创客课程内容大纲- AI开源硬件

根据当前主流的创客教育理念,设计了一份完整的课程规划方案。


一、课程基本信息

项目 内容
课程名称 我的乐动世界之掌控编程
适用学段 小学高年级(4-6年级)至初中(7-8年级)
建议课时 32课时(每课时40-45分钟),可按每周2课时安排,共16周(约1学期)
课程性质 STEAM/创客教育/信息技术拓展课程
前置知识 无需编程基础,零基础起步
教学方式 项目式学习(PBL)+ 动手实践 + 小组协作

二、设计理念与课程特色

本课程遵循 “做—试—创” 的螺旋式进阶思路,强调理论+动手搭建同步进行

  1. 项目驱动:每课以一个生活化项目为载体,如电子标识牌、交通红绿灯、智能钟表等,让学习有明确的目标和意义。
  2. 软硬结合:编程与硬件搭建并重,既学习mPython图形化编程,又动手拼搭乐高结构外观。
  3. 跨学科融合:融合数学(坐标系、随机数)、物理(声、光、加速度)、音乐(简谱)、地理(时区)等学科知识。
  4. 循序渐进:从顺序结构→循环结构→选择结构→嵌套结构→变量→物联网,编程难度逐级递升。

三、课程目标

🔹 知识与技能

  • 认识乐动掌控主板及各传感器、执行器(OLED屏、声音传感器、光线传感器、RGB灯、蜂鸣器、加速度传感器、触摸按键等)
  • 掌握mPython编程软件的基本操作
  • 掌握顺序、循环、选择三种基本程序结构
  • 学会使用变量、随机数、比较运算符、数据类型转换等编程概念
  • 了解WiFi连接、物联网信息获取、无线广播通信等进阶技术

🔹 过程与方法

  • 能按照“分析需求→设计流程→编写程序→搭建结构→测试优化”的流程完成项目
  • 培养调试程序、排查故障的能力
  • 学会用思维导图分析问题

🔹 情感态度与价值观

  • 激发对编程和智能硬件的兴趣
  • 培养创新思维和解决实际问题的能力
  • 增强团队协作与分享交流意识

四、详细课时安排

📘 第一篇:前导篇(2课时)

课时 课题 核心内容 编程知识点
第1课时 交个新朋友(上) 认识乐动掌控板载硬件;了解mPython软件界面
第2课时 交个新朋友(下) 乐动掌控连接电脑;烧录固件;刷入与运行程序

📌 教学建议:第1课时以观察、探索为主,让学生亲手触摸、观察乐动掌控上的各个元器件;第2课时重点演示连接、烧录、刷入的完整流程,确保每位学生都能独立操作。


📗 第二篇:掌控编程基础(10课时)

课时 课题 核心内容 编程知识点 硬件
第3课时 电子标识牌 OLED显示文字和图片 顺序结构 OLED屏
第4课时 电子标识牌—结构搭建 乐高积木拼搭外观 巩固顺序结构
第5课时 环境检测器 读取声音、光线传感器数值 数据类型转换(数值→文本) 声音传感器、光线传感器
第6课时 环境检测器—结构搭建 循环结构 + 伪数码管显示 循环结构
第7课时 交通红绿灯 RGB灯控制(点亮、变色、熄灭) 巩固顺序与循环结构 RGB灯
第8课时 交通红绿灯—结构搭建 红绿灯逻辑(红→绿→黄→红) 循环嵌套
第9课时 舞台灯光师 触摸按键控制RGB灯颜色 选择结构(单分支/双分支/多分支) 触摸按键、RGB灯
第10课时 舞台灯光师—结构搭建 多分支条件判断 巩固选择结构
第11课时 音乐播放器 蜂鸣器播放音乐;A/B按键控制 事件响应 蜂鸣器、A/B按键
第12课时 音乐播放器—结构搭建 简谱解读与《小星星》编曲 音符、节拍

📙 第三篇:掌控小应用(8课时)

课时 课题 核心内容 编程知识点 硬件
第13课时 光线闹钟 光线传感器+蜂鸣器制作闹钟 比较运算符、条件判断 光线传感器、蜂鸣器
第14课时 光线闹钟—结构搭建 阈值设定与闹钟逻辑 巩固比较运算
第15课时 黑夜里的声控灯 光线+声音双条件控制RGB灯 条件嵌套(多层判断) 光线传感器、声音传感器、RGB灯
第16课时 黑夜里的声控灯—结构搭建 多条件逻辑组合 巩固条件嵌套
第17课时 跳绳计步手柄 加速度传感器检测摇晃 变量的定义与使用 加速度传感器
第18课时 跳绳计步手柄—结构搭建 变量累加与显示 变量+循环
第19课时 石头剪刀布 随机数生成与图像显示 随机数、多分支选择 加速度传感器、OLED屏
第20课时 石头剪刀布—结构搭建 随机逻辑与游戏设计 综合应用

📕 第四篇:掌控物联与游戏设计(12课时)

课时 课题 核心内容 编程知识点 硬件
第21课时 智能钟表 WiFi连接获取网络时间 WiFi指令、时区概念 WiFi模块
第22课时 智能钟表 OLED模拟时钟绘制 坐标计算、图形绘制 OLED屏
第23课时 智能钟表—整点报时 整点判断与蜂鸣器报时 条件判断+时间读取 蜂鸣器
第24课时 智能钟表—结构搭建 综合应用 巩固WiFi与时钟
第25课时 物联网天气员 心知天气API获取天气信息 物联网、API调用 WiFi模块
第26课时 物联网天气员—显示与搭建 天气数据显示与结构搭建 字符串处理 OLED屏
第27课时 爱心照看器 无线广播发送/接收消息 无线广播通信 双乐动掌控
第28课时 爱心照看器—双端联调 呼叫端与接收端协同 广播频道设置
第29课时 Flappy Bird(上) 游戏初始化+运动状态 变量+循环+坐标变化 OLED屏、A/B按键
第30课时 Flappy Bird(上)—调试 小鸟飞行与木桩移动 巩固变量与循环
第31课时 Flappy Bird(下) 碰撞检测+得分设计 碰撞检测算法、得分变量 OLED屏
第32课时 Flappy Bird(下)—结构搭建 完整游戏 + 游戏机外壳拼搭 综合项目展示

📌 课程弹性说明:若课时紧张,可精简结构搭建课时,将“编程”与“搭建”合并为一次课完成;若课时充裕(如64课时),可每课拆分为“编程实践”和“结构搭建”两个独立课时,并增加自由创作环节。

五、教学建议

1. 教学流程(建议每课按以下环节展开)

环节 时间 内容
情境导入 5分钟 展示生活案例,提出问题(如“交通红绿灯是如何工作的?”)
知识探究 10分钟 讲解传感器/执行器原理、编程知识点
编程实践 15分钟 学生编写程序,刷入乐动掌控测试
结构搭建 10分钟 拼搭乐高外观(可分组协作)
展示交流 5分钟 作品展示、问题讨论、优化改进

2. 教学策略

  • 分层教学:基础薄弱的学生可完成核心功能;学有余力的学生可挑战“秀一秀”环节的拓展任务。
  • 小组协作:建议2人一组,一人负责编程,一人负责搭建,轮换角色。
  • 错误即学习:鼓励学生从程序报错中学习调试,控制台是重要的调试工具。
  • 作品展示:每单元结束后组织一次作品展示会,培养学生的表达与分享能力。

3. 硬件与材料准备

  • 乐动掌控主控板(每人/每组1块)
  • USB数据线
  • 乐高积木套件(1×8梁、1×10梁、1×16梁、2×8带孔片、销、轴等)
  • 电脑(安装mPython软件)
  • 备用:WiFi网络环境(第10、11课需要)

六、评价方式

评价维度 权重 评价方式
程序功能 30% 程序能否实现预定功能、逻辑是否正确
结构搭建 20% 乐高结构是否稳固、美观
学习过程 20% 课堂参与度、协作能力、问题解决能力
项目展示 15% 能否清晰讲解作品的设计思路和原理
创新拓展 15% 能否在原有基础上进行改进或创新

七、总结

本课程按照 “硬件认知→基础编程→综合应用→物联与游戏” 四个阶段设计,共32课时。课程注重项目式学习动手实践,让学生在完成一个个有趣项目的过程中,自然地掌握编程逻辑、传感器应用和结构设计能力。

建议在实际教学中根据学生基础和课时安排灵活调整,每册结束后可预留1-2周自由创作时间,让学生综合运用所学知识完成原创项目。

posted @ 2026-08-30 10:44  kkman2000  阅读(17)  评论(0)    收藏  举报