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第1.8课《无人机的航线飞行》教学设计
课题 无人机的航线飞行 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 六年级
核心素养目标 1. 信息意识：在了解无人机飞控系统通过编程实现自主航线飞行的过程中，增强对科技发展的敏感度。2. 计算思维：通过分析无人机航线规划、编程逻辑，提高运用步骤化思维与逻辑推理解决自主飞行问题的能力。3. 数字化学习与创新：运用图形化编程工具设计无人机航线飞行程序，结合模拟任务提升数字化工具的创新应用与编程实现能力。4. 信息社会责任：通过学习无人机航线飞行的规范与隐私保护要求，提高在编程控制无人机自主飞行时遵守法律法规、尊重他人隐私的责任意识。
教学重点 1. 了解无人机飞控系统的作用及组成。2. 认识龙云 LONGING 图形化编程工具，掌握其基本使用方法。3. 学会编写无人机基本飞行动作的程序，并能上传至飞控系统实现自主航线飞行。
教学难点 1. 理解飞控系统硬件与软件的协同工作原理。2. 掌握在程序中合理添加 “等待… 秒” 积木的方法，确保无人机按预期完成动作。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1. 播放无人机应用场景的视频，引导学生思考：“除了手动遥控，无人机能自主飞行吗？”2. 明确本节课学习目标：了解飞控系统作用、认识编程工具、掌握航线飞行编程方法。 1. 观看视频，感知无人机的多样应用。2. 思考教师提出的问题，对无人机自主飞行产生兴趣。3. 明确学习目标，做好学习准备。 通过视频和问题激发学生的学习兴趣，让学生对无人机自主飞行产生探究欲望，为后续学习奠定基础。
讲授新课 1. 无人机的 “大脑”—— 飞控系统讲解飞控系统的定义，说明其是无人机的 “大脑”，能稳定飞行姿态并控制自主或半自主飞行。介绍飞控系统的组成：硬件（中央处理器、各类传感器等）和软件（飞行控制程序）。结合小知识，说明多旋翼无人机的四大基本组成部分（机身系统、动力系统、飞控系统、数据链系统）。2. 无人机的编程工具 —— 图形化编程软件介绍图形化编程软件是编写飞行控制程序的工具，说明将程序上传至飞控系统后无人机可自主飞行。以龙云 LONGING 图形化编程平台为例，讲解其界面的四个区域（代码区、积木区、舞台区、设备及角色和背景面板），重点说明积木区和代码区的作用（积木区存放控制积木，代码区用于组合积木编写程序）。3. 编写无人机飞行程序分步讲解编写程序的步骤：首先拖入 “当被点击” 积木作为起点；然后添加 “切换为单机编队模式”“设置飞行速度为 80cm/s” 积木设置初始条件；接着添加起飞、移动、降落等动作积木；强调在每个无人机相关积木后添加 “等待… 秒” 积木的重要性（因程序执行速度快于硬件动作，需确保动作完成），并结合示例程序（图 8-3）进行演示。4. 运行无人机飞行程序讲解将程序上传至飞控系统的步骤：使用 Micro USB 数据线连接遥控器与电脑；双击 LONGING 图形化编队软件，确认设备名称显示为 “遥控器” 即连接成功；最小化该软件，在 LONGING 图形化编程软件中单击绿旗运行程序，程序通过遥控器上传至无人机，无人机即可运行程序。5. 航线飞行实践说明无人机航线是指无人机飞行的路线，要求学生根据图 8-5 所示场地情况（包含 A 点、B 点、飞行禁区），规划航线并编写程序，使无人机从 A 点起飞至 B 点降落，自主完成航线飞行任务。 1. 认真听讲，理解飞控系统的定义、组成及在无人机自主飞行中的作用，记住多旋翼无人机的四大基本组成部分。2. 认识龙云 LONGING 图形化编程平台的界面区域，明确积木区和代码区的功能。3. 学习编写无人机飞行程序的步骤，理解添加 “等待… 秒” 积木的原因，结合示例程序掌握程序编写方法。4. 掌握程序上传的步骤，明白如何将编写好的程序上传至无人机飞控系统。5. 参与航线飞行实践，尝试规划航线并编写对应程序。 系统地向学生传授无人机航线飞行的相关知识，通过讲解、演示和实践，帮助学生理解飞控系统、掌握编程工具使用及程序编写上传方法，培养学生的逻辑思维和实践能力。
课堂小结 1. 引导学生回顾本节课所学知识，包括飞控系统的作用及组成、龙云 LONGING 图形化编程工具的使用、航线程序的编写方法、程序上传步骤及航线飞行实践要求。2. 强调飞控系统在无人机自主飞行中的核心作用及编程时添加 “等待… 秒” 积木的重要性。 1. 回顾本节课所学内容，梳理知识脉络。2. 加深对飞控系统作用和程序编写关键要点的理解。 帮助学生梳理本节课的知识要点，巩固学习成果，使学生对无人机航线飞行的知识形成系统的认识。
课后作业 1. 请简述无人机飞控系统的作用及组成。2. 以龙云 LONGING 编程平台为例，写出编写无人机 “从 A 点起飞→向前移动 50 厘米→降落” 程序的关键步骤。 完成课后作业，巩固所学知识，提高知识运用能力。 通过课后作业，让学生进一步巩固本节课的重点知识，提升学生对知识的理解和运用能力。
课堂板书 无人机的航线飞行一、无人机的 “大脑”—— 飞控系统1. 定义：稳定飞行姿态、控制自主 / 半自主飞行的控制系统2. 组成：硬件（中央处理器、传感器等）、软件（飞行控制程序）3. 多旋翼无人机四大组成部分：机身系统、动力系统、飞控系统、数据链系统二、无人机的编程工具 —— 图形化编程软件（龙云 LONGING 平台）1. 界面区域：代码区、积木区、舞台区、设备及角色和背景面板2. 积木区：存放控制积木；代码区：编写程序（拖入积木组合）三、编写无人机飞行程序1. 步骤：“当被点击”→初始设置→动作指令（起飞、移动、降落）→添加 “等待… 秒”2. 示例程序（图 8-3）四、运行无人机飞行程序步骤：连接设备→确认连接→上传程序五、航线飞行实践1. 航线：无人机飞行的路线2. 任务：规划航线，编写程序实现从 A 点起飞至 B 点降落六、核心素养关联
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