浅析Arduino在高中通用技术中的教学策略

周波

摘要：本文分析了Arduino的资源丰富、自主性强和快捷灵活等应用特点;分析了Arduino在高中通用技术中的教学策略：通过教师完善教学的内容，设置趣味项目任务，组织小组合作学习三种途径，来完善通用技术实践课程。

关键词：Arduino;通用技术;应用特点;策略

中图分类号：G633.93文献标识码：B文章编号：1672-1578（2020）13-0298-01

在信息技术的飞速发展阶段，信息技术开始出现在教育领域之中，使得教育信息化发展。同时，根据课程改革的要求和理念，对于高中的通用技术教学，更加注重对学生核心素养的培养，让学生不仅掌握相关的基础知识，还要具备良好的信息意识和计算思维能力。因此，教师在实际教学中应用Arduino设备，进一步强化学生对知识的理解，促使学生逐渐掌握相关的技能，从而有效的完善了通用技术实践课程，确保学生的学习效果得到提升。

1.Arduino的教学特点

1.1资源丰富。

Arduino是一种基于软件与硬件开发的开源平台，具有便捷灵活、简单的编程和指令，且拓展性较强的特点。另外Arduino不仅是全球最为流行的开源硬件，还是一个优秀的软件开发平台，更是硬件开发的趋势，具有良好的发展前景。

1.2自主性强。

由于很多面向对象控制的编程，都是文本化编程，导致学生的学习起来比较困难。因此，在高中通用技术课堂应用Arduino，支持文本化和图形化编程，可以让学生自由的选择编程方式，根据自己的需求，自主的搭配各种拓展板和外接设备。同时，Arduino的入门简单，且成本较低，在很大程度上能够激发起学生的学习和探究欲望[1]。可以说，在高中通用技术中应用Arduino，能够充分调动起学生的学习兴趣和主动性，促进学生的学习效率和信息素养增强。

2.Arduino在高中通用技术中的教学策略

2.1完善教学的内容。

对于Arduino硬件的应用，教师就要与时俱进为学生完善和丰富教学内容，充分激发起学生的学习和探究兴趣，促使学生能够快速入门，更加轻松的掌握相关的知识和技能。因此，教师要注重对学生思维的激活，锻炼学生思维的灵活性和创造性[2]。所以，教师在实际教学中，可以根据具体的内容或知识点，为学生设置合理的问题，引导学生进行解决，帮助学生构建完整的知识体系。

例如要讓学生学会if语句，知道条件成立时执行语句，否则不执行。教师就可以引导学生使用Arduino项目设计的编程语法，进行编程的学习。当教师讲解到分支语句if时，此时引入Arduino内容，能够强化学生的进一步理解和记忆。首先，教师可以学生用三个发光二极管、按钮开关和一个Arduino主板，制作一个抢答器，充分调动起学生的学习热情和主动性。其次，教师指导学生用编程控制不同按钮开关中，不同颜色的抢答灯。这样，当学生制作成一个抢答器后，就会经过实践的验证，按住不同的开关所对应亮的灯，促使学生更为深刻且轻松的理解if语句，从而逐渐增强学生的实际学习效果，促进学生信息素养和实践操作能力的提升。

2.2设置趣味项目任务。

在高中通用技术教学中，教师应用Arduino，要充分考虑到学生的接受水平，所以教师就可结合实际生活，为学生开展体验式的教学活动，增强学生的学习效率和兴趣。因此，教师可以根据教学内容，为学生设置趣味的项目任务，确保任务难度的适中，帮助学生更好的入门，促使学生自主完成任务[3]。比如，教师要让学生掌握“枚举算法”，能够一一列出该问题的所有可能情况，并对可能情况进行逐一分析，判断是否满足条件。所以，教师可以运用Arduino，与生活中常见的传感器，为学生进行项目任务的设定，例如让学生设计电子闹钟、玩具车等等。从而学生在完成项目任务的过程中，能够结合一些其他设备，包括3D打印机、激光雕刻板等，对出现的可能进行分析，最后挑选出符合条件的正确解。

这样，在整体的项目任务学习中，学生可以参照相关的教程，进一步改进自己熟悉的事物，强化学生对Arduino编程的深刻理解和记忆，促使学生能够更加熟练的运用Arduino，结合传感器去控制对象，在很大程度上增强了学生的学习动力，促进高中通用技术课堂教学的实效性提升。

2.3组织小组合作学习。

对于Arduino在高中通用技术中的应用，教师就要让学生能学会运用Arduino，去掌握更多的知识。因此，教师可以组织学生以小组的形式进行合作学习，引导学生完成设计与制作，鼓励学生在组内敢于表达自己不同的看法和见解，互相交流和借鉴设计的思路，有助于学生产生创作的灵感，建立良好的工程思维，从而促进学生信息素养和综合素质的发展。

例如在《算法与程序设计》中，教师要让学生学会顺序查找的基本思想，从一个数据开始，按顺序逐个将数据与给定的数据进行比较。因此，教师可以让学生去完成智能台灯的设计，在智能台灯原有的功能基础上，尝试再添加一到两个功能，锻炼学生的想象力和创造力，强化学生的自主学习效果。这样，学生就会体验到整个设计的过程，首先学生在小组内，需要共同商讨，并绘制设计图和方案，培养学生熟练使用计算机制图的能力。此时，学生在设计中，有的学生就会发现LED灯比较刺眼，容易在人们使用中影响视力，这样学生就会加入一些防止灯光直射的想法。其次，学生在结构的设计时，会考虑到Arduino主控板、扩展板和电池盒等器件选用问题。从而通过学生的合作学习，为学生的自主开发和制作奠定了良好的基础。

结束语

综上所述，Arduino在高中通用技术中的应用，能够帮助学生进一步理解和巩固相关的知识，锻炼学生的计算机操作技能，强化学生的信息素养和计算思维。通过教师精心设计的教学活动和内容，引导学生自主完成学习任务，促使学生逐渐掌握Arduino的运用和丰富的技术知识，从而在很大程度上有助于学生核心素养的形成。

参考文献：

[1]林建煌.基于通用技术核心素养下Arduino校本课程的开发研究——以莆田第五中学为例[J].中学理科园地，2019，015（003）：48-49.

[2]刘阳.应用Arduino在高中开展科技教育的探索[C]//第十五届沈阳科学学术年会.0.

[3]王肖莲.基于“Arduino程序控制”课程的工程素养培育初探[J].现代教学，2018（21）.