无人机飞行课程 的“创”与“新”

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无人机飞行课程 的“创”与“新”

1 何玲燕 2 许江善

1 荣成市第三十五中学区朱口完小 山东省 荣成市 264306 2 荣成市世纪小学 山东省荣成市 264306

一、背景与意义

(一) 时代科技创新的需要。

世界各国的综合实力越来越体现 在科技和教育水平的不断发展,取决于国民科技文化素质的迅速提高。青少年是祖国建设事业的接班人,因此,加强科技普及教育,提高全民族,尤其是青少年的科技素质,已成为持续增强国家创造能力和竞争能力的基础性工程。无人机课程旨在培养学生的创新精神和创新能力,提高学生的科技素养,增进学生热爱科学技术的感情。

(二)学生成长的需要。

开展“无人机”校本课程可以培养学生的观察力、思考力、动手操作能力,从而不断促进学生形成技术素养、科学素养,乃至科技创新的素养。

(三)学校科技特色发展的需要。

在基础教育改革的背景下,开发实现普及教育,使学生学到许多科学知识,养成善于动脑,实现学生个性化、创新意识和实践能力的发展。无人机即空中机器人,集成了当今许多先进的航空航天技术与人工智能技术。我们已经进入无人机时代。遗憾的是由于各种因素的影响,目前我们国家尚未全面开展中小学无人机科普教育。

二、创新点

很多人都怀疑是不是全国其他队的水平太低?是不是举办单位的组织水平太低?成绩的背后是不是有水分的?其实我们世纪小学航模社团之所以取得这么高的成绩,确实有秘籍,这个秘籍就是——“创”和“新”。

我校自主开发《无人机校本课程》,对全体学生进行无人机课程训练。我们还成立无人机精准飞行社团,社团自组建开始,就以创“世纪小学航模品牌”为目标,从无到有、从小到大、从粗到精,最终走出辉煌。

创”三段式教学模式

我们独创三段式教学模式,分三阶段对学生无人机飞行进行循序渐进的教学。

第一阶段:以理论课程为主,教师实际展示无人机飞行技巧,通过线上线下教学对学生进行无人机来源及发展史讲解、无人机的组成与分类讲解、无人机的来源和功能讲解、无人机的实际用途以及优势讲解,让学生初步了解无人机,操控无人机,培养学生对科学技术兴趣。

第二阶段:模拟飞行及简单实操。进行飞行上升下降训练、飞行悬停及自旋训练、飞行前进方向训练、飞行水平轨道训练、实际操作无人机基本飞行控制。通过模拟和实操训练使学生学会看简单的立体图和平面图,了解无人机整体构造。认识飞机的各部分结构。

第三阶段:单飞以及强化训练。首先由教师制定飞行计划,小组完成飞行;接着由教师收集飞行问题,着重加强训练;然后制定考核方式,进行课程期末考核;最后通过所有考核并且完整学习所有课程的学员由教师组织完成一场校内无人机飞行表演。

在课程学习过程中注重过程性评价和结果评价。设置过程性评价量表,当完成最后阶段训练后评比颁发“小小飞行员”以及“优秀飞手”证书,优秀选手参加国家级大赛。

创”优质训练场地

学校开始提供给航模社团的场地设施简陋,地面是瓷砖,十分坚硬,学生训练时飞机经常摔在地上,造成飞机的损坏。我们经过仔细观察和思考,研究训练室的防护措施。通过反复实验我们发现两厘米厚的软PV对飞机碰撞有一定的防护作用,而且具有价钱低、学生踏在上面弹性适中,坐在上面舒适,节省一排凳子,既解决了缓冲飞机碰撞,保护飞机的作用,还给学生提供了舒适的休息场地,可谓一举两得。在大家的努力下我们创新一个安全又高效的训练室,为航模训练提供了最基础的环境保障。现在荣成市几乎所有的航模训练室都铺上这种软体材料,不仅安全,还节约了教育经费数万元。

创”飞机维护方法

为了保障训练能够顺利进行,我们成立“许江善工作室无人机维修小队”。队员皆是从高年级无人机爱好者中挑选的“能工巧匠”,由许江善老师亲自挂帅,通过拆卸无人机,“小队”的孩子们了解了无人机结构,学会电路维修,还学会给无人机电池充电,并且自发买了电表、电洛铁、焊锡等工具利用休息时间为学校的无人机进行维修保养。

学生管理术

为了保障学生训练的安全,也为了保障训练的效果,我们重新制订了社团活动的规则,对学生训练注意问题及训练过程都有明确的要求。保证每一个学生不能离开老师的视线,同时进行分队管理,每小队设置一个小队长,协助带队老师对队员进行管理,小队间采取积分制评价方式激励大家积极参与训练。训练过程中采取“循序渐进,劳逸结合”的训练方式,三步式训练方式的同时,学生训练累了,就带着学生一起到操场做游戏,通过游戏给学生培养纪律意识,进行安全方面和学习方面的教育。

4.创家校沟通之合力

世纪小学航模社团成立后,为了方便和家长进行交流和沟通,经过校长的支持,我们建立航模社团家长微信群。在这里我经常与学生家长一起学习,一起查找学生出现的问题,排除家长的疑虑。

(二)“新”:

创新的本质是突破,即突破旧的思维定势,旧的常规戒律。创新活动的核心是“新”。让学生学会一个新方法,解决一件事,像钥匙,马上能用,学生有成功的喜悦,对学生的成长和发展有促进作用。因此,我把训练的方法放在第一,航模知识放在第二。

组织“新”颖

航模训练室是一个不安全的地方,飞机随时有可能失控,可能碰到学生,训练时需要科学组织,合理安排,有限时间发挥最大效益。我们这样安排的:①老师始终在训练室,始终监督学生训练,发现问题及时解决,进行技术指导,督导学生安全操作。②训练时我们采用停人不停机的方法,计算好每一个人的注意力持续最佳时间,一个场地我会安排三—四个学生同时训练,每一个动作反复多次训练,接着一起轮转下一个动作,老师反复纠正,保证技术质量。③针对学生的差异,个别辅导,特殊陪训等方法,保证每一个学生都会感觉到自己一天一天在进步。

组织训练方面我们研究的是“精准”组织,保证训练的流畅。

技术“新”颖

在训练时我们看到所有学生通过障碍时都出问题,我们在训练室研究、琢磨,反复试飞,找感觉、找方法直到问题解决。我们独创了“三步阶梯渐进训练法”即,小场地多人训练分步训练:

通过以上三步训练法进行技术训练, 过程中我们研究在“量”的变化,如何提高最大的量。

三、成效与启示

近年来,许江善工作室在“无人机”飞行方面取得了巨大的成就:2019年全国无人机大赛我校代表队取得冠军。团队骨干教师许江善老师利用在斥山定岗仅仅半年就把一支全市没有名声的学校航模队,带进了全国冠军的行列,其中还有一名学生破了全国纪录!在团队的共同的努力下2019年世纪小学获得“国家航空培训学校”的荣誉称号。

疫情期间通过线上教学,线下培训的基础上,通过作品展示,反馈学生的作业,老师把学生优秀的作品积极推广,学生的智慧调动起来。五人次完成各式动手折叠纸飞机,一人次在教育局网站推广。四人动手网上教你“玩转四轴飞机”,一人在教育局网站平台推广,一人次推广到山东省强国平台。三人在网上展示自己的发明,一人次在教育局网站推广,并推荐到钟南山创新教育基金会。

通过多年的无人机飞行探索,我们深刻的认识到无人机课程开发要以“激发与满足小孩的好奇心”为培养目标,培养孩子们的发明创造能力。我们许江善工作室全体成员将上下一心、砥砺前行,通过我们的努力使学生从小能接触与学习无人机知识,激发小孩的创新精神与探索欲望,让孩子从小就“爱学习、爱动手、爱探索、爱科学技术”,充分满足小孩的好奇心,为祖国培养更多的青少年科技人才。

四、参与成员

许江善 岳昌琪 张颖 王艳娜 高华平 唐永芳 闫华蓉

何玲燕