初中信息技术浙教版九年级：第14课 无人机飞行-教学设计.docx

教学设计

课程基本信息

学科

信息科技

年级

九年级

学期

秋季

课题

无人机飞行

教学内容与学习对象分析

一、教学内容分析

本课主要内容包括“无人机的飞行原理”和“无人机飞行的一般过程”。无人机飞行不仅涉及个人娱乐和商业应用，还上升到了国家安全和公共安全的战略层面，鉴于无人机飞行的重要性，深入理解其工作原理及安全控制与应用显得尤为关键。本课通过以无人机在常见应用之一——“智慧农业”中的自动控制项目“农田植保”为例，引导学生经历一个由浅入深的学习过程，通过了解步骤、猜想原理、实验论证、规划线路、设计算法、编程实现、飞行调试、尝试优化和技术思辨等模块的学习，学生逐步掌握无人机飞行的基本知识和技术，提升运用技术解决问题的能力，并深刻理解无人机飞行安全之于社会的重要性。

二、学习对象分析

本课学习对象为九年级学生，他们善于合作，思维活跃，具备问题发现和分析能力，同时充满探索精神，对新事物，尤其是现代科技产品（如无人机等）抱有浓厚的兴趣，并在生活中，对无人机的构造和用途有基本认知。通过之前的学习，学生已具备一定的编程能力，这为他们进一步探索无人机的飞行原理和飞行应用奠定了基础。然而，无人机飞行并非仅限于理论知识，还需要考虑诸多实际因素，如设备性能、环境因素等。因此，在教授本课时，教师需组织更具实践性的实验活动，引导学生通过实际操作，逐步掌握无人机飞行的核心技能，从而具备应对真实场景中的能力。

教学目标分析（含核心素养导向）

1.通过场景分析与思辨，感知无人机在生活中的常见应用。

2.通过猜测和观察无人机螺旋桨转动方向，理解无人机的飞行原理。

3.通过无人机的起飞、悬停、降落实验，掌握无人机飞行的简单操作。

4.通过应用于真实情境的线路规划和算法设计，提升控制无人机解决真实应用问题的意识。

5.通过编写程序和模块测试，认识到保障无人机飞行安全的重要性，归纳出无人机飞行的一般过程，并可迁移应用到新的问题解决中。

6.通过思辨无人机的应用案例，了解无人机技术对社会发展的影响。

【信息意识】具备无人机技术应用于真实的生活情境的意识。

【计算思维】能对无人机应用于真实情境的过程进行分解、抽象，并进行自上而下的设计和自下而上的实现，能将一般方法迁移应用到新的问题解决中。

【数字化学习与创新】能够运用信息科技实验板编程工具编程实现无人机的多元化飞行。

【信息社会责任】关注无人机技术应用对社会发展的影响。

教学重点：

1.无人机的飞行原理。

2.无人机飞行的线路规划。

3.无人机的飞行。

教学难点：

1.无人机的飞行原理。

2.无人机的飞行。

教学过程

（一）感知

学习内容与活动

设计意图

活动1：感知飞行项目

（1）教师列举上节课学习过的无人机的部分应用。

（2）引出无人机在常见应用之一——“智慧农业”中的自动控制项目“农田植保”作为《无人机飞行》学习的项目主题。

活动2：了解飞行步骤

（1）教师播放“农田植保”实拍视频。

（2）教师在视频播放过程中说明无人机的工作步骤。

①确定高度后起飞——“定高”。

②保持该高度——“悬停”，开始飞行工作。

③按农田实际地形，沿一定飞行线路，进行植保工作。

回顾并梳理旧知，感受无人机在各领域的巨大作用，激发学生深入学习无人机的学习兴趣，并提出新的问题，在学生的生活基础上，了解无人机应用于不同领域的控制方式。

以真实情境为例，承接上一活动，以无人机在生活中的常见应用为主题，通过对真实情境的观察和思考，使学生更多关注和引用生活实例，并引发学生对无人机的飞行原理感到好奇。

（二）建构

学习内容与活动

设计意图

实验1：探究飞行原理

（1）请学生回忆上一节课学习的无人机的组成，观察无人机（如图1所示）的机身系统，根据科学知识，配合实飞观察，初步总结无人机的飞行原理。

生：无人机是由电机带动螺旋桨旋转产生升力而飞起来的。

图1实拍无人机

（2）请学生猜一猜：无人机起飞时，四个螺旋桨如何转动？并将猜测想法标注在学习任务单的实验一中（抽象无人机如图2所示）。

图2学习任务单上的抽象无人机

（3）教师使用演示无人机（螺旋桨旋转较慢）进一步验证，归纳无人机的飞行原理。

活动3：了解定高与悬停

（1）请学生分析飞行的高低对无人机进行农田植保产生的差异。

生1：飞得高农药喷洒范围比飞得低要大。

生2：飞得低农药喷洒密度比飞得高要大。

（2）假设50厘米的高度是最适宜的，请学生运行试飞教师给定程序（如图3所示）。提示学生注意安全检查（如图4所示）。

图3起飞、悬停和降落的程序截图

图4飞行前安全检查单

通过真机观察，猜测无人机如何起飞，达到跨学科学习的知识迁移目的，为探究无人机飞行原理埋下伏笔。通过先猜想，猜测无人机起飞时螺旋桨的转动方向，再进一步依靠演示无人机（螺旋桨旋转较慢）实验进行观察验证的方式明确猜想，层层递进