编程创新应用 从创客到人工智能

写给同学们的一封信 
哲学家康德有句名言：“人为自然立法。”这句话的意思并非唯心地说人的意志主宰了自然，而是说人的理性智慧与自然形成“共振”，从而认识世界并掌握规律。人类对所掌握的规律进行排列组合，制造出各种生产工具和生活器具，最终对我们的生产生活产生巨大的影响。 
我们对所掌握的规律进行排列组合从而达到某种目的的过程，其实就是“编程”。不论是炒菜做饭，还是操场上踢足球，其实都在大脑里发生着“编程”的过程：炒菜对应着开火、倒油、放菜、翻炒、放调料、出锅等环节和相应的时间、火候等；踢足球则对应着判断足球位置、跑动、摆腿、踢球等基本环节的排列组合。 
今天，随着计算机技术的快速发展，我们可以利用编程让计算机控制各种执行机构帮助人们完成许多工作，特别是人工智能技术的突破使得机器人的能力大大提升，机器人将会在生产和生活中成为人类越来越重要的帮手。2017年7月，国务院发布的《新一代人工智能发展规划》明确提出“在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广”。掌握机器人的基础知识和编程的基本技能也成为当代青少年必要的素养，人工智能与编程学习风潮也正在我国大地上形成火热局面。 
如何有效有序地学习编程，打好人工智能学习之路的基础，需要好玩有趣，容易上手，知识点讲解有层次清晰的任务和教学导入、教学总结的课程指导书，本系列图书也就应运而生。在本系列图书里，你将了解到编程概念，用漫画故事的形式学习算法概念，之后使用图形化编程工具和Python学习编程基础，最后再通过漫画科普故事的方式了解人工智能应用原理。通过这些工具的学习，你可以循序渐进地了解和掌握编程知识与技能，然后就可以通过程序与硬件的配合体验到物理世界和软件世界的有趣交互。 
希望你好好吸收本系列图书的知识营养，在学习过程中勤于思考，尽情发挥你的创意，将你的灵感通过编程付诸实践，然后和全世界的小伙伴们进行探索、分享、创作！ 
独乐乐，与人乐乐，孰乐？不若与人；与少乐乐，与众乐乐，孰乐？不若与众。你，准备好了吗？让我们一起来吧！ 

2019年十大科学传播人物　陈征 
2023年8月北京寄语 

从学生的认知能力、思维能力提升的刚性需求出发，融合中国传统文化，结合有趣的漫画故事，引入编程思想，特出版系列图书：《编程初体验：思维启蒙》《编程轻松学：ScratchJr》《编程趣味学：Scratch3.0》和《编程创新应用：从创客到人工智能》。每本书内容自成体系，相对独立，之间又有内在联系，层次分明，内容形式新颖，能够激发学生的逻辑思维和创新思维，从而提升各学科的学习能力。《编程创新应用：从创客到人工智能》分为上下两篇，分别是小创客的数理化和人工智能了不起，书中用漫画的方式，将编程与电子元器件、传感器、3D打印、物联网、人工智能等内容相结合，深化原理认识，探索利用信息科技手段解决问题的过程和方法。本书寓教于乐，让小读者玩中学，学中体验，是本不错的编程启蒙书。

高凯，多年来在北京二中担任通用技术教师和科技教师。在青少年科技教育领域取得了一定的成绩，主要在青少年工程教育领域、机器人教育领域、stem教育领域等进行研究与实践，还在中国自动化学会、中国青少年科技辅导员协会等单位担任培训专家。

登场人物    6 

第一篇　小创客的数理化  01 
不可不知的焊接技术  02 

创意纸电路   06 

玩转电路，制作电动小车  10 

用Arduino控制机器人  12 

试试3D打印   19 

常见的传感器   25 

创意小音箱   27 

制作一款棉花灯   31 
  

第二篇　人工智能了不起  35 

超级智能机器人   36 

为我们服务的智能机器人  42 

厉害了，我的人工智能  44 

扫地机器人是怎么避开障碍的 46 

阿尔法狗围棋大战   48 

组装自己的无人机   51 

无人机叫你收快递   54 

神奇的可穿戴设备   56 

从乐高积木到EV3   58 

机器人是如何巡线的  62 

用Python控制机器人  64 

机器人大赛有哪些   66 

如何参加机器人大赛  68 

竞赛机器人长什么样  70 

用日常物品搭建机器人  72 

创意机器人的设计与制作  73 

从学生的认知能力、思维能力提升的刚性需求出发，融合中国传统文化，结合有趣的漫画故事，引入编程思想，特出版系列图书：《编程初体验：思维启蒙》《编程轻松学：ScratchJr》《编程趣味学：Scratch3.0》和《编程创新应用：从创客到人工智能》。每本书内容自成体系，相对独立，之间又有内在联系，层次分明，内容形式新颖，能够激发学生的逻辑思维和创新思维，从而提升各学科的学习能力。《编程创新应用：从创客到人工智能》分为上下两篇，分别是小创客的数理化和人工智能了不起，书中用漫画的方式，将编程与电子元器件、传感器、3D打印、物联网、人工智能等内容相结合，深化原理认识，探索利用信息科技手段解决问题的过程和方法。本书寓教于乐，让小读者玩中学，学中体验，是本不错的编程启蒙书。

高凯，多年来在北京二中担任通用技术教师和科技教师。在青少年科技教育领域取得了一定的成绩，主要在青少年工程教育领域、机器人教育领域、stem教育领域等进行研究与实践，还在中国自动化学会、中国青少年科技辅导员协会等单位担任培训专家。