【核心素养目标】第16课《无人机创意飞行》教案-【浙教版2023】《信息科技》九年级

中小学教育资源及组卷应用平台 信息技术 第16课 无人机创意飞行 课题 无人机创意飞行 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 九年级 教材分析 《无人机创意飞行》该课时教材编排了“无人机编队飞行基础-无人机编队飞行实践”的系列学习活动，旨在让学生通过无人机创意飞行的学习，能归纳无人机编队飞行基础;通过体验无人机编队飞行实践，初步理解无人机编队飞行实践;能根据实际需要选择合适的无人机相关的知识，具有在线协同的合作规则意识。教材编排合理，教学环节注重实践与理论相结合，教材内容贴近学生生活实际，符合九年级学生认知特点。 教学目标 1、信息意识：能够认识到无人机在信息获取和传递方面的重要作用，了解无人机作为一种新型信息工具的优势。 2、计算思维：理解无人机飞行的基本原理和控制逻辑，包括传感器数据的采集与处理、飞行姿态的调整等。 3、数字化学习与创新：掌握无人机相关的数字化工具和软件的使用方法，如飞行控制软件、图像编辑软件等，提升数字化技能。 4、信息社会责任：了解无人机飞行的法律法规和安全规范，树立正确的法律意识和安全意识。 重点 一、无人机编队飞行基础二、无人机编队飞行实践 难点 1、无人机编队飞行基础 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 通过学习无人机编队飞行的原理和关键技术，了解无人机编队表演的基本流程;通过小组合作探究学习，能针对多架无人机编队飞行进行设计。 探究：1、根据你的经验或想象，无人机编队适用于哪些领域 2、无人机编队飞行是如何实现的 生活中，我们经常看到鸽子、大雁、蜜蜂等群体飞行，它们通过彼此间的信息交流，自发地形成有规律的飞行编队。借鉴生物群体交流信息和协调集体行动的方式，并将这样的智慧应用于无人机的编队飞行中，以优化其飞行模式。 通过老师讲解和学生之间的相互讨论无人机编队飞行的原理。 帮助学生理解如何安全并正确地了解无人机编队飞行的原理。 讲授新课 一 、无人机编队飞行基础 无人机编队飞行是指多架无人机为适应任务要求而进行的某种队形排列和任务分配的组织模式，它既包括编队飞行的队形产生、保持和变化，也包括飞行任务的规划和组织。 1.编队飞行关键技术 常见的编队飞行关键技术包括通信、自主导航、集群控制、防碰撞、任务规划等。 (1)通信技术 编队飞行过程中，无人机之间需要进行实时通信，以保证飞行的协调性和安全性。无人机之间进行通讯是实现协同飞行、共享信息等功能的基础。编队通讯可以通过无线电、红外线、激光等方式进行。 （2）自主导航技术 编队飞行需要无人机具备一定的自主导航能力，以实现在不同的环境下自主调整飞行轨迹和姿态。自主导航技术涉及传感器、导航算法、控制器等多个方面。 （3）集群控制技术 编队飞行需要对多架无人机进行集群控制，以实现飞行的协调性和同步性。集群控制技术包括领航、跟随、协同等多个方面。 (4)防碰撞技术 编队飞行过程中，无人机之间需要保持一定的间距和速度，避免发生碰撞。因此，需要采用高精度的避障和防碰撞技术，以确保飞行的安全性和稳定性。 (5)任务规划技术 编队飞行需要对不同的任务进行规划和优化，以满足不同的需求。任务规划技术包括路径规划、任务分配、资源调度等多个方面。 2.编队表演流程 无人机编队飞行的流程主要分为编队集结、编队保持和编队重构三个部分。其中编队集结分为编队形成和编队解散；编队保持分为编队朝任务区飞行和编队返回；编队重构是指编队朝任务区飞行过程中动态调整队形和进入任务区领域执行任务时的动态调整(如图16-1)。 3.编队飞行实例 编队飞行是无人机按一定队形编组或排列飞行，应用范围广泛，除了军事领域外，也是近年来越来越受欢迎的一种艺术表演形式(如图16-2)。开动脑筋在无人机编 ... ...