内容正文:
课时编号
017
备课时间
上课时间
课 题
跨学科主题学习 活动2重温我国无人驾驶飞机的发展历史
教学目标
信息意识
1.系统了解我国无人机从 “北京五号” 起步到全球领先的发展历程,掌握核心技术突破与应用场景,感知自主可控技术对无人机 / 航天事业的支撑作用,增强科技自信与民族自豪感。
2.能识别无人机技术中的 AI 应用(如物体识别、自主飞行),提升对智能技术的信息敏感度与风险防范意识。
计算思维
1.能将无人机发展拆解为历史追溯→技术分析→编程控制→编队实现的逻辑流程,建立技术迭代与需求发展的关联思维,培养问题拆解、系统分析的计算思维。
2.能通过编程控制无人机动作,理解程序逻辑与飞行控制的对应关系,初步探究无人机编队的算法原理,提升工程化思维。
数字化学习与创新
1.以小组为单位,运用数字化工具搜集无人机资料、实操无人机手动 / 编程飞行,提升信息检索、动手实践、跨学科整合的能力。
2.能畅想无人机创新应用场景,尝试设计 AI 赋能的无人机功能,培养创新思维与数字化实践能力。
信息社会责任
1.感悟我国航空人自主创新、自强不息的精神,理解核心技术自主可控对国家安全的重要意义,树立科技报国的理想信念。
2.养成合规、安全使用无人机的意识,遵守航空法规,培养负责任的技术使用态度与社会责任感。
教学重点
1.梳理我国无人机的发展历程,掌握 “北京五号” 等里程碑事件、核心技术突破与应用场景。
2.理解核心技术自主可控对无人机发展的重要意义,总结无人机的特点。
3.完成无人机手动操作、编程控制的基础实操,探究 AI 在无人机中的应用。
教学难点
1.理解无人机编程控制的逻辑,初步探究无人机编队飞行的原理与实现方法。
2.分析 AI 在无人机物体识别、自主飞行中的应用,建立技术与场景的关联。
教学方法
教法:情境教学法、任务驱动法、小组合作探究法、实操教学法、案例分析法
学法:自主探究法、合作学习法、实操练习法、跨学科整合学习法
教学准备
硬件:多媒体教室、无人机若干(含遥控器、移动终端)、学生电脑、投影设备
软件:PPT 课件、无人机发展历程视频、无人机编程平台(如 DJI Pilot、Scratch 图形化编程工具)、编队飞行演示视频
素材:“北京五号” 无人机史料、我国无人机发展里程碑、无人机应用案例、无人机飞行安全规范
分组:4-5 人一组,设组长、资料员、操作员、编程员、记录员
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
一、情境导入,回顾无人机发展(5 分钟)
1.播放我国无人机发展混剪视频:从 1958 年 “北京五号” 首飞,到现代消费级/工业级无人机、无人机编队表演、航天用无人机,展示图 1-3 “北京五号” 实拍图,提问:“我国无人机是如何从无到有,成为全球领先的?”
2.引出本节课任务:重温无人机发展历史,分析技术特点,实操无人机手动/编程飞行,探究 AI 在无人机中的应用。
3.强调核心:我国无人机的辉煌成就,源于自主可控的核心技术与航空人的不懈创新。
1.观看视频,感受我国无人机发展成就,激发民族自豪感与学习兴趣。
2.明确本节课任务,分享自己知道的无人机应用(如快递、航拍、测绘),进入探究状态。
3.建立 “无人机 = 自主可控技术 + AI” 的初步认知。
1.用震撼的视频激发情怀,渗透家国情怀,落实信息社会责任。
2.衔接项目主题,明确核心任务,落实信息意识。
二、历史追溯与技术分析(12 分钟)
1.带领小组追溯我国无人机发展历程:
起步阶段(1958 年):“北京五号” 首飞成功,我国第一架自主研发无人机,实现从 0 到 1 的突破 发展阶段:军用无人机、靶机迭代,核心技术逐步自主可控
领先阶段:消费级无人机(如大疆)全球领先,工业级无人机广泛应用于环境监测、快递派送、航空拍摄、太空探索等领域
2.分析无人机核心特点与自主可控的意义:
特点:无人驾驶、自主控制、多场景适配、AI 赋能
意义:核心技术自主可控是无人机发展的根本,是国家安全、航天事业的重要保障
3.组织小组讨论:畅想无人机更多应用场景(如应急救援、森林消防、太空探测等),补充 AI 在无人机中的应用(如物体识别、自主避障、编队控制)。
4.强调无人机飞行安全规范:遵守航空法规,合规飞行,安全操作。
1.跟随教师梳理无人机发展历程,掌握里程碑事件与技术突破。
2.理解自主可控技术的重要性,总结无人机特点。
3.小组讨论,畅想无人机创新应用场景,探究 AI 在无人机中的应用。
4.学习无人机飞行安全规范,树立安全用机意识。
1.系统梳理历史,建立完整认知,落实信息意识与计算思维。
2.渗透自主可控与国家安全理念,落实信息社会责任。
3.畅想应用,培养创新思维,落实数字化学习与创新。
三、实操探究:手动操作与编程控制(20 分钟)
1.布置小组实操任务,分模块指导:模块 1:手动操作无人机
任务:分组操控无人机,完成往返、避障、穿越、航空拍摄等基础任务(如图 1-4)
指导:讲解遥控器操作逻辑、安全注意事项,纠正操作问题
模块 2:编程控制无人机
任务:通过编程平台,编写程序控制无人机完成升空、前进、后退、拐弯、绕飞、降落等动作
指导:讲解程序逻辑(顺序、循环、条件),帮助学生调试程序,实现飞行控制
模块 3:无人机编队探究(拓展) 任务:观看无人机编队表演视频(如图 1-5),探究编队飞行的原理,尝试设计简单编队程序
引导:思考 “编程控制无人机时,如何用 AI 识别物体、完成任务?需要添加哪些设备?如何编程?”
2. 巡视指导各小组实操,解决技术问题,保障操作安全。
1.小组分工协作,依次完成无人机手动操作,掌握飞行操控技能。
2.学习编程逻辑,编写程序控制无人机动作,调试程序实现飞行目标。
3.观看编队视频,探究编队原理,思考 AI 在无人机中的应用方案。
4.严格遵守安全规范,安全完成实操任务。
1.以实操为核心,培养动手实践、编程思维与团队协作能力,落实计算思维与数字化学习与创新。
2.引导学生探究 AI 与无人机的融合,呼应项目主题,深化技术认知。
3强化安全规范,落实信息社会责任。
四、总结提升与成果梳理(6 分钟)
1.总结本节课核心:
无人机发展:从 “北京五号” 到全球领先,核心是自主可控
技术核心:手动 / 编程控制、AI 赋能、多场景应用
精神传承:自主创新、自强不息、科技报国
2.组织小组梳理实操成果,总结编程控制的经验,分享 AI 在无人机中的应用设想。
3.强调无人机在太空探索中的作用:如太空探测、航天器辅助、行星探测等,衔接项目主题。
1.跟随教师总结,完善本组资料与实操记录,建立完整认知。
2.分享实操经验与 AI 应用设想,深化技术理解。
3.理解无人机在太空探索中的价值,呼应项目主题。
1.系统梳理知识,强化核心素养,落实计算思维与信息意识。
2.升华主题,传承航天精神,落实信息社会责任。
五、作业布置(2 分钟)
1.布置课后任务:
小组任务:完善本组无人机发展历程资料,补充 AI 应用细节,制作无人机项目成果(如 PPT、研究报告),为成果展示做准备;尝试设计简单的无人机编队程序
个人任务:撰写学习心得,谈谈我国无人机发展的感悟,以及编程控制无人机的体会,思考 AI 如何赋能无人机未来发展
2.强调下节课任务:项目成果展示与评价。
1.记录课后任务,明确后续要求。
2.梳理本节课收获,完成资料与程序完善。
1.延伸学习,巩固实操与知识,为后续项目成果制作铺垫。
2.培养总结反思能力,落实数字化学习与创新。
板书设计
活动 2 重温我国无人驾驶飞机的发展历史
一、我国无人机发展历程
1.起步(1958):“北京五号” 首飞,从 0 到 1 的突破
2.发展:军用 / 工业级无人机迭代,核心技术自主可控
3.领先:消费级无人机全球领先,多场景广泛应用(快递、航拍、监测、太空探索)
二、核心技术与特点
1.核心:自主可控技术、AI 赋能(物体识别、自主避障、编队控制)
2.特点:无人驾驶、自主控制、多场景适配、安全可控
三、实操探究
1.手动操作:往返、避障、航拍
2.编程控制:升空、前进、拐弯、降落(顺序 / 循环逻辑)
3.编队拓展:多机协同、AI 视觉识别
四、核心精神与责任
精神:自主创新、自强不息、科技报国
教学反思
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