中小学“无人机”创客课程的意义与实施.pdfVIP

龙源期刊网 中小学“无人机”创客课程的意义与实施 作者：邹卫华 来源：《中国信息技术教育》2019 年第21 期 龙源期刊网 教育部“十三五”规划强调对学生进行创客教育，全国各地的中小学还在积极地引入STEM 课程，笔者结合一线的教学实际，谈一下中小学引入无人机项目进行创客教育的意义与实施， 以期丰富学校的创客前端课程，提升学校创客教学水平，推进学生的科学创新素养培养，以先 进科技提升学生的学习品质，增强学生的综合素质能力。 ● 开设“无人机”创客课程对学生的积极意义 1. 以先进科技提升学生的学习品质，增强学生的综合素质能力 通过先进、完备的科学教具和精心设计的无人机实验课程，可以使学生掌握基本实践技 能，培养综合运用各种仪器的能力。无人机创客教育将会给学生提供更先进的设备和技术手 段，进一步提高学生的创新意识和创新能力。通过培养学生对社会的责任感，通过知识的学 习、技能的掌握和活动的参与，让学生初步领会科学的方法论，提高观察能力、思维能力、创 造能力和实践能力，从而促进其科学素质的全面提高。此外，通过无人机创客教育的学习可以 激发学生的实验兴趣，调动学生学习的主动性，确保学生在掌握基础理论和基本技能的基础 上，更进一步增强创新思维和创新能力。 2.“无人机”创客课程对学生的培养目标 知识方面：让了解无人机这个学术前沿领域的发展和应用状况，了解无人机的概念和工作 原理，提高对无人机的认识，为进一步学习无人机的有关知识打下基础。 能力方面：①了解无人机的各种传感器、控制系统及动力装置的作用，理解体会程序是无 人机的灵魂，了解无人机是怎样在程序的自动控制或者人的指挥下工作的。②学习一种和无人 机自动控制相关的计算机编程语言，通过对无人机自动控制算法的了解来训练科学而高效的思 维方式，提高逻辑思维能力、规划能力，提高分析问题和解决问题的能力。③通过模拟及实战 项目的完成，在组装与操控无人机的过程中培养动手能力、协作能力和创造能力。 情感方面：①通过介绍高科技领域学科发展前沿和我国空中机器的先进技术培养爱国主义 精神、科学精神、顽强拼搏精神，激励确立正确的世界观、人生观和价值观。②培养对人工智 能技术的兴趣，真正认识到无人机对社会进步与经济发展的作用，积极参加无人机设计比赛、 无人机竞技比赛等各种课外活动，在竞赛活动中培养创新意识、团队意识和竞争意识。 ● “无人机”创客课程的实施与能力培养 1.选择适合教学的无人机 龙源期刊网 印象中的无人机大多专业性十足，但是并不适合教学：一是对于普通用户来说上手操作非 常有难度;二是设备昂贵，容易损坏;三是整个操作系统是闭源的，也不支持给用户进行编程使 用。 本课程选择的是Makeblock 公司出品的Airblock 无人机。Airblock 是一款可自己拼装、编 程的模块化飞行器，模块间采用磁吸连接，可快速搭建出无人机、气垫船或更多意想不到的形 态。這款无人机不仅能一键起航，体验操纵飞行的快感，还能配合大人小孩都能轻松上手的图 形化编程，自定义更多复杂动作，在游戏中系统地锻炼编程思维。 2. 拼装与操控，培养学生实践动手能力 学生对无人机的亲手拆解、组装机械零件、联通导线、安装部件等活动可以锻炼学生的手 指灵活性，刺激大脑的发展，为培养未来的能工巧匠打下基础。无人机也综合了信息技术、各 种传感器、机械、电子、控制等多个学科知识，操控一台无人机对学生来说，需要理解无人机 飞行的各种知识，克服操控中的各种问题。 在拼装方面，Airblock 的组件构成比较简单，可以由学生自行组装。在无人机模式下，只 需要将6 个动力模块吸在主控模块的接口上就好，但要把机头的动力模块区分开来，机头的动 力模块是红色的，要求放在一号接口。Airblock 设计上最巧妙的地方，是模块安装的方式，它 们是通过磁性来连接的。当把动力模块接近主控模块接口时，它们就会瞬间吸附在一起，这种 拼装方式，既提高了学生的搭建乐趣，又能省掉无谓的错误或损坏，提升学生成功的体验度。 在操控方面，Airblock 飞行主控制器围绕着六个电机，以此保证其充沛的升力和灵活性， 中间是一个多面体，内部包含电源和控制单元，整个飞行器结构简单而又紧