北斗走天下

北斗走天下

作者：安徽省马鞍山市钟村小学

来源：《中国科技教育》2019年第09期

2018年是北斗发展史上极不平凡的一年，一是高强密度组网形成全球服务能力，二是高可靠运行确保稳定服务，三是高标准打造国际合作新亮点，四是高精度特色带动应用新突破。未来，北斗将以更强的功能、更优的性能服务全球，造福人类。

马鞍山市钟村小学科技氛围浓厚，早在2016年就积极参加了“北斗领航梦想”科技实践活动。如今，学校再次将北斗科技引入校园，成立北斗科技社团，开展“北斗走天下”系列科技实践活动，让北斗科技植入每个学生的心中。

活动目的

“北斗走天下”系列科技实践活动主要有两大目的：通过创客教育向青少年展示中国空间科学与信息技术（特别是北斗卫星导航系统及其应用）创新的最新进展和取得的成就，培养学生

的科学兴趣及科技创新能力;真正让北斗科技走进校园，从而实现更大规模的北斗科普知识普及，激发学生的爱国热情。

活动过程

全校师生都参与到北斗科普小课堂、北斗科普知识竞赛、“我身边的北斗”科学调查等科学普及活动中来。由于学校只有1台北斗接收机、2台北斗观察哨多模接收机和1台北斗气象观测接收机，所以只能3—6年级北斗社团的学生参加“北斗走天下”和“我的北斗梦”科技探究活动。

北斗科普小课堂及北斗科普知识讲座

此活动环节是为了让学生普遍了解北斗卫星导航系统基本原理及应用情况，培养学生的团队配合和创新精神。

科普小课堂每周开设1节课，并開发了配套的校本教材。通过教授“感知温湿度”“北斗小小测速仪”“感知超声波”等课程，组织学生观看《北斗离我们并不要遥远》等科普视频，指导学生学习活动指导手册中的科技创新小技法等知识，以及进行北斗科普知识竞赛活动，促使学生深入了解卫星导航定位在国民经济、社会发展中的重要作用，掌握卫星导航定位系统及其应用等科学知识。

本环节活动实现了基于动手实践、团队配合、互动体验、创新思维锻炼为一体的现代科技课程，满足了广大学生科技类课程的创新需要。

“我身边的北斗”科学调查

人类生产和生活离不开时间和空间两大信息要素。卫星导航与位置服务技术与地理信息、物联网、大数据、移动通信等多种技术融合集成，能提供更丰富的综合性服务。“我身边的北斗”科学调查活动为期2周，采用了资料研究法、访谈调查法2种方式，加速普及北斗相关知识。

首先，学生在辅导教师的带领下，查阅书籍、报刊和网络资源，收集各种与调查内容相关的信息，然后对收集的信息进行筛选分类，找到与身边北斗的应用相关的内容进行整合与分析，从而得出结论，填写调查表格。其次，学生按照事先制作好的调查表，向周围的同学、邻居等进行访谈并记录回答，提取其中的有用信息完成调查表。学生从身边的手机有哪些北斗应用程序，北斗卫星导航应用在哪些方面，影响北斗导航普及的主要因素等方面，列举北斗在生活中的应用实例。最后，学生在教师的带领下，分析调查信息，撰写调查报告。

通过活动，学生共完成了200多份调查表，体验到了北斗科技的奇妙。

北斗主题征文比赛

北斗社团的100余名学生在科技辅导员吴信志老师的指导下，积极踊跃参加北斗主题征文活动。学生的文章题材丰富、内容涉及面广，包括北斗系统介绍、北斗发展历程、北斗科普报告感想等。征文活动开展得扎实、有序、高效。学生在搜集写作素材时对北斗有了更深入的了解;在创作文章的过程中对北斗的实际应用领域有了更全面的认识;在征文上传时接触到北斗科普网，打开了学习北斗的知识宝库，并深深地被“北斗人”无私奉献的精神所感动。

北斗+人工智能创意搭建比赛

本比赛通过让学生结合给定的电子模块进行创意北斗应用场景搭建，培养学生的空间想象能力及创新能力。

材料包提供了电子和结构部分的基础材料。北斗社团的学生在辅导员教师和组装视频的双重指导下，自己动手将接收机模块组装成功。随后，学生将学校现有的3D绘画、3D打印、乐高机器人、创客魔方及学生的科技创新发明与北斗应用结合起来，进行创意设计，搭建了“北斗智能气象站”“北斗智能停车场”“北斗动物跟踪仪”等作品。完成作品搭建后，学生通过互联网平台上传作品照片并分享实验数据。

“北斗走天下”卫星观测

本活动环节旨在让学生利用配发的北斗接收设备，观测北斗卫星在钟村小学上空中的位置和信号强度，并通过互联网工具绘制卫星星图，探究北斗卫星的奥秘，锻炼学生的设计、探究、分析、实验、总结分析、结论分享的科学探究全过程，培养他们的科学精神。

活动分6步进行：组装北斗卫星观测装置;设置遮挡物体，观测卫星信号;记录北斗卫星的参数;记录观测地点的信息;将多次观测记录录入互联网平台，绘制卫星星图，与全国参加活动的学生分享实践成果;总结实验过程并提出创新想法。

首先，学生以校园最空旷的足球场作为观测点1，利用北斗观测接收机接收信号。同一时间找到8颗以上卫星，记录日期、时间、经纬度，以及卫星的编号、有效仰角、方位角、载噪比（信号）等数据，并在卫星星座图上画出来。然后，根据接收到的卫星编号找到1颗IGSO 卫星和1颗MEO卫星进行观测，在同一位置，每隔10分钟观察记录下这2颗卫星的经纬度、日期、时间、方位角、仰角及信号强度，并在卫星星座图上绘制运动轨迹。最后，学生在辅导教师的指导下，绘制校园地图，标注观测点，了解钟村小学校园上空北斗卫星的分布，分析GEO、IGSO、MEO卫星的运行轨迹。

各小组观测卫星的方法各不相同。有的利用每天同一时间点进行持续半年的观察，了解校园上空北斗卫星在半年时间内的运行轨迹;有的每隔半小时观测1次，摸索1天中10多个时间

段里的卫星运行轨迹;有的在不同的障碍物下进行观测，如将接收器放置在乒乓球桌下、花坛里、教学楼走廊上等，探究环境对卫星导航定位信息的影响。“北斗走天下”卫星观测活动结束后，学生掌握了分析观测数据、科学记录描述等方法，并了解了仰角、方位角、GEO、IGSO、MEO等概念。

“我的北斗梦”科幻画比赛

北斗系统服务广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域，学生运用文字语言或图画等方式表达出对人类未来社会生活、科学技术的梦想，并向身边的同学、教师、家长等普及航天北斗的知识。

北斗科幻画比赛以“卫星导航的未来智慧生活场景”为主题，绘画风格及使用材料不限，作品形式多样化，体现出学生对未来科学发展的创想和展望。学生积极响应，展开丰富的联想，让心中的梦想跃然纸上。比赛共收到学生作品40余件，作品内容精彩纷呈，有的以北斗与创新能源为主题，有的以北斗与环保为主题……一幅幅北斗科幻画展现了一个个充满想象的世界，开启了学生心中美好的愿景。优秀作品还在校园内集中展示，供学生、家长欣赏。

活动评价

过程评价每次活动，学生都要有完整、规范、真实的活动记录，教师对每项活动依据评价细则打分、评奖、表彰。

成果评价设计多种形式的成果展示，制作展板，如“北斗走天下”研究报告、“我身边的北斗”调查报告、科幻画作品、研究活动日记、北斗创意设计等。

教师评价教师根据每次参与活动的学生人数、记录、结果等进行评价，并开展优秀班级评选及经验交流会。

学生评价评价原则操作简单、激励性强，客观反映学生参与活动的积极性和获得的成果，重视学生各方面能力的提高。设立大众评审团，让学生对学校5个北斗科技小组参与活动情况及取得的成绩进行投票，评选出最佳北斗小组，学校给予表彰。

结语

北斗卫星导航系统是我国航天事业发展的重要成果之一，是我国自行研制的全球卫星导航系统，是着眼于国家安全和经济社会发展需要自主建设、独立运行的卫星导航系统。学校引领学生通过“北斗走天下”科技实践系列活动，体验、感悟和收获，创新、创造和成长。

（本实践活动指导教师：胡娣、杨彦）