6年级

开源硬件及软件

【教材解读】

本单元，我们将和欢欢一起学习开源硬件的使用方法，利用软件编程实现智能感知，并根据教室图书角的光线情况，实现智能调光。

【学情分析】

同学们在三至五年级已经学习了Scratch编程，有了一定的编程思维，对于本学期学习MIND+软件有很大帮助。但是对于开源硬件还是第一次接触，本单元会将这部分结合开源软件进行初步学习。

【教学目标】

知识技能：

1.了解开源硬件

2.认识开源软件

3.掌握开源硬件和软件的连接方法。

4.会点亮、熄灭Arduinoo uno 主控板上的LED灯，并理解高电平和低电平的含义。

情感、态度、价值观：

在解决创设情景问题的过程中，培养学生解决问题的能力，激发学生在生活中发现问题并解决问题的兴趣。

【教学重点】

认识开源硬件和开源软件，掌握开源硬件和软件的连接方法。

【教学难点】

点亮、熄灭Arduinoo uno 主控板上的LED，并理解高电平和低电平的含义。

【教学过程】

环节

教师活动

学生活动

反思与调整

一、

引出主题，激发兴趣

欢欢的志愿者岗位是教室图书角管理员。他发现图书角有时候光线不足，同学们也没意识到应该开灯，他担心同学们这样看书会影响视力。欢欢想帮助同学们，可是无从下手。

你们在生活中有没有发现解决这个问题的方法？

走廊上的感应灯

智能家居中的自动感应灯光

二、

知识累积

学一学

我们在三年级刚接触电脑时讲过，电脑分为硬件部分和软件部分。硬件就是我们看得见摸得着的东西，比如：显示器、主机、鼠标、键盘等。软件就是我们电脑里面安装的系统、软件。

那开源硬件和开源软件又是什么意思呢？

开源硬件是指电路原理图、材料清单、设计图等都使用开源许可协议设计、授权的硬件。在遵守协议的前提下人们可以制造、使用、修改开源硬件。

这么说大家可能还是觉得有点难理解，通俗解释说，我做完了作业，然后宣称我的作业可以给别人抄("开源")。

开源硬件有很多种，接下来我们一起认识一些常见的开源硬件。

（1）Arduinoo主控板

（2）树莓派

（3）micro：bit主控板

（4）掌控版

开源软件就是开放源代码的软件，在遵守相关协议的前提下，人们可以自由使用、修改、分发，如Linux、Mblock、Mind+等。

出示Mind+软件界面

对比Mind+和Scratch的区别。

实时模式与上传模式

界面几乎一样

功能多了一些。

三、

技能操作

试一试

任务一：连接设备

阅读书本31-33页软件与硬件的通信，尝试完成Arduino Uno主控板与电脑、Mind+的链接。

任务二：实时模式点亮端口13的Led

思考：

1.引脚有什么作用？         

2.为什么主板的引脚要和积木区的数值对应？

3.高电平和低电平是什么意思？

数字输出是 Arduino 主控板对原件的控制方式之一。它向输出的电路传送数字信号——0 和 1。

 0 意味着输出低电平，电路不会接通；1 则是输出指高电平，电路接通。

学生按照教材的指示完成操作。

①切换到实时模式

②连接设备

③在Arduino-引脚操作里找到“设置数字引脚 1 输出为 低 电平”

④拖动到脚本区，更改参数

⑤鼠标左键单击脚本运行测试

四、

学习延伸

总结

拓展：

课堂小结：

1.知道了什么是开源硬件，什么是开源软件。

2.会使用uno板和Mind+软件互联并完成简单的指令编写。

3.了解了uno板还有很多的拓展功能可以供我们使用。