资源简介

(共31张PPT)
第二课时
编写垃圾分类助手程序
（湘人版）九年级
上
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
劳动准备
04
劳动实践
06
课堂总结
07
板书设计
05
知识拓展
08
课后作业
教学目标
通过了解垃圾分类中遇到的问题，分析需要设计的垃圾分类助手的功能，按照需求制定相应功能。
01
02
03
04
劳动观念
劳动能力
劳动习惯与品质
劳动精神
提高社会实践能力，学会使用小工具组装成智能有用的小型机器人，通过自己动手感受其中乐趣。
通过实践活动，了解垃圾分类助手程序编写代码，根据需要设置的功能编写相应代码 。
通过观察周围，弘扬“坚持不懈、精益求精”的劳动精神，树立正确的价值观和人生观，为垃圾合理分类出一份力。
新知讲解
新知导入
学一学
设计智能助手
设计一个智能助手，在居民投放垃圾时能够提供辨别垃圾类别的帮助。根据垃圾分类标准设计一个垃圾分类助手，促进社区垃圾分类的普及。我们已经了解一些智能垃圾分类助手的原理，那么如何编写垃圾分类助手程序呢
项目二：编写垃圾分类助手程序
新知导入
新知讲解
劳
动
准
备
寻找合适的材料:
1.安装了 Mind+软件的电脑；
2.掌控板；
3.语音识别模块；
4.中英文语音合成模块；
5.摄像头。
新知讲解
小贴士1：语音识别模块功能
1.用户反馈：提供实时反馈，例如确认用户投放的垃圾是否正确分类，这种实时反馈可以帮助用户纠正错误，提高垃圾分类的准确性。
2.个性化互动：可以根据用户的语音指令和互动习惯，提供个性化建议或提示，使用户体验更加智能化和个性化，从而增强用户参与感和正确分类的意愿。
3.易用性提升：对于那些不擅长操作触摸屏或按钮的用户，语音识别提供了一种更自然和直观的交互方式，提升了整体的用户体验，降低了使用难度，促进了正确的垃圾分类行为。
新知讲解
劳动实践
学一学
编写垃圾分类助手程序：
人工智能应用技术中的语音交互和图像识别技术，若能在垃圾分类中得到应用，将促进垃圾分类制度的落实。
1.根据当地的垃圾分类文件，将不同的垃圾名称分类整理。先尝试用Python语言实现：当输入 垃圾的名称就能出现关于这类垃 圾的简介或分类情况的代码。如 图所示，利用列表实现简单的垃 圾分类：
新知讲解
劳动实践
学一学
上图是通过将同种类的垃圾放入到一个列表中，以条件判断语句实现了垃圾分类。
2.在编程的情况下要实现语音识别与语音合成，可以在 Mind+ 实时模式下启动语音识别功能及文字朗读功能，通过电脑的麦克风获取外界声音，再利用语音识别模块将语音转换为文字。
软件设置：使用语音识别功能和文字朗读功能需要在 Mind+实时模式下打开“扩展”，在“功能模块”下点击加载“语音识别”。
新知讲解
劳动实践
学一学
编程时，需在“扩展”中，选择“掌控板”为主控板。
（1）编写语音识别相关指令的程序代码如下：
程序功能：录入语音，掌控板显示语音转换成的文字。
Mind+中共有两个语音识别服务器，服务器1为实时识别语音，逐字转换成文字；服务器2为录音一段时间后，将一句话转换成文字。服务器1是MIT服务器，服务器2是百度服务器。
新知讲解
劳动实践
学一学
（2）语音识别转换成文字后，如何实现对文字做出判断，比如听到“废纸”时，在程序中判断“废纸”为“可回收物”，然后输出“废纸是可回收物”的结果。
长沙市生活垃圾分为可回收物、厨余垃圾、有害垃圾、其他垃圾等，每类垃圾包含多种垃圾，仍然可以采取列表的方式存储4类垃圾，把不同的垃圾名称添加到列表中即可。
可以先将各种垃圾进行分类，利用列表建立“垃圾库”。
编写语音识别与垃圾种类判断的部分代码(以可回收物为例)，参考下图:
新知讲解
劳动实践
学一学
新知讲解
劳动实践
学一学
完善上述程序可以参考下面的流程图。
开始
语音输入
语音转文字
识别结果是可回收物中任意一项
输出：识别结果是可回收物
识别结果是厨余垃圾中任意一项
是
否
是
否
输出：识别结果是厨余垃圾
识别结果是有害垃圾中任意一项
结束
输出：识别结果是有害垃圾
识别结果是其他垃圾中任意一项
输出：识别结果是有害垃圾
是
是
否
否
新知讲解
劳动实践
学一学
3.调用摄像头，实现对垃圾的图像识别，并且能够给出具体的垃圾分类结果。Mind+的图像识别要求网速好。在“实时模式”下加载“AI（人工智能）图像识别”。
将图像识别应用在垃圾分类场景的话，可以用摄像头识别垃圾，得到识别结果后，判断属于哪一类垃圾。如果无法判断，说明列表中没有这个垃圾名称那么人工导入对应列表，垃圾助手就越来越“聪明”啦!
新知讲解
劳动实践
学一学
编程思路：
识别图像的图形化积木可以参考下图：
开始
获取识别结果
是否知道垃圾种类？
手动导入
输出结果
是
否
依次遍历4个列表
新知讲解
劳动实践
学一学
遍历列表和显示结果以可回收物为例：
新知讲解
劳动实践
学一学
当前，一些应用软件已经具有解答用户垃圾分类问题的功能，但由于各地的政策不同，往往并不能全国通用，给出的垃圾分类答案并不准确。因此，根据当地的垃圾分类政策，设计专用的语音问答软件是有必要的。
请结合小组的创意设计，选择相应的人工智能技术，完成以下实践任务。
新知讲解
劳动实践
学一学
设计“垃圾分类助手”实践表
实践人员 李红 实践日期 2024.8.9
实践目标 1.初步掌握人工智能中的语音交互和图像识别技术。 2.运用语音交互和图像识别技术，实现“垃圾分类助手”的开发。
实践步骤 实践内容
步骤1 编写语音识别相关指令的程序代码。
新知讲解
劳动实践
续表：
步骤2 将各种垃圾进行分类，利用列表建立“垃圾库”。
步骤3 编写语音识别与垃圾种类判断的代码。
步骤4 调用摄像头，实现对垃圾的图像识别，并且能够给出具体的垃圾分类结果。
步骤5 将图像识别应用在垃圾分类场景的话，可以用摄像头识别垃圾，得到识别结果后，判断属于哪一类垃圾。
学一学
新知讲解
劳动实践
续表：
活动建议 在设计并实现“垃圾分类助手”的开发时，须在计算机上运用Python编程并实现相应的功能，也可以借助Mind+及其硬件结合;在实践活动过程中，需借助网络查找资料，建议本次活动在配有无线网络的机房进行。
实践反思 在编写程序的时候总是很粗心漏掉一些符号，导致运行不了，但在我们一步一步的改进中逐渐得心应手。在调用摄像头时也遇到了很多问题，很考验我们的耐心，最后我们在列表中设置了所有我们能想到的垃圾类别。
学一学
新知讲解
劳动实践
要想让程序实现“能听会说”，需要掌握两项核心技术—语音识别和语音合成，实现语音与文本间的自如转换。
学一学
新知讲解
1.智能分类：能够自动识别和分类不同类型的垃圾，如可回收物、厨余垃圾、有害垃圾等。
2.提醒功能：通过提供垃圾分类指导或定时提醒用户清空垃圾箱，帮助用户正确分类和处理垃圾。
3.数据统计：记录垃圾投放情况，可以生成报告或提供数据分析，帮助用户了解自己的垃圾产生情况，从而引导用户减少垃圾产生。
4.连接手机应用：一些智能垃圾箱可以与手机应用连接，用户可以通过手机App查看垃圾箱状态、设置提醒等功能。
小贴士2：智能垃圾分类程序功能
知识拓展
通过使用垃圾分类助手，我们能从环保和资源回收方面获得哪些具体收益？
1.环保效益：智能垃圾投放箱可以帮助用户正确分类垃圾，从而减少混合垃圾的产生。通过有效的垃圾分类，可以减少对环境的污染，降低垃圾处理的成本，促进资源的有效利用。
2.资源回收：通过智能分类，垃圾投放箱可以将可回收物与其他垃圾分离，促进资源回收。这有助于提高废物再利用率，减少对新资源的需求，从而减少能源消耗和减少自然资源的开采。
知识拓展
通过使用垃圾分类助手，我们能从环保和资源回收方面获得哪些具体收益？
3.环保意识提升：智能垃圾投放箱通过提供垃圾分类指导、定期提醒和互动设计等功能，有助于培养用户的环保意识和行为习惯，推动更多人参与到垃圾分类和环保活动中，形成社会共识，进一步推动环境保护工作的开展。
知识拓展
应如何考虑到不同年龄段和使用习惯的用户群体，以最大程度提高垃圾分类的参与度和正确率？
1.用户友好性：确保界面设计简单直观，易于操作，不论是老年人还是年轻人都能轻松使用。使用大号字体、清晰标识和直观的图标，以便各年龄段的用户都能快速理解和操作。
知识拓展
应如何考虑到不同年龄段和使用习惯的用户群体，以最大程度提高垃圾分类的参与度和正确率？
2.个性化设置：为不同用户提供个性化设置选项，如语言选择、提醒方式（文字、语音、图像）、亮度调节等，以满足不同年龄段和偏好的用户需求。
3.社交互动：通过连接到社交媒体或创建用户社区，让用户分享垃圾分类的心得和经验，促进用户之间的互动和学习，提高垃圾分类的参与度和正确率。
课堂总结
今天我们学习了解了智能工具功能作用、分类整理不同垃圾名称、编写垃圾分类助手程序、制作垃圾分类助手实践表，通过了解垃圾分类中遇到的问题，分析需要设计的垃圾分类助手的功能，按照需求制定相应功能。通过实践活动，了解垃圾分 类助手程序编写代码，根据需要设置的功能编写相 应代码 。
板书设计
编写垃圾分类助手程序
了解智能工具功能作用
分类整理不同垃圾名称
编写垃圾分类助手程序
制作垃圾分类助手实践表
进行知识拓展
课后作业
总结智能垃圾分类程序编写步骤。
30
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
让备课更有效
www.21cnjy.com
Thanks!中小学教育资源及组卷应用平台
第4.2课《编写垃圾分类助手程序》教学设计
课题 编写垃圾分类助手程序 单元 第四单元 学科 综合实践活动 年级 九年级
核心素养目标 劳动观念：通过了解垃圾分类中遇到的问题，分析需要设计的垃圾分类助手的功能，按照需求制定相应功能。劳动能力：提高社会实践能力，学会使用小工具组装成智能有用的小型机器人，通过自己动手感受其中乐趣。劳动习惯与品质：通过实践活动，了解垃圾分类助手程序编写代码，根据需要设置的功能编写相应代码 。劳动精神：通过观察周围，弘扬“坚持不懈、精益求精”的劳动精神，树立正确的价值观和人生观，为垃圾合理分类出一份力。
教学重点 通过了解垃圾分类中遇到的问题，分析需要设计的垃圾分类助手的功能，按照需求制定相应功能。
教学难点 通过实践活动，了解垃圾分类助手程序编写代码，根据需要设置的功能编写相应代码 。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第2课 《编写垃圾分类助手程序》板书课题。播放视频。 观看教学视频。 将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 新知讲解：板书课题。新知导入设计智能助手：设计一个智能助手，在居民投放垃圾时能够提供辨别垃圾类别的帮助。根据垃圾分类标准设计一个垃圾分类助手，促进社区垃圾分类的普及。我们已经了解一些智能垃圾分类助手的原理，那么如何编写垃圾分类助手程序呢 二、劳动准备1.安装了 Mind+软件的电脑；2.掌控板；3.语音识别模块；4.中英文语音合成模块；5.摄像头。【小贴士：语音识别模块功能】（1）用户反馈：提供实时反馈，例如确认用户投放的垃圾是否正确分类，这种实时反馈可以帮助用户纠正错误，提高垃圾分类的准确性。（2）个性化互动：可以根据用户的语音指令和互动习惯，提供个性化建议或提示，使用户体验更加智能化和个性化，从而增强用户参与感和正确分类的意愿。（3）易用性提升：对于那些不擅长操作触摸屏或按钮的用户，语音识别提供了一种更自然和直观的交互方式，提升了整体的用户体验，降低了使用难度，促进了正确的垃圾分类行为。三、劳动实践编写垃圾分类助手程序：人工智能应用技术中的语音交互和图像识别技术，若能在垃圾分类中得到应用，将促进垃圾分类制度的落实。 1.根据当地的垃圾分类文件，将不同的垃圾名称分类整理。先尝试用Python语言实现：当输入垃圾的名称就能出现关于这类垃圾的简介或分类情况的代码。如图所示，利用列表实现简单的垃圾分类：上图是通过将同种类的垃圾放入到一个列表中，以条件判断语句实现了垃圾分类。2.在编程的情况下要实现语音识别与语音合成，可以在 Mind+ 实时模式下启动语音识别功能及文字朗读功能，通过电脑的麦克风获取外界声音，再利用语音识别模块将语音转换为文字。软件设置：使用语音识别功能和文字朗读功能需要在 Mind+实时模式下打开“扩展”，在“功能模块”下点击加载“语音识别”。编程时，需在“扩展”中，选择“掌控板”为主控板。（1）编写语音识别相关指令的程序代码如下： 程序功能：录入语音，掌控板显示语音转换成的文字。 Mind+中共有两个语音识别服务器，服务器1为实时识别语音，逐字转换成文字;服务器2为录音一段时间后，将一句话转换成文字。服务器1是MIT服务器，服务器2是百度服务器。（2）语音识别转换成文字后，如何实现对文字做出判断，比如听到“废纸”时，在程序中判断“废纸”为“可回收物”，然后输出“废纸是可回收物”的结果。长沙市生活垃圾分为可回收物、厨余垃圾、有害垃圾、其他垃圾等，每类垃圾包含多种垃圾，仍然可以采取列表的方式存储4类垃圾，把不同的垃圾名称添加到列表中即可。可以先将各种垃圾进行分类，利用列表建立“垃圾库”。编写语音识别与垃圾种类判断的部分代码(以可回收物为例)，参考下图:完善上述程序可以参考下面的流程图。3.调用摄像头，实现对垃圾的图像识别，并且能够给出具体的垃圾分类结果。Mind+的图像识别要求网速好。在“实时模式”下加载“AI（人工智能）图像识别”。将图像识别应用在垃圾分类场景的话，可以用摄像头识别垃圾，得到识别结果后，判断属于哪一类垃圾。如果无法判断，说明列表中没有这个垃圾名称那么人工导入对应列表，垃圾助手就越来越“聪明”啦!编程思路：识别图像的图形化积木可以参考下图：当前，一些应用软件已经具有解答用户垃圾分类问题的功能，但由于各地的政策不同，往往并不能全国通用，给出的垃圾分类答案并不准确。因此，根据当地的垃圾分类政策，设计专用的语音问答软件是有必要的。请结合小组的创意设计，选择相应的人工智能技术，完成以下实践任务。设计“垃圾分类助手”实践表实践人员李红实践日期2024.8.9实践目标1.初步掌握人工智能中的语音交互和图像识别技术。2.运用语音交互和图像识别技术，实现“垃圾分类助手”的开发。实践步骤实践内容步骤1编写语音识别相关指令的程序代码。步骤2将各种垃圾进行分类，利用列表建立“垃圾库”。步骤3编写语音识别与垃圾种类判断的代码。步骤4调用摄像头，实现对垃圾的图像识别，并且能够给出具体的垃圾分类结果。步骤5将图像识别应用在垃圾分类场景的话，可以用摄像头识别垃圾，得到识别结果后，判断属于哪一类垃圾。活动建议在设计并实现“垃圾分类助手”的开发时，须在计算机上运用Python编程并实现相应的功能，也可以借助Mind+及其硬件结合;在实践活动过程中，需借助网络查找资料，建议本次活动在配有无线网络的机房进行。实践反思在编写程序的时候总是很粗心漏掉一些符号，导致运行不了，但在我们一步一步的改进中逐渐得心应手。在调用摄像头时也遇到了很多问题，很考验我们的耐心，最后我们在列表中设置了所有我们能想到的垃圾类别。要想让程序实现“能听会说”，需要掌握两项核心技术—语音识别和语音合成，实现语音与文本间的自如转换。【小贴士：智能垃圾分类程序功能】1.智能分类：能够自动识别和分类不同类型的垃圾，如可回收物、厨余垃圾、有害垃圾等。2.提醒功能：通过提供垃圾分类指导或定时提醒用户清空垃圾箱，帮助用户正确分类和处理垃圾。3.数据统计：记录垃圾投放情况，可以生成报告或提供数据分析，帮助用户了解自己的垃圾产生情况，从而引导用户减少垃圾产生。4.连接手机应用：一些智能垃圾箱可以与手机应用连接，用户可以通过手机App查看垃圾箱状态、设置提醒等功能。四、知识拓展1、通过使用垃圾分类助手，我们能从环保和资源回收方面获得哪些具体收益？（1）环保效益：智能垃圾投放箱可以帮助用户正确分类垃圾，从而减少混合垃圾的产生。通过有效的垃圾分类，可以减少对环境的污染，降低垃圾处理的成本，促进资源的有效利用。（2）资源回收：通过智能分类，垃圾投放箱可以将可回收物与其他垃圾分离，促进资源回收。这有助于提高废物再利用率，减少对新资源的需求，从而减少能源消耗和减少自然资源的开采。（3）环保意识提升：智能垃圾投放箱通过提供垃圾分类指导、定期提醒和互动设计等功能，有助于培养用户的环保意识和行为习惯，推动更多人参与到垃圾分类和环保活动中，形成社会共识，进一步推动环境保护工作的开展。2、应如何考虑到不同年龄段和使用习惯的用户群体，以最大程度提高垃圾分类的参与度和正确率？（1）用户友好性：确保界面设计简单直观，易于操作，不论是老年人还是年轻人都能轻松使用。使用大号字体、清晰标识和直观的图标，以便各年龄段的用户都能快速理解和操作。（2）个性化设置：为不同用户提供个性化设置选项，如语言选择、提醒方式（文字、语音、图像）、亮度调节等，以满足不同年龄段和偏好的用户需求。（3）社交互动：通过连接到社交媒体或创建用户社区，让用户分享垃圾分类的心得和经验，促进用户之间的互动和学习，提高垃圾分类的参与度和正确率。 进行新知学习。进行劳动准备。进行劳动实践。。学习小贴士。进行知识拓展。 引导学生明确本课的劳动目标。引导学生认识掌控板，强化对知识内容的理解和掌握，为目标学习打基础。引导学生学会理论与实践相结合。 。强化学生的知识内容。拓宽学生的知识面。
课堂小结 今天我们学习了解了智能工具功能作用、分类整理不同垃圾名称、编写垃圾分类助手程序、制作垃圾分类助手实践表，通过了解垃圾分类中遇到的问题，分析需要设计的垃圾分类助手的功能，按照需求制定相应功能。通过实践活动，了解垃圾分类助手程序编写代码，根据需要设置的功能编写相应代码 。 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 总结智能垃圾分类程序编写步骤。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑