微课
课程目标
本系列微课是对照浙江省中小学信息技术课本,选取六年级,八年级和九年级中人工智能、物联网以及机器人部分章节,提供基于古德微树莓派的实操案例,让学生能够自己简单地编写程序和连接器件,体会到人工智能、物联网和机器人的神奇,从而激发他们学习的热情,让老师容易教,学生容易学,达到提升学生科学素养的目的。
内容包括:实验主题、实验名称、操作视频链接、课程文本链接、实验内容、所需器材、场景引入和信息技术课本中的对应章节。
实验案例
六年级上 人工智能实验案例 | |||||||
序号 | 主题 | 实验名称 | 跳转链接 | 实验内容 | 所需器材 | 场景引入 | 课文 |
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实验一 | 走近人工智能 | 人脸识别手势拍立得 | 视频链接 文本链接 |
1、走近人工智能,来体验下智能人脸识别手势拍立得吧 2、站到摄像头前面,根据语音提示,摆出指定的手势后,就会拍照并打印照片出来了。 |
树莓派,USB充电线,热敏打印机,摄像头,7寸显示器 (教师上课展示互动,也可以用于拓展和综合应用) | 走进人工智能,主动发现人脸并与人互动,手势控制拍照留念 | 第 08 课 |
实验二 | 文字识别 | 数学运算问答机 |
视频链接 文本链接 |
1、纸上写一道算数题 2、使用摄像头拍照下,然后把结果返回出来,看看是你还是计算机算的又快又准呢? |
树莓派、USB充电线、USB摄像头、USB充电线、白纸、笔 | 黑板上出一道算术题,是人算的快还是机器算的快? 大概几位数的算术题人会比机器快呢? 我们一起来试试吧! | 第 09 课 |
实验三 | 人脸识别 | 人脸相似度检测仪 | 视频链接 文本链接 |
1、用摄像头拍两个同学的照片,然后进行相似度对比,返回相似度; 2、让人工智能告诉你谁跟谁更像吧。 |
树莓派、USB充电线、USB摄像头 | 总觉得某几个同学很像,到底谁和谁更像,我们可以通过数据量化么? 一起来试试人脸对比吧! | 第 10 课 |
实验四 | 语音识别 | 语音拍照 | 视频链接 文本链接 |
1、说小度小度进行语音唤醒; 2、说给定的关键词,比如拍照,来控制摄像头拍一张照片。 |
树莓派、USB充电线、USB摄像头、USB全向麦克风 | 开车时遇到很美的风景,想及时安全拍照怎么办? | 第 11 课 |
实验五 | 语音合成 | 声音变变变 | 视频链接 文本链接 |
将文字转成语音,采用不同语调、语速 |
树莓派、USB充电线、音响 | 每次和爸爸妈妈开车外出,都要开导航仪,你喜欢林志玲姐姐还是郭德纲大叔呢?为什么可以换不同的人帮我们播报呢?语音合成,试试不同的魔法声音! | 第 12 课 |
实验六 | 自然语言处理 | 聊天机器人 | 视频链接 文本链接 |
1、说小度小度进行语音唤醒 2、然后提一些问题,比如问温州天气等,他会智能回答,有些问题的答案会出乎你的意料哦 |
树莓派、USB充电线、USB全向麦克风、音箱 | 家里的智能音箱可以跟我们聊天,很神奇吧。让我们自己也制作一个可以智能聊天的机器人吧! | 第 13 课 |
实验七 | 综合应用 | 中英文翻译机 |
视频链接 文本链接 |
1、按下按钮开始录音,开始说中文 2、然后将语音转为中文,然后翻译为英文,然后播放出来 3、按下另外一个按钮录音,开始说英文 4、然后将语音转为英文,然后翻译为中文,然后播放出来 |
树莓派、USB充电线、音响,按钮,USB全向麦克风 | 你在外面游玩时,碰到了一个外国小朋友,你们一起玩的很开心,但是由于语言不通,你们听不懂彼此的话,这个时候要是有个自动翻译机就好了。 | 第 14 课 |
六年级下 物联网实验案例 | |||||||
序号 | 主题 | 实验名称 | 跳转链接 | 实验内容 | 所需器材 | 场景引入 | 课文 |
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实验一 | 走近物联网 | 网页远程控制小灯 | 视频链接 文本链接 |
让学生使用电脑网页按钮来控制树莓派的小灯 |
树莓派,USB充电线,LED小灯 | 电脑也能控制树莓派小灯吗?让我们试试吧! | 第 01 课 |
实验二 | 智能家居 | 智能开关灯 | 视频链接 文本链接 |
1、两组配合,一组的树莓派光敏传感器用来检测光的亮度(有光或没光),然后将光亮度标识发给二组的树莓派。 2、二组树莓派接收一组发过来的光亮度,然后来控制灯的开和关。 |
树莓派、USB充电线、光敏传感器、LED小灯 | 智能家居有很多种,智能灯也是其中一种哦,让我们来动手做一个吧! | 第 02 课 |
实验三 | 智能交通 | 智能统计车流量 | 视频链接 文本链接 |
1、通过超声波检测距离,小于某值时认为有车辆通过,通过这种方法来检测车辆。 2、每分钟通过车辆次数,将数据发给数据中心,然后次数清零,重新统计。 3、拓展:可以将车流量信息通过图表展示。 |
树莓派、USB充电线、超声波传感器 | 节假日出行时,交通部门都会发布交通信息预警,提醒我们未来几天可能会堵车的路况。那么他们的数据是怎么来的呢。让我们自己做一个统计车流量的模型吧。 | 第 03 课 |
实验四 | 物联网的安全与隐私保护 | 谁在控制我 | 视频链接 文本链接 |
通过自己的树莓派来控制其他树莓派的小灯 |
树莓派、USB充电线、LED小灯 | 信息安全很重要,今天让我们来体验下黑客的感觉,控制一下别人的树莓派吧! | 第 04 课 |
实验五 | 物联网项目实践 | 智能点名打卡系统 | 视频链接 文本链接 |
1、当RF卡靠近读卡器,读到RF卡的信息,把人名播报出来。 2、然后人名信息通过物联网发给教室的树莓派,显示出来。 |
树莓派、USB充电线、RF卡 | 上活动课时,老师不知道人是否到齐,一个一个点名很费时间,做一个智能的打卡系统吧! | 第 05 课 |
六年级下 机器人实验案例 | |||||||
序号 | 主题 | 实验名称 | 跳转链接 | 实验内容 | 所需器材 | 场景引入 | 课文 |
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实验一 | 机器人快递员 | 机器人小车走直线 | 视频链接 文本链接 |
控制机器人小车走直线,从A点到B点,用数学知识计算所需的时间,保证准确到达 | 组装好的小车(含树莓派,充电宝,舵机轮子,万向轮) | 我住A点,你住B点,如何能控制一个机器人小车将东西从A送到B呢! | 第 08 课 |
实验二 | 机器人导游 | 控制机器人小车转弯 | 视频链接 文本链接 |
控制机器人小车走直线,从A点到B点,用数学知识计算所需的时间,保证准确到达,然后转弯再到C点。 | 组装好的小车(含树莓派,充电宝,舵机轮子,万向轮) | 自动快递小车送货,从A到B,然后转个弯再到C | 第 09 课 |
实验三 | 机器人卫士 | 不会累的巡逻卫士 | 视频链接 文本链接 |
控制机器人小车走长方形,走100圈,学会使用循环来实现。 | 组装好的小车(含树莓派,充电宝,舵机轮子,万向轮) | 如何控制机器人小车围绕学校四周不停的巡逻呢! | 第 10 课 |
八年级下 物联网实验案例 | |||||||
序号 | 主题 | 实验名称 | 跳转链接 | 实验内容 | 所需器材 | 场景引入 | 课文 |
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实验一 | 初识物联网 | 我的“秘密”智能灯 | 视频链接 文本链接 |
1、树莓派测监听指定的字符串才受控制; 2、网页端创建一个对话框,发送定制命令来控制小灯。 |
树莓派,USB充电线,LED小灯 | 想不想拥有一个只能自己知道控制密码的神奇小灯。想!!! | 第 05 课 |
实验二 | 物联网与生活 | 远程体温检测器 | 视频链接 文本链接 |
检测体温并通过物联网发送给接收网页手机端并显示 | 树莓派、USB充电线、温度传感器 | 夜晚,孩子生病了,吃完药,妈妈时尝担心孩子的体温会升高,需要经常自己起床去观察孩子体温。我们能不能设计一个装置可以自动检测孩子体温,并把温度信息定时传送给妈妈。 | 第 06 课 |
实验三 | 传感与识别 | 自制刷卡门禁 | 视频链接 文本链接 |
当RF靠近读卡器时,判断是否为本小区住户,如果是,控制舵机打开门禁。 | 树莓派、USB充电线、RF卡、180度舵机 | 小区的门禁通过刷卡来控制出入,让我们自己也来做一个这样的门禁系统吧! | 第 07 课 |
实验四 | 无线通信 | 智能客服机器人 | 视频链接 文本链接 |
在电脑端创建对话框控件,然后跟树莓派发送问题,树莓派智能回答。 |
树莓派、USB充电线 | 智能客服是怎么做到的呢?让我们来做一个试试吧(物联网和人工智能的结合)! | 第 08 课 |
实验五 | 控制与反馈 | 智能风扇 | 视频链接 文本链接 |
温度高的时候开启风扇,温度低的时候关掉风扇。 拓展:可以根据温度通过PWM来控制风扇转速 | 树莓派、USB充电线、温度传感器、风扇 | 天气很热的时候需要开风扇,需要手动开启。要是有自动的风扇就好了,太热的时候开启,冷的时候就关掉。 | 第 09 课 |
八年级下 人工智能实验案例 | |||||||
序号 | 主题 | 实验名称 | 跳转链接 | 实验内容 | 所需器材 | 场景引入 | 课文 |
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实验一 | 认识人工智能 | 人脸识别手势拍立得 | 视频链接 文本链接 |
1、走近人工智能,来体验下智能人脸识别手势拍立得吧。 2、站到摄像头前面,根据语音提示,摆出指定的手势后,就会拍照并打印照片出来了。 |
树莓派,USB充电线,热敏打印机,摄像头,7寸显示器 (教师上课展示互动,也可以用于拓展和综合应用) | 走进人工智能,主动发现人脸并与人互动,手势控制拍照留念 | 第 10 课 |
实验二 | 语音识别技术 | 语音点歌台 |
视频链接
文本链接 |
1、说小度小度进行语音唤醒 2、然后说事先设定的歌名,来播放歌曲 |
树莓派、USB充电线,USB全向麦克风、音箱 | 平常的点歌台都是要手动操作,选择歌曲,能否做一个语音控制的点歌台呢?让我们试试吧! | 第 11 课 |
实验三 | 语音合成技术 | 搞笑校园广播台 | 视频链接 文本链接 |
将一长段的文字先分割好,然后将每段文字随机转成语音,采用不同语调、语速,进行播放 | 树莓派,USB充电线、音响,按钮 | 每次的校园广播都是一个声音声调,能否做一个可以随机改变声音音调的广播台呢?想想就好好玩! | 第 12 课 |
实验四 | 图像识别技术 | 智能识别植物种类 | 视频链接 文本链接 |
将摄像头对准要识别的植物,然后按下按钮进行拍照,然后对进行植物识别 |
树莓派、USB充电线,USB摄像头、USB全向麦克风 | 大自然的植物多种多样,每次到外面玩都会碰到很多不认识的植物,问爸爸妈妈也不知道。人工智能的图像识别技术就可以帮到我们! | 第 13 课 |
实验五 | 智能创意 | 无人菜市场 | 视频链接 文本链接 |
在无人菜市场买菜,拿到一个蔬菜,按下按钮让摄像头拍照,识别出蔬菜种类,语音播报出蔬菜名称和价格。 | 树莓派、USB充电线,USB摄像头、音箱、按钮 | 寻常的菜市场都是熙熙攘攘,卖菜声此起彼伏,很吵。有没有一个安静的菜市场呢,快来我们的无人菜市场吧 | 第 14 课 |
实验六 | 项目实践:设计智能厨房安防系统 | 智能厨房安防系统 | 视频链接 文本链接 |
1、当红外温度传感器监测到温度超过门限值后,触发蜂鸣器报警,同时开启可调速风扇 2、可以手机通过物联网下发指令到树莓派,控制摄像头拍照片,然后把图片发给手机来查看厨房的实际状况 |
树莓派、USB充电线、温度传感器、蜂鸣器、可调速风扇、USB摄像头(没有采用烟雾传感器是因为实验室不好模拟,有安全隐患) | 厨房的燃气灶忘记关掉,很容易引发火灾,让我们设计一个智能又安全的厨房安防系统,来防止这种情况吧 | 第 16 课 |
九年级实验案例 | |||||||
序号 | 主题 | 实验名称 | 跳转链接 | 实验内容 | 所需器材 | 场景引入 | 课文 |
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实验一 | 机器人行走 | 自动避障车 | 视频链接 文本链接 |
小车直行,超声波传感器检测到前方有障碍物就自动避开,左转或右转。 | 组装好的小车(含树莓派,充电宝,舵机轮子,万向轮,超声波) | 让我们自己做一个无人避障小车吧 | 第 11 课 |
实验二 | 机器人巡逻 | 会拍照的校园巡逻车 | 视频链接 文本链接 |
学习用循环的概念,控制机器人走正方形,在每个顶点朝4个方向拍4张照片,如果识别到照片中有人脸,就把照片发个监控中心。 | 组装好的小车(含树莓派,充电宝,舵机轮子,万向轮、USB摄像头) | 让我们做一个智能校园巡逻车,到达巡逻点就拍照片,并识别是否有人。 | 第 12 课 |
实验三 | 机器人认路 | 无人快递车 | 视频链接 文本链接 |
1、小车沿着黑线行走; 2、当走到节点位置时,停留几秒,并控制蜂鸣器发声,提醒取快递; |
组装好的小车(含树莓派,充电宝,舵机轮子,万向轮),寻迹传感器、蜂鸣器 | 无人驾驶很火爆,让我们可以做一个无人快递车,可以沿着给定的路线行走。 | 第 13 课 |
实验四 | 机器人探险 | 远程遥控探险机器人 | 视频链接 文本链接 |
1、通过电脑控制小车移动,然后控制小车的摄像头拍照并回传到电脑; 2、我们可以根据传回的照片,判断机器人小车下一步的前进方向。 |
组装好的小车(含树莓派,充电宝,舵机轮子,万向轮),USB摄像头 | 寻宝队员们要去一个未知的森林寻找宝藏,森林中危机重重,一个遥控的探险机器人可以帮助我们。 | 第 14 课 |
实验五 | 机器人灭火(改为寻宝 | 远程遥控寻宝机器人 |
视频链接 文本链接 |
1、通过电脑控制小车移动,然后控制小车的摄像头拍照并回传到电脑 2、我们可以根据传回的照片,判断机器人小车下一步的前进方向。 3、当霍尔传感器检测到有磁场时,小车停止,蜂鸣器发声,然后发送文字“找到宝藏”到控制台。 |
组装好的小车(含树莓派,充电宝,舵机轮子,万向轮),USB摄像头、霍尔传感器、蜂鸣器 | 上节课我们做了一个遥控的探险机器人,这节课我们在此基础上,做一个寻宝机器人 | 第 15 课 |