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    新課改下四旋翼無人機項目式學習的探索與應(yīng)用

    2022-08-25 02:56:12廣東省佛山市南海區(qū)大瀝高級中學邱藝妙劉強初陳泓宇
    航空世界 2022年7期
    關(guān)鍵詞:旋翼科技能力

    廣東省佛山市南海區(qū)大瀝高級中學 邱藝妙 劉強初 陳泓宇

    無人機技術(shù)是當前科學教育實踐中非常熱門的應(yīng)用,其強調(diào)圍繞真實問題設(shè)計一系列的探究活動,讓學生綜合運用學科核心概念、跨學科概念和科學實踐解決問題。在新課程改革背景下,采用無人機教學,既能鍛煉學生的動手能力、創(chuàng)造能力、綜合能力、團隊協(xié)作能力和進取精神,又能有效激發(fā)學生對智能化科技和航空科技的興趣,提升學生的學習能力和核心素養(yǎng)。我校在2021年創(chuàng)辦了佛山市首個以航天科技為特色的學校,置備無人機教具、模擬器套裝、中學組無人機比賽賽道等硬件設(shè)備,搭建無人機創(chuàng)客實驗室和無人機訓練場。并配備有專職科普工作管理人員,成立了航天科技教師工作室,開展了無人機相關(guān)課程學習和競速訓練。

    通過無人機設(shè)計項目式學習,能激發(fā)學生的學習興趣,提高學生對新技術(shù)、新工藝的適應(yīng)能力,對學生在創(chuàng)新思維、動手能力方面起到了重要的促進作用。具體表現(xiàn)在以下幾方面:

    一、激發(fā)學生探究欲望

    項目式學習是一種以活動為導向、項目為載體、任務(wù)為驅(qū)動、學生為主體、教師為主導的現(xiàn)代教育模式。它通過提供一些關(guān)鍵素材構(gòu)建一個環(huán)境,學生組建團隊在此環(huán)境里解決開放式問題的經(jīng)歷來學習。在實際教學時,老師會設(shè)置一個特別的情景:“給你一疊紙條,你能用這些紙條設(shè)計制作一款四旋翼無人機嗎?”帶著這樣的疑問,學生開始了解無人機構(gòu)造,嘗試折疊三角插構(gòu)件,并完成組裝插接等任務(wù)。在探究的過程中,老師主要起引導作用,目的是將學生引入真實任務(wù)情境中,通過有趣、復雜、綜合的任務(wù)設(shè)定,喚醒學生強烈的參與動機,在明確的任務(wù)目標指引下,幫助學生一步步完成合作、探索、互動、分享的學習過程。

    邀請科普專家為學生講課

    二、充分利用無人機設(shè)備

    利用紙條制作無人機模型

    “活動與體驗”是無人機教學過程的核心特征,學生作為學習的主體,要在“活動”中主動參與、體驗感受、建構(gòu)認知,將所學的知識和技能轉(zhuǎn)化為解決實際問題的綜合實踐能力。教學時,老師會以“設(shè)計四旋翼無人機”為題目,按照科學、人文和生活三個板塊進行分解,再分別明確定位和制定目標。其中,科學目標為“了解設(shè)計產(chǎn)品的一般過程,明確無人機的設(shè)計要求,如選用材料、各部件連接、制作方案等”;人文目標為“了解無人機的發(fā)展、應(yīng)用和相關(guān)法律法規(guī)”;生活目標為“動手制作、修改、優(yōu)化和完成一架無人機,并編寫產(chǎn)品說明書”。通過這樣的深度學習,可以讓學生經(jīng)歷無人機從無到有的全過程,形成一定的方案構(gòu)思、圖樣表達、工藝選擇、物化能力,同時培養(yǎng)發(fā)展創(chuàng)造性思維,養(yǎng)成用技術(shù)解決實際問題的良好習慣,有利于知識點的融合,最終實現(xiàn)學以致用的教學目標。

    三、有助學生未來發(fā)展

    學校開設(shè)的《四旋翼無人機設(shè)計的流程》課程設(shè)有明確的目的性,從最初的設(shè)計開始,到展望實際應(yīng)用,解決現(xiàn)實問題,達成具體功能,以及選材、制作,試飛,形成了完整的流程閉環(huán)。學生不僅要設(shè)計、制作出能飛的無人機,還要知道它為什么能飛,怎樣操縱和調(diào)試。通過實踐體驗四旋翼無人機的飛行,了解飛行原理和飛行控制原理的基礎(chǔ)知識,激發(fā)學生對航空航天工程領(lǐng)域的興趣。此外,在學習無人機操控系統(tǒng)、組裝等體驗過程中,充分鍛煉了學生的動手能力、創(chuàng)造能力、綜合能力、團隊協(xié)作能力,有效激發(fā)學生對智能化科技和航空科技的興趣,啟發(fā)和促進學生對物理、數(shù)學、計算機等其他學科的學習,在提升綜合素養(yǎng)的同時,為以后的職業(yè)工作,升學道路打下堅實的基礎(chǔ)。

    利用無人機進行項目式教學以來,既鍛煉了學生的操作能力,培養(yǎng)了不怕困難的良好品格,又有效激發(fā)出對智能化科技和航空科技的興趣,提升學習能力和核心素養(yǎng)。同時,學生還親身感受到科技的魅力,在成長的路上種下科技的種子,喚起他們對科技創(chuàng)新的興趣。

    獨立制作、調(diào)試無人機

    學生進行無人機穿越飛行體驗

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