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在《义务教育信息科技课程标准（2022 年版）》的指引下，培养小学生信息科技素养与创新能力成为重要教学目标。本案例以小学生生活中经常使用的智能台灯为主题，利用 K10 板设计并制作出多功能智能台灯，契合《信息科技课程标准 2022 年版》和跨学科实践案例的要求，旨在让学生在实践中提升对信息科技的理解与应用能力。
一、理论支撑
控制系统的核心是“输入 - 计算 - 输出”的过程，在智能台灯的设计中，涉及到连续量和开关量这两种控制系统中常用的数据类型。通过实际操作，学生能够深入理解这些概念，为后续的编程和硬件控制奠定理论基础。
二、功能设计
（一）语音控制功能
- 功能描述：让小朋友通过简单语音指令控制台灯开关，例如说“开灯”“关灯”。
- 技术实现：利用 K10 主控板连接麦克风和扬声器，借助编程软件设置语音识别模块实现。这不仅能让学生体验到灯光控制的便捷性，还能初步了解语音识别、自然语言处理等人工智能技术的基本概念，激发他们对科技的兴趣和探索欲望。
- 教育意义：培养学生对人工智能技术的感性认识，提高他们的语言表达和逻辑思维能力，同时增强对科技产品的操控感和自信心。
（二）旋钮调光
- 功能描述：学生可通过旋转旋钮手动调节灯光亮度，实现从微亮到全亮的连续变化。
- 技术实现：通过编程设置旋钮开关控制 LED 灯带亮度，这一过程涉及到模拟量与数字信号的转换。同时，台灯小屏幕实时显示亮度数值，需要通过编程转换并更新屏幕内容，从而增强交互性。
- 教育意义：让学生亲身体验模拟量与数字信号的转换过程，加深对电子电路和编程逻辑的理解，初步接触人机交互界面设计，提升学生的动手能力和创新思维。
（三）互动体验
- 功能描述：通过旋钮对灯光的控制，如旋转速度与灯光亮度变化的对应关系等，帮助学生加深对连续量和变化量的理解。
- 教育意义：将抽象的数学概念与实际的物理操作相结合，使学生在互动过程中更好地掌握知识，提高学习效果，培养学生的观察力和思考能力。
三、物料清单
| 物料名称 | 详情 |
|---|---|
| K10 主控板及数据传输线 |  |
| DF拓展版 |  |
| LED 灯 |  |
| 杜邦线 |  |
| 旋钮 |  |
| 外观 | 可用3D 打印、激光切割、美术手工的方式完成外观设计。 （本案例提供案例介绍中的STL 图纸供阅读者参考，可根据需要进行调整）
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四、软件准备
下载行空板 K10 公测版 Mind+压缩包：
- 网页下载（20250103 版）：点击下载
- 百度网盘下载（20250103 版）：https://pan.baidu.com/s/15ORx5VbobeZjiQvOxar21g?pwd=d2aa 提取码: d2aa
- 夸克网盘下载（20250103 版）：https://pan.quark.cn/s/db00cf6ae510
安装步骤：
- 将压缩包解压，注意解压过程中关闭杀毒软件，解压后文件夹路径不含中文且不易过长。若编译任何代码都报错，请查看：公测版解压问题。
- 打开解压后的文件夹，找到 Mind+.exe，双击打开，切换到上传模式。
- 点击“扩展”，在扩展页面中，点击“主控板”，选择“行空板 K10”，点击“返回”，完成加载。
- 使用 USB 线将行空板 K10 的 Type-C 口接到电脑 USB 口，在 Mind+中点击“连接设备”，找到对应的 K10 设备并点击，完成设备连接。
K10主控板结构详解
搭建步骤（含线路连接）：
Mind+编程：
案例相关资源：
通过网盘分享的文件：DF【信息科技】案例征集活动——基于K10主控板的小学案例——智能台灯
链接: https://pan.baidu.com/s/1DOpbyiFbVJxYnInvEPtNBw?pwd=4ux9 提取码: 4ux9
--来自百度网盘超级会员v6的分享
通过以上步骤，学生可以成功制作出一个具有语音控制、旋钮调光和互动体验功能的智能台灯，在实践中提升信息科技素养和创新能力，同时也为跨学科学习提供了一个有趣的平台。期待大家在这个案例的基础上进行个性化优化，创造出更多富有创意和教育价值的智能作品。
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