无人机是无人驾驶飞机的简称,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机,它涉及传感器技术、通信技术、信息处理技术、智能控制技术以及航空动力推进技术等,是信息时代高技术含量的产物。无人机价值在于形成空中平台,结合其他部件扩展应用,替代人类完成空中作业。结合我校“发展科技创新”的办学特色,故开设无人机综合实践活动作为我校特色活动之一,并作为我校展示项目之一,在各级展示活动中进行展示汇报。该活动以无人机为落脚点,辅以Pad等新兴教学设备,让学生了解无人机,同时学会借助信息技术手段帮助自己完成任务,培养信息素养,提高信息能力。
一、活动简介
学生在此前对无人机的了解不多,所以需要先向学生介绍有关无人机的理论知识。在此阶段,我校教师使用天津市基础教育资源公共服务平台,开设一门无人机数字化校本课程。学生可以借助此平台提前了解无人机,再针对在网络学习中遇到的问题于课堂上进行详细解惑。利用翻转课堂的教学模式,既锻炼了学生借助信息化手段的自学能力,同时提高了课堂教学效率。
在学生基本了解无人机之后,再通过实践学会操控无人机并完成一些特定任务,加深理解。为了激发学生学习兴趣,培养良性竞争关系,还在课程中设置了一场小比赛,让学生在比赛中互相学习共同进步。在Pad进入无人机课堂之前,学生只能通过遥控手柄控制无人机,这就大大限制了比赛的形式,学生只能进行简单的过障比赛,无人机设备的很多优势与作用都不能发挥出来。恰逢我区着力建设Pad教室,教师借此机会将Pad课堂与无人机课堂相融合,让学生利用Pad控制无人机,并将无人机航拍到的画面实时传回Pad上,通过Pad完成拍照任务,进行航拍比赛。除此之外,还可以借助Pad进行无人机编程学习,通过Pad编程可以实现对无人机的实时编程,可在编程结束后立即测试结果,相较于利用电脑编程,省去了更换教室的麻烦,更加节约时间,效果更好。
为了发挥比赛的最大效用,赛后会组织一场小型的颁奖典礼,为了让获奖结果更加民主,使用Pad的全班投票功能完成学生评价,评价结果能更加快速准确地反馈出来,学生不仅能够获得成功感,同时能借此机会利用Pad“全班讨论”的功能彼此交流学习经验,分享学习成果,增强班级凝聚力。
Pad不仅能和语文、数学等传统课程相融合,与无人机等新兴的创客类课程同样能够很好地融合。在使用Pad进行学习的过程中,学生的课堂表现更加积极主动,学习效率更高。在借助Pad学习的过程中,学生可以随时利用网络搜集信息获取知识,让课堂不再是教师的“一言堂”,而更加发挥学生的想象力,弥补中国学生普遍缺乏创造力的短板。
二、活动创新点
1.数字化教材打破传统课堂局限
无人机作为创客教育的一个分支,近年来才越来越被重视,因此其还没有一套完整、固定的教学体系。又由于无人机种类繁多,所以极少有完全适合本校无人机教学的课程资源。所以为了能够更加符合我校校情、学情,教师借助天津市基础教育资源公共服务平台开设了一门个性化的无人机数字化校本课程。针对课程需要设置了四个部分,分别为无人机概况、无人机原理、无人机发展趋势以及无人机用途,利用网络搜集符合学生所用无人机相关知识的素材,从各个角度阐述无人机基本情况,并在数字化教材的恰当位置加入了视频、动画等资源,打破了传统纸质教材的局限性,让学生可以更加直观地学习理论知识,图文结合的方式也能让学生在自主学习的过程中张弛有度,保持新鲜感。无人机数字化校本课程如图1所示。
图1 无人机数字化校本课程
2.Pad助力探索无人机新功能
如上文所述,无人机课程开设之初,学校并未配置足够的Pad供教学使用,学生只能使用无人机公司配置的简易遥控手柄学习操控无人机(如图2所示),虽然操作简单易上手,但同样导致了课程活动形式单一,且由于学习难度较低,学生很容易对其失去兴趣。
图2 无人机
使用Pad代替遥控手柄控制无人机飞行,让无人机的操控方式更加灵活。学生通过蓝牙连接无人机,使用无人机配套软件可以实时读取无人机相关信息,用以完成航拍等相关任务,体验无人机的用途。更多的控制方式给了无人机更多的可能,让学生根据无人机的已知功能进行头脑风暴,设想无人机的其他用途,如拍电影、救援等。再针对自己提出的无人机设想,利用Pad上网搜索相关资料,可对无人机进行简单改装设计实现自己的想法,了解成功案例,作为自己设计思想的支撑点,验证其可操作性,在此过程中,学生不仅可以发挥创造力重新设计无人机,提高创新能力与动手操作能力,更可以在设计过程中学会整合利用资源自主学习(如图3所示)。
图3 学生练习
除此之外,学生还可以利用Pad进行无人机编程,同样借助其配套软件进行学习。学生可利用软件中提供的模拟飞行游戏初步了解无人机编程方式,通关式的游戏模式更易让学生对编程感兴趣,再将理论与实际结合,通过编程实现对无人机的
文章来源:《天津市教科院学报》 网址: http://www.tjsjkyxb.cn/qikandaodu/2020/0803/338.html
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