資源簡介

第二課 《恰當運用控制器》 教學設計
教學時間 教學班級 五年級
課程名稱 恰當運用控制器 課時 1課時
教學目標 一、知識與技能 （一）理解創客與創客文化 （二）能夠說出常見的開源軟件 （三）理解開關量與連續量并能說出常見的輸出功能模塊 二、過程與方法 （一）通過講授和展示的方式，讓學生了解創客以及創客文化。 （二）通過讓學生進行資料搜尋以及問題闡述，鍛煉學生的資源搜索能力、邏輯思維能力以及語言表達能力，在此過程中能夠讓學生掌握常見的開源軟件以及輸出功能模塊。 三、情感態度與價值觀 （一）通過本節課學習，使學生認識到創客文化的科學魅力，開源軟件支撐的創客文化。
重點 （一）能夠說出常見的開源軟件。 （二）能夠理解開關量與連續量并能夠說出其功能模塊。
難點 理解開關量與連續量并能夠說出其功能模塊
教具 WPS軟件，常見的開源軟件實物
教學方法 教學展示、小組討論、自助探究。
教學過程 教師 學生
一、導入（6分鐘） （提問）通過上次課的學習我們已經對魚菜共生系統有了一定的了解，現在讓我們一起想一想，如果我們自已要制作魚菜共生的自動控制項目，需要哪些硬件材料呢 讓我們帶著這個問題進入本節課的學習吧！ 學生思考問題
知識講解（15—20分鐘） （一）創客文化 1.創客 我們已經學習了開源，那什么是創客？開源與創客是什么關系呢？實際上開源是創客的直通車。想要制作魚菜共生的項目，需要參考很多相關資料，如果讓創客獨立完成項目，對個人能力的要求可能過高，且不一-定都能實現。但在開源文化的影響下，很多創客自發地把自己制作項目的資料以開源的通用文件標準形式發布出來，為有需求的創客提供參考，在此基礎創新和改進就具有了更大的價值。 創客是開源的發展和延續。在創客文化百花齊放的時期，不少學校和研究單位參考開放源碼的處理器設計了自己的微處理器;創客教育工作者聯合研發了國內第一塊用于教學的開源硬件——掌控板;還有很多創客基于開源的資源設計具有獨特功能的開源硬件，并將它的源碼分享出去，讓其他創客繼續進行改造和升級。 2.創客活動 在創客文化的滋養下，社會上舉辦了很多創客活動，如制匯節、創客嘉年華、創客馬拉松、各類創客大賽等。制匯節又叫Maker Faire, 是一個供世界創客交流分享經驗的活動，來自全球的創客聚集在這里分享自己動手制作的作品。創客嘉年華是我國一個面向社會大眾的科技狂歡節，是一個集聚民間靈感的手工盛宴。 （二）小組討論 在開源文化的背景下，制作魚菜共生開源系統是不是相對容易了呢 請同學們上網查找制作魚菜共生開源系統的相關案例，看一看其他創客是如何制作的，都用了哪些材料，是否能給你一些啟發。和同學們交流一下吧! 創客與開源硬件 1.常見的開源硬件 （提問）上節課我們學習了魚菜共生系統所需要的硬件 ，那創客開源硬件具體是指什么？同我們上節課所了解的硬件有何不同？ 學生有部分回答正確：不錯，看來同學們了解得很多，老師再給大家補充一下。 學生回答不上來：沒關系，接下來，就讓老師和大家一起學習。 如圖所示，常見的開源硬件有Arduino、掌控版以及沖鋒舟。 課堂活動 現在，就讓我們一起在網絡上搜索由這幾塊開源主控板搭建的作品案例，通過觀察了解，說一說你認為在制作魚菜共生開源系統項目中，你想要選用哪一種開源硬件作為主控板，并說一說原因。 常見輸入功能模塊 輸入功能模塊用來檢測外界環境信息(如按鍵、溫度、光線、聲音等)，并將檢測到的信息按照一定的規律進行數字化處理，然后傳輸到主控板上。如生活中的溫度計用來檢測溫度的高低，分貝檢測儀用來檢測聲音的大小，如下圖所示。 輸人功能模塊的工作原理和使用條件各不相同，可以根據功能進行分類。在創客作品的制作中較為常見的一些輸人模塊，如下表所示。 （提問）同學們思考一下，樓道的聲控燈用的是什么傳感器 你還能舉例生活中的哪些產品或設備，可能用了哪些傳感器呢 開關量與連續量 輸入與輸出功能模塊的信號分為開關信號、連續信號。開關信號是指檢測到非連續變化的數據，只有“有"信號和“無"信號兩種數據。例如，開關型臺燈，按鍵只“開”和“關”兩種狀態，用來控制燈的亮與滅。連續信號是指檢測到連續變化的數據，采集到的結果是在某一范圍內連續變化的模擬值，有大小變化之分。例如，可調節亮度臺燈，旋鈕開關可以在一一個范圍內活動，用來調節臺燈的不同亮度。 現在讓我們完成一個小的課堂活動。 常見輸出功能模塊 學習了常見的輸入功能模塊，常見的輸出功能模塊有哪些呢？讓我們一起繼續探究。輸出功能模塊是一種執行設備，也可以叫執行器，用來接收和執行主控板輸送來的控制命令，向外界做出一些能看到、聽到或者感受到的現象。如生活中燈泡可以亮，音箱的喇叭可以發出聲音，風扇的馬達可以帶動扇葉旋轉等。在創客作品的制作中較為常見的一些輸出功能模塊，如表所示。 同學們思考一下，主控板上有哪些功能模塊屬于輸出模塊 請 在該功能模塊旁邊方框里打勾。 常見擴展板 擴展板是將主控板上的引腳擴展出來的一種硬件，是主控板與功能模塊的橋梁。擴展板是根據主控板的開源資料來設計的，因此擴展板引腳通常與主控板的引腳定義一一對應，可以利用堆疊或直插的方式接到核心板上。擴展板還可以根據使用場景的不同而個性化地設計一些接口。 學生思考、小組討論并完成相關實踐活動
課堂實踐（10—15分鐘） （一）實踐一 在主控板上，有三個輸出模塊RGB燈，同學們知道RGB 燈里R、G、B是什么意思嗎 打開蝙程軟件更改該程序模塊 中R、G、B的值，觀察一下RGB燈的顏色變化，把實驗結果記錄在下表中， (二)實踐二 根據本節課所學的內容，請同學們描述你想要實現的魚菜共生開源系兢項目的功能是什么。分別需要哪些傳感器和執行器，井繪制出一個硬件清單。 （學生會做，讓學生自己做，老師巡查，并且負責解決學生創作過程當中遇到的問題） （學生不會做，老師講解） 學生查閱相關資料并完成問題
四、課堂總結（5分鐘） 老師看了同學們的活動以及實踐，都很棒，看來大家今天都收獲滿滿。 （提問）最后，請一位同學總結一下，我們今天這節課，都學習到了哪些知識點呢？ 不錯，大家都學習得很認真，掌握了今天這節課的知識。 在課程最后，同學們還有哪些知識沒有明白嗎？ （有不明白的老師進行講解） （沒有不明白的）同學們在課下可以瀏覽一下拓展閱讀，同時也要好好復習今天學習到的知識；下節課，老師會進行提問。 今天這節課就到這里了，同學們再見！ 老師加以引導學生，自行總結
教學 反思

展開更多......

收起↑