第5课交通信号灯-高中信息技术Arduino开源硬件系列课程说课稿
科目
授课时间节次
--年—月—日（星期——）第—节
指导教师
授课班级、授课课时
授课题目
（包括教材及章节名称）
第5课交通信号灯-高中信息技术Arduino开源硬件系列课程说课稿
教学内容
本节课为高中信息技术Arduino开源硬件系列课程中的第5课，主要内容包括：学习交通信号灯的编程原理，了解Arduino控制外部设备的原理，掌握使用Arduino编写控制交通信号灯的程序。通过本节课的学习，学生能够理解交通信号灯的工作原理，掌握Arduino编程的基本方法，并能够将所学知识应用于实际项目中。
核心素养目标
本节课旨在培养学生的信息技术素养，包括：信息意识，通过学习Arduino编程和交通信号灯控制，增强学生对信息技术应用的认识；计算思维，通过设计编程逻辑，提升学生解决问题的能力；数字化学习与创新，引导学生运用编程技能进行创新实践，培养创新意识；信息责任，教育学生理解信息技术应用中的社会责任，树立正确的价值观。
教学难点与重点
1.教学重点，
①理解Arduino控制外部设备的原理，包括如何通过编程来控制LED灯的状态变化，实现交通信号灯的模拟；
②掌握Arduino编程的基本语法和逻辑结构，能够编写出控制交通信号灯的程序，实现红绿灯的切换；
③熟悉Arduino开发环境的使用，包括编程软件的安装、代码编写、上传和调试。
2.教学难点，
①理解交通信号灯的工作原理，将其与Arduino编程逻辑相结合，设计出符合实际的交通信号灯控制程序；
②掌握时间控制与状态切换的编程技巧，确保交通信号灯按照预设的时间顺序正确工作；
③解决实际编程中的问题，如代码调试、错误排查等，提高学生的编程实践能力；
④在编程过程中培养学生的逻辑思维和问题解决能力，使学生对编程有更深入的理解和应用。
教学资源
-软硬件资源：Arduino开发板、LED模块、电阻、面包板、连接线；
-课程平台：学校内部信息技术教学平台或在线编程学习平台；
-信息化资源：Arduino编程教程、交通信号灯工作原理视频、相关技术文档；
-教学手段：实物展示、互动演示、小组讨论、代码调试工具。
教学过程设计
一、导入环节（5分钟）
1.创设情境：播放一段关于交通拥堵的视频，引导学生思考如何通过技术手段改善交通状况。
2.提出问题：如果我们要用Arduino来模拟交通信号灯，应该怎么做？
3.引导学生思考：我们需要了解哪些知识？如何将交通信号灯的工作原理与Arduino编程相结合？
二、讲授新课（20分钟）
1.理解Arduino控制外部设备的原理（5分钟）
-介绍Arduino开发板的基本组成和功能；
-解释数字输出和模拟输出的区别；
-通过实物展示，让学生观察LED灯的亮灭状态与Arduino引脚的关系。
2.掌握Arduino编程的基本语法和逻辑结构（10分钟）
-讲解变量、数据类型、运算符等基本概念；
-介绍函数、循环、条件语句等编程结构；
-通过实例代码，展示如何编写控制LED灯的程序。
3.熟悉Arduino开发环境的使用（5分钟）
-演示如何安装ArduinoIDE；
-介绍代码编写、上传和调试的基本步骤；
-引导学生进行简单的代码编写和上传。
三、巩固练习（15分钟）
1.学生分组练习（10分钟）
-将学生分成小组，每组分配一个Arduino开发板和LED模块；
-每组根据所学知识，尝试编写控制LED灯的程序，实现交通信号灯的模拟；
-教师巡视指导，解答学生在编程过程中遇到的问题。
2.小组讨论（5分钟）
-各小组分享自己的编程成果，讨论在编程过程中遇到的问题和解决方法；
-教师引导学生总结编程经验，强调编程过程中的注意事项。
四、课堂提问（5分钟）
1.提问：如何通过编程实现交通信号灯的红绿灯切换？
2.提问：在编写程序时，如何控制LED灯的亮灭时间？
3.提问：如果想要增加更多的交通信号灯，应该如何修改程序？
五、师生互动环节（5分钟）
1.教师提问：如何将交通信号灯的工作原理与Arduino编程相结合？
2.学生回答：通过编写程序，控制LED灯的亮灭时间，模拟交通信号灯的工作状态。
3.教师总结：通过编程，我们可以将现实生活中的问题转化为计算机程序，实现智能化控制。
六、核心素养拓展（5分钟）
1.引导学生思考：如何将所学知识应用于实际项目中？
2.学生讨论：如何利用Arduino技术改善交通状况？
3.教师总结：通过编程，我们可以将理论知识应用于实际生活，提高生活质量。
七、总结与作业布置（5分钟）
1.总结本节课所学内容，强调重点和难点；
2.布置作业：要求学生课后完成一个简单的交通信号