電動滑翔飛機的奧秘：從圖紙到藍天——制作與飛行實踐教案一、活動名稱電動滑翔飛機的奧秘：從圖紙到藍天——制作與飛行實踐教案二、活動目標1.知識與技能：*使參與者了解電動滑翔飛機的基本構造、飛行原理（如伯努利原理、重心與平衡）及各部件（機翼、尾翼、機身、動力系統(tǒng)）的功能。*學習并掌握電動滑翔飛機的基本組裝流程、調(diào)試方法及安全飛行規(guī)則。*初步掌握電池、電機等動力組件的正確使用與維護常識。2.過程與方法：*通過親手制作與組裝，體驗從零件到整機的過程，培養(yǎng)動手實踐能力和細致耐心的工作態(tài)度。*在調(diào)試與飛行過程中，學習觀察現(xiàn)象、分析問題并嘗試解決問題，提升探究能力和應變能力。*促進小組合作與交流，學習與他人協(xié)作完成任務，分享經(jīng)驗與心得。3.情感態(tài)度與價值觀：*激發(fā)對航空模型的興趣，培養(yǎng)對科學探索的熱情和創(chuàng)新精神。*體驗從設計構思到實際實現(xiàn)的成就感，增強自信心。*培養(yǎng)安全意識、規(guī)則意識和環(huán)保意識（如妥善處理廢舊電池）。三、活動對象中學生（初中或高中）或具備一定動手能力的青少年群體，建議每組2-4人，總人數(shù)根據(jù)場地和指導教師數(shù)量調(diào)整。四、活動時長建議為2-3課時（每課時45-60分鐘），可根據(jù)實際情況分為“制作日”和“飛行日”兩個階段進行。五、活動準備（一）指導教師準備：1.教具與學具：*電動滑翔飛機成品模型1-2架（用于展示、飛行演示及問題分析）。*飛機分解模型或各部件樣品（展示結構）。*飛行原理示意圖（伯努利原理、重心、升力阻力等）。*詳細的制作步驟圖或PPT演示文稿。*電動滑翔飛機套材（按參與人數(shù)準備，包含機身、機翼、尾翼、電機、螺旋槳、電池、電調(diào)、舵機（若有）、遙控器（若有）、膠水、連接件、起落架等）。（具體材料清單見附件一）*公共工具：剪刀、美工刀（刀片需固定或由教師統(tǒng)一管理）、尺子、鉛筆、砂紙、尖嘴鉗、熱熔膠槍（教師操作或在指導下使用）等。*備用零件：額外的螺旋槳、膠水、小螺絲、電池等。2.場地：*室內(nèi)制作區(qū)：寬敞的教室或活動室，配備桌椅，桌面最好鋪設硬紙板或塑料板保護。*室外飛行區(qū)：開闊、平坦、無遮擋（遠離建筑物、高壓線、人群密集區(qū)）的場地，如操場、空曠廣場。風速建議小于3級。3.其他：*急救箱（以防小的劃傷）。*垃圾桶（保持環(huán)境整潔）。*相機或攝像機（記錄活動過程）。*安全警示標識（如“小心地滑”、“請勿追逐”等）。*防護用品（如教師用手套、護目鏡）。（二）學生準備（提前通知）：1.筆記本、筆（記錄要點和心得）。2.若有條件，可自帶一套小型常用工具（如小剪刀、尺子），但需提前告知并經(jīng)教師檢查許可。3.保持積極的學習態(tài)度和合作精神。六、活動流程第一階段：奇妙的飛行之旅：導入與原理初探（約30-40分鐘）1.情境導入，激發(fā)興趣（10分鐘）：*教師展示成品電動滑翔飛機，進行簡短的飛行表演（若場地允許）或播放精彩的航模飛行視頻。*提問引導：“飛機為什么能飛上天？”“它和我們平時玩的紙飛機有什么不同？”“電動滑翔機的動力來自哪里？”*簡要介紹航空模型的歷史與發(fā)展，以及電動滑翔飛機的特點和優(yōu)勢。2.飛行原理淺釋（15分鐘）：*結合圖示或簡易實驗（如用紙條演示伯努利原理），通俗易懂地講解飛機飛行的基本原理：升力（機翼形狀、迎角）、重力、推力（電機螺旋槳）、阻力。*重點介紹電動滑翔飛機的組成部分及其作用：機身（承載）、機翼（產(chǎn)生升力）、尾翼（穩(wěn)定、控制方向）、動力系統(tǒng)（提供推力）。*強調(diào)重心位置對飛行穩(wěn)定性的重要性。3.制作任務與安全須知（15分鐘）：*展示本次活動要制作的飛機模型套材，明確制作目標和大致步驟。*重點強調(diào)安全規(guī)范：*工具使用安全：美工刀、剪刀等尖銳工具的正確握法和使用方法，嚴禁揮舞打鬧，不用時放在安全位置。*電池使用安全：正確連接正負極，防止短路，避免電池過度放電，不隨意拆卸電池。*膠水使用安全：選擇合適的膠水，避免接觸皮膚和誤食，保持通風。*場地安全：制作區(qū)保持整潔，通道暢通。飛行時聽從指揮，在指定區(qū)域活動。*分發(fā)制作材料與工具（部分公共工具可分組領用）。第二階段：巧手匠心：電動滑翔飛機的誕生——制作與組裝（約____分鐘，可分兩次課進行）1.分組與分工（5分鐘）：*學生自愿或教師協(xié)助分組，每組推選一名組長負責協(xié)調(diào)。*明確組內(nèi)成員分工，如誰負責機身打磨、誰負責機翼組裝、誰負責動力系統(tǒng)連接等，鼓勵協(xié)作互助。2.分步制作與組裝指導（教師巡回指導，重點關注難點和安全）：*步驟一：機身整理與打磨（15-20分鐘）*取出機身主體材料（如泡沫板、輕木等），根據(jù)圖紙要求，檢查各部件是否完整。*用砂紙輕輕打磨機身、機翼、尾翼的邊緣，去除毛刺和毛邊，使其光滑。注意保持部件原有形狀。*教師示范正確的打磨方法，提醒學生順著紋理打磨，避免用力過猛損壞部件。*步驟二：機翼、尾翼與機身的連接（20-30分鐘）*按照圖紙指示，在機身相應位置標記機翼、水平尾翼、垂直尾翼的安裝位置。*選擇合適的膠水（如泡沫膠、白乳膠、熱熔膠），均勻涂抹在連接部位。*小心對齊位置，將機翼、尾翼粘貼到機身相應位置，用重物輕輕壓住或用夾子固定（根據(jù)膠水特性決定是否需要），等待干燥。*教師強調(diào)連接的牢固性和對稱性，這直接影響飛行性能。提醒學生注意機翼安裝的角度（迎角）。*步驟三：動力系統(tǒng)安裝（25-30分鐘）*電機安裝：將電機固定座（若有）安裝在機身頭部或指定位置，再將電機牢固安裝在固定座上。確保電機軸與機身中軸線一致。*螺旋槳安裝：在教師指導下，將螺旋槳正確安裝到電機軸上，并確保緊固（注意螺旋槳旋轉方向）。*電池與電調(diào)連接：講解電池（通常為鋰電池）、電調(diào)（電子調(diào)速器）和電機之間的連接關系。指導學生按照正負極標識（或插頭匹配方式）正確連接線路。（此步驟教師需重點關注，防止接錯燒毀元件）*提醒學生在連接電池前，務必將遙控器油門置于最低位置（若已安裝好控制系統(tǒng)）。*步驟四：控制系統(tǒng)安裝（若涉及舵機和遙控器，此步驟較復雜，20-30分鐘）*指導學生將舵機安裝在機身相應位置，連接舵機搖臂與控制面（升降舵、方向舵）。*按照說明書連接舵機信號線到接收機，接收機與電調(diào)連接，電池為整個系統(tǒng)供電。*打開遙控器和接收機電源，進行舵機行程和中立點的初步調(diào)試。*（若模型為簡易無舵機設計，如手拋電動滑翔機，則此步驟簡化或省略）*步驟五：起落架安裝（若有，10分鐘）*根據(jù)圖紙將起落架安裝在機身底部合適位置，確保牢固且著陸時平穩(wěn)。*步驟六：總裝檢查與調(diào)試（15-20分鐘）*檢查所有連接部位是否牢固，膠水是否干透。*檢查螺旋槳旋轉是否順暢，有無偏心或阻礙。*檢查電池電量是否充足。*（有遙控器的模型）打開遙控器和飛機電源，測試電機油門大小控制是否正常，舵機動作是否與遙控器操作一致且順暢。*重點檢查重心位置：按照說明書指示，通過移動電池位置或添加配重，調(diào)整飛機的重心至推薦位置。這是保證飛機能平穩(wěn)飛行的關鍵。3.問題與解答（貫穿整個制作過程）：*教師巡視各組，及時發(fā)現(xiàn)并幫助學生解決制作中遇到的問題，鼓勵學生主動思考和嘗試解決問題。*對共性問題，可集中講解。第三階段：飛向藍天：調(diào)試、飛行與探索（約60-90分鐘，需在室外進行）1.飛行前準備與檢查（15分鐘）：*教師帶領學生到達預定飛行場地，劃分起飛區(qū)、降落區(qū)和觀眾區(qū)。*再次強調(diào)飛行安全規(guī)則：聽從指揮，不得在人群中飛行，飛機失控時立即切斷動力，注意觀察周圍環(huán)境（特別是風向）。*學生分組，每組選派1-2名代表先進行試飛（或由教師先進行示范飛行和調(diào)試）。*各組對自己的飛機進行最后檢查：電池電量、螺旋槳緊固、重心、各部件連接。2.教師示范飛行與技巧講解（15分鐘）：*教師操作調(diào)試好的飛機進行示范飛行。*講解起飛技巧（手拋起飛的姿勢、力度、方向；滑跑起飛的注意事項）、平飛控制、轉彎、升降、降落要領。*講解如何根據(jù)飛行姿態(tài)判斷飛機存在的問題（如抬頭、低頭、側傾）及簡單的調(diào)整方法（微調(diào)舵面、調(diào)整重心等）。3.學生分組試飛與調(diào)整（40-60分鐘）：*在教師指導和監(jiān)督下，學生輪流進行飛行體驗。*鼓勵同組成員互相觀察、討論，共同分析飛行中出現(xiàn)的問題，并嘗試進行調(diào)整。*教師針對每架飛機的飛行情況進行個性化指導，幫助學生解決飛行中遇到的困難（如動力不足、穩(wěn)定性差、操控不當?shù)龋?提醒學生記錄飛行數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象（如飛行時長、飛行姿態(tài)、出現(xiàn)的問題及解決方案）。*對于飛行成功的小組給予肯定，對于遇到困難的小組給予鼓勵和技術支持。4.飛行體驗與交流（持續(xù)進行）：*確保每位學生都有機會參與飛行或近距離觀察學習。*鼓勵學生分享飛行心得和技巧。第四階段：分享與收獲：總結、反思與展望（約30分鐘，可返回室內(nèi)）1.成果展示與經(jīng)驗分享（15分鐘）：*各小組展示自己的飛機，分享制作過程中的趣事、遇到的困難以及如何解決的。*交流飛行體驗和心得體會，討論哪些因素影響了飛機的飛行性能。2.問題討論與知識梳理（10分鐘）：*教師引導學生回顧本次活動所學知識和技能。*共同探討活動中發(fā)現(xiàn)的問題，深化對飛行原理的理解。*例如：“如果想讓飛機飛得更久，可以從哪些方面改進？”“如何讓飛機飛得更平穩(wěn)？”3.活動總結與拓展展望（5分鐘）：*教師對本次活動進行總結，肯定學生的積極參與和取得的成果。*鼓勵學生將所學知識應用于更廣泛的科學探究中，例如嘗試設計不同形狀的機翼、改裝動力系統(tǒng)、研究空氣動力學等。*介紹更多航空模型的類型和相關競賽活動，激發(fā)學生持續(xù)探索的興趣。*強調(diào)活動結束后整理場地、回收廢棄物（特別是電池）的環(huán)保意識。4.作品展示與存放（可選）：*優(yōu)秀作品可在教室或?qū)W?？萍冀沁M行短期展示。*學生將自己的飛機和工具帶回家妥善保管。七、安全注意事項（貫穿活動始終，需反復強調(diào)）1.工具安全：嚴格按照教師指導使用美工刀、剪刀等工具，禁止嬉戲打鬧。美工刀建議使用圓頭或可鎖定刀片的型號。2.電池安全：鋰電池是核心危險源。嚴禁正負極短路；嚴禁過度充電和過度放電；嚴禁擠壓、穿刺、焚燒電池；若電池鼓包、漏液應立即停止使用并妥善處理。充電時需有人看管。3.電機與螺旋槳安全：電機旋轉時，螺旋槳具有危險性。連接電池前確保螺旋槳附近無人手或異物；調(diào)試電機時，保持身體遠離旋轉的螺旋槳；飛行中若發(fā)生碰撞或異常，立即關閉電源。4.場地安全：制作區(qū)保持整潔，通道暢通。飛行區(qū)必須開闊無遮擋，遠離人群、電線、易燃物。嚴禁在惡劣天氣（大風、雷雨、沙塵）下飛行。5.操作安全：飛行時必須聽從教師統(tǒng)一指揮，不得擅自操作。初學者必須在教師指導下進行飛行。6.個人防護：建議教師操作熱熔膠槍等工具時佩戴手套。學生若皮膚接觸到膠水應立即用清水沖洗。八、活動延伸與拓展1.飛機性能優(yōu)化：鼓勵學生嘗試對飛機進行改進，如調(diào)整機翼角度、更換不同形狀或尺寸的螺旋槳、改變尾翼面積、優(yōu)化重心位置等，觀察對飛行性能的影響。2.飛行競賽：組織趣味飛行競賽，如滯空時間賽、直線距離賽、精準著陸賽等，激發(fā)學生的競技精神和創(chuàng)新欲望。3.深入學習航空知識：推薦相關書籍、紀錄片或網(wǎng)站，引導學生深入學習空氣動力學、航空工程等知識。4.創(chuàng)意設計：鼓勵學生設計并制作具有個性化外觀或特殊功能的電動滑翔飛機。5.環(huán)保議題探討：討論電動動力相比傳統(tǒng)燃油動力的環(huán)保優(yōu)勢，以及廢舊航模材料和電池的回收處理問題。九、活動評估1.過程性評估：觀察學生在制作過程中的參與度、動手能力、解決問題的能力、小組合作表現(xiàn)、安全規(guī)則遵守情況。2.成果性評估：檢查學生制作的飛機是否完整、牢固，能否成功飛行。3.反思性評估：通過學生的活動報告、心得體會、小組分享等，評估學生對知識技能的掌握程度和情感態(tài)度的轉變。4.鼓勵為主：評估應以鼓勵和肯定為主，關注學生的點滴進步和獨特創(chuàng)意。教師備注*本教案為通用框架，教師可根據(jù)學生的年齡、動手能力、學?，F(xiàn)有條件及活動時長靈活調(diào)整內(nèi)容和難度。*對于younger或動手能力較弱的學生，可選擇結構更簡單的套材，或在制作環(huán)節(jié)提供更多預制部件。*活動中應特別關注學生的個體差異，對動手能力稍弱的學生給予更多指導和鼓勵。*安全是首要原則，任何時候都不能掉以輕心。*鼓勵創(chuàng)新，允許學生在規(guī)范內(nèi)進行個性化嘗試。---附件一：電動滑翔飛機制作材料與工具建議清單（參考）*機身主體材料：輕木片/條、EPS/EPP泡