走进人工智能收获丰硕成果

王馨

人工智能，英文缩写为AI。它是一门研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的新技术科学。现在，人工智能技术不断取得突破，迅速普及在各个行业，已成为影响国家未来实力的重要因素之一。

南开大学附属小学位于天津市南开区，南开区的定位为“科技南开”。为了让学生熟知人工智能的特点及在生活中的广泛应用，并尝试使用编程软件及传感器进行人工智能创新设计，学校开展了“智能时代智慧生活”系列科普活动。

全域科普集体参与

学校根据学生的年龄特点、认知能力和逻辑思维能力，在不同年级开展了不同的科普活动，介绍人工智能的概念和发展历程，及其在生活中的应用，从而激发学生对人工智能探索和研究兴趣，鼓励他们亲手实践。

1—3年级学生年纪小，对人工智能的概念较为陌生，因此我们侧重于介绍人工智能的应用，利用大讲堂的形式，在多功能厅进行科普讲座。教师与学生现场互动热烈，通过了解历史和观察身边生活实例，让学生了解到人工智能的应用已经渗透到生活的方方面面。

对4—6年级学生，学校通过访谈、纪录片等视频对他们进行普及教育。“究竟什么是AI人工智能”“人工智能到底有多厉害”等科教片拓宽了学生们的视野，也唤起他们关注人工智能的热情和兴趣。

学生们还通过手抄报形式，介绍和宣传生活中、家庭中的人工智能机器如何帮助人们解放双手、方便生活、促进发展等。图画配文字锻炼了学生的综合理解、归纳和表达能力。

此外，我们以“假如我有个人工智能机器人”为主题，采用论坛的形式组织学生畅谈对未来的展望，大胆设计“人工智能进校园”应用方案。

智能授课学有所成

全域科普活动的开展，得到了南开大学各院系的鼎力相助。

为了在全校普及人工智能教学，学校购进了一批人工智能教学工具箱扩展包和神经元人工智能创意实验室套装。

同学们不仅爱上了编程，还爱上了创造，利用编程设计了很多生活中应用的“智能机器人”。为此，学校开展了人工智能设计大赛，同学们踊跃参与，推送一批优质创新作品。

1智能浇花机器人

小作者在优必选Jimu积木机器人的基础上，搭建了履带式行走抓手机器人，使用scratch编程语言设计一个遥控界面，可以控制机器人前后左右自由行走，抓取水瓶给花盆浇水，还能够实现远程遥控浇花。这个项目获得了天津市青少年科技创新大赛一等奖。

2智能节水器

学生利用编程方法设计了智能节水器，用简单的材料制成了冷水处理箱和转换装置。传感器会监控水温变化，控制轉换装置，能够避免电热水器使用时，先出来的凉水排出后顺着管道流走，造成浪费。这个项目获得了天津市青少年科技创新大赛二等奖。

3围棋分拣器

下围棋的时候，最麻烦的是分拣黑白棋子，于是学生设计出围棋分拣器。整台机器由分拣装置、漏斗、挡板、颜色传感器，以及电机等组成。分拣装置是整个作品的核心部件，由3D打印制作的圆形部件构成，把一个圆盘3等分，通过电机左右转动120度实现棋子分拣。调试过程中，挡板的往复移动和分拣装置的左右转动需要反复调试，主要是两个电机功率和时间的观察与测试。这个项目获得了天津市机器人竞赛和青少年科技创新大赛一等奖。

4温控风扇

26℃是属性比较平衡的温度，温度低了太耗电又太冷，温度高了又太热，所以温控风扇机器人设定26℃为恒温度，室温高于26℃风扇自动启动，室温低于26℃风扇自动停止。

机器人用到了主控板、舵机，温度传感器、显示屏，以及灯泡等。

当温度高于26℃，舵机转扇叶转动，LED灯泡亮，输出为高电平；温度低于26℃，舵机功率为0扇叶不转，LED灯泡不亮输出为低电平。温度越高，扇叶转动速度越快，LED灯闪烁频率越快，当温度达到32℃时，扇叶转动速度达到峰值，扇叶不再加速。

这个项目获得了天津市青少年科技创新大赛一等奖，并在天津电视台科教频道举办的“全域科普成果颁奖典礼”上进行了现场演示。

通过开展各项丰富的科普活动，全校师生沉浸在探究“人工智能”的氛围中，精彩的讲座、活跃的论坛、用心的描绘、梦幻的展望都留下了学生们热情投入的身影，“人工智能”已深入人心！

相信南开附小学子未来一定能将理想变为现实，研发出更多满足生活需要的智能机器人，提高人们的生活质量。

（作者：南开大学附属小学教师）