古德微课程
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古德微课程

古德微机器人教案

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概述

课程简介

以国务院《新一代人工智能发展规划》、浙江省教育厅《浙江省教育信息化三年行动计划》等文件精神为指导思想,面向未来发展 AI 教育,促进全面发展,打下人工智能时代必备知识和技能的基础。

人工智能小创客系列课程,基于性能和扩展性极佳的树莓派,从入门的直观体验到编程理论知识,结合各类传感器等机械电子器件的灵活运用,并以实物作品的形式展现。通过虚拟和现实的结合激发孩子们的探索创新能力,通过分析、比较、设计与实现的螺旋迭代解决学习生活中的实际问题,不断锻炼和提升逻辑思维能力、自信心和成就感。

通过理论结合实践的方式学习编程和人工智能是最高效的学习方式,本课程首先把基本编程逻辑(顺序结构、循环结构、分支结构)直观的组合调用各个功能,编程就像把遥控器按钮组合排序运行一样简单。 通过图形编程平台提供的工具赋予能力,感受编程的魅力,在体验和玩了中完成编程基础知识的入门学习,在此基础上通过项目化学习的综合运用进一步得以深入学习。

编写说明

本书基于已有和正在编写的课件,重新构建完整课程体系。设计目标为古德微课程体系标准。

教案编写原则:

  • 课程设置循序渐进,符合学习规律
  • 教案讲义编写做到新老师拿到讲义即可进行教学,所有相关内容和知识均在教案中体现或给出准确参考资料。
  • 教案的详细编写要求见下文说明

目前的课程以树莓派积木式编程为核心。下降至 Scratch(小学低年级),上升至 Python(中学)

课程阶梯结构

古德微课程

阶梯范围

Scratch

级别 ID 为:S0, S1 ... Sn 课件 ID 为:SC01, SC02, ... SCnn

  • S0: 体验课
  • S1: SC01~SC12
  • S2: SC13~SC24
  • S3: SC25~SC36

Raspberry Blockly

级别 ID 为:B0, B1, ... Bn 课程 ID 为:RB01, RB02, ... RBnn

B1, B2 大致相当于原初级 1,初级 2 B3, B4 大致相当于原中级 1,中级 2 B5, B6 预计大部分不会真正开设,B4 之后可直接进入 Python 学习

  • B0: 体验课
  • B1: RB01~RB15
  • B2: RB16~RB30
  • B3: RB31~RB45
  • B4: RB46~RB60
  • B5: RB61~RB75
  • B6: RB76~RB90

各阶段教学内容及目标如下(待调整完善):

入门/初级(B1,B2)

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。

  1. 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;
  2. 通过图形化编程的逻辑指令模块,认识基本的编程逻辑,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;
  3. 了解运算和变量,通过图形化编程中的运算和变量模块,学习基础数学运算及逻辑运算,以及变量的含义。
  4. 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);
  5. 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;
  6. 通过解决实际问题,培养逻辑思考和动手能力;
  7. 通过课堂协作,培养团队精神、协作和表达能力。

中级(B3,B4)

  1. 传感器应用, 通过图形化编程从不同的传感器获得数据,运用顺序、条件、循环等基本逻辑模块完成虚实结合的编程交互体验。达到理解和运用编程的能力。
  2. 培养变量和函数的运用习惯,通过生活中的案例情景对照,培养使用变量的意识,会把某些简单的功能封装成函数。
  3. 提高归纳和功能分解能力,通过图形化编程中的函数模块对复杂功能归纳和分解,学习系统的分解和组装功能的编程能力。
  4. 物联网和人工智能应用,通过图形化编程中的物联网和人工智能模块(文字识别/图形识别等)学习人工智能功能的应用,运用物联网和人工智能功能开发能解决学习和生活实际问题的作品。

高级(B5,B6)

  1. 项目化实践,通过经历项目的全过程,在玩中学、学中玩。让学生主动学习,将所学、所思、所想,转换成实物作品,感受造物的快乐。
  2. 机器学习,通过人工智能开放平台,体验分类和物体识别功能的训练,利用图形化编程体验分类和物体识别等人工智能功能的应用。
  3. 创意指导,了解什么是创意,培养从生活和学习中挖掘创意的习惯。从问题出发,大处思考、小处着手,提出需求和愿望,制定方案。
  4. 创造和发明,运用信息技术和开源软硬件,在发现问题、制定方案的基础上完成作品的创造发明。

Raspberry Python

级别 ID 为:P0, P1, ... Pn 课程 ID 为:RP01, RP02, ... RPnn

  • P0: 体验课
  • P1: RP01~RP15
  • P2: RP16~RP30
  • P3: RP31~RP45
  • P4: RP46~RP60
  • P5: RP61~RP75
  • P6: RP76~RP90

主题课程(theme)

类别 ID 为: TH1, ... THn 课程 ID 为:TH101, TH102, ... THn0n

  • P1: TH101~TH115
  • P2: TH201~TH315
  • P3: TH301~TH415
  • P4: TH401~TH415
  • P5: TH501~TH515

项目化实践课程(project)

类别 ID 为: PJ1, ... PJn 课程 ID 为:PJ101, PJ102, ... PJn0n

  • P1: PJ101~PJ115
  • P2: PJ201~PJ315
  • P3: PJ301~PJ415
  • P4: PJ401~PJ415
  • P5: PJ501~PJ515

教案及课件书写要求

课程资料分为两大部分:教案(本书)及课件(上课所用幻灯)

教案编写

核心内容均应书写在本书中,并提供基础版本课件,授课教师可以直接使用基础版课件授课,也可以根据教案指导,自行准备或改进基础版课件。

本书教案应为教师重要参考,同时具有培训手册的功能。做到大部分有一定编程基础的新老师无需长时间培训,也可借助教案的说明,清晰明确地掌握授课所需知识技能及资料准备。

每节教案应具备如下基本元素:

  • 标题:包含规范的课程编号及简短名称
  • 概述:课程的简要内容介绍、时长、面向的学生等等
  • 教学目标:列出本课设计的知识和技能、重难点、涉及的交叉学科学习(如英语、数学知识)等等
  • 教学准备:本节课除了基础准备工作外所需的额外准备工作说明
  • 教学过程:课堂的流程设计。通常按照暖场或复习、互动教学、巩固练习、总结和点评等环节构成,由教师根据课堂情况灵活控制节奏。为保证课堂有序进行,需要做如下准备:
    • 基本的讲授提纲
    • 为进度快的学生准备的扩展内容
    • 用于巩固的课堂练习或作业
    • 思考题
  • 详细的讲义:包含本节课所要讲授的全部完整内容、注意点、辅助知识、插图甚至详细的讲稿。对应的课程,可从古德微服务器下载对应的PPT 课件,可直接从讲义中取材制作。

教案的样例参考 RB01RBxx scaffold

教案编写同时可兼顾全日制中小学教案编写规范中的要素。

课件编写

课件的内容需与相应教案一致。

内容为主,辅以视觉上的展示。由于形式的限制,相对教案来说会缺少一些讲解细节。教师应先完整阅读教案,理解课程的细节、重点以及讲授方式。

课件形式、风格上应保持一致并包含古德微品牌露出。

数据统计

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