xxxx年6月10日至6月12日，浙江省中小学信息技术疑难问题解决专题研训活动在温州市九山湖畔的温州市籀园小学和温州市第四中学举行，旨在明确浙江省义务教育信息技术课程标准、学业质量标准研究等在实际课堂中的实施情况。在浙江省教研员z老师、温州市教研员z老师和温州中学z老师的支持与鼓励下，我十分幸运地开出了一节关于Arduino开源机器人的公开课《智能彩灯》。
一、问题描述
随着现代科技的发展，机器人教学也逐渐地进入了中小学信息技术的课堂。然而大部分人（包括学生、教师）对机器人的认识却只停留在表层，认为只有带轮子的、会动的、有机械臂的才算是机器人；其实生活中有许许多多机器人的应用，如：ATM取款机、交通红绿灯、超市的自动门等。而对LED灯的控制则是机器人最为常见的一种生活应用，也是机器人入门学习的一般途径，故初步确定本节机器人公开课的主题为：智能彩灯——全彩LED灯光色彩的调制。
二、方案设计
方案一：
基础任务：利用Word软件获取颜色RGB值，用数值控制全彩LED灯的灯光色彩；进阶任务：利用电位器控制全彩LED灯光色彩，电位器数量为：1~3个。
方案二：
基础任务：利用Word软件获取颜色RGB值，用数值的设置调制全彩LED灯光色彩；进阶任务：制作创意小台灯。
方案三：
基础任务：利用一个电位器调制全彩LED灯光色彩；进阶任务：制作创意小台灯。
根据学情分析，学生虽然是第二节课接触Arduino，但在Arduino机器人方面仍然是零基础状态。再结合40分钟的课堂环节的预设、机器人教学内容的难易情况分析，最终确定了本节课的教学内容为方案一：基础任务——利用Word软件获取颜色RGB值，用数值控制全彩LED灯光色彩，进阶任务——利用电位器控制全彩LED灯光色彩。
三、RGB三原色原理
1、三原色原理：
利用红色（R）、绿色（G）、蓝色（B）三种颜色的不同浓度的混合可以调制出各种色彩，其中RGB三色值的范围：0~255。
2、获取颜色的RGB值：
在Word软件的“字体颜色”工具的“颜色”对话框中的“自定义”选项卡下，可以任意选择喜欢的颜色，同时可以获得该颜色的RGB值，如图所示。
四、硬件搭建
1、全彩LED灯模块
本节课所用到的全彩LED灯模块是由红、绿、蓝三个单色LED灯共阳极（5伏电压）组合而成的，该模块的三种颜色信号输出范围是0~255，可以通过PWM端口控制三种颜色信号的变化得到多种灯光色彩（也可通过高低电平控制其中三个单色LED的亮灭）。
2、电位器
课堂任务中所涉及的电位器是采用奥松公司的Arduino旋转角度传感器，输入信号为模拟信号：0~1023，可调角度为：0~300度，接口为：S、+、-。
3、硬件连接
1）通过USB数据线，连接ArduinoUno控制器与计算机。
2）将全彩LED灯模块连接到ArduinoUno控制器板的PWM端口上，记录LED灯颜色信号针脚所连接的PWM端口的编号（3、5、6、9、10、11），如：11号（R针脚）、10号（B针脚）、9号（G针脚）端口，V则接正极：Vcc。
3）将电位器模块连接到ArduinoUno控制器板的模拟端口上，记录电位器所连接的模拟端口编号（0、1、2、3、4、5、6、7），如：7号、6号、5号模拟端口（以3个电位器为例）。
五、程序编写
完成硬件的搭建之后，通过程序的编写就可控制全彩LED灯光色彩的调制了。Arduino机器人可采用图形化的编程环境Ardublock。
基础任务——用数值控制全彩LED灯参考程序如下：
进阶任务——用电位器控制全彩LED灯参考程序如下（以3个电位器控制3种颜色为例）：
六、拓展应用
根据“7E学习模式”，所有的学习材料都可以被组织成一个“7E”概念框架，分别是：激励（Excite）、探索（Explore）、解释（Explain）、扩充（Expand）、延伸（Extend）、交流（Exchange）、测验（Examine）。
学生通过本节课的学习与动手，已经掌握了用数值和电位器控制全彩LED灯光色彩；可以在本节课的基础上，引导学生进行知识迁移和延伸，发挥想象和创意利用不同传感器的结合使用，来控制全彩LED灯光色彩。例如：结合电位器、光敏传感器、温度传感器、声控传感器等实现全彩LED灯光色彩的控制，既是对学生创意的锻炼，又可引导学生主动接触更多的传感器，为各种传感器及输出模块的综合应用做好铺垫。
七、教学实践
(一)激发兴趣，导入新课
教师：在同学们眼里，机器人应该是和变形金刚里的擎天柱一样（图）。
其实，机器人也可以这样（图，工业机器人）。
能自动执行工作任务的机器装置，都可以称为机器人。
我们上课用的机器人是小车样子的（展示实物）。
机器人可以划分为3个部分：输入装置、输出装置和控制系统（课件、图）。LED灯是最常见的输出装置。
【灯光变色视频导入】
教师：上节课，我们已经学会了呼吸灯的制作，这节课让我们继续进行研究；请大家观看一个LED灯的视频。（播放YeeLight视频）
教师：视频中的灯有什么变化？
小组讨论一下：可以用上节课学的LED灯显示多种颜色吗？(引导：若提供的单色LED灯不止一个，而是红绿蓝三个不同颜色的LED灯呢？)
教师：（引导：将红色、蓝色、绿色三种颜色混合就可以产生其他颜色，就是我们常说的RGB三原色原理。）现在就让我们具体地认识一下“RGB三原色原理”。
(二)讲解新知，操作演练
【RGB三原色原理】
教师：科学发现，所有的颜色都可以通过红、绿、蓝的不同比例混合得到，这就是RGB三原色原理。
（播放PPT/教师讲述——调色案例）
1、颜料混合图片（引导：美术中的，颜色调制）
2、RGB三原色中，红、蓝、绿颜色值的范围都为：0~255。
RGB三原色值的范围
R（红）
0~255
B（蓝）
0~255
G（绿）
0~255
【全彩LED灯的工作原理】
教师：那么进一步地认识RGB三原色原理后，可想而知：视频中的LED灯是利用红色、绿色、蓝色三盏单色LED组合而成的，这种LED叫做全彩LED。今天，老师也为大家带来了一盏全彩LED。（实物展示全彩LED灯模块）
一盏全彩LED灯所包含的红色（Red）、蓝色（Blue）、绿色（Green）单色灯，与全彩LED灯的R、B、G针脚相对应。（PPT播放——全彩LED灯的结构简介）