一、项目概述
1. 建设背景
人工智能已成为基础教育阶段科技创新教育的核心内容，小学阶段开展AI启蒙教育，能够培养学生的计算思维、创新意识和实践能力。本方案旨在建设一套适配小学生认知特点，集教学、实验、科普、创作于一体的AI科学实验室，满足3-6年级学生AI科学课程教学、课后社团活动及校园科技节展示需求。
2. 建设目标
（1）构建安全、趣味、互动的小学AI科学教学环境，覆盖图像识别、语音交互、智能机器人、编程启蒙等核心AI知识点。
（2）配套标准化AI科学课程体系与实验指导手册，实现“理论讲解+动手实验+创意实践”的三维教学模式。
（3）打造校园AI科普示范基地，辐射校内师生及周边社区青少年，提升学校科技创新教育品牌影响力。
二、核心建设内容
（一）实验室功能分区设计
第1部分 教学互动区：教师授课、AI原理演示
第2部分 动手实践区：学生分组开展AI基础实验
第3部分 AI比赛训练器材
第4部分 基于AI大模型的科学实验
智慧墙
（二）核心设备
1、AI应用核心设备：AI视觉套装 核心教学工具：包含摄像头和图形化编程平台，可完成人脸识别、物体分类、手势识别、姿势检测等项目。
2、可编程AI机器人：集成视觉、语音、运动模块，用于项目集成，如智能巡线、自动驾驶模拟、服务机器人设计。
3、语音交互套件：实现语音识别、语音合成、智能对话项目。
4、机器学习训练平台（入门级）：允许学生通过绘图、拍照等方式训练简单的图像分类模型，直观理解“机器学习”。
5、感知与执行设备：开源硬件主控板（如Micro:bit、Arduino入门套件） 连接各类传感器，学习物联网和智能控制基础。
6、传感器套装：超声波、光线、声音、温湿度等，让机器感知环境。
7、执行器套装：舵机、电机、LED灯、蜂鸣器等，让机器执行动作。
（三）课程体系建设
配套3-6年级分学段AI科学课程，与小学科学课标衔接，每学期16课时，包含以下模块：
1、AI启蒙模块：认识人工智能、AI在生活中的应用，通过趣味视频和实物观察建立基础认知。
2、编程基础模块：Scratch图形化编程入门，学习变量、循环、条件判断，编写简单动画和交互程序。
3、传感器实验模块：利用温度、光线、声音传感器采集数据，实现“传感器触发动作”。
4、智能机器人模块：机器人循迹、避障、遥控控制，小组合作完成“机器人运物”“赛道挑战”任务。
5、创意实践模块：结合所学知识，开展项目式学习，如制作“智能垃圾分类箱”等作品。
6、跨学科融合课：与科学（传感器与自然现象）、美术（AI绘画）、音乐（AI作曲）、语文（智能对话故事）结合。
