第二課無人機(jī)線上虛擬仿真表演設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年初中信息科技西交大版2024七年級(jí)下冊(cè)-西交大版2024課程基本信息1.課程名稱：無人機(jī)線上虛擬仿真表演設(shè)計(jì)教學(xué)

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：2025-2026學(xué)年七年級(jí)（1）班

3.授課時(shí)間：2025年4月15日星期三上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等核心素養(yǎng)。通過無人機(jī)線上虛擬仿真表演設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠理解信息技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，提升問題解決能力；同時(shí)，通過編程和設(shè)計(jì)過程，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，增強(qiáng)數(shù)字化學(xué)習(xí)習(xí)慣。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

-重點(diǎn)理解無人機(jī)線上虛擬仿真表演設(shè)計(jì)的基本原理。

-掌握無人機(jī)飛行路徑編程的基本步驟，包括起點(diǎn)設(shè)置、航線規(guī)劃、動(dòng)作指令編寫等。

-能夠根據(jù)表演需求設(shè)計(jì)無人機(jī)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)特定的飛行軌跡和效果。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

-難點(diǎn)一：無人機(jī)航線規(guī)劃與編程。學(xué)生需要理解坐標(biāo)系統(tǒng)，學(xué)會(huì)根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)設(shè)計(jì)飛行路徑，這對(duì)于空間想象能力和邏輯思維能力有較高要求。

-難點(diǎn)二：動(dòng)作指令的編寫。學(xué)生需要掌握基本的編程語言或平臺(tái)，能夠?qū)w行動(dòng)作轉(zhuǎn)化為指令代碼，這對(duì)于編程基礎(chǔ)和邏輯思維有挑戰(zhàn)性。

-難點(diǎn)三：調(diào)試與優(yōu)化。在實(shí)際操作中，無人機(jī)可能因各種因素?zé)o法按照預(yù)期飛行，學(xué)生需要學(xué)會(huì)調(diào)試程序，優(yōu)化飛行效果，這要求學(xué)生具備問題解決能力和耐心。

-舉例：在規(guī)劃無人機(jī)飛行路徑時(shí)，學(xué)生可能會(huì)遇到如何精確計(jì)算轉(zhuǎn)彎角度和飛行時(shí)間的問題，這是本節(jié)課的一個(gè)難點(diǎn)。教師可以通過實(shí)際操作演示和逐步引導(dǎo)，幫助學(xué)生逐步克服這一難點(diǎn)。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：用于講解無人機(jī)線上虛擬仿真表演設(shè)計(jì)的基本概念和原理，確保學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)。

2.實(shí)驗(yàn)法：通過實(shí)際操作無人機(jī)模擬器，讓學(xué)生親身體驗(yàn)編程和飛行控制，加深理解。

3.討論法：鼓勵(lì)學(xué)生在小組中討論飛行路徑設(shè)計(jì)和編程過程中的問題，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作和解決問題的能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體教學(xué)：利用PPT展示無人機(jī)線上虛擬仿真表演的案例，激發(fā)學(xué)生興趣。

2.無人機(jī)模擬軟件：通過模擬軟件讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行飛行路徑設(shè)計(jì)和調(diào)試，提高實(shí)踐能力。

3.實(shí)物演示：展示實(shí)際無人機(jī)飛行表演，讓學(xué)生直觀感受技術(shù)成果。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過播放無人機(jī)飛行表演的視頻片段，讓學(xué)生直觀感受無人機(jī)的魅力，激發(fā)他們對(duì)無人機(jī)線上虛擬仿真表演設(shè)計(jì)的興趣。

-回顧舊知：引導(dǎo)學(xué)生回顧之前學(xué)習(xí)過的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，如編程語言、坐標(biāo)系等，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.新課呈現(xiàn)（約25分鐘）

-講解新知：

a.無人機(jī)線上虛擬仿真表演設(shè)計(jì)的基本概念和原理；

b.無人機(jī)飛行路徑編程的基本步驟；

c.無人機(jī)動(dòng)作指令的編寫方法。

-舉例說明：

a.通過實(shí)例演示無人機(jī)在線上虛擬仿真環(huán)境中的飛行路徑規(guī)劃；

b.介紹無人機(jī)動(dòng)作指令的編寫方法和注意事項(xiàng)；

c.分析無人機(jī)飛行表演中常見的動(dòng)作和技巧。

-互動(dòng)探究：

a.引導(dǎo)學(xué)生討論無人機(jī)在線上虛擬仿真環(huán)境中的應(yīng)用場(chǎng)景；

b.分組讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的無人機(jī)飛行表演方案；

c.通過小組討論，共同解決設(shè)計(jì)過程中遇到的問題。

3.鞏固練習(xí)（約30分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：

a.讓學(xué)生分組利用無人機(jī)模擬軟件進(jìn)行飛行路徑設(shè)計(jì)和調(diào)試；

b.學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)無人機(jī)線上虛擬仿真表演方案；

c.學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行飛行表演，并記錄表演效果。

-教師指導(dǎo)：

a.教師巡視課堂，觀察學(xué)生操作過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題；

b.教師針對(duì)學(xué)生操作過程中遇到的問題進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)；

c.教師組織學(xué)生進(jìn)行交流，分享各自的設(shè)計(jì)方案和心得體會(huì)。

4.課堂小結(jié)（約5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)；

-學(xué)生分享自己在設(shè)計(jì)無人機(jī)線上虛擬仿真表演過程中的收獲和體會(huì)；

-教師提出課后作業(yè)，布置學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)。

5.課后作業(yè)

-學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)無人機(jī)線上虛擬仿真表演設(shè)計(jì)方案；

-學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案，利用無人機(jī)模擬軟件進(jìn)行飛行路徑設(shè)計(jì)和調(diào)試；

-學(xué)生撰寫一份關(guān)于無人機(jī)線上虛擬仿真表演設(shè)計(jì)的報(bào)告，包括設(shè)計(jì)思路、實(shí)現(xiàn)過程和心得體會(huì)。教師隨筆Xx教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-無人機(jī)技術(shù)發(fā)展歷史：介紹無人機(jī)技術(shù)的起源、發(fā)展歷程以及在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，如軍事、農(nóng)業(yè)、攝影等。

-無人機(jī)編程語言：介紹常見的無人機(jī)編程語言，如Python、C++等，以及它們?cè)跓o人機(jī)編程中的應(yīng)用。

-無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)：講解無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的組成、工作原理以及常見故障排查方法。

-無人機(jī)仿真軟件：介紹市面上流行的無人機(jī)仿真軟件，如DroneSim、Gazebo等，以及它們?cè)跓o人機(jī)設(shè)計(jì)和測(cè)試中的作用。

-無人機(jī)在線社區(qū)：介紹一些無人機(jī)愛好者社區(qū)，如DJI論壇、航拍天地等，讓學(xué)生了解行業(yè)動(dòng)態(tài)，拓寬視野。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注無人機(jī)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，了解無人機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

-建議學(xué)生自學(xué)無人機(jī)編程語言，如Python，并嘗試編寫簡單的無人機(jī)控制程序。

-組織學(xué)生參觀無人機(jī)展覽或企業(yè)，了解無人機(jī)生產(chǎn)過程和實(shí)際應(yīng)用。

-建議學(xué)生參加無人機(jī)編程比賽或設(shè)計(jì)大賽，提升自己的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注無人機(jī)法律法規(guī)，了解無人機(jī)飛行的相關(guān)規(guī)定和注意事項(xiàng)。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與無人機(jī)公益活動(dòng)，如無人機(jī)航拍救援、農(nóng)業(yè)噴灑等，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感。

-建議學(xué)生加入無人機(jī)俱樂部或興趣小組，與其他愛好者交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。

-組織學(xué)生進(jìn)行無人機(jī)飛行表演或航拍活動(dòng)，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

-建議學(xué)生閱讀相關(guān)書籍和資料，如《無人機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》、《無人機(jī)編程實(shí)戰(zhàn)》等，深入了解無人機(jī)技術(shù)。

-鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注無人機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，為將來從事無人機(jī)相關(guān)領(lǐng)域的工作做好準(zhǔn)備。教師隨筆板書設(shè)計(jì)①無人機(jī)線上虛擬仿真表演設(shè)計(jì)

-無人機(jī)概念

-虛擬仿真技術(shù)

-表演設(shè)計(jì)目標(biāo)

②飛行路徑編程

-坐標(biāo)系基礎(chǔ)

-路徑規(guī)劃方法

-動(dòng)作指令編寫

③編程與控制

-編程語言簡介

-控制指令類型

-調(diào)試與優(yōu)化技巧

④實(shí)施步驟

-設(shè)計(jì)方案制定

-軟件平臺(tái)選擇

-編程與測(cè)試

-表演效果評(píng)估

⑤課堂小結(jié)

-核心知識(shí)點(diǎn)回顧

-學(xué)生作品展示

-教學(xué)難點(diǎn)解答典型例題講解1.例題：設(shè)計(jì)一個(gè)無人機(jī)飛行路徑，從點(diǎn)A(10,10)出發(fā)，沿東南方向飛行50米到達(dá)點(diǎn)B，然后轉(zhuǎn)向正東方向飛行40米到達(dá)點(diǎn)C。

解答：首先，確定點(diǎn)A的坐標(biāo)為(10,10)。從點(diǎn)A出發(fā)，沿東南方向飛行50米，可以計(jì)算出點(diǎn)B的坐標(biāo)。由于東南方向是45度角，所以水平方向和垂直方向的飛行距離相等，各為50米的一半，即25米。因此，點(diǎn)B的坐標(biāo)為(10+25,10-25)=(35,-15)。接下來，從點(diǎn)B沿正東方向飛行40米，點(diǎn)C的坐標(biāo)為(35+40,-15)=(75,-15)。

2.例題：編寫一段代碼，使無人機(jī)從點(diǎn)(0,0)出發(fā)，先向東飛行100米，然后向北飛行100米，最后返回起點(diǎn)。

解答：使用Python編寫代碼如下：

```python

deffly_drone():

#向東飛行100米

print("Flyeast100meters")

#向北飛行100米

print("Flynorth100meters")

#返回起點(diǎn)

print("Flywest100meters")

print("Flysouth100meters")

fly_drone()

```

3.例題：無人機(jī)需要從點(diǎn)A(5,5)出發(fā)，先向北飛行50米到達(dá)點(diǎn)B，然后向東飛行60米到達(dá)點(diǎn)C，最后向南飛行40米回到起點(diǎn)A。

解答：點(diǎn)B的坐標(biāo)為(5,5+50)=(5,55)，點(diǎn)C的坐標(biāo)為(5+60,55)=(65,55)。然后，無人機(jī)需要向南飛行回到起點(diǎn)，即飛行距離為55米。

4.例題：無人機(jī)從點(diǎn)(0,0)出發(fā)，先向東北方向飛行70米，然后向西北方向飛行80米，求無人機(jī)最終位置坐標(biāo)。

解答：東北方向和西北方向都是45度角，因此無人機(jī)在水平和垂直方向上的飛行距離相等。向東北方向飛行70米，則水平方向和垂直方向各飛行35米。因此，最終位置坐標(biāo)為(35,35)。向西北方向飛行80米，水平方向和垂直方向各飛行40米，但由于是向西北方向，所以最終坐標(biāo)為(35-40,35+40)=(-5,75)。

5.例題：無人機(jī)從點(diǎn)A(10,10)出發(fā)，先向西飛行30米到達(dá)點(diǎn)B，然后向南飛行40米到達(dá)點(diǎn)C，求點(diǎn)B和點(diǎn)C的坐標(biāo)。

解答：點(diǎn)B的坐標(biāo)為(10-30,10)=(-20,10)。點(diǎn)C的坐標(biāo)為(-20,10-40)=(-20,-30)。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.完成以下無人機(jī)飛行路徑設(shè)計(jì)：

-從點(diǎn)(0,0)出發(fā)，向北飛行100米到達(dá)點(diǎn)A。

-從點(diǎn)A向東飛行150米到達(dá)點(diǎn)B。

-從點(diǎn)B向南飛行100米到達(dá)點(diǎn)C。

-從點(diǎn)C向西飛行150米回到起點(diǎn)(0,0)。

學(xué)生需要計(jì)算每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，并說明飛行路徑的編程步驟。

2.編寫一個(gè)簡單的無人機(jī)控制程序，實(shí)現(xiàn)以下功能：

-無人機(jī)從點(diǎn)(10,10)出發(fā)，先向東飛行50米，然后向北飛行50米，最后返回起點(diǎn)。

-在飛行過程中，無人機(jī)每到達(dá)一個(gè)新位置，程序應(yīng)輸出當(dāng)前位置的坐標(biāo)。

3.分析以下無人機(jī)飛行路徑代碼，指出其中可能存在的問題，并提出改進(jìn)建議：

```python

deffly_drone():

x,y=10,10

print("Startingat({},{})".format(x,y))

x+=50

y+=50

print("Flyingto({},{})".format(x,y))

x-=50

y-=50

print("Returningto({},{})".format(x,y))

fly_drone()

```

作業(yè)反饋：

1.對(duì)于飛行路徑設(shè)計(jì)作業(yè)，教師將檢查學(xué)生是否正確計(jì)算了坐標(biāo)，是否能夠根據(jù)坐標(biāo)編寫飛行指令，以及是否能夠解釋編程步驟。

2.對(duì)于無人機(jī)控制程序作業(yè)，教師將評(píng)估學(xué)生是否能夠正確實(shí)現(xiàn)功能，代碼的清晰度和正確性，以及是否能夠遵循良好的編程實(shí)踐。

3.對(duì)于代碼分析作業(yè)，教師將檢查學(xué)生是否能夠識(shí)別代碼中的問題，如變量未初始化、邏輯錯(cuò)誤等，并提供合理的改進(jìn)建議。

4.教師將及時(shí)批改作業(yè)，并在下一節(jié)課開始時(shí)進(jìn)行反饋，以便學(xué)生能夠及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)情況并作出調(diào)整。

5.對(duì)于作業(yè)中存在的問題，教師將提供個(gè)別輔導(dǎo)或小組討論的機(jī)會(huì)，幫助學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我覺得挺有意思的。咱們一起探索了無人機(jī)線上虛擬仿真表演設(shè)計(jì)，孩子們挺感興趣的。我觀察到，他們?cè)谠O(shè)計(jì)飛行路徑和編程時(shí)，雖然有時(shí)候會(huì)遇到一些困難，但總體上積極性很高，這讓我挺欣慰的。

在教學(xué)方法上，我嘗試了多種方式，比如通過視頻激發(fā)