廣東省佛山市南海區(qū)大瀝高級(jí)中學(xué) 邱藝妙 劉強(qiáng)初 陳泓宇

無人機(jī)技術(shù)是當(dāng)前科學(xué)教育實(shí)踐中非常熱門的應(yīng)用，其強(qiáng)調(diào)圍繞真實(shí)問題設(shè)計(jì)一系列的探究活動(dòng)，讓學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)科核心概念、跨學(xué)科概念和科學(xué)實(shí)踐解決問題。在新課程改革背景下，采用無人機(jī)教學(xué)，既能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力、綜合能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和進(jìn)取精神，又能有效激發(fā)學(xué)生對(duì)智能化科技和航空科技的興趣，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和核心素養(yǎng)。我校在2021年創(chuàng)辦了佛山市首個(gè)以航天科技為特色的學(xué)校，置備無人機(jī)教具、模擬器套裝、中學(xué)組無人機(jī)比賽賽道等硬件設(shè)備，搭建無人機(jī)創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室和無人機(jī)訓(xùn)練場(chǎng)。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(jī)相關(guān)課程學(xué)習(xí)和競(jìng)速訓(xùn)練。

通過無人機(jī)設(shè)計(jì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生對(duì)新技術(shù)、新工藝的適應(yīng)能力，對(duì)學(xué)生在創(chuàng)新思維、動(dòng)手能力方面起到了重要的促進(jìn)作用。具體表現(xiàn)在以下幾方面：

一、激發(fā)學(xué)生探究欲望

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種以活動(dòng)為導(dǎo)向、項(xiàng)目為載體、任務(wù)為驅(qū)動(dòng)、學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)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(gè)環(huán)境，學(xué)生組建團(tuán)隊(duì)在此環(huán)境里解決開放式問題的經(jīng)歷來學(xué)習(xí)。在實(shí)際教學(xué)時(shí)，老師會(huì)設(shè)置一個(gè)特別的情景：“給你一疊紙條，你能用這些紙條設(shè)計(jì)制作一款四旋翼無人機(jī)嗎？”帶著這樣的疑問，學(xué)生開始了解無人機(jī)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(dǎo)作用，目的是將學(xué)生引入真實(shí)任務(wù)情境中，通過有趣、復(fù)雜、綜合的任務(wù)設(shè)定，喚醒學(xué)生強(qiáng)烈的參與動(dòng)機(jī)，在明確的任務(wù)目標(biāo)指引下，幫助學(xué)生一步步完成合作、探索、互動(dòng)、分享的學(xué)習(xí)過程。

邀請(qǐng)科普專家為學(xué)生講課

二、充分利用無人機(jī)設(shè)備

利用紙條制作無人機(jī)模型

“活動(dòng)與體驗(yàn)”是無人機(jī)教學(xué)過程的核心特征，學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，要在“活動(dòng)”中主動(dòng)參與、體驗(yàn)感受、建構(gòu)認(rèn)知，將所學(xué)的知識(shí)和技能轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的綜合實(shí)踐能力。教學(xué)時(shí)，老師會(huì)以“設(shè)計(jì)四旋翼無人機(jī)”為題目，按照科學(xué)、人文和生活三個(gè)板塊進(jìn)行分解，再分別明確定位和制定目標(biāo)。其中，科學(xué)目標(biāo)為“了解設(shè)計(jì)產(chǎn)品的一般過程，明確無人機(jī)的設(shè)計(jì)要求，如選用材料、各部件連接、制作方案等”；人文目標(biāo)為“了解無人機(jī)的發(fā)展、應(yīng)用和相關(guān)法律法規(guī)”；生活目標(biāo)為“動(dòng)手制作、修改、優(yōu)化和完成一架無人機(jī)，并編寫產(chǎn)品說明書”。通過這樣的深度學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生經(jīng)歷無人機(jī)從無到有的全過程，形成一定的方案構(gòu)思、圖樣表達(dá)、工藝選擇、物化能力，同時(shí)培養(yǎng)發(fā)展創(chuàng)造性思維，養(yǎng)成用技術(shù)解決實(shí)際問題的良好習(xí)慣，有利于知識(shí)點(diǎn)的融合，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用的教學(xué)目標(biāo)。

三、有助學(xué)生未來發(fā)展

學(xué)校開設(shè)的《四旋翼無人機(jī)設(shè)計(jì)的流程》課程設(shè)有明確的目的性，從最初的設(shè)計(jì)開始，到展望實(shí)際應(yīng)用，解決現(xiàn)實(shí)問題，達(dá)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(xué)生不僅要設(shè)計(jì)、制作出能飛的無人機(jī)，還要知道它為什么能飛，怎樣操縱和調(diào)試。通過實(shí)踐體驗(yàn)四旋翼無人機(jī)的飛行，了解飛行原理和飛行控制原理的基礎(chǔ)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)航空航天工程領(lǐng)域的興趣。此外，在學(xué)習(xí)無人機(jī)操控系統(tǒng)、組裝等體驗(yàn)過程中，充分鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力、綜合能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，有效激發(fā)學(xué)生對(duì)智能化科技和航空科技的興趣，啟發(fā)和促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等其他學(xué)科的學(xué)習(xí)，在提升綜合素養(yǎng)的同時(shí)，為以后的職業(yè)工作，升學(xué)道路打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

利用無人機(jī)進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)以來，既鍛煉了學(xué)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(duì)智能化科技和航空科技的興趣，提升學(xué)習(xí)能力和核心素養(yǎng)。同時(shí)，學(xué)生還親身感受到科技的魅力，在成長(zhǎng)的路上種下科技的種子，喚起他們對(duì)科技創(chuàng)新的興趣。

獨(dú)立制作、調(diào)試無人機(jī)

學(xué)生進(jìn)行無人機(jī)穿越飛行體驗(yàn)