B1 树莓派使用入门
学期教学目标
面向初次接触编程、人工智能的学生。以认知和体验为教学目标。激发对人工智能、编程、机器人的兴趣并促进对学科类知识的学习。培养朴素的创客素养，形成朴素的创新意识。具体如下：
- AI初体验，通过树莓派人工智能创客编程案例感知和体验人工智能的应用；了解机器人、人工智能、3D设计、编程、创客的概念和相互的关系；
- 通过图形化编程的逻辑指令模块，认识基本的编程知识，如顺序、条件、循环三种基本程序结构，问题分解，函数封装的意义等逻辑及应用，培养逻辑思考能力；
- 理解基本输入输出，人工智能和机器人的核心工作流程：信号检测（输入）→逻辑判断（处理）→决策和行动（输出）；
- 通过编程中涉及的运算，理解数学知识在实际问题中的意义，学习和巩固数学运算能力；
- 通过解决实际问题，培养逻辑思考和动手能力；能利用学到的知识，初步针对生活中存在的小问题设计简单解决方案。
- 通过课堂协作，培养团队精神、协作和表达能力，培养与人合作及主动分享交流的习惯。
学期教学内容及分析（说明有否教材等相关学习资料，及它们的来源）
本期主要教学内容：编程基础；树莓派使用基础；程序结构；LED 控制；传感器应用（红外、超声波、光敏）；输出器件（数码管、蜂鸣器）
必备学习资料：
- 树莓派基础套装。教室准备，学生也可额外购买；
- 古德微编程平台；
- 键盘鼠标，具有 HDMI 输入的显示器。教室准备，学生也可额外购买；
- 无线网络环境；
参考资料：
- 树莓派进阶套装；
- 古德微树莓派学习在线微课
学员情况及分析
适用目标学员年龄段为3-6年级，零基础或有一定基础。 班型 8~16 人小班，可采用两人一组的教学方式增强协作沟通体验。 可从学生来源、年龄、知识技能水平、身心发展水平、班级规模等方面对教学方式进行调整。
学期教学重难点
- 年龄较小的学生对硬件使用、装配会有一定困难，需要强化训练
- 初次接触电脑的学生需要有一定时间熟悉和适应鼠标键盘等基本操作
- 编程基础和电脑系统原理是该阶段需要了解的重点。也是为将来任何人工智能、机器人、编程等学习打下基础
学期教学策略
- 分层教学
- 强化动手实践
- 鼓励小组合作
- 鼓励自学、自主创新
教学提纲和进度安排
B1 含约 15 节课，教案内容包含 RB01~RB15。 每节课 2 课时。视学生基础可适当延长时间或增删内容
- RB01 树莓派与古德微
- RB02 小灯控制
- RB03 流水灯
- RB04 红绿交通灯和 GPIO
- RB05 呼吸灯和 PWM
- RB06 按键控制灯
- 主要内容：用按键来实现不同方式的小灯亮灭控制
- 编程知识：布尔值和逻辑运算；数学运算；变量，选择和条件判断
- 机电知识：按键；GPIO；高低电平
- RB07 滑杆电位器和模数转换
- 主要内容：使用滑杆控制灯光明暗
- 编程知识：调试、字符串、变量、函数、条件、数学运算
- 机电知识：数字信号和模拟信号；模数转换；电阻、电位器
- 数学知识：小数、整数、分数、乘除法
- RB08 红外和光敏控制
- 主要内容：认识和使用传感器：红外、光敏
- 编程知识：调试
- 机电知识：传感器、红外传感器、光敏传感器、模数转换、PWM
- 数学知识：小数、整数、乘除法
- RB09 超声波传感器
- 主要内容：超声波传感器的使用
- 编程知识：调试、条件、多分支条件
- 机电知识：超声波传感器
- RB10 门铃和报警器
- 主要内容：蜂鸣器的使用
- 编程知识：注释、逻辑非和状态反转
- 其他知识：基本声学原理；分频
RB11~RB13 连续三节课集中讲解数码管的应用，并穿插前面学到的传感器、小灯的组合使用。
- RB11 数码管：基本使用和时钟
- RB12 数码管：流水灯和计数器
- RB13 数码管：闹钟和定时炸弹
- 主要内容：数码管使用
- 编程知识：带参数循环
- 机电知识：数码管、红外传感器、蜂鸣器
- 数学知识：除法，取整数、取余数
最后两节为复习课