跨学科主题学习 太空探索 +活动3探究飞行器+教学设计2025-2026学年苏科版初中信息科技九年级全一册

课时编号 018 备课时间 上课时间 课　　题 跨学科主题学习活动3探究飞行器 教学目标 信息意识 1.了解人类飞行器从竹蜻蜓到 C919、太空探测器的发展历程，理解伯努利原理是飞行器的核心原理之一，感知技术迭代对航空航天事业的推动作用，增强对科技探索的信息敏感度。 2.能识别 AI、开源硬件在太空飞行器研发中的应用，提升对智能技术赋能航天的认知与信息甄别能力。 计算思维 1.能将飞行器探究拆解为原理实验→手工制作→模型仿制→AI 创想的逻2辑流程，建立 “原理 - 实践 - 创新” 的系统思维，培养问题拆解、工程设计的计算思维。 2.能通过实验现象推导伯努利原理，建立物理原理与飞行器设计的关联逻辑，提升因果分析与建模能力。 数字化学习与创新 1.以小组为单位，完成飞行器实验、手工制作、太空飞行器模型仿制 / 创意设计，提升动手实践、跨学科整合、数字化创新的能力。 2.能结合开源硬件、AI 技术，畅想太空飞行器的创新设计与问题解决方案，培养创新思维与数字化实践能力。 信息社会责任 1.感悟中华民族探索飞行器的不懈精神，传承航空航天报国理念，树立科技自信与民族自豪感。 2.培养严谨求实的科学态度、团队协作精神，理解技术探索对人类社会发展的意义，增强社会责任感。 教学重点 1.通过实验理解伯努利原理，掌握飞行器飞行的核心原理。 2.完成纸质飞行器 / 竹蜻蜓的手工制作与竞技，仿制 / 创意制作太空飞行器模型。 3.了解飞行器从地面到太空的发展历程，理解原理的通用性与差异性。 教学难点 1.用伯努利原理解释实验现象与各类飞行器的飞行原理，区分地面飞行器与太空飞行器的原理差异。 2.结合开源硬件、AI 技术，设计太空飞行器的创新方案，解决太空飞行的实际问题。 教学方法 教法：情境教学法、实验探究法、任务驱动法、小组合作探究法、案例分析法 学法：自主探究法、合作学习法、实验操作法、手工实践法、创想设计法 教学准备 硬件：多媒体教室、A4 纸、吸管、3D 打印竹蜻蜓套件、激光切割太空飞行器模型套件、开源硬件（如 Arduino）、学生终端 软件：PPT 课件、伯努利原理动画、飞行器发展视频、AI 模拟太空飞行器演示视频 素材：伯努利原理知识卡、各类飞行器案例（竹蜻蜓、纸飞机、C919、太空探测器）、太空飞行器模型参考图 分组：4-5 人一组，设组长、实验员、制作员、记录员、创想员 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，回顾飞行器发展（5 分钟） 1.播放飞行器发展历程混剪视频：从竹蜻蜓、孔明灯到纸飞机、无人机、C919 大飞机，再到人造卫星、载人航天器、太空探测器，提问：“人类探索飞行器的核心动力是什么？这些飞行器能飞起来的共同原理是什么？” 2.引出本节课任务：探究飞行器的工作原理，动手制作飞行器，仿制 / 创想太空飞行器，结合 AI 与开源硬件解决太空飞行问题。 3.强调核心：中华民族在飞行器探索路上的不懈努力，技术原理是飞行器的核心支撑。 1.观看视频，感受人类飞行器的发展历程，激发探索兴趣与民族自豪感。 2.思考飞行器飞行的共同原理，明确本节课任务。 3.分享自己知道的飞行器，进入探究状态。 1.用震撼的发展历程激发兴趣，渗透家国情怀，落实信息社会责任。 2.用问题驱动学习，明确核心任务，落实信息意识。 二、实验探究：理解伯努利原理（12 分钟） 1. 布置实验任务，分两步指导学生操作： 实验 1：自由下垂纸张吹气（图 I-6） 操作：两手捏住两张 A4 纸，让纸自由下垂，向中间吹气，观察现象 引导：猜测现象→实验验证→用原理解释（中间空气流速快，压强小，外侧压强大，纸张向中间靠拢） 实验 2：拱形纸张吹气（图 I-7） 操作：将一张纸卷成拱形扣在桌面，向拱形中间吹气，观察现象 引导：猜测现象→实验验证→用原理解释（拱形上方空气流速快，压强小，下方压强大，纸张不会被吹起，反而贴紧桌面） 2.讲解伯努利原理（结合 “生活・科技・社会” 栏目）：当气流流过机翼时，机翼下方流速慢、压强大，上方流速快、压强小，压力差产生升力，这是飞行器飞行的核心原理之一。 3. 组织思考讨论： 纸飞机、竹蜻蜓、C919 的飞行原理是否一样？ 太空飞行器的工作原理和纸飞机、竹蜻蜓相同吗？ 4.补充太空飞行器原理：太空飞行器依靠火箭推力、惯性飞行，脱离大气层后无需空气升力，原理与地面飞行器存在差异。 1.小组分工完成两个实验，记录实验现象，验证自己的猜想。 2.学习伯努利原理，用原理解释实验现象，理解飞行器升力的来源。 3.参与讨论，对比地面飞行器与太空飞行器的原理差异，深化理解。 4.记录原理知识，完善实验报告。 1.以实验为核心，让学生在实践中理解抽象原理，落实计算思维与物理跨学科融合。 2.对比不同飞行器的原理，建立系统认知，落实信息意识。 3.培养严谨求实的科学态度，落实信息社会责任。 三、动手实践：制作飞行器与太空模型（18 分钟） 1. 布置分层制作任务，分模块指导： 模块 1：纸质飞行器制作与竞技 任务：制作纸飞机、纸质风火轮、悬浮纸飞机等，开展直线距离赛、奥运五环靶标赛等竞技活动 引导：思考如何改进纸飞机，让它飞得更高、更远、更美观 模块 2：竹蜻蜓制作与竞技 任务：用 3D 打印竹蜻蜓旋翼 + 竹柄，组装竹蜻蜓，开展飞行竞技与创意制作评比 引导：理解竹蜻蜓的升力原理（旋转产生流速差，形成压力差） 模块 3：太空飞行器模型仿制/创意制作 任务：小组分工，用蜂窝纸、矿泉水瓶等手工仿制，或用激光切割椴木板制作太空飞行器模型（图 I-9） 引导：结合太空环境，设计模型的功能结构 2.巡视指导各小组制作，解决技术问题，引导学生优化设计。 3.组织小组展示制作成果，分享设计思路。 1.小组分工，依次完成纸质飞行器、竹蜻蜓的制作与竞技，优化设计。 2.合作完成太空飞行器模型的仿制 /创意制作，完善结构设计。 3.展示本组作品，分享设计思路与制作心得。 4.学习他人的优秀设计，优化本组作品。 1.以手工实践为核心，培养动手能力、团队协作与创新思维，落实数字化学习与创新。 2.融合工程、美术等学科，落实跨学科主题学习要求。 3.成果展示促进思维碰撞，提升实践能力。 四、AI 与开源硬件创想：太空飞行器的未来（8 分钟） 1.提出核心思考问题：如何结合开源硬件，应用人工智能模拟解决太空飞行器在太空飞行时可能遇到的问题？ 2.补充案例：AI 模拟太空飞行器轨道、AI 自主避障、开源硬件控制探测器姿态等。 3.组织小组讨论： 太空飞行器在太空中会遇到哪些问题？（如辐射、微流星、姿态控制） 如何用 AI、开源硬件解决这些问题？ 设计一款未来太空飞行器的功能 4.总结：飞行器的发展是人类探索未知的见证，AI 与开源硬件将推动太空探索迈向新高度。 1.思考太空飞行器的问题与解决方案，小组讨论 AI 与开源硬件的应用方案。 2.畅想未来太空飞行器的设计，分享本组的创想。 3.学习前沿技术案例，深化对 AI 赋能航天的理解。 1.拓展创新思维，将前沿技术与太空探索结合，落实数字化学习与创新与计算思维。 2.升华主题，理解技术探索对人类发展的意义，落实信息社会责任。 五、总结与作业布置（2 分钟） 1.总结本节课核心： 核心原理：伯努利原理是地面飞行器的升力核心，太空飞行器原理存在差异 实践成果：纸质飞行器、竹蜻蜓、太空模型 未来方向：AI + 开源硬件赋能太空飞行器 2.布置课后任务： 小组任务：完善本组太空飞行器模型，撰写设计说明，结合 AI 方案优化设计，为项目成果展示做准备 个人任务：撰写学习心得，谈谈飞行器原理探究的收获，以及对未来太空飞行器的创想 3.强调下节课任务：项目成果展示与评价。 1.梳理知识点，完善本组作品与设计说明。 2.记录课后任务，明确后续要求。 3.树立探索未知、科技报国的理想信念。 1.梳理知识，强化核心素养，为后续项目成果展示铺垫。 2.延伸学习，巩固实践成果，落实数字化学习与创新。 板书设计 活动 3 探究飞行器 一、核心原理：伯努利原理 1.内容：流速越快，压强越小；流速越慢，压强越大 2.升力来源：机翼上下压力差 3.适用：纸飞机、竹蜻蜓、C919 等地面飞行器 二、飞行器发展历程 竹蜻蜓→孔明灯→纸飞机→无人机→C919→人造卫星→太空探测器 三、实践任务 1.实验验证伯努利原理 2.制作纸质飞行器、竹蜻蜓并竞技 3.仿制 / 创意制作太空飞行器模型 四、未来方向：AI + 开源硬件赋能太空飞行器 1.解决太空飞行问题：辐射、避障、姿态控制 2.未来太空飞行器的创新设计 教学反思 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $