1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

HS làm quen học thực hành với arduion trong dạy học STEM và thực hành công nghệ 12

42 3 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Hs Làm Quen - Học Thực Hành Với Arduion Trong Dạy Học Stem Và Thực Hành Công Nghệ 12
Tác giả Tác Giả Chưa Được Đề Cập
Người hướng dẫn PGS.TS Lê Huy Hoàng
Trường học Trường ĐHSP Hà Nội
Chuyên ngành Công Nghệ
Thể loại Đề Tài Nghiên Cứu
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 42
Dung lượng 2,21 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

HS thay vì lĩnh hội kiến thứcmột cách thụ động, ghi nhớ, vận dụng giải quyết vấn đề phần lớn trên lý thuyết nhưtrước, ngày nay giáo dục cần hướng tới giúp HS trải nghiệm, chủ động, hứng

Trang 1

PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Lý do chọn đề tài:

Trong thời đại cách mạng Công Nghệ 4.0, đòi hỏi giáo dục phải thay đổi cănbản và toàn diện, mang tính tổng thể và có hệ thống HS thay vì lĩnh hội kiến thứcmột cách thụ động, ghi nhớ, vận dụng giải quyết vấn đề phần lớn trên lý thuyết nhưtrước, ngày nay giáo dục cần hướng tới giúp HS trải nghiệm, chủ động, hứng thútrong học tập và hoàn thành, giải quyết các vấn đề trong thực tiễn nhờ vận dụnghiệu quả, tư duy sáng tạo kiến thức đã học Đó là nền tảng, tiền đề để thế hệ tươnglai bắt kịp xu thế, hội nhập, làm chủ sự phát triển đang ngày càng nhanh, mạnh củaCông Nghệ trên toàn cầu Giáo dục STEM là một trong những phương pháp đóngvai trò quan trọng để thực hiện mục tiêu đó

Riêng với công tác giảng dạy bộ môn Công nghệ trong Chương trình GDPTmới cũng cần thay đổi lớn để góp phần thúc đẩy giáo dục STEM, khi là bộ môn thểhiện hai (Công Nghệ, Kỹ Thuật) trong bốn lĩnh vực giáo dục thuộc STEM TheoPGS.TS Lê Huy Hoàng - Chủ biên chương trình môn Công nghệ, Trưởng khoa Sưphạm Kỹ thuật, Trường ĐHSP Hà Nội – “giáo dục STEM trong môn Công nghệđược thực hiện thông qua dạy học các chủ đề, mạch nội dung, chuyên đề học tập từtiểu học tới trung học như mô hình điện gió, mô hình điện mặt trời, ngôi nhà thôngminh, các bài toán thiết kế kỹ thuật và công nghệ, nghề nghiệp STEM; các dự ánnghiên cứu khoa học kĩ thuật thuộc các lĩnh vực kỹ thuật cơ khí, hệ thống nhúng,robot và máy thông minh Khi triển khai chương trình, giáo dục STEM tiếp tụcđược mở rộng thông qua dạy học các chủ đề liên môn của các môn học STEM”.Chia sẻ về sự thay đổi vai trò của môn Công nghệ trong chương trình mới, PGS.TS

Lê Huy Hoàng cho biết: “Trong Chương trình GDPT hiện hành, môn học Côngnghệ đâu đó còn chưa được quan tâm đúng mức Hạn chế này tác động rất tiêu cựctới chất lượng dạy học môn Công nghệ ở trường, ảnh hưởng sâu sắc tới sự pháttriển toàn diện của HS” Thực trạng đó rất cần thay đổi trong Chương trình GDPTmới Vậy nên, cải tiến phương pháp dạy học là điều cấp thiết đối với bộ môn

Trong những năm qua, Arduino đã trở thành bộ não của hàng ngàn dự án từnhỏ đến lớn, từ các vật dụng hàng ngày đến các dụng cụ khoa học phức tạp, từ các

dự án của HS tiểu học đến của các chuyên gia, đặc biệt chúng ta dễ dàng nhìn thấyrất nhiều dự án sáng tạo tại cuộc thi Khoa học kỹ thuật dành cho HS THPT có sửdụng Arduino Chúng đã và đang được sử rất phổ biến trên thế giới, ngày càngchứng tỏ được sức mạnh của mình thông qua vô số ứng dụng độc đáo của ngườidùng Tại Việt Nam, Arduino cũng đã được biết đến rộng rãi Riêng với độ tuổi HSthì ở các nước phát triển như Mỹ…, trẻ em đã tiếp xúc Arduino từ tiểu học, còn ởnước ta các dự án dành cho trẻ em cũng đang được triển khai Tuy nhiên, phần lớnmới chỉ có trẻ em, HS trường chuyên ở các thành phố lớn được tiếp cận, làm quenvới nó

Trang 2

Từ những vấn đề thực tiễn trên và xuất phát từ mong muốn đổi mới công tácgiảng dạy để thu hút sự quan tâm, hứng thú của HS đối với môn Công Nghệ, nhằmkích thích ý tưởng sáng tạo, nâng cao chất lượng dạy học Tôi đã mạnh dạn nghiêncứu và thực hiện đề tài “HS làm quen - học thực hành với Arduion trong dạy học

STEM và thực hành Công Nghệ 12” Để hoàn thiện đề tài và thực tế hóa các ý

tưởng trong mỗi tiết học, tôi đã mua sắm một số bộ kid học tập Arduino, mỗi bộbao gồm Arduino UNO R3, những linh kiện HS đã được học qua SGK Công Nghệcác cấp (tụ điện, điện trở, led…), ngoài ra còn có các linh kiện gần gũi, dễ nhìnthấy trong cuộc sống hàng ngày (cảm biến nhiệt, cảm biến ánh sáng…), phù hợpvới học tập và tiếp thu, cũng như đáp ứng vô vàn sáng tạo của HS, những ngườibắt đầu học về điện tử

- Thông qua những tiết học để nuôi dưỡng khả năng tư duy, hình thành đam

mê của HS, áp dụng một cách sáng tạo vào thực tế cuộc sống

- Rèn luyện cho HS những kỹ năng các môn khoa học; kỹ năng giải quyết vấn

đề, tư duy phản biện, kỹ năng cộng tác, làm việc nhóm hay kỹ năng làm việc hợptác, giao tiếp với các bạn, với mọi người

- HS có thể học được: Nguyên lý cơ bản về lập trình và các công nghệ mớihiện nay; có thể tiếp thu được các kỹ thuật lắp ráp, đồng thời phát triển tính tư duy

kỹ thuật Học Công nghệ thông qua thực hành và thông qua hoạt động hoàn thànhcác sản phẩm, làm tăng sự hứng thú và không gây cảm giác nặng nề, quá tải đốivới học sinh

- Tận dụng, kết hợp điện thoại thông minh của HS trong quá trình học tập

3 Nhiệm vụ nghiên cứu.

- Tham khảo, nghiên cứu các nguồn tài liệu liên quan đến Arduino

- Hệ thống hóa cơ sở lý luận, phân tích, đánh giá cơ sở thực tiễn liên quan đềtài

- Xây dựng nội dung, lên kế hoạch tiến trình giới thiệu HS làm quen và sửdụng Arduino

- Đánh giá kết quả, lấy ý kiến phản hồi từ GV, HS

- Đề xuất các giải pháp, kiến nghị

4 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu.

Trang 3

Đề tài đã thực hiện nghiên cứu với HS khối 12 tại Trường THPT Đông Hiếu Thị xã Thái Hòa - Nghệ An

-5 Phương pháp nghiên cứu.

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu

- Phương pháp khái quát hóa các nhận định độc lập

- Phương pháp thử nghiệm

- Phương pháp quan sát, đánh giá

- Phương pháp phỏng vấn

- Phương pháp thống kê toán học

PHẦN II NỘI DUNG

1 Cơ sở lý luận.

1.1 Tại sao phải đổi mới giáo dục?

Giáo dục Việt Nam đã đạt được nhiều thành tựu, kết quả ở những kì thi quốc

tế như kì thi Olympic Toán, Vật lí, Hóa học… góp phần quan trọng vào công cuộcxây dựng và bảo vệ Tổ quốc Tuy nhiên, đất nước và nhân loại đã bước sang mộtgiai đoạn phát triển mới, đặt ra những yêu cầu mới về phát triển nguồn nhân lực,phát triển con người

Với nước ta đang trong quá trình xây dựng sự nghiệp công nghiệp hoá, hiệnđại hoá, hội nhập quốc tế ngày càng sâu rộng; sự phát triển nhanh chóng của khoahọc và công nghệ, khoa học giáo dục và sự cạnh tranh quyết liệt trên nhiều lĩnhvực giữa các quốc gia đòi hỏi giáo dục phải đổi mới Công cuộc xây dựng và bảo

vệ Tổ quốc trong tình hình mới, đặc biệt là yêu cầu chuyển đổi mô hình tăngtrưởng theo chiều sâu và cơ cấu lại nền kinh tế theo hướng chất lượng, hiệu quả, cósức cạnh tranh cao nên giáo dục phải đáp ứng nhu cầu học tập đa dạng của ngườidân, nhanh chóng góp phần tạo ra đội ngũ nhân lực chất lượng cao Nếu không đổimới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo thì nhân lực sẽ là yếu tố cản trở sự pháttriển của đất nước

Bên cạnh đó, xu thế chung của thế giới khi bước vào thế kỉ XXI là tiến hànhđổi mới mạnh mẽ hay cải cách giáo dục Trong khoảng thời gian trước và sau khinước ta tiến hành đổi mới, thế giới đã liên tục chứng kiến những biến đổi sâu sắc

về mọi mặt Các cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba và lần thứ tư nối tiếpnhau ra đời, kinh tế tri thức phát triển mạnh đem lại cơ hội phát triển vượt bậc,đồng thời cũng đặt ra những thách thức không nhỏ đối với mỗi quốc gia, nhất làcác quốc gia đang phát triển và chậm phát triển Mặt khác, những biến đổi về khíhậu, tình trạng cạn kiệt tài nguyên, ô nhiễm môi trường, mất cân bằng sinh thái vànhững biến động về chính trị, xã hội cũng đặt ra những thách thức có tính toàn cầu

Để bảo đảm phát triển bền vững, nhiều quốc gia đã không ngừng đổi mới giáo dục

Trang 4

để nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, trang bị cho các thế hệ tương lai nền tảngvăn hóa vững chắc và năng lực thích ứng cao trước mọi biến động của thiên nhiên

và xã hội Đổi mới giáo dục đã trở thành nhu cầu cấp thiết và xu thế mang tínhtoàn cầu

Trước thực tế trên, Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI đã xác định

"Đổi mới căn bản, toàn diện nền giáo dục theo hướng chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội hoá, dân chủ hoá và hội nhập quốc tế" và "Phát triển nhanh nguồn nhân lực, nhất là nguồn nhân lực chất lượng cao, tập trung vào việc đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục quốc dân".

1.2 Giáo dục STEM.

1.2.1 Định nghĩa STEM.

a) STEM và giáo dục STEM là gì?

Theo Wikipedia thuật ngữ STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học),Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Math (Toán học)

Tổ chức uy tín nhất hiện nay trong lĩnh vực giáo dục khoa học trên thế giới làHiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ (National Science TeachersAssociation – NSTA) được thành lập năm 1944, đã đề xuất ra khái niệm giáo dụcSTEM (STEM education) với cách định nghĩa ban đầu như sau:

“Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong

đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó các học sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và cùng với đó có thể cạnh tranh trong nền kinh kế mới”.

Về bản chất giáo dục STEM có thể được hiểu là trang bị cho người học nhữngkiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹthuật và toán học Những kiến thức và kỹ năng đó được tích hợp, lồng ghép và bổtrợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về lý thuyết mà còn có thể áp dụng

để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày Thay vìdạy bốn môn học như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng theocách tiếp cận liên môn, người học có thể áp dụng để giải quyết vấn đề trong thựctiễn

b) STEM bắt đầu từ đâu?

STEM có nguồn gốc từ quỹ khoa học quốc gia (NSF) vào những năm 1990 và

đã được sử dụng như một cụm từ viết tắt chung cho mọi sự kiện, chính sách,chương trình hoặc liên quan đến một hoặc một số môn học thuộc 4 lĩnh vực trên

1.2.2 Mục tiêu, đặc điểm của giáo dục STEM.

Trang 5

a) Mục tiêu của giáo dục STEM:

Theo các báo cáo tại diễn đàn giáo dục STEM tại Mỹ thì mục tiêu của giáo dục STEM gồm 3 mục tiêu chính như sau:

- Xây dựng những năng lực nhận thức STEM cho thế hệ công dân tương lai: Mục tiêu này chủ yếu tập trung ở chương trình giáo dục phổ thông từ mẫu giáo

cho đến lớp 12 Mục đích chính không phải tạo ra các học sinh giỏi khoa học vàToán, mà chính là hướng đến một sự nhận thức và hiểu biết trong lĩnh vực STEM

Lý do giáo dục tích hợp STEM hướng đến năng lực STEM vì xu hướng phát triểncủa xã hội trong tương lai bắt buộc mọi người dân phải được tiếp cận thông tin,phải có hiểu biết căn bản về các kiến thức có tính liên ngành, nhận thấy được tầmquan trọng của kiến thức khoa học và công nghệ

- Chuẩn bị những năng lực cần thiết cho nguồn lục lao động trong thế kỷ 21:

+ Mục tiêu này chủ yếu được lồng ghép trong các chương trình cả giáo dụcchính quy và không chính quy, từ bậc phổ thông cho đến các chương trình đại học.+ Có rất nhiều cách định nghĩa khác nhau về những năng lực cần thiết chonguồn lao động trong thế kỷ 21, nhưng tóm lại các năng lực đó đều hướng tớingười lao động thích nghi và làm việc hiệu quả trong môi trường lao động của xãhội hiện đại

+ Trong môi trường lao động hiện đại, người lao động phải biết sử dụng cáccông cụ thông tin truyền thông một cách hiệu quả, phải biết làm việc cộng tác vớinhiều người khác, phải biết giải quyết những vấn đề không quen thuộc, và có khảnăng quản trị bản thân tốt Những năng lực đó có thể được rèn luyện thông qua các

hoạt động học tập gắn liền với các chủ đề giáo dục STEM.

- Tập trung nghiên cứu, phát triển và đổi mới trong lĩnh vực giáo dục ngành nghề STEM: Mục tiêu này chủ yếu tập trung vào các ngành học từ bậc cao

đẳng trở lên, liên quan tới khoa học, công nghệ, kỹ thuật và Toán Gần đây ngành

y tế (medicine) cũng được xếp vào các ngành nghề ưu tiên, gọi thành các lĩnh vựcSTEMM Các chương trình đổi mới giáo dục về phương pháp giảng dạy, khungchương trình học và hoạt động thực hành đều được tập trung nghiên cứu cải cách.Ngoài ra giáo dục STEM nhằm đưa trải nghiệm sáng tạo vào trong quá trìnhhọc tập Học sinh được học trên cơ sở dự án, được giao nhiệm vụ theo từng dự án,

từ đó phát huy tối đa khả năng tư duy sáng tạo và ứng dụng các kiến thức khoa họcvào cuộc sống Bên cạnh kiến thức khoa học, học sinh cũng được thấm dần cácthói quen tư duy, nhìn nhận và đánh giá hiện tượng, sự kiện một cách logic

Bên cạnh đó giáo dục STEM còn có mục tiêu đem lại sự hứng thú tronghọc tập Nhiệm vụ giao cho học sinh phải đủ hấp dẫn để kích thích trí sáng tạo

và tò mò Để đạt được điều này, ngoài thiết kế bài giảng thì người giáo viên

Trang 6

của học sinh trong quá trình học tập Vì vậy, cách thức truyền tải kiến thức vàhướng dẫn học sinh trên lớp của giáo viên phải được đào tạo thật bài bản.

b) Đặc điểm của giáo dục STEM

Theo ông Nguyễn Thanh Hải, có 3 đặc điểm chính của giáo dục STEM đó là:

- Cách tiếp cận liên ngành: Có thể hiểu là sự tập trung vào sự tích hợp hai

hay nhiều môn học Nếu một chương trình học, một trường học chỉ có nhiều môn,nhiều giáo viên dạy các ngành khác nhau mà không có sự kết nối và bổ trợ lẫnnhau thì chưa được gọi là giáo dục STEM

- Lồng ghép với các bài học trong thế giới thực: Đó là thể hiện tính thực tiễn

và tính ứng dụng kiến thức trong việc giải quyết các vấn đề thực tế Ở đây, khôngcòn rào cản của việc học kiến thức lý thuyết với ứng dụng Do vậy, các chươngtrình giáo dục STEM nhất thiết phải hướng đến các hoạt động thực hành và vậndụng kiến thức để tạo ra sản phẩm hoặc giải quyết các vấn đề của thực tế cuộcsống

- Kết nối từ trường học, cộng đồng đến các tổ chức toàn cầu: Đó là kỷ

nguyên của thế giới phẳng, cách mạng công nghiệp 4.0 (nơi mà tự động hóa vàđiều khiển từ xa thông qua các thiết bị điện tử di động lên ngôi, thông qua đườngtruyền Internet) Do vậy, quá trình giáo dục STEM không chỉ hướng đến vấn đề cụthể của địa phương mà phải đặt trong mối liên hệ với bối cảnh kinh tế toàn cầu vàcác xu hướng chung của thế giới

Ngoài ra giáo dục STEM còn hướng đến phát triển kỹ năng của học sinh vàthách thức học sinh vượt lên chính mình: Các chương trình học STEM đều tạo cơhội để học sinh rèn luyện và phát triển các nhóm kỹ năng mục tiêu cần thiết chocông việc của thế kỷ 21 như: Kỹ năng giải quyết vấn đề phức tạp, kỹ năng làm việcnhóm, kỹ năng tư duy phản biện, kỹ năng sáng tạo Các bài tập, dự án học tập hoạccác chuyến đi thực địa đều đòi hỏi học sinh phải nỗ lực bản thân, phối hợp làmviệc nhóm, khai thác các nguồn lực có sẵn để đạt đến những cột mốc mới về kiếnthức, kinh nghiệm cũng như năng lực mới của mình Học sinh phải vận dụng cáckiến thức để định hướng giải quyết các vấn đề, sáng tạo và đổi mới

1.2.3 Phương pháp dạy học STEM.

Để có được tiết dạy học STEM hiệu quả thì GV cần xây dựng được chủ đề,lên kế hoạch, thiết kế bài giảng cũng như soạn giáo án phù hợp

a) Thiết kế bài giảng STEM

* Để thiết kế bài giảng STEM GV cần nắm được 3 hoạt động thực tế của HSthực hiện:

- Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề: Trong các bài giảng STEM, học sinh

được đặt trước các nhiệm vụ thực tiễn: giải quyết một tình huống hoặc tìm hiểu,cải tiến một ứng dụng kĩ thuật nào đó Thực hiện nhiệm vụ này, học sinh cần phải

Trang 7

thu thập được thông tin, phân tích được tình huống, giải thích được ứng dụng kĩthuật từ đó xuất hiện các câu hỏi hoặc xác định được vấn đề cần giải quyết.

- Nghiên cứu kiến thức nền: Từ những câu hỏi hoặc vấn đề cần giải quyết, học

sinh được yêu cầu/hướng dẫn tìm tòi, nghiên cứu để tiếp nhận kiến thức, kĩ năngcần sử dụng cho việc trả lời câu hỏi hay giải quyết vấn đề Đó là những kiến thức,

kĩ năng đã biết hay cần dạy cho học sinh trong chương trình giáo dục phổ thông.Hoạt động này bao gồm: nghiên cứu tài liệu khoa học (bao gồm sách giáokhoa); quan sát/thực hiện các thí nghiệm, thực hành; giải các bài tập/tình huống cóliên quan để nắm vững kiến thức, kĩ năng

- Giải quyết vấn đề: Về bản chất, hoạt động giải quyết vấn đề là hoạt động

sáng tạo khoa học, kĩ thuật, nhờ đó giúp cho học sinh hình thành và phát triển cácphẩm chất và năng lực cần thiết thông qua việc đề xuất và kiểm chứng các giảthuyết khoa học hoặc đề xuất và thử nghiệm các giải pháp kĩ thuật Tương ứng với

đó, có hai loại sản phẩm là "kiến thức mới" (dự án khoa học) và "công nghệ mới"(dự án kĩ thuật)

* Mỗi bài giảng STEM cần phải được xây dựng theo 6 tiêu chí sau:

- Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn

Trong các bài học STEM, học sinh được đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội,kinh tế, môi trường và yêu cầu tìm các giải pháp

- Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật

Quy trình thiết kế kĩ thuật cung cấp một tiến trình linh hoạt đưa học sinh từviệc xác định một vấn đề – hoặc một yêu cầu thiết kế – đến sáng tạo và phát triểnmột giải pháp Theo quy trình này, học sinh thực hiện các hoạt động:

+ Xác định vấn đề

+ Nghiên cứu kiến thức nền

+ Đề xuất các giải pháp/thiết kế

+ Lựa chọn giải pháp/thiết kế

+ Chế tạo mô hình (nguyên mẫu)

+ Hoạt động 1: Xác định vấn đề (yêu cầu thiết kế, chế tạo)

+ Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất các giải pháp thiết kế

Trang 8

+ Hoạt động 3: Trình bày và thảo luận phương án thiết kế

+ Hoạt động 4: Chế tạo mô hình/thiết bị theo phương án thiết kế (đã đượccải tiến theo góp ý); thử nghiệm và đánh giá

+ Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm được chế tạo; điều chỉnhthiết kế ban đầu Trong quy trình kĩ thuật, các nhóm học sinh thử nghiệm các ýtưởng dựa nghiên cứu của mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sailầm, chấp nhận và học từ sai lầm, và thử lại Sự tập trung của học sinh là phát triểncác giải pháp để giải quyết vấn đề đặt ra, nhờ đó học được và vận dụng được kiếnthức mới trong chương trình giáo dục

- Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm

Quá trình tìm tòi khám phá được thể hiện trong tất cả các hoạt động của chủ

đề STEM, tuy nhiên trong hoạt động 2 và hoạt động 4 quá trình này cần được khaithác triệt để Trong hoạt động 2 học sinh sẽ thực hiện các quan sát, tìm tòi, khámphá để xây dựng, kiểm chứng các quy luật, qua đó học được kiến thức nền đồngthời rèn luyện các kĩ năng tiến trình như: quan sát, đưa ra dự đoán, tiến hành thínghiệm, đo đạc, thu thập số liệu, phân tích số liệu… Trong hoạt động 4, quá trìnhtìm tòi khám phá được thể hiện giúp học sinh kiểm chứng các giải pháp khác nhau

để tối ưu hoá sản phẩm

Trong các bài giảng STEM, hoạt động học của học sinh được thực hiện theohướng mở có "khuôn khổ" về các điều kiện mà học sinh được sử dụng (chẳng hạncác vật liệu khả dụng) Hoạt động học của học sinh là hoạt động được chuyển giao

và hợp tác; các quyết định về giải pháp giải quyết vấn đề là của chính học sinh.Học sinh thực hiện các hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và tái thiết

kế nguyên mẫu của mình nếu cần Học sinh tự điều chỉnh các ý tưởng của mình vàthiết kế hoạt động tìm tòi, khám phá của bản thân

- Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo

Giúp học sinh làm việc trong một nhóm kiến tạo là một việc khó khăn, đòi hỏitất cả giáo viên STEM ở trường làm việc cùng nhau để áp dụng phương thức dạyhọc theo nhóm, sử dụng cùng một ngôn ngữ, tiến trình và yêu cầu về sản phẩm họctập mà học sinh phải hoàn thành Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt độngcủa bài học STEM là cơ sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác cho học sinh

- Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học

và toán mà học sinh đã và đang học

Trong các bài học STEM, giáo viên cần kết nối và tích hợp một cách có mụcđích nội dung từ các chương trình khoa học, công nghệ, tin học và toán Lập kếhoạch để hợp tác với các giáo viên toán, công nghệ, tin học và khoa học khác đểhiểu rõ nội hàm của việc làm thế nào để các mục tiêu khoa học có thể tích hợp

Trang 9

trong một bài học đã cho Từ đó, học sinh dần thấy rằng khoa học, công nghệ, tinhọc và toán không phải là các môn học độc lập, mà chúng liên kết với nhau để giảiquyết các vần đề Điều đó có liên quan đến việc học toán, công nghệ, tin học vàkhoa học của học sinh.

- Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập

Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, có thể đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; mộtvấn đề cần giải quyết, có thể đề xuất nhiều phương án, và lựa chọn phương án tối

ưu Trong các giả thuyết khoa học, chỉ có một giả thuyết đúng Ngược lại, cácphương án giải quyết vấn đề đều khả thi, chỉ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giảiquyết vấn đề Tiêu chí này cho thấy vai trò quan trọng của năng lực giải quyết vấn

đề và sáng tạo trong dạy học STEM

* Quy trình 4 bước trong thiết kế bài giảng STEM

- Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học

Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các hiệntượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bịcông nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn để lựa chọn chủ đề củabài học

- Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết

Xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho HS thực hiện sao cho khi giảiquyết vấn đề đó, HS phải học được những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chươngtrình môn học đã được lựa chọn (đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng nhữngkiến thức, kỹ năng đã biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng bài học

- Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề

Cần xác định rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm Những tiêu chí này là căn cứquan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫusản phẩm

- Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học.

Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và

kĩ thuật dạy học tích cực với 5 loại hoạt động học đã nêu ở trên Mỗi hoạt động họcđược thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm học tập mà HS phải hoànthành

b) Những lưu ý để việc soạn giáo án STEM trở nên hiệu quả

Trang 10

- Luôn bắt đầu bằng những mục tiêu học tập cụ thể: Các mục tiêu bài học này

là cơ sở để kiểm chứng mức độ đạt được mục tiêu của học sinh, đồng thời giúp GVlựa chọn, xây dựng được các hoạt động dạy học phù hợp

- Chuẩn bị tổng quan: Có một cái nhìn tổng quan về các hoạt động và tiến

trình trong một tiết học Nó có thể được thể hiện dưới dạng sơ đồ để phác thảo ranhững hoạt động chính, những cách thức để lôi cuốn học sinh, những nội dungkhiến học sinh phải đào sâu suy nghĩ, những phần giáo viên cần giảng giải, nhữngđơn vị kiến thức học sinh có thể tự trải nghiệm,… điều này cho giáo viên một cáinhìn tổng quan về tiết dạy

- Hiểu về học sinh : Việc hiểu rõ từng đối tượng học sinh sẽ giúp giáo viên có

chiến thuật tạo động lực, lôi cuốn sự tham gia và có những nhiệm vụ phù hợp vớikhả năng nhận thức Việc hiểu rõ các đối tượng học sinh cũng là nền tảng quantrọng để thiết kế giáo án theo hướng phân hóa, cá nhân hóa người học

1.3 Vai trò của dạy học thực hành với bộ môn Công Nghệ.

Thực hành đóng vai trò quan trọng với mọi môn học và lĩnh vực trong cuộcsống Bởi nếu HS chỉ tiếp thu lý thuyết suông sẽ dễ dàng bị thụ động trong việchọc tập, ghi nhớ kiến thức một cách máy móc, điều đó dễ dẫn đến tình trạng họcvẹt, học tủ do không hoàn toàn hiểu được bản chất cốt lõi bên trong của nhữngkiến thức ấy Mặt khác, việc chỉ “học” mà không “hành” cũng sẽ khiến HS khótiếp thu, nhanh nhàm chán và nhanh quên Ngay cả khi HS có thể học tốt lý thuyết,đạt kết quả trong các cuộc thi và có bằng cấp nhưng không ứng dụng được vàothực tiễn, công việc thì kết quả giáo dục cũng chưa thực sự hiệu quả Đặc biệt vớimôn Công Nghệ là một môn học cực kì thú vị và thiết thực bởi nó liên quan đến rấtnhiều kiến thức gắn liền với đời sống hằng ngày trong thực tế Việc tiếp cận vớimôn học này ở trường phổ thông giúp HS có thể hình thành định hướng của bảnthân đối với chọn nghề nghiệp Song đây cũng là môn học rất khó và trừu tượng.Nếu GV chỉ dạy lý thuyết, HS sẽ rất khó hiểu, khó tiếp thu nội dung bài và cũng

sẽ có cảm giác bài học khô khan, không có ích… Vì vậy các tiết học thực hành làđặc biệt quan trọng với bộ môn này Một số lợi ích của học thực hành:

- Thực hành giúp HS hứng thú học tập, nâng cao lòng yêu khoa học, phát huyđược tính sáng tạo, tính tò mò ham học hỏi

- Thực hành rút ngắn khoảng cách giữa lý thuyết sách vở với thực tiễn

- Thực hành có tác dụng phát triển tư duy, giáo dục thế giới quan duy vật biệnchứng, củng cố niềm tin vào khoa học của HS Giúp HS hình thành những đức tínhcủa con người mới: làm việc khoa học, thận trọng, ngăn nắp, gọn gàng…

Có thể nói, một trong những yêu cầu quan trọng của sự nghiệp đổi mới giáodục nói chung, đổi mới công tác dạy học bộ môn Công Nghệ nói riêng là tăngcường thực hành cho HS, tạo điều kiện cho người học được trải nghiệm thực tế

1.4 Giới thiệu và tổng quan về board Arduino.

Trang 11

1.4.1 Arduino là gì?

a) Khái niệm

Arduino là một nền tảng mã nguồn mở được sử dụng để xây dựng các ứngdụng điện tử tương tác với nhau hoặc với môi trường được thuận lợihơn Arduino giống như một máy tính nhỏ để người dùng có thể lập trình và thựchiện các dự án điện tử mà không cần phải có các công cụ chuyên biệt để phục vụviệc nạp code Thành phần của Arduino bao gồm phần cứng và phần mềmhoặc IDE (môi trường phát triển tích hợp)

Phần cứng Arduino (các board mạch vi xử lý) được sinh ra tại thị trấn Ivrea ở

Ý Phần cứng bao gồm một board mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi

xử lý AVR Atmel 8bit, hoặc ARM Atmel 32-bit Những Model hiện tại được trang

bị gồm 1 cổng giao tiếp USB, 6 chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật sốtương thích với nhiều board mở rộng khác nhau

Arduino sẽ nhận dữ liệu từ môi trường bên ngoài thông qua các cảm biến(sensor)

Arduino tự động xử lý dữ liệu từ cảm biến mà không cần sự trợ giúp của máytính Sau đó arduino tương tác lại với môi trường xung quanh như điều khiển đèntắt/mở, điều khiển motor

1.4.2 Một số loại Arduino, giới thiệu về Arduino UNO R3.

a) Một số loại Arduino

Trang 12

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều phiên bản Arduino như Arduino UNOR3, Arduino UNO R3 CH340, Arduino Mega2560, Arduino Nano, Arduino ProMino, Arduino Lenadro, Arduino Industrial tùy thuộc dự án để người dùng lựachọn loại Arduino phù hợp và mỗi loại Arduino cũng có thể sử dụng được chonhiều dự án.

Có nhiều loại Arduino tuy nhiên trong đề tài của tôi sử dụng vào dạy họcloại Arduino UNO R3 nên xin đề cập chi tiết về loại này

b) Giới thiệu về Arduino UNO R3

Khi nhắc tới dòng mạch Arduino dùng để lập trình hay nghiên cứu, chế tạo thìdòng đầu tiên mà người ta thường tìm hiểu đó chính là dòng Arduino UNO Hiệndòng mạch này đã phát triển tới thế hệ thứ 3 (R3) Nên sử dụng Arduino UNO R3

để phục vụ cho việc học tập và nghiên cứu của mình hơn là các dòng Arduino khác

vì dòng Arduino UNO R3 có kích thước nhỏ gọn, đầy đủ tính năng và rất dễ sửdụng đối với những người mới tiếp cận về lập trình

* Một vài thông số kỹ thuật của Arduino UNO R3:

- Chip điều khiển chính: ATmega328P

- Chip nạp và giao tiếp UART: ATmega16U2

- Nguồn nuôi mạch: 5VDC từ cổng USB hoặc nguồn ngoài cắm từ giắc tròn

DC (nếu sử dụng nguồn ngoài từ giắc tròn DC Hshop.vn khuyên bạn nên cấpnguồn từ 6~9VDC để đảm bảo mạch hoạt động tốt, nếu cắm 12VDC thì IC ổn áprất nóng, dễ cháy và gây hư hỏng mạch)

- Số chân Digital I/O: 14 (trong đó 6 chân có khả năng xuất xung PWM)

- Số chân PWM Digital I/O: 6

- Số chân Analog Input: 6

- Dòng điện DC Current trên mỗi chân I/O: 20 mA

- Dòng điện DC Current chân 3.3V: 50 mA

- Flash Memory: 32 KB (ATmega328P), 0.5 KB dùng cho bootloader

Trang 13

khiển đèn LED nhấp nháy, xử lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa, làm một trạm đonhiệt độ – độ ẩm và hiển thị lên màn hình LCD,… hay nhiều những ứng dụngkhác.

* Các chân :

Arduino UNO R3 có 14 chân digital dùng để đọc hoặc xuất tín hiệu Chúngchỉ có 2 mức điện áp là 0V và 5V với dòng vào/ra tối đa trên mỗi chân là 40mA Ởmỗi chân đều có các điện trở pull-up từ được cài đặt ngay trong vi điều khiểnATmega328 (mặc định thì các điện trở này không được kết nối) Một số chândigital có các chức năng đặc biệt như sau:

- 2 chân Serial: 0 (RX) và 1 (TX): dùng để gửi (transmit – TX) và nhận(receive – RX) dữ liệu TTL Serial Arduino Uno có thể giao tiếp với thiết bị khácthông qua 2 chân này Kết nối bluetooth thường thấy nói nôm na chính là kết nốiSerial không dây

- Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, và 11: cho phép xuất ra xung PWM với độphân giải 8bit (giá trị từ 0 → 28-1 tương ứng với 0V → 5V) bằng hàmanalogWrite() Nói một cách đơn giản, có thể điều chỉnh được điện áp ra ở chânnày từ mức 0V đến 5V thay vì chỉ cố định ở mức 0V và 5V như những chân khác

- Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) Ngoài cácchức năng thông thường, 4 chân này còn dùng để truyền phát dữ liệu bằng giaothức SPI với các thiết bị khác

- LED 13: trên Arduino UNO R3 có 1 đèn led màu cam (kí hiệu chữ L) Khibấm nút Reset, đèn này nhấp nháy để báo hiệu Nó được nối với chân số 13 Khichân này được người dùng sử dụng, LED sẽ sáng

Trang 14

Arduino UNO R3 có 6 chân analog (A0 → A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu10bit (0 → 210-1) để đọc giá trị điện áp trong khoảng 0V → 5V Vớichân AREF trên board, có thể để đưa vào điện áp tham chiếu khi sử dụng các chânanalog Tức là nếu bạn cấp điện áp 2.5V vào chân này thì có thể dùng các chânanalog để đo điện áp trong khoảng từ 0V → 2.5V với độ phân giải vẫn là10bit Đặc biệt, Arduino UNO R3 có 2 chân A4 (SDA) và A5 (SCL) hỗ trợ giaotiếp I2C/TWI với các thiết bị khác.

- GND (Ground): cực âm của nguồn điện cấp cho Arduino UNO Khi bạndùng các thiết bị sử dụng những nguồn điện riêng biệt thì những chân này phảiđược nối với nhau

- 5V: cấp điện áp 5V đầu ra Dòng tối đa cho phép ở chân này là 500mA

- 3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu ra Dòng tối đa cho phép ở chân này là 50mA

- Vin (Voltage Input): để cấp nguồn ngoài cho Arduino UNO, nối cực dươngcủa nguồn với chân này và cực âm của nguồn với chân GND

- IOREF: điện áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino UNO có thể được

đo ở chân này Và dĩ nhiên nó luôn là 5V Mặc dù vậy không được lấy nguồn 5V

từ chân này để sử dụng bởi chức năng của nó không phải là cấp nguồn

- RESET: việc nhấn nút Reset trên board để reset vi điều khiển tương đươngvới việc chân RESET được nối với GND qua 1 điện trở 10KΩ

Lưu ý:

+ Các Arduino UNO không có bảo vệ cắm ngược nguồn vào Do đó phải hếtsức cẩn thận, kiểm tra các cực âm – dương của nguồn trước khi cấp cho ArduinoUNO, nên dùng nguồn từ cổng USB nếu có thể

+ Các chân 3.3V và 5V trên Arduino UNO là các chân dùng để cấp nguồn racho các thiết bị khác, không phải là các chân cấp nguồn vào Việc cấp nguồn sai vịtrí có thể làm hỏng board

+ Cấp nguồn ngoài không qua cổng USB cho Arduino UNO với điện áp dưới6V có thể làm hỏng board

+ Cấp điện áp trên 13V vào chân RESET trên board có thể làm hỏng vi điềukhiển ATmega328

+ Cường độ dòng điện vào/ra ở tất cả các chân Digital và Analog của ArduinoUNO nếu vượt quá 200mA sẽ làm hỏng vi điều khiển

+ Cấp điệp áp trên 5.5V vào các chân Digital hoặc Analog của ArduinoUNO sẽ làm hỏng vi điều khiển

+ Cường độ dòng điện qua một chân Digital hoặc Analog bất kì của ArduinoUNO vượt quá 40mA sẽ làm hỏng vi điều khiển Do đó nếu không dùng để truyềnnhận dữ liệu, phải mắc một điện trở hạn dòng

Trang 15

1.4.3 Ưu điểm, ứng dụng của Arduino.

a) Ưu điểm:

Có rất nhiều dòng Vi Điều Khiển trên thị trường để chúng ta sử dụng cho

dự án của mình Nhưng để sử dụng và thực hiện được cần đòi hỏi người thựchiện có kiến thức và kinh nghiệm Và hầu hết các dòng vi điều khiển được giớihạn sử dụng trong windows là chủ yếu

Arduino được thiết kế để lắp vào các đối tượng tương tác và tạo một môitrường gần gũi thân thiện hơn với người dùng Đây là vi điểu khiển một boardmạch cho phép đưa chương trình vào bộ nhớ của vi điều khiển mà không cần đếnbất kỳ con chip, công cụ hay thiết bị lập trình nào Phần cứng của Arduino gồmmột board mã nguồn mở 8-bit Atmel AVR hoặc 32-bit Atmel ARM

Các bảng mạch Arduino có thể mua dạng trước khi lắp ráp hoặc bộ tự ngườidùng thiết kế Những người yêu chế tạo đồ vật và thích thử thách sẽ cảm thấyArduino rất hấp dẫn Thông tin thiết kế phần cứng có sẵn cho những người muốn

tự tay lắp ráp Arduino được khởi đầu vào năm 2005 từ một dự án cho sinh viên tạiHọc viện thiết kế tương tác Ivrea (Ivrea, Ý) Ước tính khoảng giữa năm 2011 cótrên 300 ngàn mạch Arduino chính thức đã được sản xuất thương mại, và vào năm

2013 có khoảng 700 ngàn mạch chính thức đã được đưa tới tay người dùng và con

số này chắc chắn đã gia tăng nhanh hơn nữa trong thời gian qua

- Với Arduino, phần mềm hỗ trợ đa nền tảng, có thể chạy trên các hệ điềuhành Windows, Macintosh OSX và Linux

- Chi phí Arduino không tốn kém, chỉ ở khoảng giá chục nghìn tùy loại

- Phần mềm lập trình IDE dễ sử dụng, kể cả cho người mới bắt đầu

- Phần mềm Arduino được xuất bản dưới dạng các công cụ mã nguồn mở,ngôn ngữ có thể được mở rộng thêm bởi các chuyên gia lập trình viên có kinhnghiệm thông qua các thư viện ngôn ngữ C++ Đối với những người nghiên cứu

về kỹ thuật có thể tích hợp và nhúng ngôn ngữ AVR vào Arduino nếu cần

- Hỗ trợ kết nối các thiết bị ngoại vi đa dạng thông qua các modules

- Có nhiều phiên bản Arduino chọn lựa, từ Phiên bản mini đến mở rộng

- Sử dụng, biên dịch và nạp chương trình thông qua máy tính dễ dàng

- Một board Arduino sử dụng được rất nhiều lần, cho nhiều mạch khácnhau bằng cách xóa code của mạch cũ và nạp code của mạch mới

b) Ứng dụng của Arduino

- Robot và máy thông minh : Arduino được ứng dụng trong các thiết kế vềRobot, cụ thể như điều khiển motor, nhận biết và xử lý thông qua cảm biến

Trang 16

- Máy CNC mini sử dụng cho điêu khắc sử dụng laser hoặc spindle tốc độcao.

- Máy in 3D, sử dụng in chi tiết sản phẩm 3D

- Máy bay không người lái

- Điều khiển thiết bị thông qua internet ( IoT)

- Nhận biết và xử lý và cảnh báo các vấn đề nguy hiểm như báo cháy, Nồng

độ hóa chất, Khí ga độc hại, thông qua cảm biến

- Điều khiển thiết bị tắt bật đơn giản, Cảm biến âm thanh, ánh sáng

Một số ví dụ ứng dụng của Arduino trong cuộc thi sáng tạo Khoa Học Kỹ Thuật cấp tỉnh dành cho HS năm học 2020 – 2021.

c) Sử dụng mạch Arduino như thế nào?

* Kết nối với máy tính:

Trên Arduino có cổng USB A, ta chỉ việc dùng cáp usb kết nối cổng này đếncổng usb của máy tính là xong Khi kết nối, trên máy tính sẽ nhận Driver là cổngCOM (chứ ko phải USB) Cổng USB này làm 3 nhiệm vụ: Cấp nguồn choArduino, nạp code cho Arduino và Debug lỗi, giao tiếp với máy tính

Trang 17

* Cấp nguồn cho Arduino:

Có 4 cách để cấp nguồn cho Arduino:

- Cấp nguồn từ cổng USB (5V): lấy từ nguồn USB máy tính, sạc dự phòng,adaptor sạc điện thoại miễn là 5V

- Cấp nguồn vào jack DC: điện áp cấp vào có thể dao động từ 7-12V

- Cấp nguồn vào pin 5V trên mạch Arduino: điện áp cấp vào đúng 5V

- Cấp nguồn vào pin Vin trên mạch Arduino: điện áp cấp vào có thể dao động

- Phần mềm lập trình Arduino – Arduino IDE:

Ưu điểm lớn ở Arduino là ngôn ngữ lập trình dễ học, các ngoại vi trên bomạch đều đã được chuẩn hóa nên không cần biết nhiều về điện tử cũng có thể lập

Trang 18

trình được những ứng dụng thú vị Phần mềm lập trình Arduino rất dễ sử dụng chongười mới bắt đầu Qua nhiều phiên bản nâng cấp thì hiện nay phiên bản mới nhất

là Arduino 1.8.13

* Cài Driver

Nếu máy tính cài xong JRE và Arduino IDE, cắm board máy tính khôngnhận Khi đó phải cài thêm Driver để máy tính nhận board Arduino, vào đườngdẫn thư mục Arduino vừa tải về tìm file dpinst-x86.exe (Windows x86)hoặc dpinst-x64.exe (Windows x64) Mở file đó lên sẽ có cửa sổ cài driver hiệnra

* Nguồn tài liệu học Arduino:

- HS có thể học bằng những quyển sách dành cho người mới bắt đầu vớiArduino

- HS cũng có thể học qua các video dạy, hướng dẫn học và thực hành vớiArduino trên internet

- Một cộng đồng Arduino Việt Nam cũng đã được thành lập từ rất lâu, với

số lượng lớn người tham gia, nhiều bài học, bài tập cũng được xây dựng theo hệthống từ đơn giản đến phức tạp, kèm theo đó cũng có nhiều dự án cũng như kinhnghiệm được chia sẻ trên cộng đồng này, link http://arduino.vn/

- Bên cạnh đó cũng có rất nhiều trang nhóm facebook về Arduino, HS dễdàng tham gia thảo luận và đăng bài trao đổi, cũng như những thắc mắc củamình để nhận được sự giúp đỡ trong quá trình học và làm

1.4.5 Ngôn ngữ lập trình code Arduino.

a) Ngôn ngữ lập trình code Arduino là gì?

Ngôn ngữ lập trình của Arduino chính là C/C++, nhưng khác với lậptrình trực tiếp với vi điều khiển, lập trình Arduino dễ dàng hơn rất nhiều nhờ vàocác bo mạch mở rộng đa dạng Đặc điểm của ngôn ngữ lập trình này nằm ở khảnăng mở rộng của ngôn ngữ Arduino là bo mạch đã được xử lý và chuẩn hóa chophép mở rộng bằng các bo mạch khác tùy vào mục đích sử dụng

b) Vì sao ngôn ngữ lập trình Arduino được sử dụng phổ biến?

Điều khiến ngôn ngữ lập trình Arduino trở nên phổ biến và được ưa chuộngbởi đây là một ngôn ngữ cực kỳ dễ học Khả năng mở rộng nhờ vào các bo mạch

mở rộng Arduino là lựa chọn tối ưu cho việc thiết kế bất cứ ứng dụng phần cứngnào một cách đơn giản và dễ dàng hơn Để lập trình cho Arduino, chỉ cần tải xuốngIDE, dây kết nối USB loại A-B và một bo mạch Arduino

c) Sơ đồ cấu trúc cơ bản và một số hàm thông dụng trong code của Arduino

Trang 19

* Cấu trúc cơ bản:

Phần 1: Khai báo biến

Đây là phần khai báo kiểu biến trong Arduino IDE, tên các biến, định nghĩacác chân trên board một số kiểu khai báo biến thông dụng:

#define

Nghĩa của từ define là định nghĩa, hàm #define có tác dụng định nghĩa, hay

còn gọi là gán, tức là gán một chân, một ngõ ra nào đó với 1 cái tên

Ví dụ #define led 13

Chú ý: sau #define thì không có dấu “,” (dấy phẩy)

Khai báo các kiểu biến khác như: int (kiểu số nguyên), float,…

Trang 20

Ví dụ: Arduino điều khiển Led đơn nháy.

Chương trình như sau:

int led = 13;// đèn LED được kết nối với chân digital 13

void setup() {

pinMode(led, OUTPUT);// thiết đặt chân ledPin là OUTPUT

}

void loop() {

digitalWrite(led, HIGH);// bật đèn led

delay(1000); // dừng trong 1 giây

digitalWrite(led, LOW);// tắt đèn led

delay(1000);// dừng trong 1 giây

}

Giải thích chương trình:

Khi cấp nguồn cho Arduino, lệnh “pinMode(led, OUTPUT);” sẽ được chạy 1

lần để khai báo

Sau khi chạy xong lệnh ở setup(), lệnh ở loop() sẽ được chạy và được lặp đi

lặp lại liên tục, tạo thành một chuỗi:

digitalWrite(led, HIGH);

Trang 21

- Tham số: pin: là số chân cần thiết lập.

mode: là chế độ hoạt động Có 3 mode: INPUT, OUTPUT hoặcINPUT_PULLUP INPUT chân sẽ được dùng đọc tín hiệu,

OUTPUT dùng để xuất tín hiệu,

INPUT_PULLUP cũng giống như INPUT mà có thêm “điện trở kéo lên” Hàm: digitalWrite()

- Mô tả: Xuất tín hiệu ở mức cao (HIGH) hoặc thấp (LOW) trên một chândigital

Mức cao là 5V với board 5V như board Uno hoặc 3.3V với board 3.3V Mứcthấp là 0V

- Cú pháp: digitalWrite(pin, value)

Ngày đăng: 21/05/2021, 22:14

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Tư liệu dạy học điện tử môn Công nghệ, Nguyễn Trọng (chủ biên) – Nxb ĐHSP Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tư liệu dạy học điện tử môn Công nghệ
Nhà XB: NxbĐHSP Hà Nội
2. Phương pháp dạy học môn Công Nghệ Công Nghiệp, Nguyễn Văn Bính Nguyễn Sinh Thành - Nguyễn Văn Khôi Sách, tạp chí
Tiêu đề: Phương pháp dạy học môn Công Nghệ Công Nghiệp
3. Tài liệu bồi dưỡng giáo viên môn Công Nghệ 11, Bộ Giáo dục và Đào tạo Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tài liệu bồi dưỡng giáo viên môn Công Nghệ 11
4. Sách Vi điều khiển và ứng dụng Arduino dành cho người tự học - Phạm Quang Huy, Nguyễn Trọng Hiếu - Nhà xuất bản bách khoa Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Sách Vi điều khiển và ứng dụng Arduino dành cho người tự học
Nhà XB: Nhà xuất bản bách khoa Hà Nội
5. Sách Hướng dẫn sử dụng Arduino - Thạc sĩ Trương Đình Nhơn, kỹ sư Phạm Quang Huy - Nhà xuất bản thanh niên Sách, tạp chí
Tiêu đề: Sách Hướng dẫn sử dụng Arduino
Nhà XB: Nhà xuất bản thanh niên
6. Bài Tập Thực Hành Arduino – Lập Trình Điều Khiển Với Arduino – Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bài Tập Thực Hành Arduino – Lập Trình Điều Khiển Với Arduino
Nhà XB: Nhàxuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật
7. Trang cộng đồng Arduino Việt Nam - http://arduino.vn/ Link
8. Các nhóm facebook dành cho người học về Arduino Khác
9. Các trang youtube về Arduino trên internet Khác

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w