前衛(wèi)路小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)人工智能篇：編程——開啟人工智能時代的金鑰匙

問天

<h3><font color="#010101">二十世紀(jì)，以計算機(jī)為代表的第三次工業(yè)革命帶領(lǐng)人類進(jìn)入了信息時代；二十一世紀(jì)，以人工智能為代表的第四次工業(yè)革命帶領(lǐng)人類進(jìn)入了人工智能時代。</font></h3> <div>2019世界機(jī)器人冠軍挑戰(zhàn)賽（北京亦莊）無人機(jī)編隊表演</div><div>     無人機(jī)按編輯的程序自主飛行<br></div> 一、什么是編程？ <br><div>      編程就是編寫程序的簡稱。程序是和機(jī)器溝通的“語言”。我們想讓機(jī)器做什么？怎么做?需要我們設(shè)計編寫機(jī)器聽得懂的“語言”來告訴它，這個過程就是編程。下面我們通過一個小視頻來簡單了解下編程</div><br> 二、為什么要學(xué)習(xí)編程？<br>不論是開發(fā)人工智能，還是與它們協(xié)同工作，你都要會用“機(jī)器”聽得懂的語言和它們交流。因此，從技能層面來說，編程將是人工智能時代的必備基礎(chǔ)。<br>我國政府在《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中，明確提出：“實施全民智能教育項目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育，鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學(xué)軟件、游戲的開發(fā)和推廣?！?lt;br>讓孩子學(xué)習(xí)編程主要是培養(yǎng)他們的興趣，通過學(xué)習(xí)圖形編程軟件來了解編程的基本概念。然而，我們需要明白，學(xué)習(xí)這樣的編程軟件更多的是發(fā)展編程思維，這距離商業(yè)編程還有很長的路要走。<br> 三、為什么要重視編程思維的培養(yǎng)?<br>      編程思維是我們解決問題的一種方法，是邏輯思維的一種，就是利用我們已有的知識和工具，將自身的思路轉(zhuǎn)化成邏輯運(yùn)算的步驟，從而完成復(fù)雜的任務(wù)。<br>　　<br>分析并解決問題的能力<br>從程序開發(fā)的過程分析，小朋友學(xué)習(xí)編程之后，是將人的需求通過編程語言傳遞給計算機(jī)，再由計算機(jī)完成指令達(dá)到用戶需求，這個過程需要很強(qiáng)的分析能力和解決問題的能力。<br> 養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)仔細(xì)的習(xí)慣<br>程序的語句需要遵循非常嚴(yán)格的規(guī)則，任何的步驟錯誤，標(biāo)點符號書寫馬虎都會導(dǎo)致運(yùn)行失敗，所以在書寫、調(diào)試程序的過程中可以很好的培養(yǎng)孩子嚴(yán)謹(jǐn)仔細(xì)的習(xí)慣。抽象歸納總結(jié)的能力<br>在編寫代碼的過程中，首先我們的腦海里要有個流程圖，每一步都是遵循一定的規(guī)則循序漸進(jìn)的，用戶的需求往往是復(fù)雜的，我們在把復(fù)雜的需求歸納成一個清晰的流程圖的過程，非常鍛煉小朋友的抽象歸納能力。<br><br>邏輯思維的鍛煉<br>編程會涉及到很多的算法，所鍛煉的思維可以應(yīng)用在數(shù)學(xué)題中，比如說雞兔同籠的問題，就能夠用編寫程序的思維方式解答。程序為小朋友打開了解數(shù)學(xué)題的另外一種思路，編程設(shè)計的過程能夠很好的鍛煉小朋友的邏輯思維能力。<br> 提升創(chuàng)新能力和想象力<br>計算機(jī)和編程提供了可以畫畫，顯示圖像的功能，我們通過計算機(jī)和編程就可以創(chuàng)造性地去做很多設(shè)計，比如說房屋，汽車等等，通過這些設(shè)計充分的開發(fā)了小朋友的創(chuàng)造力和想象力。四、圖形化編程軟件Scratch介紹 <br>   “ Scratch是一種編程語言，也是一個在線社區(qū)。使用 Scratch，你可以編寫屬于你的互動媒體，像是故事、游戲、動畫，然后你可以將你的創(chuàng)意分享給全世界。用Scratch 創(chuàng)作，可以讓孩子們更具創(chuàng)造力、協(xié)作力、邏輯力?！?lt;br>              Scratch的特點<br>       首先，Scratch是可視化圖形編程，其構(gòu)成程序的命令和參數(shù)是積木形狀的模塊，不用書寫代碼語句，只需按照一定的邏輯用鼠標(biāo)拖動模塊把它們拼在一起就可以。因此，使用者可以不認(rèn)識英文單詞、不會使用鍵盤，也可以編程。這就決定了Scratch入門簡單，即使沒有編程基礎(chǔ)的孩子也能學(xué)習(xí)。<br>       其次，Scratch題材和內(nèi)容豐富，以游戲、音樂、動畫為主，一方面，它可以為喜愛繪畫的學(xué)生，提供角色繪制設(shè)計功能，為喜歡動畫的學(xué)生提供情景設(shè)計功能，為喜歡游戲的學(xué)生提供簡單游戲設(shè)計功能，還能為喜歡音樂的學(xué)生音頻處理功能；另一方面，它可以極大地激發(fā)孩子學(xué)習(xí)的興趣和積極性。<br>除了這些，還有一個很大的原因就是通過Scratch，可以很有效地進(jìn)行孩子編程思維的啟蒙。<br>Scratch雖然是以積木形式進(jìn)行編程，但它的8個編程部件基本包含了常見的編程概念，如程序的三種基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)，還有變量的定義和鏈表（數(shù)組）的使用等。Scratch在程序設(shè)計時引入了事件、線程、同步的概念。例如Scratch中包含多種事件，如判斷角色是否碰到邊界、是否遇見某種顏色等；而多線程則是讓舞臺上的不同角色各自執(zhí)行不同的腳本，互不影響；在程序中不同角色間可以通過發(fā)送廣播和接受到廣播實現(xiàn)同步。<br>孩子在學(xué)習(xí)Scratch的過程中，不斷地強(qiáng)化學(xué)習(xí)這些概念，不斷地提出問題，解決問題，能夠根據(jù)自己的需求進(jìn)行分析，設(shè)定合適的角色與相應(yīng)的腳本，最終實現(xiàn)程序的流暢運(yùn)行，這個過程孩子的邏輯思維能力也不斷增強(qiáng)。<br> <div>五、我校編程教學(xué)介紹</div><div>我校編程課以社團(tuán)形式開設(shè)，scratch編程三至六年級每年級開設(shè)兩個社團(tuán)。同時在高年級選拔部分同學(xué)進(jìn)行python編程的學(xué)習(xí)。<br></div> <h3><font color="#010101">在這些同學(xué)中，我校又選擇其中部分優(yōu)秀同學(xué)參加了全國、省、市的各級各類機(jī)器人和創(chuàng)客比賽。</font></h3> <h3><font color="#010101">近幾年，我校的編程和人工智能教育在各級領(lǐng)導(dǎo)關(guān)懷下取得了優(yōu)異的成績。希望同學(xué)們能抓住新時代給我們帶來的新機(jī)遇，在人工智能時代做一個智慧的追夢人。</font></h3> <h3>創(chuàng)意繪畫作業(yè):我們生活在人工智能時代</h3><h3>要求:人工智能在生活中應(yīng)用場景，最好有說明介紹自己的創(chuàng)意。</h3>