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电子百拼图教学课件下载与使用指南第一章电子拼图简介电子拼图的定义与应用场景电子拼图在教育中STEAM的重要性图习为组电子拼是一种模块化的电子学工作STEAM教育的重要成部分,电子组让图具,由多种可拼接的电子元件成,拼能够过积习学生通搭木的方式学电子知对识应•激发学生科学的兴趣和好奇心它可用于养逻辑维问题•培思和解决能力课验践•堂科学实教学•提供动手实的机会课养现应•外科技兴趣培•建立电子学、物理学与实用的联创践•客教育实活动系竞赛训练•科技准备电子拼图的组成要素基础电子元件介绍拼图模块结构与接口说明图础图标结电子拼系统包含多种基电子元件每个拼模块的准构连稳连电源模块提供系统所需的电力,通常使用电池或USB供电接接口磁性或卡扣式接口,确保固接导连径电阻模块控制电路中的电流大小,保护其他元件电通道模块间的电路接路储滤稳区电容模块存电荷,波和定电路功能域元件工作的核心部分将转为标识数标记LED模块发光二极管,电能化光能符号元件类型、极性、参等开关断损模块控制电路的通外壳保护防止元件坏,确保使用安全传环热感器模块感知境变化(光、声、等)电子拼图模块实物图电源模块为蓝仓开关通常色,包含电池或USB接口,有电源指示灯和LED模块红绿蓝显常见//三色,透明外壳示发光效果传感器模块为应通常黄色,表面有感窗口或探头连接接口第一章小结教学工具定位适用对象教育价值图础阶养维创电子拼是集电子基与动手能力于一体的适合小学至初中段的科学启蒙教育,无需培学生的科学思、动手能力和新精将转为专习槛为续习术础教学工具,抽象的电子概念化具体可业背景,降低了电子学的门神,后深入学电子技打下基操作的模块图过让识创电子拼通玩中学的方式,学生在趣味探索中掌握电子知,是STEAM教育中不可或缺的新教具第二章电子拼图的基本原理电路基础知识回顾简单电路的搭建方法图础图则理解电子拼需掌握以下基概念电子拼遵循以下基本电路搭建原单为闭电流(I)电荷流动的速率,位安确保电路完整合,电流能够形成回路培(A)压电(V)电位差,推动电流流动的注意元件的极性(如LED、电容等)压单为损力,位伏特(V)
3.控制电流大小,避免元件坏单图顺连电阻(R)阻碍电流流动的程度,位
4.遵循电路指示,按序接模块为欧姆(Ω)们关欧它之间的系由姆定律表示V=I×R电子拼图中的电路连接方式1串联连接2并联连接径径在串联电路中,电流只有一条路可流动在并联电路中,电流有多条路可流动压•所有元件中的电流相同•所有元件的电相同压压•总电等于各元件电之和•总电流等于各支路电流之和•总电阻等于各电阻之和•总电阻小于任何一个分支电阻应断开灭应断开用例子串联的LED灯,一个全部熄用例子并联的LED灯,一个其他仍亮卡扣固定对齐连接紧连识别连接点确保模块之间密接,无松动图将连对按照电路要求,模块接点齐连标数编每个模块上的接点有极性或字号电路图示例串联与并联对比串联电路特点并联电路特点径单径须径径选择•电流路一路,所有元件必•电流路多条路,电流可以连径径接在同一路上不同路流动压摊压压获压•电分配各元件分总电•电分配每个元件得相同电导•故障影响任一元件故障会致整个•故障影响一个元件故障不影响其他电路不工作元件工作图现线顺图现连创拼实模块按性序一个接一个拼实使用分支接器模块建多连径接路第二章小结电路原理是基础模块化设计是核心压图将杂简为理解电流、电、电阻的基本概念是操作电子拼模块复电路化可视化元件,降低图习难拼的前提学度实践验证促进理解连接方式决定功能过图验证论对连产通拼搭建电路理,加深原理的理串联与并联的不同接方式生不同电路特性解和功能图过观连让轻区别为续杂计础电子拼通直可视的方式展示电路接,学生能够松理解串联与并联的,后更复的电路设打下基第三章电子拼图教学课件资源下载官方资源平台介绍电子课件下载注意事项与版权说明标图教育部教材网提供准化电子拼教资课标认资龄难级别学源,与程准匹配确源适用年和度开项课图GitHub源目包含多种自制电子拼注意件兼容性与所用拼套件的匹配图教程和案例分享度创汇师资权规客教育平台集各地教分享的优遵守源的版定,注明出处质资教学案例留意源的更新日期,使用最新版本图产检册账获权电子拼制造商网站提供品配套的资术查是否需要注号或取授教学源和技支持推荐下载资源教育部国民及学前教育署电子教材GitHub电子设计竞赛教程合集Blockly编程与电子拼图结合教学链接资料https://github.com/electronics-edu开图项https://www.edu.tw/resources https://blockly.games/circuits•源电子拼目案例认证图纲图编导册竞赛题•官方的电子拼教学大•形化程指手•目与解答级进图编结进阶计•分年的教学度安排•电子拼与程合案例•设思路标评习项区贡创应•准化估方案•交互式学目•社献的新用师训阶计•教培材料•梯式教学划这资础进阶师标选择内资费载级资些源提供了从基到的全面教学支持,教可根据学生水平和教学目适合的容大部分源提供免下,部分高源可能需要教认证育机构电子课件下载页面截图示例登录账户师认证账录资使用教育邮箱或教号登源平台搜索资源级题难筛选图资按年、主或度电子拼教学源下载文件选择课载合适的格式(PDF、PPT或交互式件)下验证完整性检载资组查下文件是否完整,源包是否包含所有必要件第四章电子拼图实操演示经典拼图案例灯控制学习目标LED电路闭理解合电路的概念这项过识别是初学者最适合的入门目,通控掌握LED的极性灭来习制LED灯的亮学基本电路原理了解电阻在电路中的保护作用该项图开关目包含以下电子拼模块学会使用控制电路养培基本的故障排查能力•电源模块(3V电池)开关•模块•电阻模块(220Ω)•LED灯模块连导线•接模块实操步骤详解通电测试与故障排查连接电路模块连进测试识别元件与模块完成接后行图顺连开开关观按照电路序接各模块图认•打电源,察LED是否点亮开关准备所需的电子拼模块,确每个模块的检连数
1.电源正极→模块•如果LED不亮,查接、极性和电池功能和参开关调连紧贴
2.模块→电阻模块检•整接,确保每个接口密合•电源模块查电池电量
3.电阻模块→LED正极认负为•LED模块确正极(长脚正极)负负
4.LED极→电源极验证为•电阻模块阻值是否220Ω时议师导压较安全提示初次操作,建在老指下完成电池模块电低,安全风险小,但仍需避免短路灯电路拼图搭建过程照片LED1准备材料将认所有需要的模块按类型分类排列,确无缺件2连接电源和开关将开关连对电源模块的正极与模块接,确保插口齐3加入电阻保护将开关连过损电阻模块与的出口接,防止LED流坏4连接LED模块将连注意LED的极性,长脚(正极)与电阻接5完成回路将负连负闭LED极回电源极,形成完整合电路第五章进阶拼图设计传感器模块的应用简单逻辑电路拼图设计传让图环传过组础创简单逻辑感器可以电子拼与境互动,常见的感器模块包括通合基模块,可以建具有功能的电路传环线开关闭光敏感器感知境光强度变化与门电路两个都合才能点亮LED传测围环开关闭温度感器量周境温度或门电路任一合即可点亮LED传检测声音感器声音或噪声水平非门电路输入信号反相输出传应时现时触摸感器感人体触摸延电路使用电容实定功能传测距离感器量物体距离感知环境信号处理驱动输出传将转换为过较鸣感器物理量电信号通比器或放大器处理信号控制LED、蜂器等输出设备传感器拼图案例光敏传感器控制LED亮灭声音传感器触发蜂鸣器检测阈时鸣原理利用光敏电阻在不同光照下电阻值变化的特性,控制LED的亮原理麦克风声音,放大电路处理信号,达到值触发蜂器灭发声应场开关应场报乐监测用景自动夜灯、光控、光照强度指示器用景声控警器、互动音设备、声音强度较鸣核心模块光敏电阻模块、比器模块、LED模块核心模块麦克风模块、放大器模块、蜂器模块光控电路拼接顺序声控电路拼接顺序
1.电源模块→光敏电阻模块
1.电源模块→麦克风模块较
2.光敏电阻→比器模块
2.麦克风→放大器模块较鸣
3.比器→LED模块→电源
3.放大器→蜂器模块→电源调较阈钮调钮
4.整比器的值旋
4.整放大器的灵敏度旋传感器拼图电路示意图光敏传感器电路工作原理当环线时过较断境光减弱,光敏电阻的电阻值增大,通比器判后,LED灯点亮反当线时灭之,光增强,光敏电阻的电阻值减小,LED灯熄声音传感器电路工作原理将转换为当过阈麦克风声波电信号,经放大器放大后,声音强度超设定值,触发蜂鸣调节应环器发出声音可灵敏度,适不同境需求这传础过图观们些感器电路是物联网和智能家居的基,通电子拼可以直理解它的工作原养创维践理,培学生的新思和实能力第六章电子拼图与编程结合图形化编程简介电子拼图与的集成Blockly Blockly示范积图编Blockly是一种木式形化程工具,特点包括集成方式主要有两种观记忆码语环•直的拖拽界面,无需代法模拟集成在Blockly境中模拟电子拼积状逻辑关错误图为•木形暗示系,减少行编环过将码•支持多种程概念循、条件、变硬件集成通接口模块Blockly代图量等实际控制电子拼编语码势•可生成多种程言的代集成优编图•适合程初学者和电子拼用户将编为•抽象的程概念与具体的电子行关联现杂•实更复的交互功能和自动化控制编程控制拼图模块通过编程控制LED闪烁环时数现时闪烁调闪烁频使用循块和延函实LED的定,可整率和模式传感器数据读取与响应读传数应取光敏、温度等感器据,设置条件触发不同的输出响创建互动小游戏结钮显编现应测试记忆戏项合按输入和LED示,程实反、游等互动目自动化控制系统计杂逻辑关现设复的系,实基于多种条件的智能控制系统代码示例LED闪烁代码示例光敏控制//设置LED连接到数字端口13定义LED引脚=13//初始化设置当程序启动时设置LED引脚为输出模式结束//主循环重复执行//设置端口定义光敏引脚=A0定义LED引脚=13定义阈值=500//初始化设置当程序启动时设置LED引脚为输出模式结束//打开LED引脚等待500毫秒关闭LED引脚等待500毫秒结束循环主循环重复执行读取光敏值=光敏引脚如果光敏值阈值那么打开LED引脚否则关闭LED引脚结束条件等待100毫秒结束循环编程界面截图与拼图模块Blockly联动示意创建程序积组逻辑在Blockly界面拖拽木块,合成控制编译代码将图转换为图识别系统形化程序电子拼可的指令上传程序过线将传通USB或无方式程序输到控制器模块执行控制连图控制器根据程序指令操作接的电子拼模块编图将编习结让码使用Blockly程控制电子拼,程学与电子硬件合,抽象的代概念变得践具体可见,是STEAM教育的理想实方式第七章教学设计与课堂应用电子拼图教学目标设定课堂活动设计与分组合作建议计应标层课组科学的教学设基于以下目次有效的堂织形式包括识标习问题导知目掌握基本电子概念和原理探究式学提出,引学生自主探索标养问题项习围绕问题计项技能目培动手能力和解决能力目式学实际设完整目标创识习组协情感目激发科学兴趣,建立新意合作学2-4人小作完成任务竞赛战习标应龄识础进调计渐进活动设置挑,激发学动力教学目根据学生年和已有知基行整,设循序的学习径议组图路建每配备1套完整电子拼,确保每位学生都有动手机会教学案例分享小学科学课电子拼图项目级级适用年小学3-6年课时课时安排4-6内教学容认识础
1.电路基元件简单
2.搭建LED灯电路区别
3.探究串联与并联的计项
4.设小夜灯目评测试价方式作品展示与功能初中物理电路实验辅助级级适用年初中1-3年课时课时安排6-8内教学容欧验验证
1.姆定律实测
2.电阻的串并联量热应
3.电功率与效探究传应数
4.感器用与据采集计
5.设自动控制系统评验报创应计价方式实告与新用设这师导识传过问观时馈进问题养习些教学案例中,教扮演引者角色,而非知的直接授者通提、察和及反,促学生主动思考和解决,培自主学能力学生课堂操作电子拼图照片1导入阶段师习标教演示范例,激发兴趣,明确学目和任务要求2探索阶段组尝试连记录观结学生分操作,不同接方式,察果3讨论阶段组内现问题交流发,分析原因,提出解决方案4创新阶段础识计创应问题基于基知,设新用,解决实际5展示评价评师评成果展示与分享,同伴互与教点第八章常见问题与解决方案拼图模块接触不良状症电路间歇性工作或完全不工作脏原因模块接口松动、接触点氧化或污解决方案检连闭
1.查并重新接模块,确保卡扣完全合轻轻层
2.用橡皮擦擦拭接触点,去除氧化调
3.整模块位置,找到最佳接触点电路短路与安全注意事项状尽热症电池快速耗、模块异常发连错误原因电路接,造成短路解决方案断开
1.立即电源,移除电池检连认连负
2.查电路接,确是否有直接接电源正极的情况图连
3.参考电路,重新正确接带
4.使用保护功能的电源模块维护与保养建议模块清洁与存储使用安全规范图图关键规定期清洁电子拼模块,延长使用寿命确保安全使用电子拼的范软轻轻检损使用干燥布擦拭模块表面使用前查模块完整性,不使用坏模块专剂严说书导连接触点可用橡皮擦或用电子接点清洁清洁格按照明指接电路湿时毕时关闭避免使用水或布直接擦拭电子部件避免长间通电,使用完及电源别专纳湿环按类分类存放,使用用收盒保存不在潮境或靠近水源处使用环应级时应监存放境干燥通风,避免阳光直射低年学生使用有成人督现断检出异常情况立即电查时议损图进测试时换损组提示长期不使用,建取出电池,避免电池漏液坏电子拼模块定期行功能,及更老化或坏的件第九章资源拓展与社区支持在线论坛与学习社区推荐开源项目与二次开发资源这区获开资图应加入些社取支持和灵感探索源源拓展电子拼用创论图扩编电子客坛www.dianzichuangke.cn Arduino兼容拼模块展程功能区图计科教云社community.kejiaoyun.cn3D打印拼外壳自定义模块设开图课内STEM教育联盟www.stemalliance.org.cn源电子拼程多样化教学容创验图软虚验环客教育实室www.makeredu.com拼模拟件拟实境这师验资问题师专励师开区贡创进些平台提供教经分享、教学源交流和解答服务,是教鼓教和学生参与源社,献自己的意和改,形成良性互动态业发展的重要支持生系统未来发展趋势电子拼图与物联网结合AI辅助教学与智能拼图来图将现术将为图带来未电子拼整合物联网功能,实人工智能技电子拼远监测识别错误连•程控制与•智能接数储习议•据云存与分析•个性化学建应难调•多设备互联互通•自适度整跨学科融合应用虚拟现实与增强现实应用图将扩领术将习验电子拼展到更多域VR/AR技提升学体传监测•生物感与•3D电路可视化环数虚结验•境科学据采集•实合实术结习环•艺与电子的合•沉浸式学境这趋势将领图为络为些引电子拼发展成更加智能化、网化和多元化的教育工具,STEAM教育提供更丰富的可能性未来智能电子拼图概念图1智能感知传识别围环应现缝配备多种感器,能自动周境变化并做出响,实与真实世界的无互动2云端连接过线络连现数储远协队项开通无网接云平台,实据存、共享和程作,支持团目发3自主学习内习惯习议识别错误给进置AI算法,根据用户操作提供个性化学建,自动并出改方案4跨界融合术扩应场杂创现问题与机器人、3D打印等技融合,展用景,支持更复的意实和解决结语开启电子拼图的创意之旅鼓励动手实践与创新思维电子拼图助力科学素养全面提升图仅习识电子拼不是学电子知的工具,养创过亲图习过仅获更是培新精神的平台通手搭在电子拼的学程中,学生不专识养建电路,学生能够得业知,更能全面提升核心素将转为践证严谨•抽象概念化具体实科学精神实、、求真验现问题问题维•体发、解决的成就感工程思系统、优化、实用养续断尝试习惯术应调试创•培持探索和不的技用操作、、新维创维队协创•发展批判性思和造性思团作沟通、分工、共励规尝试连这将终为鼓学生打破常,新的接方式些能力伴随学生身,成面向未应场让创来竞和用景,意自由流动的核心争力让们创我共同探索电子世界的奥秘,点亮新的火花!。
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