧- 机器人传感器和驱动器的连接与调试- 机器人程序下载与运行测试4. 团队协作与创新能力培养：- 项目任务分配与协作- 解决实际问题的策略与方法- 创新设计思维与技巧教学内容安排与进度：第一课时：创意机器人基础知识学习第二课时：编程基础与编程实践第三课时：机器人搭建与调试第四课时：团队协作与创新设计教材章节关联：本教学内容与教材中“机器人制作与应用”章节相关，涵盖了机器人基础知识、编程、制作与调试等方面内容，旨在帮助学生掌握创意机器人的设计与制作方法，培养其创新能力和团队协作精神。
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。
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“Arduino创意机器人”课程纲要
“多平台、跨学科、聚类化、重创造的中小学机器人教育研究”课题组
机器人是一门涉及运动学和动力学、系统结构、传感技术、控制技术等多领域的交叉学科，其教育实施正是促使学生整合科学、技术、数学领域的知识，以工程标准化的思想进行综合实践的过程，具有较强的教育价值。
近年来，随着基础教育新课程改革的不断深入实施，我国中小学机器人教育也有了较快发展，并成为中小学综合实践课程和技术课程的载体，其教育价值已获得社会认可。
Arduino是一块基于开放源代码的USB接口Simple I/O接口板，并且具有IDE集成开发环境。
通过Arduino平台可以让学生了解和掌握机器人的基本知识和技能，包括机器人机械部分、传感部分和控制部分的设计与搭建以及在这个过程中需要运用的各种知识，可以培养学生良好的信息素养、创新精神和实践能力。
一、课程性质和理念
（一）课程性质
Arduino创意机器人遵循STEM科学、技术、工程、数学四位一体的理念，学生在运用Arduino平台进行机器人创造开发的时候，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，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。
1．科学性
Arduino创意机器人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，它是以多种学科的基础理论作为前提的。
2．实践性
Arduino创意机器人具有很强的实践性，学生在学习该课程的时候必须参与到机器人设计制作的过程中来，这一实践过程也使得学生的学习变得生动有趣。
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3．综合性
在Arduino创意机器人的学习过程中仅仅拥有物理、生物、化学等基础知识是远远不够的，它要求学生人为地对多门学科知识进行综合创造，在创造发明的基础上，综合运用多学科知识，做成满意的作品。
4．创造性
Arduino创意机器人后期学习的关键在于学生思维的创造性开发。
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。
（二）课程理念
1．以STEM为理念，培养学生全面发展
STEM教育作为后设学科，以与其他学科融合成一个新整体为基础。
在Arduino机器人教育中融入STEM理念的教学不仅可以培养学生的STEM素养，还可以帮助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。
2．注重学生创造能力的培养，加强学生实践能力
Arduino创意机器人的学习不是教条式的课本知识的灌输，需要学生参与到课堂中来，通过发现生活中的问题，提出解决问题的创造性想法，再运用Arduino平台进行机器人制作以解决实际问题。
这一系列的活动都需要学生参与其中并主动实践。
3．通过教学项目的聚类设计，提高学生学习效率
聚类设计是依据某种线索组合一系列项目，形成具有内在联系、具有螺旋上升和发散结构的教学单元，循序渐进地开展项目化教学。
聚类化教学项目的开发以创造能力的培养为导向，以基于项目的学习为模式，以学科内容的整合为核心，以某种聚类方式为主线，从而提高学生的学习效率。
二、课程目标
Arduino创意机器人课程的总目标是提高学生的创新能力、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
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