北斗走天下

安徽省馬鞍山市鐘村小學

2018年是北斗發展史上極不平凡的一年，一是高強密度組網形成全球服務能力，二是高可靠運行確保穩定服務，三是高標準打造國際合作新亮點，四是高精度特色帶動應用新突破。未來，北斗將以更強的功能、更優的性能服務全球，造福人類。

馬鞍山市鐘村小學科技氛圍濃厚，早在2016年就積極參加了“北斗領航夢想”科技實踐活動。如今，學校再次將北斗科技引入校園，成立北斗科技社團，開展“北斗走天下”系列科技實踐活動，讓北斗科技植入每個學生的心中。

活動目的

“北斗走天下”系列科技實踐活動主要有兩大目的：通過創客教育向青少年展示中國空間科學與信息技術（特別是北斗衛星導航系統及其應用）創新的最新進展和取得的成就，培養學生的科學興趣及科技創新能力;真正讓北斗科技走進校園，從而實現更大規模的北斗科普知識普及，激發學生的愛國熱情。

活動過程

全校師生都參與到北斗科普小課堂、北斗科普知識競賽、“我身邊的北斗”科學調查等科學普及活動中來。由于學校只有1臺北斗接收機、2臺北斗觀察哨多模接收機和1臺北斗氣象觀測接收機，所以只能3—6年級北斗社團的學生參加“北斗走天下”和“我的北斗夢”科技探究活動。

北斗科普小課堂及北斗科普知識講座

此活動環節是為了讓學生普遍了解北斗衛星導航系統基本原理及應用情況，培養學生的團隊配合和創新精神。

科普小課堂每周開設1節課，并開發了配套的校本教材。通過教授“感知溫濕度”“北斗小小測速儀”“感知超聲波”等課程，組織學生觀看《北斗離我們并不要遙遠》等科普視頻，指導學生學習活動指導手冊中的科技創新小技法等知識，以及進行北斗科普知識競賽活動，促使學生深入了解衛星導航定位在國民經濟、社會發展中的重要作用，掌握衛星導航定位系統及其應用等科學知識。

本環節活動實現了基于動手實踐、團隊配合、互動體驗、創新思維鍛煉為一體的現代科技課程，滿足了廣大學生科技類課程的創新需要。

“我身邊的北斗”科學調查

人類生產和生活離不開時間和空間兩大信息要素。衛星導航與位置服務技術與地理信息、物聯網、大數據、移動通信等多種技術融合集成，能提供更豐富的綜合性服務。“我身邊的北斗”科學調查活動為期2周，采用了資料研究法、訪談調查法2種方式，加速普及北斗相關知識。

首先，學生在輔導教師的帶領下，查閱書籍、報刊和網絡資源，收集各種與調查內容相關的信息，然后對收集的信息進行篩選分類，找到與身邊北斗的應用相關的內容進行整合與分析，從而得出結論，填寫調查表格。其次，學生按照事先制作好的調查表，向周圍的同學、鄰居等進行訪談并記錄回答，提取其中的有用信息完成調查表。學生從身邊的手機有哪些北斗應用程序，北斗衛星導航應用在哪些方面，影響北斗導航普及的主要因素等方面，列舉北斗在生活中的應用實例。最后，學生在教師的帶領下，分析調查信息，撰寫調查報告。

通過活動，學生共完成了200多份調查表，體驗到了北斗科技的奇妙。

北斗主題征文比賽

北斗社團的100余名學生在科技輔導員吳信志老師的指導下，積極踴躍參加北斗主題征文活動。學生的文章題材豐富、內容涉及面廣，包括北斗系統介紹、北斗發展歷程、北斗科普報告感想等。征文活動開展得扎實、有序、高效。學生在搜集寫作素材時對北斗有了更深入的了解;在創作文章的過程中對北斗的實際應用領域有了更全面的認識;在征文上傳時接觸到北斗科普網，打開了學習北斗的知識寶庫，并深深地被“北斗人”無私奉獻的精神所感動。

北斗+人工智能創意搭建比賽

本比賽通過讓學生結合給定的電子模塊進行創意北斗應用場景搭建，培養學生的空間想象能力及創新能力。

材料包提供了電子和結構部分的基礎材料。北斗社團的學生在輔導員教師和組裝視頻的雙重指導下，自己動手將接收機模塊組裝成功。隨后，學生將學校現有的3D繪畫、3D打印、樂高機器人、創客魔方及學生的科技創新發明與北斗應用結合起來，進行創意設計，搭建了“北斗智能氣象站”“北斗智能停車場”“北斗動物跟蹤儀”等作品。完成作品搭建后，學生通過互聯網平臺上傳作品照片并分享實驗數據。

“北斗走天下”衛星觀測

本活動環節旨在讓學生利用配發的北斗接收設備，觀測北斗衛星在鐘村小學上空中的位置和信號強度，并通過互聯網工具繪制衛星星圖，探究北斗衛星的奧秘，鍛煉學生的設計、探究、分析、實驗、總結分析、結論分享的科學探究全過程，培養他們的科學精神。

活動分6步進行：組裝北斗衛星觀測裝置;設置遮擋物體，觀測衛星信號;記錄北斗衛星的參數;記錄觀測地點的信息;將多次觀測記錄錄入互聯網平臺，繪制衛星星圖，與全國參加活動的學生分享實踐成果;總結實驗過程并提出創新想法。

首先，學生以校園最空曠的足球場作為觀測點1，利用北斗觀測接收機接收信號。同一時間找到8顆以上衛星，記錄日期、時間、經緯度，以及衛星的編號、有效仰角、方位角、載噪比（信號）等數據，并在衛星星座圖上畫出來。然后，根據接收到的衛星編號找到1顆IGSO衛星和1顆MEO衛星進行觀測，在同一位置，每隔10分鐘觀察記錄下這2顆衛星的經緯度、日期、時間、方位角、仰角及信號強度，并在衛星星座圖上繪制運動軌跡。最后，學生在輔導教師的指導下，繪制校園地圖，標注觀測點，了解鐘村小學校園上空北斗衛星的分布，分析GEO、IGSO、MEO衛星的運行軌跡。

各小組觀測衛星的方法各不相同。有的利用每天同一時間點進行持續半年的觀察，了解校園上空北斗衛星在半年時間內的運行軌跡;有的每隔半小時觀測1次，摸索1天中10多個時間段里的衛星運行軌跡;有的在不同的障礙物下進行觀測，如將接收器放置在乒乓球桌下、花壇里、教學樓走廊上等，探究環境對衛星導航定位信息的影響。“北斗走天下”衛星觀測活動結束后，學生掌握了分析觀測數據、科學記錄描述等方法，并了解了仰角、方位角、GEO、IGSO、MEO等概念。

“我的北斗夢”科幻畫比賽

北斗系統服務廣泛應用于交通運輸、海洋漁業、水文監測、氣象預報、測繪地理信息、森林防火、通信時統、電力調度、救災減災、應急搜救等領域，學生運用文字語言或圖畫等方式表達出對人類未來社會生活、科學技術的夢想，并向身邊的同學、教師、家長等普及航天北斗的知識。

北斗科幻畫比賽以“衛星導航的未來智慧生活場景”為主題，繪畫風格及使用材料不限，作品形式多樣化，體現出學生對未來科學發展的創想和展望。學生積極響應，展開豐富的聯想，讓心中的夢想躍然紙上。比賽共收到學生作品40余件，作品內容精彩紛呈，有的以北斗與創新能源為主題，有的以北斗與環保為主題……一幅幅北斗科幻畫展現了一個個充滿想象的世界，開啟了學生心中美好的愿景。優秀作品還在校園內集中展示，供學生、家長欣賞。

活動評價

過程評價每次活動，學生都要有完整、規范、真實的活動記錄，教師對每項活動依據評價細則打分、評獎、表彰。

成果評價設計多種形式的成果展示，制作展板，如“北斗走天下”研究報告、“我身邊的北斗”調查報告、科幻畫作品、研究活動日記、北斗創意設計等。

教師評價教師根據每次參與活動的學生人數、記錄、結果等進行評價，并開展優秀班級評選及經驗交流會。

學生評價評價原則操作簡單、激勵性強，客觀反映學生參與活動的積極性和獲得的成果，重視學生各方面能力的提高。設立大眾評審團，讓學生對學校5個北斗科技小組參與活動情況及取得的成績進行投票，評選出最佳北斗小組，學校給予表彰。

結語

北斗衛星導航系統是我國航天事業發展的重要成果之一，是我國自行研制的全球衛星導航系統，是著眼于國家安全和經濟社會發展需要自主建設、獨立運行的衛星導航系統。學校引領學生通過“北斗走天下”科技實踐系列活動，體驗、感悟和收獲，創新、創造和成長。

（本實踐活動指導教師：胡娣、楊彥）