为纵深推进教育数字化战略行动，深入发展智慧教育，促进智慧教育领域经验总结和互学互鉴，加强优秀案例分享和国际传播，在教育部科学技术与信息化司指导下，“智慧教育示范区”创建项目专家组秘书处与教育部教育信息化战略研究基地（北京、华中、西北）开展了智慧教育优秀案例征集活动。

经过申报或推荐、案例撰写培训和修改、专家遴选、公示等环节，共确定324个智慧教育优秀案例，其中区域发展类74个、学校实践类226个、解决方案类12个、研究成果类12个。

本期为您带来学校实践类智慧教育优秀案例：初中人工智能+课程中的变色花实验

 

通过中学AI+课程，结合机器学习、计算机视觉和物联网等技术，引导学生进行变色花实验，培养他们的科学思维、实验能力和团队合作精神。这一案例具有创新性和实践性，可以为学生们提供一个综合应用科技的学习平台，促进他们的科学兴趣和技术能力的提升。通过推广应用，可以让更多的学生和社区受益，促进智慧教育的发展和推广。

一、要解决的问题

在初中AI+课程中，希望通过实验来探索哪种花更容易实现变色实验，并从中找到最适合的光照强度和温度条件。为此要解决以下问题：如何识别所在环境的气温和光照情况，以判断实验是否可行？如何识别鲜花的状态，从新鲜到稍显蔫的变化？如何在试管中加水和滴色素，模拟变色实验的过程？如何判断花朵是否在光照下，并移动到合适的光照位置？如何判断花朵是否发生了变色，记录变色程度？

二、主要内容与实施步骤

一是学习和实践机器学习算法，以识别当天的气温和光照情况。收集和整理相关的气象数据和光照传感器数据，训练模型进行预测和判断。二是学习计算机视觉技术，以识别鲜花的状态。通过图像处理和特征提取，判断花朵的新鲜程度。三是使用机械臂和传感器装置，控制试管中的水量和色素滴加。通过编程控制机械臂的动作和传感器的反馈，实现自动化的水和色素操作。四是使用光照传感器，检测花朵所在位置的光照强度。根据预设条件，判断是否需要移动花朵到合适的光照位置。五是结合计算机视觉技术和图像处理，分析花朵图像的颜色变化。通过比较初始图像和实验后的图像，判断花朵是否发生了变色，并记录变色程度。

三、特色与亮点

一是融合了机器学习、计算机视觉和物联网等多个领域的知识与技术，全面培养学生的综合能力和创新思维。二是强调实践与实验，让学生通过搭建实验装置、编写程序和数据处理，亲身体验科学研究和工程设计的过程。三是提供了对环境和鲜花状态的感知和判断能力，培养学生的观察力和分析能力，帮助他们培养科学思维和问题解决能力。四是强调团队合作和沟通，学生们需要在小组中共同分工合作，互相协作解决问题，培养团队合作和领导能力。五是强调数据记录和分析的重要性，学生们需要记录实验数据，并进行数据分析和可视化，培养他们的科学实验和数据处理能力。

 

作者：陈霞 黄丽敏 关雯欣 李道丽

来源：2023年度智慧教育优秀案例