基于开源硬件Arduino的小学机器人微型课程内容设计

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。

小学科学下半月刊机器人学科作为一门集科学性、实践性和创新性于一身的新兴学科，近年来已逐渐走进了各个学校的课堂，成为青少年素质教育中不可或缺的重要力量。

为了提高机器人学科教学的灵活性，使学生不仅会学习、能发展，而且会实践、能创造。

我校在机器人课堂教学中，以充分了解我校学生的学情为前提，通过选择适合我校学生的教学内容、教学模式以及评价模式，从而探索学生创新实践能力的培育方式。

一、我校机器人课程内容的确定根据小学生自身发展规律，综合各厂家机器人特点，我们学校选择了上海DFROBOT公司的Arduino机器人作为课堂教学机器人，并把教学内容划分为以下四个部分。

一是熟悉智能机器人的历史发展和应用领域。

涵盖了机器人的基本概念、机器人的工作原理、机器人与人的交互、机器人与社会的联系等内容。

教学过程中着重培养学生对机器人的兴趣，拓展学生在信息化上的知识面，感受学习、生活、工作和社会在信息技术与科技发展过程中的变化。

二是学习控制机器人的编程语言。

图形化编程是当前机器人教学中的一种崭新的编程方式。

这是一种可称之为“所见即所得”的程序编写方式，使得程序编写显得非常简单。

我们使用的是Arduino设计的一款图形化编程软件Ar-duBlock。

使用ArduBlock编程时，只需要把积木面板中的积木模块“拖”到编辑区，再写入关键的参数来实现，这样以免让学生去学习枯燥的C语言等等，以达到让同学们快速易懂地了解程序设计的基本思路，从而培养学生的逻辑思维能力。

三是学习并掌握智能机器人的基本运行原理。

掌握常见传感器及其机械传动装置的基础知识和使用方法，学习机器人的硬件组成结构体系，重点掌握机械结构、控制系统、驱动系统、感觉系统、传动系统的基本原理与组成结构的相关知识，并且学会机器人模块化的组装、控制及基本维护的方法。

四是机器人的搭建。

学习使用各种组件、自选材料，组装各种用途的机器人。

在组装的过程中培养学生的动手能力、合作能力。

二、我校机器人课堂教学的一般模式我们依据小学生的身心发展规律，去不断地探索、总结小学阶段机器人课堂教学的基本模式。

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。

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。

第1课 走进 Arduino的世界一、教材与学生情况分析本课是《Arduino创意机器人》第一单元《智能LED》的第一节课。

学生在此之前对Arduino机器人毫无了解，本节课的学习，主要是让学生初步了解Arduino控制器，认识Arduino机器人，帮助学生打破对机器人的神秘感，拉近学生和机器人的距离，激发学生学习和探究机器人的兴趣。

二、教学目标1.认识Arduino，了解Romeo控制板的种类。

2.掌握Arduino驱动的安装。

3.体验Arduino。

三、教学重难点教学重点：Arduino的板卡和串口教学难点：Arduino的串口四、教学流程1．引入新课教师展示机器人以及用Arduino制作的机器人视频。

总结：视频中的机器人作品使用的控制板都是Arduino。

师：Arduino是一个基于开放源码的软硬件平台，具有使用类似Java、C语言的开发环境，再加上价格低廉，Arduino风靡全球各地，吸引了许多电子爱好者开发使用。

你想不想学会制作机器人呢？生：想。

出示课题《走进Arduino的世界》2．教学新课（1）任务描述安装Mixly编程环境与Arduino驱动，打开并测试Blink范例。

（2）认识师：Arduino已经先后发布了十几种型号的板子，比如有巨大版的Arduino MEGA，有可缝在衣服上的类似纽扣的Arduino LilyPad，也有微型的ArduinoMicro，当然还有最基础的Arduino UNO，等等。

我们使用的是现在最流行、最基础的UNO板。

这款控制器叫做Arduino Romeo。

（2）安装Mixly编程环境Mixly程序是一款绿色软件，不用安装就可以使用。

但在使用之前需要先安装JAVA环境，才能正常使用。

（3）安装驱动师：Arduino控制器和计算机的连接采用USB连接线。

第一次连接需要安装驱动。

相关驱动程序在Arduino IDE安装目录的Drivers文件夹中。

学生活动：安装驱动师：驱动安装完后，就可以开始Arduino之旅了。

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。

第13课走直线小车一、教材与学生情况分析本节课是《Arduino创意机器人》第三章《智能小车》的第一节课。

通过前面两章的学习，学生对Arduino软硬件已经有了很深的认识，但是学生对小车的接触都比较少。

因此，这节课是在前面学习的基础上，带领学生走进小车的新奇世界，学会简单的小车前进、后退，进一步激发学生学习机器人的动机。

二、教学目标：1.通过小车电机接线，了解小车动起来的原因。

2.通过编写程序让小车前进、后退，理解小车走直线的原理。

3.尝试解决小车“走不直”问题，培养探究能力。

三、教学重难点教学重点：小车前进、后退。

教学难点：1.小车运动方向分析；2.小车走不直原因分析。

四、教学流程1．引入新课教师：大家从工具盒子里面拿出我们的小车，看到小车以后，想不想让小车动起来，小车最简单的动作是什么？出示课题《走直线小车》。

2．教学新课（1）任务描述脱机工作下（不用连接USB数据线，通过外接锂电池实现），让小车前进、后退。

（2）搭建硬件回忆《智能风扇》单元中电机的接线。

引导学生将小车电机引出的线接到M1、M2的正负极。

本单元将红线接正极，黑线接负极。

M1和M2分别对应连接左右两个轮子。

图13.1（3）编写程序（仅作参考）单击模块，将指令拖曳到脚本区，设置电机M1数值，通过复制，快速设置电机M2。

（如下图）21图13.23图13.3（4）编译上传程序编写完成，单击，再单击。

【提示】在测试时，可以使用锂电池给小车供电，便于测试。

当提示上传成功后，拔掉USB数据线，接上锂电池，就可以观察脱机工作下，小车前进。

想一想：怎样让小车后退呢？【提示】M1、M2数值相同，正负就可以让它的方向反过来了。

只要在转速数值前面加一个“-”号就可以实现了。

3．拓展探究观察小车，看其是否能走一条直线。

思考小车为什么“走不直”。

阅读“我要读”，进一步了解小车“走不直”原因以及解决方法。

观察自己的小车前进路线，微调左右电机数值，使其尽量走直线。

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。

小学信息技术听话的Arduino机器人教案小学信息技术课程中，Arduino机器人是一种常见的教学工具。

它能够帮助学生学习基础的电子知识和编程概念。

在这个教案中，我将介绍一个关于Arduino机器人的听话任务，旨在帮助学生了解机器人的基本概念和功能，并通过编程实现机器人听从指令的能力。

任务名称：小学信息技术听话的Arduino机器人一、任务目标：1. 了解Arduino机器人的基本概念和功能。

2. 学习使用编程语言控制Arduino机器人。

3. 通过编写程序实现机器人听从指令。

二、任务材料：1. Arduino机器人套件，包括Arduino主板、编程电缆、电机等。

2. 电脑和安装了Arduino软件的操作系统。

三、任务步骤：1. 介绍Arduino机器人的基本概念和功能（500字左右）：Arduino机器人是一种基于Arduino主板的可编程机器人系统。

它可以由学生自行搭建，通过编写程序控制机器人的移动、传感器等功能。

通过学习Arduino机器人的使用，学生可以培养计算思维、动手能力和解决问题的能力。

2. 学习使用编程语言控制Arduino机器人（500字左右）：在本阶段，学生将学习使用基于Arduino的编程语言对机器人进行控制。

首先，学生需要安装Arduino软件，并确保软件与操作系统兼容。

接下来，学生将学习编写简单的程序，控制机器人的移动，如前进、后退、左转、右转。

通过这个过程，学生能够了解编程的基本逻辑和语法，培养对问题的分析和解决能力。

3. 通过编写程序实现机器人听从指令（800字左右）：在本阶段，学生将运用之前学习到的知识，编写程序实现机器人听从指令的功能。

学生可以利用Arduino软件提供的图形化编程界面，拖拽控件进行编程，也可以学习使用基于C语言的Arduino编程语言进行编程。

学生需要根据任务要求编写程序，实现机器人根据声音、光线等传感器信号作出相应的动作。

例如，当机器人听到声音时，前进；当机器人感受到强光时，后退。

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。

“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。

科技创新导报2016 NO.31Science and Technology Innovation HeraldD O I： 10.16660/j.c n k i.1674-098X.2016.31.070信息科学基于Arduino开源硬件的机器人课程资源开发与研究①易向东(广东第二师范学院物理与信息工程系广东广州510303)摘要：机器人课程是一门涉及多个学科知识的综合性实践课程。

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有了较快发展，但是机器人课程资源的研究还很少，该文阐述了基于Arduino开源硬件的机器人课程资源的开发，对机器人课程的课程目标，课程内容，教材开发，课程实施以及教学器材等方面进行了研究。

关键词：A rd u in o机器人课程资源中小学中图分类号：G62 文献标识码：A文章编号：1674—098X(2016)11(a)—0070 —02Development and Research of Robot Course Resources Based on Arduino Open SourceHardwareY I X ia n g d o n g(D ep t.o f P h y s ic s a n d I n fo r m a tio n E n g in e e r in g,G u a n g d o n g U n iv e r s ity o f E d u c a tio n,G u a n g z h o u G u a n g d o n g,510303,C h in a)A b stract：R o b o t c o u r s e is a c o m p r e h e n s iv e p r a c tic a l c o u r s e w h ic h in v o lv e s a n u m b e r o f su b je cts.W it h th e d e e p e n in g o f th e im p le m e n ta tio no f th e n e w c u r r ic u lu m r e fo r m o f b a s ic e d u c a tio n in p r im a r y a n d m id d le s c h o o ls in C h in a,R o b o tic s E d u c a tio n h a s b e e n d e v e lo p in g r a p id ly,b u t th e r e h a s b e e n little r e s e a rc h r o b o t c u r r ic u lu m r e s o u r c e s,th is p a p e r e x p o u nd s the d e v e lo p m e n t of r o b o t c u r r ic u lu m r e s o u r c e s A r d u in oo p e n s o u r c e h a r d w a r e b a s e d o n r o b o t,c u r r ic u lu m g o a l,c u r r ic u lu m c o n te n t,c u r r ic u lu m im p le m e n ta tio n a n d th e d e v e lo p m e n t o f te a c h in g m a te r ia ls,te a ch in g e q u ip m e n t etc.a s p e c ts o f th e stu d y.K e y W o rd s:A rd u in o;R o b o t;C o u r s e r e s o u r c e s;P r im a r y a n d m id d le s c h o o l当今社会机器人教育越来越受人重视，国家的各种政策 支持更是为机器人教育的普及提供了新的契机。

2012年第18期总第154期ISSN1672-1438CN11-4994/T基于开源硬件Arduino 的小学机器人微型课程内容设计曾祥潘收稿日期：2012-06-11作者简介：曾祥潘，本科，小教高级。

作者单位：广东省广州市白云区景泰小学。

培养学生的创新能力是新课程的重要理念，机器人教学是培养学生创新能力的环节之一。

目前，机器人教育在我国正处于起步阶段，越来越受到各级教育部门和学校的重视，各级各类机器人竞赛层出不穷。

机器人教育大有推广普及之势。

然而，现在很多学校的机器人教育却处于十分尴尬的境地。

一方面，机器人课程并未列入常规教学，大多以竞赛为导向，以课外小组等方式开展，缺少较为完善的课程体系，普及面十分狭窄。

另一方面，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。

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。

一、开源硬件与Arduino 机器人开源硬件是继承开源软件的思想开发的。

开源硬件的开发者将硬件所有资料公开，包括原理图、零件列表等，任何人或组织都可以使用这些资料。

Arduino 是一种应用广泛的开源硬件，包括一个单片机开发板和软件开发系统。

使用Arduino 可以制作出各种各样的电子创意作品，制作机器人是其中一个重要应用方向。

利用Arduino 制作的机器人统称为Arduino 机器人。

Arduino 机器人具有以下优点：1.技术资料公开得益于开源思想，Arduino 的技术资料全部公开，任何人都可以获得Arduino 的技术细节。

开源对于知识的传播有很大的帮助作用。

2.软件系统易于学习Arduino 的开发目的是供非单片机专业人士使用，使用它不需要学习单片机语言。

Arduino 的软件系统使用的是初学者也能很容易掌握的编程环境，并且可以选择图形化编程界面，小学生也能轻松掌握编程工具的使用方法。