第1章开源硬件及其特征1.1认识开源硬件 教案（表格式）-高中教学同步《信息技术人工-开源硬件项目设计》（人教-中图版2019）

《信息技术-开源硬件项目设计》教案 课 题 第1章开源硬件及其特征1.1认识开源硬件 课 型 班课 课 时 1 授课班级 高一1班 学习目标 认识开源硬件 理解开源与开源软件的概念及其历史发展。 学习开源硬件与开源协议的基本知识。 认识常见的开源硬件如Arduino、树莓派、虚谷号等，并了解它们的特点和适用场景。 掌握开源硬件的分类和应用 区分核心板、扩展板及周边模块的功能和作用。 了解不同类型开源硬件的核心特性及其在项目中的作用。 学会选择合适的开源硬件 根据项目需求选择适合的开源硬件平台。 考虑功能、社区资源、对开源文化的契合度等因素进行评估。 推动开源文化的理解与实践 通过使用和参与开源硬件项目，加深对开源文化的理解。 鼓励学生参与到开源社区中，体验协作分享的精神。 培养创新思维和解决问题的能力 利用开源硬件实现具体的控制功能，拓展对编程改变物理世界的想象力。 通过动手实践，提高解决实际问题的能力。 学习重难点 教学重点 开源与开源软件的基本概念 理解开源及开源软件的定义与历史，认识其从自由软件到开源软件的演变过程。 掌握开源软件如何通过开放源代码促进知识共享与创新协作。 开源硬件与开源协议的特性 学习开源硬件的概念、发展及其与开源软件的区别和联系。 了解开源协议的作用与种类，以及如何保护创作者权益同时促进作品的合法分享与改编。 常见开源硬件的分类与应用 识别并区分核心板、扩展板和周边模块的功能与角色。 掌握不同开源硬件平台（如Arduino、树莓派等）的特点和适用场景。 合理选择开源硬件的重要性 根据项目需求选择适合的开源硬件平台，考虑功能、社区资源和对开源文化的契合度。 强调国内开源硬件的多样性与选择时的考量因素。 开源文化的意义与推动 通过使用和参与开源硬件项目，深化对开源文化的理解。 鼓励学生参与到开源社区中，体验协作分享的精神，从而推动开源文化的发展。 教学难点 开源硬件与开源软件的复杂性 让学生理解开源硬件不仅涉及硬件设计图、物料清单和制作工艺，而且比开源软件更为复杂。 讲解开源硬件项目的多样性以及在实际项目中的具体应用方式。 开源协议的法律与道德层面 使学生明白开源协议不仅是法律文本，还是一种保障创作者和使用者双方权益的机制。 通过案例分析开源协议如何在实践中应用，以及不同协议之间的差异和适用情景。 开源文化的深入理解和实践 引导学生从理论到实践，真正参与到开源项目中，感受协作和分享的过程。 通过动手实践与社区互动，培养学生的创新思维和解决问题的能力。 教学方法 讲授法：教师使用直接讲解的方式详细介绍了开源与开源软件的历史背景、发展过程以及与商业化软件的区别。这种方法帮助学生构建基础知识框架，并理解开源软件和硬件的概念及其重要性。 案例分析法：通过具体的开源硬件项目，如Arduino、树莓派、虚谷号和掌控板等，教师展示了开源硬件的多样性和实际应用。这些案例帮助学生从实际应用角度理解开源硬件的设计、功能和实际影响。 互动讨论法：在介绍开源协议和开源社区的部分，教师可能引导学生进行讨论，探讨开源协议的作用、种类及其对创作者和使用者权益的保护方式。这种互动有助于深化学生对开源文化和法律层面的理解。 实践操作法：虽然课程内容未明确指出，但通过实验和操作（如编程和硬件组装）可以极大提高学生对开源硬件的理解。教师可以设置实验室活动，让学生亲手操作如Arduino等开源硬件，进行简单的编程和硬件组装，实践中学习理论。 多媒体教学法：利用幻灯片、视频或网络资源展示开源硬件的设计图、编程界面和社区活动，能够使抽象的概念具象化，增加学习的趣味性和直观性。 课前准备 资料收集与整理： 教师深入研究并搜集开源硬件的背景信息，包括开源与开源软件的基 ... ...