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设计依据
深度学习是通向人工智能的重要途径之一，它属于机器学习的一种，具有强大的能动性和灵活性。本项目利用电子器件自制电子抢答器，让学生初步感受机器学习的奥秘，体验计算思维下程序编写的乐趣，养成良好的程序编写习惯。
课例特色
本项目经历项目框架特征规划—策划分组—电子硬件搭建—实现抢答功能—外形封装—总体测试等过程，制作出一款电子抢答器产品，体现了多学科融合教育，可以全方位培养和发展学生的各种技能，特别是动手、动脑和创新思维能力。深度学习通过其他较简单的概念构建复杂的概念，本项目的程序设计中，将复杂的控制程序分解为简单易解决的问题，同时利用流程图，采用循序渐进的方式进行设计，让学生掌握了解决问题的方法，同时对计算思维有自己的理解。
内容呈现
一、创意来源
在一次抢答比赛中，选手几乎同时举手，无法判定谁获得了抢答权，如果有了抢答器就不会有这种烦恼了。这个项目就是利用身边的器材制作一款电子抢答器产品，让学生在完成项目的过程中，体验产品研发的乐趣。
二、框架及特征规划
电子抢答器的制作融合了多学科的知识与运用，通过讨论研究得出这个项目可以分为两个部分：抢答器功能实现和抢答器外形设计。电子抢答器所具有的特征如下：1.实现抢答功能；2.外形要完美，像一个产品。
三、项目制作实践
1.策划分组
根据框架规划，每小组进行了分工：外形设计制作队负责电子抢答器外形的制作，电子实现队负责电子抢答器硬件搭建和程序编写，宣传队负责产品的包装宣传，教师负责指导项目的开展。
2.硬件准备
外形设计制作队的选择分为两类：使用3D打印机打印和利用卡纸、泡沫板设计；电子实现队需要的硬件有：Arduino主控、LED灯模块、按钮传感器和LCD显示屏模块；宣传队需要卡纸进行广告设计。
3.实现电子抢答器功能
（1）理解原理搭建硬件
通过上网查阅资料和已有经验，教师指导学生制作并理解硬件连接原理图（如图1）。
在理解了原理图之后，学生根据硬件连接的线路，搭建硬件系统。为方便程序的编写，指导学生将按钮传感器和LED灯一一对应，有条理地安装在Arduino主控器上。
（2）程序编写
①测试按钮传感器 要使用按钮传感器，首先要了解它的属性。在Ardublock中上传测试程序，测试按钮传感器在按下和未按下状态下的数值，并完成表格（如下表）。
经过测试学生知道，未按下时数值是0，按下时数值是1，也就表示未按下时为假，按下时为真。
②实现单个按钮按下灯亮程序设计 在了解了按钮传感器的属性后，先设计单个按钮按下灯亮的程序。分析需达到的功能是：如果按下按钮，那么燈亮，否则继续等待。然后指导学生画出流程图，根据流程图，编写出单个程序（如图2），再编写出另外两个按钮的程序，并测试。
③抢答功能程序设计 现在的程序实现了每个按钮按下都亮灯，可抢答功能是只有第一个按下的才能亮灯，后面按下的无效。经过组织学生讨论得出，当其中某个按钮先按下后，是否可以传递一个信息告诉主控器“我已经取得了抢答权”。教师总结：这里需要引入一个变量flag，当某个按钮按下后，为变量flag赋值为按钮的序号，这样通过判断flag的数值，就可以知道是否已经抢答完毕。flag有两个作用，一是标明抢答完毕，二是标示组名，方便显示屏显示调用。讲解完毕后，让学生思考判断变量flag大小数值语句放置的位置。思考总结出此语句要放置在“开始”下面。接着让学生先完善流程图（如图3），并根据流程图来修改程序。
④加入重置功能 学生调试后发现，现在已经具备了抢答功能，可是只能抢答一次，如果需要进行下一次抢答要关闭电源后再打开，明显不现实。通过已学知识和查阅资料知道可以使用按钮传感器、声音传感器、光感传感器或者蓝牙模块来实现重置，让学生先利用按钮传感器并编写程序实现重置功能。第一步先将第4个按钮传感器接到Arduino主控器上，然后结合流程图，思考这段控制程序放在哪里。再画出流程图，最终编写出重置程序，测试程序。
（3）抢答功能测试
程序编写完成后，小组内进行测试，查找程序是否存在bug并修改。完整程序如图4。
4.外形封装设计
（1）设计要求 一个好产品除了能完成其必备功能外，还需要一个好的外形才能吸引顾客。外形封装设计的要求：外形要美观大方，从外面看不到主控器和数据线，同时留有可以打开的部分，方便后期维护升级。
（2）测量数据 各小组对各设备的尺寸进行了测量，测量的数据有：按钮传感器按钮的直径和高度，按钮传感器底板的长和宽；数据线的长度；主控器和LCD显示模块的长、宽、高。
（3）动手设计 外形设计队的学生发挥自己的特长，选好对应的工具设计外形。3D设计的学生利用3D设计软件进行设计，然后通过3D打印机打印出成品。泡沫板和卡纸的学生在泡沫纸上精雕细琢，把按钮和LCD显示屏的位置设计出来，然后利用卡纸进行外表装饰。
四、封装测试
在封装完成后，产品基本定型，接下来就是测试设备的功能是否达到要求和产品稳定性。
实践反思
电子抢答器的制作源自现实抢答中可能出现的不公平性，为解决此问题，学生对简单的开源硬件进行研究，通过理解流程图由简入难设计出复杂的程序，最终通过外形封装完成作品制作。此项目真正实现了小器材大用途，充分展现了STEAM教育的强大魅力，培养和锻炼了发展人工智能所必备的重要品质——算法思维。
教学点评
本项目让学生参与设计制作电子抢答器这一产品，在体验到成功的快乐的同时，让学生了解产品制作的流程，极大地培养了学生的创造力、想象力和主观能动性。在程序编写中，教师着重注意了计算思维的培养，让学生通过分解任务明白由简单到复杂的解决问题的方法，体验机器学习的魅力，感受人工智能的强大，激发其对信息技术的兴趣和热爱，真正让学生敢动手、愿动手、能动手，培养时代需要的人才。（点评人：孙伟，江苏省南通市教育科学研究院信息技术教研员）
深度学习是通向人工智能的重要途径之一，它属于机器学习的一种，具有强大的能动性和灵活性。本项目利用电子器件自制电子抢答器，让学生初步感受机器学习的奥秘，体验计算思维下程序编写的乐趣，养成良好的程序编写习惯。
课例特色
本项目经历项目框架特征规划—策划分组—电子硬件搭建—实现抢答功能—外形封装—总体测试等过程，制作出一款电子抢答器产品，体现了多学科融合教育，可以全方位培养和发展学生的各种技能，特别是动手、动脑和创新思维能力。深度学习通过其他较简单的概念构建复杂的概念，本项目的程序设计中，将复杂的控制程序分解为简单易解决的问题，同时利用流程图，采用循序渐进的方式进行设计，让学生掌握了解决问题的方法，同时对计算思维有自己的理解。
内容呈现
一、创意来源
在一次抢答比赛中，选手几乎同时举手，无法判定谁获得了抢答权，如果有了抢答器就不会有这种烦恼了。这个项目就是利用身边的器材制作一款电子抢答器产品，让学生在完成项目的过程中，体验产品研发的乐趣。
二、框架及特征规划
电子抢答器的制作融合了多学科的知识与运用，通过讨论研究得出这个项目可以分为两个部分：抢答器功能实现和抢答器外形设计。电子抢答器所具有的特征如下：1.实现抢答功能；2.外形要完美，像一个产品。
三、项目制作实践
1.策划分组
根据框架规划，每小组进行了分工：外形设计制作队负责电子抢答器外形的制作，电子实现队负责电子抢答器硬件搭建和程序编写，宣传队负责产品的包装宣传，教师负责指导项目的开展。
2.硬件准备
外形设计制作队的选择分为两类：使用3D打印机打印和利用卡纸、泡沫板设计；电子实现队需要的硬件有：Arduino主控、LED灯模块、按钮传感器和LCD显示屏模块；宣传队需要卡纸进行广告设计。
3.实现电子抢答器功能
（1）理解原理搭建硬件
通过上网查阅资料和已有经验，教师指导学生制作并理解硬件连接原理图（如图1）。
在理解了原理图之后，学生根据硬件连接的线路，搭建硬件系统。为方便程序的编写，指导学生将按钮传感器和LED灯一一对应，有条理地安装在Arduino主控器上。
（2）程序编写
①测试按钮传感器 要使用按钮传感器，首先要了解它的属性。在Ardublock中上传测试程序，测试按钮传感器在按下和未按下状态下的数值，并完成表格（如下表）。
经过测试学生知道，未按下时数值是0，按下时数值是1，也就表示未按下时为假，按下时为真。
②实现单个按钮按下灯亮程序设计 在了解了按钮传感器的属性后，先设计单个按钮按下灯亮的程序。分析需达到的功能是：如果按下按钮，那么燈亮，否则继续等待。然后指导学生画出流程图，根据流程图，编写出单个程序（如图2），再编写出另外两个按钮的程序，并测试。
③抢答功能程序设计 现在的程序实现了每个按钮按下都亮灯，可抢答功能是只有第一个按下的才能亮灯，后面按下的无效。经过组织学生讨论得出，当其中某个按钮先按下后，是否可以传递一个信息告诉主控器“我已经取得了抢答权”。教师总结：这里需要引入一个变量flag，当某个按钮按下后，为变量flag赋值为按钮的序号，这样通过判断flag的数值，就可以知道是否已经抢答完毕。flag有两个作用，一是标明抢答完毕，二是标示组名，方便显示屏显示调用。讲解完毕后，让学生思考判断变量flag大小数值语句放置的位置。思考总结出此语句要放置在“开始”下面。接着让学生先完善流程图（如图3），并根据流程图来修改程序。
④加入重置功能 学生调试后发现，现在已经具备了抢答功能，可是只能抢答一次，如果需要进行下一次抢答要关闭电源后再打开，明显不现实。通过已学知识和查阅资料知道可以使用按钮传感器、声音传感器、光感传感器或者蓝牙模块来实现重置，让学生先利用按钮传感器并编写程序实现重置功能。第一步先将第4个按钮传感器接到Arduino主控器上，然后结合流程图，思考这段控制程序放在哪里。再画出流程图，最终编写出重置程序，测试程序。
（3）抢答功能测试
程序编写完成后，小组内进行测试，查找程序是否存在bug并修改。完整程序如图4。
4.外形封装设计
（1）设计要求 一个好产品除了能完成其必备功能外，还需要一个好的外形才能吸引顾客。外形封装设计的要求：外形要美观大方，从外面看不到主控器和数据线，同时留有可以打开的部分，方便后期维护升级。
（2）测量数据 各小组对各设备的尺寸进行了测量，测量的数据有：按钮传感器按钮的直径和高度，按钮传感器底板的长和宽；数据线的长度；主控器和LCD显示模块的长、宽、高。
（3）动手设计 外形设计队的学生发挥自己的特长，选好对应的工具设计外形。3D设计的学生利用3D设计软件进行设计，然后通过3D打印机打印出成品。泡沫板和卡纸的学生在泡沫纸上精雕细琢，把按钮和LCD显示屏的位置设计出来，然后利用卡纸进行外表装饰。
四、封装测试
在封装完成后，产品基本定型，接下来就是测试设备的功能是否达到要求和产品稳定性。
实践反思
电子抢答器的制作源自现实抢答中可能出现的不公平性，为解决此问题，学生对简单的开源硬件进行研究，通过理解流程图由简入难设计出复杂的程序，最终通过外形封装完成作品制作。此项目真正实现了小器材大用途，充分展现了STEAM教育的强大魅力，培养和锻炼了发展人工智能所必备的重要品质——算法思维。
教学点评
本项目让学生参与设计制作电子抢答器这一产品，在体验到成功的快乐的同时，让学生了解产品制作的流程，极大地培养了学生的创造力、想象力和主观能动性。在程序编写中，教师着重注意了计算思维的培养，让学生通过分解任务明白由简单到复杂的解决问题的方法，体验机器学习的魅力，感受人工智能的强大，激发其对信息技术的兴趣和热爱，真正让学生敢动手、愿动手、能动手，培养时代需要的人才。（点评人：孙伟，江苏省南通市教育科学研究院信息技术教研员）