第三单元《跨学科主题活动 无人机创新应用 》第2课时 教学设计 2025-2026学年川教版初中信息科技八年级下册

八级下册信息技术教学设计 课题 《跨学科主题活动 无人机创新应用》第2课时 课型 新授 备课时间 授课时间 学习 目标 【核心素养】 信息意识： 能主动关注无人机飞行实施、程序设计与互联表演的核心要点，清晰认知场地搭建、程序编写、调试优化的内在逻辑，养成规范操作、主动探究、及时总结的习惯，深化科技赋能实践、细节决定成败的信息意识。 计算思维： 能结合无人机飞行原理和编程基础，拆解无人机飞行、动态表演、互联飞行的完整流程，能根据飞行路线绘制流程图、编写简易程序，能分析调试中的问题并提出改进方案，提升逻辑拆解、程序设计、问题解决的核心能力。 数字化学习与创新： 能熟练运用编程软件（图形化或Python等）设计无人机飞行程序，能借助无人机飞行平台完成程序调试，能小组协作优化无人机动态表演方案和互联编队流程，能结合项目评价标准完善作品，提升数字化实践、合作创新和优化迭代的能力。 信息社会责任： 严格遵守《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》，规范搭建飞行场地、开展飞行活动，树立安全飞行、合规操作的责任意识，在小组协作中强化责任担当、沟通协调和团队管理能力，养成严谨细致、精益求精的实践态度，践行科技向善、安全第一的理念。 【教学目标】 知识与技能： 1.掌握无人机飞行场地搭建的方法，能结合校园地理环境和气候条件，选择安全合规的飞行区域并记录相关信息；2.学会根据飞行路线绘制流程图，能运用编程软件编写简易无人机飞行程序，掌握程序调试的基本方法；3.理解无人机动态飞行和互联表演的核心流程，能分解表演环节、设计对应程序并完成调试；4.掌握无人机互联飞行的编队集结、编队保持、编队重构三大环节，能参与项目自评与优化，提升实践操作和团队协作能力。 过程与方法： 延续无人机项目工程师主线，采用任务驱动+实践操作+小组协作的教学方式，结合教材图示讲解、案例拆解、动手编程、调试优化、自评互评、教师点拨，引导学生从场地搭建到程序设计，从单机飞行到多机互联，逐步掌握第2课时核心知识点，提升实践操作和问题解决能力。 情感、态度与价值观： 激发学生对无人机编程和实践操作的探索热情，感受编程技术与无人机应用的结合魅力；培养学生严谨细致、精益求精的实践态度，强化责任担当和团队协作意识；引导学生在实践中发现问题、解决问题，体会反复调试、不断优化的科学精神，树立科技实践、青春有为的理想信念，感受跨学科融合在科技应用中的价值。 重点 无人机飞行场地的规范搭建；无人机飞行流程图的绘制和简易程序编写；无人机程序调试的基本方法；无人机互联飞行的核心流程（编队集结、编队保持、编队重构）。 难点 根据飞行路线精准绘制流程图并编写对应程序；排查程序调试中的常见问题（如动作不同步、相互碰撞）并提出合理改进方案；理解无人机互联表演的编队逻辑，实现多机协同飞行的程序设计与调试；结合项目评价标准完成自评与方案优化。 教学过程 教学环节 教师活动 二次备课 教学设计 教学设计 教学设计 教学设计 教学设计 一、新课导入 1、情景展示 上节课，我们化身无人机项目工程师，完成了科技活动月无人机互联表演的需求分析和方案框架设计，相当于把蓝图画好了。但大家要知道，光有蓝图可不行，就像我们画好了一栋房子的设计图，不打地基、不砌墙，永远也住不上新房子。 同理，我们设计好的无人机表演方案，要想真正实现，还得解决三个核心问题：在哪里飞、怎么让无人机按我们的想法飞、多架无人机怎么协同飞不打架。上节课结束时，我让大家小组讨论规划了飞行场地，还查阅了安全规范，相信大家都有了初步的思路。 2、揭示课题 今天，我们就正式进入实战落地环节，继续当好无人机项目工程师，手把手教大家搭建安全合规的飞行场地、编写精准的飞行程序、调试出完美的飞行效果，还要解锁无人机互联表演的核心技能，让我们的无人机从纸上谈兵变成空中舞者。接下来，我们就一起走进《跨学科主题活动无人机创新应用》第2课时，开启无人机实践操作之旅！ 二、新课讲授（18分钟） 作为无人机项目工程师，实践操作的第一步，就是为我们的无人机找一个安全家园——搭建规范的飞行场地。大家可别小看场地搭建，这可是无人机安全飞行的第一道防线，要是场地选不好，不仅无人机可能炸机，还可能带来安全隐患，所以这一步必须严谨细致。 教材里给我们明确了场地搭建的要求，大家打开教材，参考图4-4，我们一起来拆解一下。首先，场地选择有两个核心要求：一是校园内空旷、安全的区域，二是要符合《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》的规定。什么是空旷安全？简单说，就是没有高大建筑物、没有电线电缆、没有人群聚集，地面平整，不会让无人机起飞后撞到障碍物。 除此之外，我们还要分析校园的地理环境和气候条件，比如操场的哪个区域没有树木遮挡，哪个时间段风力较小，这些都会影响无人机的飞行效果。同时，一定要提前了解当地的禁飞区域，校园里的教学楼、图书馆周边可能属于管制区域，绝对不能在这些地方飞行，这是我们作为项目工程师必须遵守的底线。 场地选好后，我们还要做好两件事：一是搭建简易的飞行区域标识，比如用锥形桶划分出起飞区、飞行区、降落区，避免无关人员进入；二是填写场地信息记录表，把场地的面积、周边环境、障碍物分布、气候影响等信息详细记录下来，方便后续调试和优化。这一步就像我们盖房子前，要把地基的情况记录清楚，确保后续施工顺利。 解决了在哪里飞的问题，接下来就是核心环节——让无人机听话，也就是无人机飞行程序设计。大家有没有想过，无人机为什么能按照我们的想法飞行？ 其实秘密就在于程序，程序就相当于无人机的大脑，我们给它下达什么指令，它就会执行什么动作。 教材里给我们举了一个例子：无人机从正方形的某一顶点出发，完成一个正方形飞行图案，大家可以参考图4-5的飞行路线图。要编写这个程序，第一步不是直接写代码，而是绘制流程图，参考图4-6，把无人机的飞行过程一步步拆解开，比如起飞→向前飞行5米→左转90度→向前飞行5米→左转90度→重复两次→降落，这样编写程序时才会条理清晰，不容易出错。 至于编程方式，大家不用紧张，教材里也说了，不同型号的无人机可以选择不同的方式。基础薄弱的同学，可以选择图形化编程软件，就像搭积木一样，把飞行指令拖拽组合起来，简单又好操作；有编程基础的同学，可以尝试用Python、C++等编程语言编写代码，更能体现大家的专业能力。不管用哪种方式，核心都是按照流程图，把飞行指令准确无误地编写进去。 程序编写完成后，就到了最关键也最容易翻车的环节——无人机飞行程序调试。大家要记住，没有一次性就能成功的程序，就像我们写作业，难免会有错题，调试程序就是改正错题的过程。我们要把编写好的程序导入无人机，在搭建好的场地里试飞，观察无人机的飞行状态，看看它是不是按照我们设计的路线飞行，有没有偏离方向、动作卡顿等问题。 如果出现问题，我们就要及时排查原因，比如无人机飞行路线偏离，可能是程序里的飞行距离设置错了；动作不连贯，可能是指令之间没有设置停顿时间。我们可以参考教材里的调试记录表，把出现的问题、改进的方法、是否解决都记录下来，反复调试，直到无人机能完美完成飞行任务。这里给大家提个小技巧，调试时可以先降低飞行高度，避免无人机损坏，这可是老工程师的经验哦。 掌握了单机飞行的场地搭建、程序设计和调试，接下来我们就要解锁更高级的技能——无人机动态飞行和互联表演。无人机动态飞行，就是结合我们上节课设计的表演方案，把表演环节拆解开来，为每个环节设计对应的程序。 教材里给我们设计了一个表格，让我们分解表演环节，比如环节1呈现届数、环节2显示主题、环节3显示校徽，每个环节都要明确功能、绘制流程图、编写程序。大家可以结合自己小组的表演方案，把每个环节的动作、时间、路线都规划清楚，比如呈现校徽时，无人机要怎么排列队形，每个动作持续多久，都要在程序里设置好。 而无人机互联表演，核心就是多架无人机协同飞行，不会相互碰撞、动作同步。教材里告诉我们，无人机互联飞行的流程主要分为三个部分：编队集结、编队保持和编队重构，大家可以参考图4-7。简单来说，编队集结就是多架无人机从不同位置集合到一起，形成预设队形，结束后再解散；编队保持就是无人机编队朝着任务区飞行，飞行过程中保持队形不变，完成任务后再返回；编队重构就是飞行过程中，根据表演需求动态调整队形，比如从校徽队形变成主题文字队形。 这里要提醒大家，无人机互联飞行的程序设计，要重点关注同步性，比如所有无人机要同时起飞、同时调整动作、同时降落，避免出现有的快、有的慢，导致相互碰撞的情况。如果出现碰撞、动作不同步等问题，我们就要参考调试记录表，分析是程序指令设置问题，还是无人机信号干扰问题，及时改进优化。 最后，我们还要掌握项目评价的方法。教材里给我们设计了自评表，从参与度、团队合作等方面进行评价，大家可以根据自己在项目中的表现，给自己打分，同时发现自己的不足，比如程序调试能力不够、团队协作不够默契，然后针对性地完善优化，让我们的表演方案变得更完美。 三、拓展延伸（7分钟） 刚才我们已经掌握了第2课时的核心技能，从场地搭建到程序设计，从单机调试到多机互联，大家都已经具备了无人机项目工程师的实战能力。接下来，我们就进入实战闯关环节，完成三项核心任务，顺利通关的小组，就能获得优秀无人机项目工程师荣誉贴纸，还有额外奖励哦！ 实战任务一（场地搭建与记录）：以小组为单位，结合教材图4-4和上节课规划的场地，完善无人机飞行场地搭建方案，明确场地的起飞区、飞行区、降落区，绘制场地示意图，填写场地信息记录表，重点标注周边障碍物、气候影响和安全注意事项，确保场地合规、安全。 实战任务二（程序设计与调试）：结合教材中的正方形飞行示例，绘制飞行流程图，选择合适的编程方式（图形化或Python）编写飞行程序，然后在模拟飞行平台上进行调试，填写程序调试记录表，解决飞行过程中出现的问题（如路线偏离、动作卡顿），确保无人机能完美完成正方形飞行任务。 实战任务三（互联表演环节拆解）：结合小组上节课设计的无人机表演方案，拆解表演环节，填写教材中的表演环节表格，明确每个环节的功能、绘制流程图、初步设计程序框架，重点考虑多机互联的同步性，梳理可能出现的问题及改进思路，为后续多机调试做好准备。 给大家5分钟时间，小组合作完成这三项任务，分工要明确：1人负责完善场地搭建方案、填写场地信息记录表；2人负责绘制流程图、编写程序并调试，填写调试记录表；1人负责拆解表演环节、填写表演环节表格，确保人人有事做、事事有人管。一会儿每个小组派代表上台展示任务成果，操作规范、成果完善的小组，每位成员都能获得优秀无人机项目工程师荣誉贴纸。 大家要注意，场地搭建要严格遵守安全规范，不能选择管制区域；程序设计要贴合流程图，指令设置要准确；调试时要耐心细致，认真记录问题和改进方法；表演环节拆解要贴合小组方案，突出互联同步的核心要求，不要敷衍了事。（学生小组合作完成实战任务，教师巡视指导，及时解决学生操作中的疑问，引导学生结合教材知识点，完善任务成果，强调安全操作和程序调试的重要性） 四、课堂小结（3分钟） 时间到，各个小组的实战闯关任务都完成得非常出色，大家不仅规范完成了场地搭建和信息记录，还成功编写并调试了飞行程序，拆解了互联表演环节，真正展现了无人机项目工程师的实战能力，恭喜所有小组，尤其那些操作规范、成果完善的小组，成功获得优秀无人机项目工程师荣誉贴纸！ 现在，我们一起回顾一下今天的实战之旅，梳理我们学到的核心知识：首先，我们掌握了无人机飞行场地的搭建方法，知道要选择空旷安全、合规的区域，做好标识和信息记录；然后，我们学会了根据飞行路线绘制流程图，能用合适的编程方式编写飞行程序，掌握了程序调试的基本方法，知道反复调试、不断优化是成功的关键；接着，我们理解了无人机动态飞行和互联表演的核心流程，学会了拆解表演环节、设计对应程序，掌握了多机互联的编队逻辑；最后，我们了解了项目评价的方法，知道要通过自评发现不足、完善方案。 通过今天的学习，大家要牢记：无人机实践操作，既要严谨规范，又要耐心细致；既要掌握核心技能，又要学会解决问题。作为无人机项目工程师，我们不仅要会设计方案，更要会动手实践，把蓝图变成现实。希望大家课后继续完善程序和表演方案，下节课我们一起进行多机互联调试，为学校科技活动月的无人机表演做好充分准备。 五、作业布置（2分钟） 1. 完善小组的飞行场地搭建方案和场地信息记录表，结合校园实际，再次排查场地安全隐患，补充气候条件对飞行的影响及应对措施，确保场地完全符合安全规范和条例要求。 2. 完善正方形飞行的程序设计和调试记录表，尝试优化程序，比如增加飞行速度调整、动作停顿等指令，同时结合小组表演方案，完成至少一个表演环节的完整程序编写和调试，确保程序能正常运行。 3. 完成项目自评表，结合今天的实战表现，客观评价自己的参与度、实践能力和团队协作情况，找出自己的不足，提出改进计划；同时小组讨论，完善无人机互联表演的编队流程和程序框架，梳理多机调试可能出现的问题及解决方案。 六、板书设计 跨学科主题活动无人机创新应用 一、实现无人机飞行 1.场地搭建：空旷安全、合规（条例）、记录信息 2.程序设计：绘流程图→编程序（图形化/Python） 3.程序调试：试飞→找问题→改程序→再试飞 二、无人机动态飞行 1.确定方案→拆解环节→设计程序 2.调试重点：同步性、防碰撞 三、无人机互联表演（核心） 编队集结（形成+解散）→编队保持（飞行+返回）→编队重构 四、项目评价：自评反思→完善优化 五、工程师准则：规范操作、耐心调试、协作创新、安全第一 教 学 反 思 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $