“奇妙的科技馆之旅——从这里仰望北斗”科技活动方案设计

李红哲 贺玉婷 毛海荣

活动背景

我国各项科技事业从无到有，蓬勃发展，科学家与科技工作者取得了举世瞩目的成就，其中“北斗三号”全球卫星导航系统的建成开通，标志着中国建成了独立自主、开放兼容的全球卫星导航系统，中国北斗从此走向了服务全球、造福人类的时代舞台；弘扬了“自主创新，开放融合，万众一心，追求卓越”的新时代北斗精神。开展与北斗相关的科技活动，旨在向青少年展示北斗卫星导航系统原理及其应用，激发青少年的爱国热情，培养青少年的科学兴趣。

学生背景分析

本活动在“走进科技馆”活动周背景下举行，在小学课堂中，学生对北斗星已有认识，日常生活中也总是抬头寻找观察夜空中的北斗星，但是对我国北斗卫星却知之甚少。通过本次科技活动可以让学生进一步了解我国航天航空知识，将现代前沿技术与科技教育趣味性相结合，培养学生的科学兴趣和科技创新能力；真正让北斗科技走近学生，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。O北斗知识普及分析

学生对于新兴科学技术的了解大多数通过新闻或课外读物，但这些获取知识的途径往往讲解复杂和趣味性不够，很难被学生吸收理解，因此，对于小学生来说北斗卫星知识的普及范围较小。充分利用本次“走进科技馆”活动，为学生提供具有教育性、体验性和趣味性的科技活动。

活动主题

仰望北斗，探索科技

活动目标

知识与技能

通过讲解、互动等形式了解北斗卫星定位有几种方法；通过动手科技制作理解北斗定位系统的原理。

方法与过程

通过虚拟技术观看北斗卫星发射过程，卫星初探体会航空神奇；知道常用的定位方法和北斗卫星基础知识；体验制作三点定位仪，理解北斗三点定位的原理。

情感态度和价值观

思考北斗工程师工作中的艰辛和困难，感悟科学家的创新精神；感受中国制造，提高学生爱国精神。

活动对象及人员安排

活动对象

六年级（1）班全体学生

人员安排

活动实施计划

开展时间

2022年5月23日9：00—18：00

活动地点

中国数字科技馆“挑战与未来”展厅

活动过程（见图2）

活动步骤

卫星初探：体验特效影院

教师活动：带领学生到特效影院，有秩序入场，引导学生观看期间保持安静。

学生活动：在特效影院（动感影院）中观看我国北斗纪录片第2集《北斗之路》，让学生了解北斗建设目标，发展历程，诠释北斗的时代精神。动感影院中的运动平台随影片画面同步，模拟前后升降倾斜等运动，让学生身临其境感受北斗发射过程，体验科技的力量。

设计意图：让学生观看卫星运作的壮观景象，为后续活动开展激发兴趣。

北斗初识：浏览展品，知识汇报

教师活动：维持秩序，带领学生来到“太空探索”展区，将学生分为3大组，并引领到各自展区参观学习。

学生活动

·浏览展品第1大组：太空探索时间轴——通过大屏幕搜索获取北斗的相关知识；第2大组：北斗卫星导航系统——通过图文和展品互动展示北斗卫星导航系统的组成和3种轨道混合星座特点等相关知识，让学生了解北斗导航知识；第3大组：中国北斗服务全球——通过观看北斗模型和触摸一体机参与互动游戏，了解北斗的组成、运行轨道、3项基本功能（定位、授时、短报文）等相关科学知识，让学生明白北斗一直在我们身边，以及中国北斗卫星导航系统对于国家安全和经济的重要意义。

·知识汇报3个大组的学生来到汇报大厅，首先进行小组讨论，总结出浏览展品获取的知识信息，之后派出代表对全体同学进行知识汇报，分享自己小组在参观展品时获取的北斗知识。

·问答疑问邀请北斗领域专业人士上台，解答学生存在的对北斗卫星的疑问，专业人士对所提问题进行答疑。

设计意图：学生自身听过参观展品获取的知识通过汇报的形式输出，加深学生对北斗知识的理解，专业的人士回答他们所提出的问题，解决疑问，活跃学习思维，完善知识储备。

定位探索：头脑风暴

教师活动：将学生分为2个大组，根据学生回答问题的正确与否，难易程度，给出积分并统计2组回答问题所得积分，为分数较高的组分发纪念印章。

学生活动：大屏幕上显示有关定位的问题，根据生活经验和课堂学习，2组学生分别作答，共10道题目。

在教室中你是怎样确定自己的位置的？

你是怎样理解纬度、经度的？

几点可以确定一个平面？

你知道距离、时间、速度三者之间的关系是什么吗？

……

设计意图：对于定位的学习从学生实际生活引入，让学生形成科技与生活密不可分的意识，通过问题回答情况，教师可以了解学生对定位知识的理解程度。

三点定位：制作模型

教师活动：带领学生进行一系列小游戏，体验不同的定位方法与过程，为每个小组分发制作三点定位仪的材料。

学生活动：在教师带领下积极参与游戏，通过玩中学的方式，学习常用的定位方法，以及它们如何实现定位功能，在此过程中领悟我国北斗定位方法——三点定位的原理，接着通过运用三点定位原理，小组合作制作三点定位仪，加深对北斗定位原理的掌握。

设计意图：让学生感受工程师工作中对定位方法探索的艰辛与困难，以及科学家奋斗創新精神。

应用便，北斗见：绘制漫画

教师活动：展示视频（火神山医院建设、地震救灾检测……），通过教师科普讲解，让学生领悟北斗卫星导航系统在日常生活中的广泛应用，为学生分发设计图纸与收集评估表。

学生活动

·认识北斗应用认真观看教师准备的PPT，了解北斗在我们身边有何应用（北斗卫星导航的授时功能，校准每天的时间，参与更精准的天气预报；农产品依靠北斗获得更高产量和更快捷的运输；可以得知购买的产品将在何时抵达；繁忙的地铁背后，北斗计算着下一班地铁到达的时间，调度整座城市的公共交通……）。

·绘制简单漫画绘制关于北斗在我们周围应用的简单漫画，完成之后为大家展示，并对其他同学作品进行评估。

设計意图：将学生对北斗应用的理解通过漫画的方式展现出来，并鼓励学生大胆发言，勇于展示。

活动重点与难点

活动重点

让学生掌握北斗卫星基础知识

利用游戏环节融入定位的方法与过程

独立制作三点定位仪，理解北斗定位原理

活动难点

在一步步探索中让学生领悟工程师的困难与艰辛

北斗卫星知识较难理解，知识汇报过程中语言应通俗易懂

科技馆为校外环境，学生有较大好奇，在组织活动时，比较检验教师的组织管理能力

活动创新点

在科技馆举办一场有关北斗知识的普及活动，相比于书籍和新闻报道，更具趣味性，更有利于学生对科技知识的吸收，能够针对青少年知识体系进行有效科普，扩大知识的广度。

活动资源

场所：中国数字科技馆4层“挑战与未来”展厅、动感影院、讲座厅。

资源：制作三点定位仪材料、北斗纪录片影像资料、科普北斗应用PPT课件。

活动中可能出现的问题及解决策略

头脑风暴环节如果直接在展区进行，环境嘈杂，学生注意力不易集中，可以带学生提前进入科技制作场所，为问题探讨提供适宜环境。

在漫画绘画的环节中，部分学生没有创作思路，教师要注意引导这部分学生，可以为他们讲述更多关于北斗的故事，例如通过短报文通信终端了解牛羊位置，解放牧民双手等。

活动举办地点为公共场所，学生易被周围新奇事物吸引，可能会因此掉队。教师在活动开始前要对学生进行安全教育，并制订相关情况应急措施，避免意外情况发生时手足无措。

预期效果及呈现方式

预期效果

学生通过特效影院观看北斗发射，激发对航天探索的热情

认真聆听同学知识汇报，掌握重要知识内容

游戏环节能够从中学到定位的方法与过程

通过简单漫画创作将自己对北斗应用的理解展示出来

呈现方式

主动向教师提出对北斗卫星感兴趣的问题

参与到知识汇报中，敢于表达自己对北斗卫星导航的理解

活动反馈调查表

能够向同学展示自己的绘画创作，讲解其中的内容与寓意

评价标准与方式

评价标准

独立制作三点定位仪

漫画创作

方式

头脑风暴

填写活动反馈表

对青少年爱国、创新方面的培养

从2000年第1颗北斗卫星成功发射到北斗三号全球卫星导航系统组网成功，我们只花了短短20年时间，从区域走向全球，从学习追赶到比肩超越，了解北斗，认识北斗，让青少年感受中国创新制造不断强大，感受中国发展速度，做一个充满爱国情怀的接班人。没有创新，就没有发展进步，通过本次科技活动，了解北斗卫星的发展历程，是青少年感受科学家创新力、领悟创新的重要途径。

附录

设计图纸（见图11）

调查表

（本活动方案设计参加了第9届全国科学教育专业师范生教学技能创新大赛，荣获一等奖）

点评

科技教育活动方案主题通常包含历史文化、自然环境、生产生活、现代科技和时事热点等。“奇妙的科技馆之旅——从这里仰望北斗”科技活动方案设计以现代科技作为选题，具有较强的时代性与实践价值。从方案的整体看，设计思路清晰，各环节内容详尽，活动中重点定位准确，排版比较规范，整体感好。但也存在一些问题，一是活动目标中的“方法与过程”维度内容不妥，部分内容可以放入“知识与技能”目标，活动的主体应该是学生而不是教师；二是评价的标准要有具体的维度和指标解读的表格，以便操作实施，最好能采取定量和定性相结合，过程与结果评价相结合。

（温州大学蔡志凌）