Методическая разработка Тема: «Микроконтроллерная плата Arduino»

Государственное областное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение «Елецкий колледж экономики, промышленности и отраслевых технологий»

Детский технопарк «Кванториум»

Преподаватель Старухин Дмитрий Александрович

Методическая разработка

Тема: «Микроконтроллерная плата Arduino»

Направленность:данная работа предназначена для педагогов дополнительного образования сети детских технопарков «Кванториум» по направлению IT-квантум.

Краткое содержание: В работе изложены основные аспекты микроконтроллерной платы Arduino, её краткое описание, устройство и виды плат. Представлены варианты вопросов для стимулирования детей к познавательной деятельности.

Пояснительная записка

Цель:Повышение качества образования путем формирования навыков поиска информации и создания прототипов устройств с описанием их принципа работы.

Задачи:

1. Проанализировать уровень знаний о микроконтроллерной плате Arduino;

2. Стимулировать детей на самостоятельный поиск информации;

3. Развитие навыков технического творчества;

Актуальность:

Современная система образования направлена на формирование высокообразованной, интеллектуально развитой и творческой личности. Важнейшей отличительной особенностью новых стандартов является ориентация на результаты образования на основе системно-деятельного подхода. Деятельность выступает как внешнее развитие у школьников познавательных процессов, исследовательских навыков и творческого потенциала. Из этого можно сделать вывод, что образовательная задача состоит в организации условий, направленных на активизацию действий учеников.

Актуальность вопросов развития навыков технического творчества заключается в том, что оно направлено на формирование навыков решения инженерных задач, развития творческого мышления, приобретения навыков поиска и анализа данных.

Учитывая индивидуальные особенности школьников, необходимо обратить внимание на использование нестандартных подходов на занятиях в детском технопарке. По-моему мнению, на занятиях следует максимально задействовать потенциал творческого мышления и изобретательского подхода.

В методической разработке изложены основные аспекты работы по развитию у ребят навыков технического творчества, самостоятельного поиска информации, представления результатов своих изысканий.

Нулевая линия является «фундаментом» для дальнейшего пути в мир изобретательства и технического творчества. На данной стадии мы готовим детей к изучению и восприятию более сложных вопросов и вызовов современного мира. Умение анализировать, найти новое решение, оценить свою гипотезу, являются важными навыками для дальнейшего развития. Поэтому перед наставником встает вопрос: каким образом организовать работу по обучению детей решению изобретательских задач?

В методической разработке представлена серия уроков, в результате прохождения которых ребята создадут артефакт, опишут его плюсы и минусы, получат навык выступления перед публикой.

Апробация:

Данная методичка была апробирована на занятиях в детском технопарке «Кванториум» города Ельца на занятиях с группой ребят, занимающихся по программе Вводный модуль, линия «0». В результате ребята научились работать с платой Arduino, анализировать информацию и работать в команде.

Механизм оценки:

После создания артефактов, была проведена презентация их работ и демонстрация, где было предложено не только описать преимущества и недостатки, но и поделиться историей создания Arduino.

Возраст школьников: 12-14 лет

Ознакомительный урок по микроконтроллерной платформеArduino

Цели:

1. Обобщить сведения о плате Arduino и направлениях развития

2. Развить навыки анализа информации.

3. Повысить уровень знаний языков программирования.

Оборудование: Интерактивная доска, Ноутбуки.

Методическое оснащение: презентация (Приложение 1), методическая разработка урока.

Ход урока:

Ι. Организационный этап. (5 минут)

Слайд 1.

II. Введение в платформу Arduino. (10 минут)

Слайд 2.

- Какие изобретения можно собрать наArduino?

Кванторианцы пытаются самостоятельно придумать гаджеты.

Слайд 3.

- А какие изобретения можно собрать с помощью датчиков?

Предлагаем ребятам поискать информацию в сети интернет (2 минуты), после чего они предлагают свои варианты.

III. Обсуждение материала. (20 минут)

Слайд 4.

Педагог рассказывает о том какие платы существуют.

- Давайте посмотрим какие элементы включает в себя плата Arduino.

Слайдом 5 – 6.

Элементы платы Arduino.

Слайд 7-8. Знакомим ребят с макетной платой (Breadbord).

Предлагаем ребятам подумать как макетная плата заменяет пайку проводов.

Предлагаем им сравнить их ответы с презентацией.

- Теперь давайте познакомимся с шилдамиArduino . (Слайд 9 -10)

- А теперь давайте посмотрим, какие виды плат Arduino существуют.
(11-15 слайды)

- Давайте рассмотрим программирование на ArduinoIDE. (слайды 16-17)

Предлагаем ребятам открыть ArduinoIDE и самим рассмотреть данную среду программирования.

- Давайте закрепим основные понятия, а так же рассмотрим пример кода на ArduinoIDE. (18-21 Слайд)

IV. Итог урока. (5 минут)

Подводятся краткие итоги о полученных знаниях. Проводится рефлексия.

Урок «Создание Маячка»

Цели:

1.Рассмотреть нюансы программирования на ArduinoIDE и изучить схему сборки Маячка.

2. Развить навыки конструирования устройств

Оборудование: Интерактивная доска, Ноутбуки, набор материалов для создания «Маячка» (ArduinoUNO, провода <<папа-папа>>, макетная плата, светодиод, резистор.)

Ход урока

Ι. Организационный этап. (5 минут)

Проведение инструктажа по технике безопасности.

II. Ознакомление с инструкцией. (10 минут)

III. Создание артефакта. (20 минут)

IV. Проведение испытания работы «Маячка» (5 минут)

V. Итог урока. (5 минут)

Подводятся краткие итоги о полученных знаниях. Проводится рефлексия.

Схема на макетке

Скетч

p010_blink.ino

void setup()

{

// настраиваем пин №13 в режим выхода,

// т.е. в режим источника напряжения

pinMode(13, OUTPUT);

}

void loop()

{

// подаём на пин 13 «высокий сигнал» (англ. «high»), т.е.

// выдаём 5 вольт. Через светодиод побежит ток.

// Это заставит его светиться

digitalWrite(13, HIGH);

// задерживаем (англ. «delay») микроконтроллер в этом

// состоянии на 100 миллисекунд

delay(100);

// подаём на пин 13 «низкий сигнал» (англ. «low»), т.е.

// выдаём 0 вольт или, точнее, приравниваем пин 13 к земле.

// В результате светодиод погаснет

digitalWrite(13, LOW);

// замираем в этом состоянии на 900 миллисекунд

delay(900);

// после «размораживания» loop сразу же начнёт исполняться

// вновь, и со стороны это будет выглядеть так, будто

// светодиод мигает раз в 100 мс + 900 мс = 1000 мс = 1 сек

}

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/447720-metodicheskaja-razrabotka-tema-mikrokontrolle