淺析Arduino在高中通用技術中的教學策略*

周 波

(重慶市長壽中學校 重慶 長壽 401220)

在信息技術的飛速發展階段，信息技術開始出現在教育領域之中，使得教育信息化發展。同時，根據課程改革的要求和理念，對于高中的通用技術教學，更加注重對學生核心素養的培養，讓學生不僅掌握相關的基礎知識，還要具備良好的信息意識和計算思維能力。因此，教師在實際教學中應用Arduino設備，進一步強化學生對知識的理解，促使學生逐漸掌握相關的技能，從而有效的完善了通用技術實踐課程，確保學生的學習效果得到提升。

1.Arduino的教學特點

1.1 資源豐富。Arduino是一種基于軟件與硬件開發的開源平臺，具有便捷靈活、簡單的編程和指令，且拓展性較強的特點。另外Arduino不僅是全球最為流行的開源硬件，還是一個優秀的軟件開發平臺，更是硬件開發的趨勢，具有良好的發展前景。

1.2 自主性強。由于很多面向對象控制的編程，都是文本化編程，導致學生的學習起來比較困難。因此，在高中通用技術課堂應用Arduino，支持文本化和圖形化編程，可以讓學生自由的選擇編程方式，根據自己的需求，自主的搭配各種拓展板和外接設備。同時，Arduino的入門簡單，且成本較低，在很大程度上能夠激發起學生的學習和探究欲望[1]。可以說，在高中通用技術中應用Arduino，能夠充分調動起學生的學習興趣和主動性，促進學生的學習效率和信息素養增強。

2.Arduino在高中通用技術中的教學策略

2.1 完善教學的內容。對于Arduino硬件的應用，教師就要與時俱進為學生完善和豐富教學內容，充分激發起學生的學習和探究興趣，促使學生能夠快速入門，更加輕松的掌握相關的知識和技能。因此，教師要注重對學生思維的激活，鍛煉學生思維的靈活性和創造性[2]。所以，教師在實際教學中，可以根據具體的內容或知識點，為學生設置合理的問題，引導學生進行解決，幫助學生構建完整的知識體系。例如要讓學生學會if語句，知道條件成立時執行語句，否則不執行。教師就可以引導學生使用Arduino項目設計的編程語法，進行編程的學習。當教師講解到分支語句if時，此時引入Arduino內容，能夠強化學生的進一步理解和記憶。首先，教師可以學生用三個發光二極管、按鈕開關和一個Arduino主板，制作一個搶答器，充分調動起學生的學習熱情和主動性。其次，教師指導學生用編程控制不同按鈕開關中，不同顏色的搶答燈。這樣，當學生制作成一個搶答器后，就會經過實踐的驗證，按住不同的開關所對應亮的燈，促使學生更為深刻且輕松的理解if語句，從而逐漸增強學生的實際學習效果，促進學生信息素養和實踐操作能力的提升。

2.2 設置趣味項目任務。在高中通用技術教學中，教師應用Arduino，要充分考慮到學生的接受水平，所以教師就可結合實際生活，為學生開展體驗式的教學活動，增強學生的學習效率和興趣。因此，教師可以根據教學內容，為學生設置趣味的項目任務，確保任務難度的適中，幫助學生更好的入門，促使學生自主完成任務[3]。比如，教師要讓學生掌握“枚舉算法”，能夠一一列出該問題的所有可能情況，并對可能情況進行逐一分析，判斷是否滿足條件。所以，教師可以運用Arduino，與生活中常見的傳感器，為學生進行項目任務的設定，例如讓學生設計電子鬧鐘、玩具車等等。從而學生在完成項目任務的過程中，能夠結合一些其他設備，包括3D打印機、激光雕刻板等，對出現的可能進行分析，最后挑選出符合條件的正確解。

這樣，在整體的項目任務學習中，學生可以參照相關的教程，進一步改進自己熟悉的事物，強化學生對Arduino編程的深刻理解和記憶，促使學生能夠更加熟練的運用Arduino，結合傳感器去控制對象，在很大程度上增強了學生的學習動力，促進高中通用技術課堂教學的實效性提升。

2.3 組織小組合作學習。對于Arduino在高中通用技術中的應用，教師就要讓學生能學會運用Arduino，去掌握更多的知識。因此，教師可以組織學生以小組的形式進行合作學習，引導學生完成設計與制作，鼓勵學生在組內敢于表達自己不同的看法和見解，互相交流和借鑒設計的思路，有助于學生產生創作的靈感，建立良好的工程思維，從而促進學生信息素養和綜合素質的發展。

例如在《算法與程序設計》中，教師要讓學生學會順序查找的基本思想，從一個數據開始，按順序逐個將數據與給定的數據進行比較。因此，教師可以讓學生去完成智能臺燈的設計，在智能臺燈原有的功能基礎上，嘗試再添加一到兩個功能，鍛煉學生的想象力和創造力，強化學生的自主學習效果。這樣，學生就會體驗到整個設計的過程，首先學生在小組內，需要共同商討，并繪制設計圖和方案，培養學生熟練使用計算機制圖的能力。此時，學生在設計中，有的學生就會發現LED燈比較刺眼，容易在人們使用中影響視力，這樣學生就會加入一些防止燈光直射的想法。其次，學生在結構的設計時，會考慮到Arduino主控板、擴展板和電池盒等器件選用問題。從而通過學生的合作學習，為學生的自主開發和制作奠定了良好的基礎。

結束語

綜上所述，Arduino在高中通用技術中的應用，能夠幫助學生進一步理解和鞏固相關的知識，鍛煉學生的計算機操作技能，強化學生的信息素養和計算思維。通過教師精心設計的教學活動和內容，引導學生自主完成學習任務，促使學生逐漸掌握Arduino的運用和豐富的技術知識，從而在很大程度上有助于學生核心素養的形成。