慧编程人工智能教程系列之一：小熊猫变身Dr.Know
编程猫——一只神奇创作的猫基于Scratch的童心教育·趣味编程课程建设研究
编程猫——一只神奇创作的猫基于Scratch的童心教育·趣味编程课程建设研究摘要：随着人工智能的发展，国家政府高度重视，人工智能已上升为国家战略。
《新一代人工智能发展规划》提出“到2030年，使中国成为世界主要人工智能创新中心”。
就要求更多智能方面的人才，更多会创作的人才，应用于教育领域的信息技术也应运而生。
程序设计是小学信息技术课堂中重要的教学内容，它能够引导小学生从小树立程序设计的思维意识,进而有效的提高小学生解决实际问题的能力、创作的能力。
本文简要分析编程猫在小学信息技术课堂中的优势,并深入探讨编程猫在小学信息技术课堂中的应用与实践。
关键词：编程猫信息技术课堂为贯彻落实《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》（国发〔2017〕35号）和《重庆市教育委员会关于加强中小学编程教育的通知》（渝教基〔2018〕21号）文件精神，加快推进科技教育信息化工作，进一步普及中小学编程教育，不断激发中小学生的编程兴趣，努力培养中小学生勇于探索的创新精神和解决实际问题的实践能力，提高青少年信息素养。
信息技术在小学阶段着重培养学生的兴趣，让学生在学习知识、动手操作的同时体验信息技术学习的乐趣，从而培养学生解决问题能力、创新能力、以及逻辑思维能力。
编程猫将编程语言简化成像搭积木一样简单直观，同时紧贴学生的认知水平和心理特点，不仅能提升学生的逻辑思维、动手能力，还能潜移默化地激发学生的创造力和想象力。
编程猫将增强现实技术与少儿趣味编程教育相结合，为学生再现了一个趣味盎然的虚拟世界——源码世界。
一、编程猫化繁为简，符合儿童特点提到程序设计，在以前很多人想想都难，首先背很多指令（编程语言），理解意义，而且还是英语的，太难太难……而编程猫将编程语言简化包装成小学生易于理解的图像化编程模块——积木，学生编程开发程序就像搭积木一样直观简单。
学生在编程时再也不存在英文门槛，所以学生不会出现看不懂页面语言的情况；也不存在记不到命令而知怎样实验程序。
编程猫介绍ppt课件
三头龙与胜利动画
利用角色编号来传递信息
12
8、画笔 这里提供了一个简单的画笔工具，可以直接将屏幕变为一个画板。 代码不复杂，重点是起笔/落笔的设置，如下
13
9、变量 本章稍微复杂，需要实现的效果是：鲤鱼在河道不断左右运动，玩家点击后消失， 并计分+1。 鲤鱼的运动，可以这样写（注意碰到边缘反弹，是可以设置旋转模式的）：
（Technology），工程（Engineering），艺术（Arts），数学 （Mathematics）。STEAM教育就是集科学，技术，工程，艺术，数学
多学科融合的综合教育。）
1
2
官网内容是以“编程教学”为核心，分为以下板块： 首页 创作：进入编程猫的代码世界（需先登录） 代码岛：类似于“我的世界”的一个页面。 编程猫热点：即最近的新闻。 公开课：编程猫系统使用的常规操作，下文具体介绍。 精选作品、小说、部落、活动、最近作品：UGC内容的推荐。
10
6、外观
基本是结合之前几课，实现了“人物进入飞船、飞船飞走”的动作。 拆解如下：灯光在1秒内亮起，并发送广播”进舱“——人物接收到”进舱“，在1 秒内隐藏，并发送广播”出发“——飞碟收到广播”出发“后闪灯、变小、改变坐 标值
11
7、声音 为角色添加造型与声音（三头龙的5个造型对应着5种不同的血量）
UGC全称为User Generated Content，互联网术语，也就是用户生成内容的意思。 UGC的概念最早起源于互联网领域，即用户将自己原创的内容通过互联网平台进 行展示或者提供给其他用户。
3
编程猫官网应该归类到内容（代码/小说/漫画）+学习社区，那么主要用户就是两类： 创作者：主要需求是通过平台创造内容，提升自己、收获粉丝。偶尔需要学习知识， 以及收集素材。 消费者：主要需求是消费这些内容（小游戏/小说/漫画）。偶尔需要泡社区、与创作 者互动。 当然，对于真实用户，是完全可以在两种角色之间切换的。 基于以上两点，再次整理如下： “发现”中的“作品”是给消费者的（发现好作品），而“部落”又是给创作者的 （发现好社区）。 “百科”中的“讨论中心”是给创作者的（提问/答问），而“漫画/图书馆”又是给 消费者的（看漫画/小说）。 “素材”是给创作者，“学校”是面向学校，这些都比较清晰。 所以不妨基于两类用户的特点，对板块进行重新划分。 面向消费者：主栏目是“发现作品”，下设子栏目：游戏、漫画、小说，每个栏目可 以加上“我要创作”，来引导其成为创作者。 面向创作者：主栏目是“源码社区”，下设子栏目：热门源码、讨论、部落、素材。
儿童编程语言的进化史
儿童编程语言的进化史1.LOGO语言：LOGO语言由MIT的西摩·帕皮特所创造。
LOGO语言使用一个小海龟作为图形绘制工具，通过编写命令指导海龟移动来进行图形绘制。
LOGO语言的简单语法和图形结果使其成为儿童编程的一种理想选择。
2.BASIC语言：BASIC语言是一种很流行的儿童编程语言。
它的语法简单易懂，适合儿童使用。
BASIC语言因为其易学性和广泛的应用而在80年代尤为流行。
很多家用个人电脑都附带了BASIC编程环境，为儿童提供了一个编写简单程序的平台。
3. Scratch语言：Scratch语言是麻省理工学院媒体实验室开发的一种图形化编程语言。
Scratch语言的特点在于通过拖拽图形积木来组合程序，无需编写代码。
这使得儿童可以通过可视化的方式快速上手，并能产生具有图形化效果的应用程序。
Scratch的出现标志着儿童编程正式进入了图形化时代。
4. Blockly语言：Blockly是Google开发的一种基于图形积木的编程语言。
类似于Scratch语言，Blockly也通过拖拽图形积木的方式组合程序。
Blockly具有一定的自定义性，可以用于创建各种应用场景的编程环境，从而帮助儿童培养编程思维和解决问题的能力。
5. Python语言：Python语言作为一种面向对象的编程语言，逐渐成为儿童编程的主流选择。
Python语言的语法相对简单，易于学习，且具有广泛的应用领域。
许多编程学习资源都提供了Python编程教学课程和参考资料，让儿童学习和创造自己的应用程序。
随着科技的不断进步，儿童编程语言也将继续发展。
未来的儿童编程语言可能会更加智能化和互动化，帮助儿童更好地理解和应用编程概念，培养创新和合作精神。
儿童编程语言的进化史展示了人们对儿童编程教育的不断探索和改进，也为儿童提供了更多学习和发展的机会。
第1课程小奔的秘密
1 Makeblock 编程基础课第一单元事件与序列第 1 课程小奔的秘密学习目标1.理解程序的定义及作用2.认识程小奔及其功能3.掌握慧编程的基础操作步骤4.学会上传程序情景学习1.在日常生活中，你们见过哪些机器人呢？你们知道什么是机器人吗？2.请猜想下列图片中的机器人的类型并分别将以下的机器人正确连线。
可编程机器人物流机器人送餐机器人安保机器人3.破解程小奔的秘密程小奔是一个具有小巧的身躯却又拥有强大的功能的编程教育机器人，它可以自动避障、巡线前进、配合慧编程软件还可以实现人脸识别等功能。
那么你们知道像程小奔及各种机器人为什么可以听从我们的命令吗？写出你的猜想：。
第一单元事件与序列知识点讲解“程序”程序是一种可以让我们实现机器人控制的计算机语言。
我们想要机器人执行的动作、功能可以通过编程，形成特定的程序，再将编写好的程序上传到机器人中，那么机器人就会按照我们程序中的设定执行动作了。
想法编写程序上传机器人执行动作第一单元事件与序列知识拓展程小奔是一个可编程教育机器人，我们可以通过软件和硬件的结合产生许多新奇的玩法。
不仅好玩有趣，程小奔还是我们学习编程的好帮手，通过它我们可以掌握编程的基础知识与技能，锻炼逻辑思维和计算思维。
程小奔支持AI（人工智能）和IoT（物联网）等高科技功能，通过它可以开启人工智能及物联网的神秘大门。
程小奔是由小程和小奔共同组合而成的，接下来我们就分别认识一下他们：1）小程：具有丰富传感器和可编程模块的主控大脑，既可单独使用，又可以加上小车底盘“小奔”实现更多功能。
拿出你们桌上的小程，我们一起来看看小程拥有哪些传感器。
第一单元 事件与序列2） 小奔是小程的“座驾”，有了小奔之后，可以躲避障碍物，以及进行颜色识别、地图巡线等多种功能。
电机、履带颜色红外传感器1. 认识慧编程（“慧编程”软件图标)慧编程是一款使用的积木式编程和支持 Python 语言的编程软件。
它是基于MIT （美国麻省理工实验室）和 Google （谷歌） 共同合作的开源软件 Scratch 3.0 研发而成。
教材五年级上册编程模块教学参考
【五年级上册教材编程模块分析】本单元是儿童编程模块，以SCRATCH软件提升知识学习为主线，以编程猫在智慧城堡里探秘，发现一个神奇的魔法帽子，并得了画图能力为故事载体，本单元包括“神奇的魔法帽”、“有趣的正多边形”、“奇妙的旋转图”、“伪装的魔法师”四课。
故事情景：编程小猫在智慧城堡里不断的探索，突然看到一顶闪烁的魔法帽子，当编程小猫走近一看，发现自己获得了画图的能力。
通过键盘上方向键的移动，可以在舞台上留下走过的痕迹。
然后编程小猫变身成为一支神奇的画笔，可以一步画出正多边形，以及复杂的旋转图形以及用图章旋转，画出不同风格的图形来，正当编程小猫和丁丁点点体验用鼠标画图时，魔法师出现了，通过图章复制自己，编程小猫一碰到魔法师就会被卷入到时空漩涡之中。
原来，魔法师是未来机器人伪装的。
本单元是Scratch知识的提升，重点学习画笔脚本区指令，以及重复（无限）、重复（次数）、重复（条件）等指令的灵活运用以及多层指令的嵌套。
是一种较为复杂的知识运用。
当然学习能力强的学生，可以引导他们使用自定义模块的方法，可以绘制更为复杂的图案。
本单元另一条主线就是画图，用键盘画图、用重复指令画图、利用角色图章画图、用鼠标画图，通过本单元的学习，学生需要掌握Scratch中画图的基本方法，灵活运用重复提令来解决画图中的繁琐操作等。
因为整个五年级的信息技术教学中，主要安提成有PowerPiont2013、手机APP、Execl2013以及网络模块和儿童编程模块。
所以儿童编程模块定位在展示、数据运用方面。
而Scratch的绘图功能也算是向LOGO语言（小海龟画图）致敬，当年Scratch的主要负责工程师，就是因为自己的小孩喜欢LOGO语言绘图，但是输入指令又很枯燥，所以才下定决心开发的这个软件。
所以，五年级上期的教学内容，是当年LOGO语言中最精髓的绘图功能，两款软件都诞生于麻烦理工大学媒体实验室，Scratch是在LOGO基础上发展而来，简化了指令输入，增加了许多功能，让儿童编程语言得到了质的飞跃。
《Scratch编程——熊猫爬树》教学设计 优质课一等奖
Scratch编程——熊猫爬树》教学设计优质课一等奖Scratch编程——熊猫爬树教学设计概述这是一份教学设计，旨在引导学生使用Scratch编程语言设计一个熊猫爬树的动画。
本教学设计提供了一系列的步骤和指导，以帮助学生学习Scratch的基础知识，并通过实践应用这些知识创造出自己的作品。
教学目标了解Scratch编程语言的基本概念和用法学习如何使用___创建动画提高学生的逻辑思维和创造力教学内容1.介绍Scratch编程语言的基本概念和用法，包括舞台、角色、动作和事件等。
2.示范如何创建一个简单的熊猫角色，并设置其爬树的动画。
3.引导学生使用___创建自己的熊猫角色，并设计爬树的动画。
4.指导学生如何使用Scratch的事件和控制功能，使熊猫按照一定的规律爬上树。
5.鼓励学生发挥创造力，为熊猫角色添加额外的特效和动作。
教学步骤1.简要介绍Scratch编程语言，解释其基本概念和用法。
2.示范如何创建一个简单的熊猫角色，设置其初始位置和动画。
3.引导学生自行创建熊猫角色，并设计爬树的动画。
4.指导学生使用Scratch的事件和控制功能，使熊猫按照一定的规律爬上树。
5.引导学生分享自己的创作，鼓励提出改进建议，并互相学习。
评价方法1.以学生的创作作品为主要评价依据，评估其熊猫角色的设计和动画效果。
2.根据学生在课堂上的参与度和表现，评估其对Scratch编程语言的理解和运用能力。
3.学生之间互相评价，提供建设性的反馈和改进建议。
预期效果通过本教学设计，预期学生能够：1.掌握Scratch编程语言的基本概念和用法。
2.使用Scratch创建一个熊猫爬树的动画。
3.发展逻辑思维和创造力。
参考资源1.Scratch官方网站：[https:___](https:___)2.___教育资源：[https:___](https:___)以上为《Scratch编程——熊猫爬树》教学设计的简要概述。
少儿编程软件慧编程功能更新!让Arduino编程更简单更强大
少儿编程软件慧编程功能更新！让Arduino编程更简单更强大本次少儿编程软件慧编程功能更新速览1.基于Firmata协议，新增Arduino Uno和Arduino Mega2560的在线模式2.多达150个mBlock3的Arduino扩展上架慧编程3.扩展设计器新增Arduino 预设模板4.扩展教程全面更新提起Arduino，相信玩硬件的小伙伴们都不会陌生。
Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE）。
自2005年诞生于意大利后，由于其丰富的扩展性和适用性，迅速在欧洲、美国、日本等国家和地区流行起来，成为全球极客爱好者的首选平台。
随着Arduino越来越火，有不少老师想把它用于编程教学。
但是，当打开Arduino 的官方编程软件Arduino IDE的时候，可能很多老师一下子头都大了：在Arduino IDE里，需要输入的可都是一行行的文本代码……（图为使用Arduino IDE创作《两只老虎》）这时候，像慧编程这样的图形化软件就有了大显身手的机会~为了让Arduino 更好地服务于没有编程基础或者是较少编程基础的用户，我们将图形化编程与Arduino硬件结合了起来，让Arduino编程就像搭积木那么简单！（图为使用慧编程创作《两只老虎》）除了让Arduino编程更简单以外，我们还对Arduino硬件做了新的支持与扩展~下面将详细介绍此次慧编程在支持Arduino硬件编程方面的更新，强烈建议你打开慧编程，边看文章边操作哦~1.慧编程Web端：2.慧编程PC端：Part.1基于Firmata协议，新增Arduino Uno和Arduino Mega2560的在线模式，可快速调试Arduino程序Firmata协议是什么？在介绍Firmata之前，我们先来构思一个场景：当我们在慧编程上控制一个Arduino硬件设备的灯点亮时，有几个步骤？简单来说，可以分为3个主要步骤：慧编程连接上设备慧编程发送亮灯指令设备接收指令，点亮led灯在这个过程中，连接是第一步。
慧编程人工智能教程系列之一：小熊猫变身Dr.Know
，、服务全球的教育解决方案提供商慧编程人工智能教程系列之一：小熊猫变身著名导演史蒂文•斯皮尔伯格曾经拍过一部《人工智能》的电影。
这部电影在当时引起了很大的轰动，其中的（万事通博士）更是给观众留下了深刻的印象。
这位可以说是博学多闻、无所不知。
你可以问他任何问题，他都能给你答案。
（图片来自网络）你有没有发现？这部科幻电影里的很像我们现在手机上用的智能语音助手，通过“语音交互”，它能跟你进行日常的对话，给你想要的信息，甚至完成你想要做的一些事情。
今天，让我们一起来更全面地了解和使用慧编程的“语音交互”功能吧~（图片来自网络）No.1语音交互的原理想实现语音交互，需要经历至少以下四个步骤：语音识别：将麦克风采集到的人声转化为文字。
童心制物（Makeb/ock）面向学校、教培机构、家庭的TEAM教育场景和娱乐场景，提供齐全的机器人硬件、编程软件，输出优质的教学内容，并打造国际化的青少年机器人赛事。
自然语义理解：将输入的文字，按照句法、词法结构，分解成有意义的特定词组。
自然语言生成：由计算机将各种词组拼接成能具有意义的句子童心制物（Makeb/ock）面向学校、教培机构、家庭的灯EAM教育场景和娱乐场景，提供齐全的机器人硬件、编程软件，输出优质的教学内容，并打造国际化的青少年机器人赛事。
语音合成：将文字合成声音并播放出来，并尽可能地模仿人类自然说话的语音、语速、语调、音量等，给人以交谈的感觉。
No.2语音交互的应用语音交互目前最广泛的应用是语音助手和语音机器人，比如苹果、亚马逊、微软小冰、三星、天猫精灵、小度音箱等，它们不仅能够在一定程度上准确地识别语义，还可以与人进行即时问答，帮助用户解决打电话、发短信、订外卖、设置事件提醒等实际问题。
添加语音交互积木）打开慧编程（端或端都可以），在“角色”下，单击积木区最下方的“添加扩展nnakeblock至L1在nnakeblock篁所人已暨将语速/谶为童心制物（Makeb/ock）面向学校、教培机构、家庭的灯EAM教育场景和娱乐场景，提供齐全的机器人硬件、编程软件，输出优质的教学内容，并打造国际化的青少年机器人赛事。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
慧编程人工智能教程系列之一：小熊猫变身Dr.Know
著名导演史蒂文·斯皮尔伯格曾经拍过一部《人工智能》的电影。
这部电影在当时引起了很大的轰动，其中的Dr.Know（万事通博士）更是给观众留下了深刻的印象。
这位Dr.Know可以说是博学多闻、无所不知。
你可以问他任何问题，他都能给你答案。
（图片来自网络）
你有没有发现？这部科幻电影里的Dr.Know很像我们现在手机上用的智能语音助手，通过“语音交互”，它能跟你进行日常的对话，给你想要的信息，甚至完成你想要做的一些事情。
今天，让我们一起来更全面地了解和使用慧编程的“语音交互”功能吧~
（图片来自网络）
No.1
语音交互的原理
想实现语音交互，需要经历至少以下四个步骤：
语音识别：将麦克风采集到的人声转化为文字。
自然语义理解：将输入的文字，按照句法、词法结构，分解成有意义的特定词组。
自然语言生成：由计算机将各种词组拼接成能具有意义的句子
童心制物（Makeblock）面向学校、教培机构、家庭的STEAM 教育场景
和娱乐场景，提供齐全的机器人硬件、编程软件，输出优质的教学内容，
并打造国际化的青少年机器人赛事。
童心制物（Makeblock ）面向学校、教培机构、家庭的 STEAM 教育场景
和娱乐场景，提供齐全的机器人硬件、编程软件，输出优质的教学内容，
并打造国际化的青少年机器人赛事。
语音合成：将文字合成声音并播放出来，并尽可能地模仿人类自然说话的语音、语速、语调、音量等，给人以交谈的感觉。
No.2
语音交互的应用
语音交互目前最广泛的应用是语音助手和语音机器人，比如苹果Siri 、亚马逊Echo 、微软小冰、三星Bixby 、天猫精灵、小度音箱等，它们不仅能够在一定程度上准确地识别语义，还可以与人进行即时问答，帮助用户解决打电话、发短信、订外卖、设置事件提醒等实际问题。
No.3
添加语音交互积木
1）打开慧编程（PC 端或Web 端都可以），在“角色”下，单击积木区最下方的“添加扩展+”
2）在弹出的“扩展中心”页面，选择“人工智能服务”扩展，点击“+添加”
童心制物（Makeblock ）面向学校、教培机构、家庭的 STEAM 教育场景
和娱乐场景，提供齐全的机器人硬件、编程软件，输出优质的教学内容，
并打造国际化的青少年机器人赛事。
3）返回编辑页。
现在我们发现多了五类积木，其中一类积木是“语音交互”积木
No.4
积木详解
1）麦克风在一定时间内（2秒或5秒内）获取录音，并对检测到的录音（普通话、英语、粤语或四川话）进行识别。
注：该积木主要识别中文语系，外文语系识别请使用“认知服务”扩展内的语音识别积木，如下图所示：
童心制物（Makeblock）面向学校、教培机构、家庭的STEAM 教育场景
和娱乐场景，提供齐全的机器人硬件、编程软件，输出优质的教学内容，
并打造国际化的青少年机器人赛事。
2）保存语音积木识别出的结果，但只保存最近一次的识别结果。
如果没有任何识别结果，则保存空值。
该积木输出数据类型为字符串。
勾选积木前面的小方框后，语音识别结果会在舞台上呈现舞台呈现效果：
3）麦克风（默认使用【标准男声】【语速 5】【语调 5】【音量 5】）朗读用户自定义的文本
注：当积木执行后，会顺序执行下面的积木，不会等待完整朗读完
例：
童心制物（Makeblock）面向学校、教培机构、家庭的STEAM 教育场景
和娱乐场景，提供齐全的机器人硬件、编程软件，输出优质的教学内容，
并打造国际化的青少年机器人赛事。
这组程序的执行逻辑是：开始朗读文字→ 左转→ 重复开始朗读文字（打断前面的朗读）
4）麦克风（默认使用【标准男声】【语速 5】【语调 5】【音量 5】）完整朗读用户自定义的文本
注：当积木执行后，会完整朗读完后再进行下面的语句
例：
这组程序的执行逻辑是：开始朗读文字（完整读完）→ 左转→开始朗读文字（完整读完文字）→左转
5）用户可以对麦克风朗读的发声人（标准男声、标准女声、情感男声、情感女声）进行设置
童心制物（Makeblock）面向学校、教培机构、家庭的STEAM 教育场景
和娱乐场景，提供齐全的机器人硬件、编程软件，输出优质的教学内容，
并打造国际化的青少年机器人赛事。
童心制物（Makeblock ）面向学校、教培机构、家庭的 STEAM 教育场景
和娱乐场景，提供齐全的机器人硬件、编程软件，输出优质的教学内容，
并打造国际化的青少年机器人赛事。
6
）用户可以对麦克风朗读的语速或者语调或者音量进行设置（范围均为0~15）
No.5
使用语音交互积木
案例：小熊猫变身Dr.Know （万事通博士）
对语音交互的介绍到这里就结束啦，你可以打开慧编程，试试创作更多有趣的语音交互作品。
对了，有个小小的提醒~
有小伙伴在使用“语言交互”的过程中，可能会遇到语音识别不成功的情况，我们建议你：选择在安静的地方进行语音识别，避免周围噪声带来的干扰；
尽可能靠近麦克风，保证录音清晰；
尽量说一个完整的句子，让机器更容易根据上下文识别准确的字词；
使用标准的普通话录音，不要夹杂方言（粤语和四川话除外哈哈哈，这两个慧编程已经支持啦~）。
最后想说的是，随着语音交互技术日趋成熟和完善，我们相信，在未来，语音交互会在各个领域展现出更多的可能性。
毕竟，无论多繁杂的操作步骤，你可能只需要一个语音指令就可以完成啦！
人工智能教程
导论：当人工智能教育走进中小学，我们可以怎么教？
童心制物（Makeblock）面向学校、教培机构、家庭的STEAM 教育场景
和娱乐场景，提供齐全的机器人硬件、编程软件，输出优质的教学内容，
并打造国际化的青少年机器人赛事。