第二单元 智慧生活更精彩单元分析 2023—2024学年鲁教版（2018）初中信息技术第5册

第二单元 智慧生活更精彩 一、单元知识结构 学科网（北京）股份有限公司 二、单元分析 本单元为开源硬件创意制作类学习单元。是以Arduino为硬件平台、以Scraino为编程工具，通过硬件搭建、检测与控制电路，编写控制程序上传代码，实现对Arduino各种动作和行为的控制任务。 本单元通过完成硬件搭建、程序编写、简单调试等创意制作任务，解决生活实际问题，感受Arduino创意的神奇魅力，培养对Arduino创意制作学习的兴趣和STEM素养，促进学生全面而有个性的发展。 （一）单元项目主题的构思与设计 本单元以智慧生活为项目主题，通过制作智能照明、防火防盗、智慧花保姆、温控风扇等几个任务完成基本智慧家居创意作品的设计与制作。 本单元共包含7课和一个主题活动，均围绕智慧家居的主题情境设计教学内容。 第7课：提出智慧生活的理念，引出设计智慧家居创意作品所需要的硬件、软件环境，简单介绍Arduino UNO板的基本结构与常见端口，认识Scraino的基本界面，学会简单编程并上传到控制器运行。 第8课：认识LED灯，学会搭建基本电路，学会编程控制LED灯，学会制作流水灯。 第9课：认识声音传感器、光线传感器，从楼道灯引出如何实现声光控灯的制作。 第10课：认识火焰传感器、人体红外传感器，并通过它们控制蜂鸣器，实现智能防火防盗系统。 第11课：认识超声波传感器，并通过它们控制无源蜂鸣器，实现健身伴奏系统。 第12课：通过湿度传感器探知土壤湿度，用舵机控制放水机关，实现自动浇水的智慧花保姆系统。 第13课：学习使用电机驱动板，并用温度传感器控制风扇的开启与关闭，进而实现对风扇转速的控制。 主题活动：智能家居DIY。运用本单元所学知识，从光密码锁系统、智能收衣系统、智能采光系统、智能鱼缸四个任务中任选一个制作。 （二）单元教学目标 在本单元的学习活动中，以项目化主题“智慧生活更精彩”为线索，通过观察、思考、设计、制作、实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。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。要求学生学完本单元可以到达如下要求： 1．认识Arduino UNO板，了解传感器的作用。 2．会使用常见的传感器等制作声控灯、家庭防火防盗、智慧花保姆、温控风扇等创意作品。 （三）单元教学重难点 Arduino创意课程涉及的知识领域十分广泛，但是课程的核心价值在于学生创造力思维以及实践能力的培养，因此教材在编写的时候应该在知识与技能习得的基础上，侧重过程与方法部分，在实践中培养学生的情感态度与价值观。 （四）单元教学要求 对于Arduino创意制作等实践性较强的创造课程，运用什么方法能更有效发挥学生的特长及创造性，怎样的教学策略能够激发学生学习兴趣，怎样的教学策略能够维护课堂秩序使得教学顺利进行。要灵活调整教学策略，改变教学方式，根据课堂的教学实际把一些突发事件转化为比较流畅、生动的教学环节。需要Arduino课程教学教师深入体会、不断习得，并不断总结教学工作中的经验与教训，多与同行交流。 评价中应重参与、重过程，强调评价主体的多元化，教学内容的综合性和全面性，评价标准的合理性以及评价方法、手段的多样性。多使用激励性原则，为学生的好奇心保鲜，同时鼓励他们发挥自己的长处，大胆尝试，创作出满意的作品，提高创新能力以及实践能力。 第7课：智慧生活我领航 要求学生能够了解Arduino UNO板的基本结构，认识Scraino的基本界面，学会用拖拽方式编写脚本，并上传至Arduino UNO板运行。 第8课：缤纷生活我点亮 要求学生能够认识LED灯，学会点亮LED灯电路的搭建，学会对LED灯的控制，学会流水灯的制作。 第9课：智能照明声光控 要求学生能够使用光线传感器、声音传感器，并会用它们制作声光控灯。 第10课：防火防盗巧设计 要求学生能够认识火焰传感器、人体红外传感、蜂鸣器，并用它们制作智能防火防盗系统。 第11课：快乐健身智伴奏 要求学生能够使用超声波传感器测距，用测到的距离调整无源蜂鸣器发声频率，实现伴奏系统。 第12课：家庭智慧花保姆 要求学生能够认识通过湿度传感器探知土壤湿度，学会使用舵机，制作智慧花保姆系统。 第13课：温控风扇知冷暖 要求学生能够使用电机驱动板，实现用温度传感器对风扇转速的控制。 单元知识梳理与评价 单元知识梳理打破课时界限，以知识的逻辑性进行知识的梳理，并以SOLO分类评价理论为指导进行学习评价。 单元主题活动 单元主题活动设计呼应单元项目主题，渗透德育教育与STEM教育核心素养。本单元设计了“智能家居DIY”主题活动，目的在于通过DIY智能家居系统，让学生进一步了解Arduino的强大功能，能根据需求制作实用、易用的小创意作品。