本课程围绕“航天与数学”之间的联系展开学习，以探究和工程实践环节为主，在探究的过程和工程实践的过程中培养学生的跨学科学科的思维以及工程实践的能力，从而达到培养学生对STEM的兴趣。
教学目标
1.知识与技能
了解“北斗”是什么；“北斗”的功能；“北斗”定位导航原理；北斗卫星导航系统设计的背景；“北斗”与生活的联系；中国航天的发展等科学常识。
2.过程与方法
通过提问、故事讲述、交流分享的方式向学生科普与“北斗”，中国航天发展相关的知识，提过学生对科学技术的认知。
3.情感态度与价值观
（1）通过“北斗”、中国航天发展等科学知识的普及，激发学生的民族自豪感，使学生认识到发展航天事业的重要性，培养学生对科学技术的积极态度；
（2）通过“北斗”定位导航原理的介绍，让学生意识到数学在航天领域的应用，初步建立航天与数学之间的联系，培养学生对数学学习的兴趣。
教学重点、难点
教学重点：“北斗”、中国航天发展等科学知识的普及。
教学难点：“北斗”定位导航原理的介绍。
教学过程
一、课题引入
提问：本课程的课程题目为“飞翔”的数学，请问同学们能想到什么？
预设回答：数学、飞机、航天、火箭、卫星……
如同学们回答所言，我们课程学习的内容与“数学”和“飞”有关。本课程我们将围绕“航天与数学”之间的联系展开我们的学习。今天我们主要学习我国航天明星之“北斗”，及中国航天发展的科学知识。
二、新课教授
（一）“北斗”知识的普及
问题 1：“北斗”是什么？
预设回答：是中国自行研制的全球卫星导航系统；是世界上继 GPS、GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统；北斗卫星导航系统（BDS）和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。
问题 2：“北斗”有哪些功能？
预设回答：导航，精度小于10米；授时，精度为10纳秒；短报文，是“北斗”设计的核心优势，可以为无信号地区的从业人员，海员、渔民、护林员等提供服务。
问题 3：你知道北斗是如何进行定位和导航的吗？
预设回答：利用简单的数学原理：路程=速度×时间，即利用公式：
其中 t 表示需定位的时间，是未知量，(x，y，z)表示需定位的地理位置是未知坐标，t’表示“北斗”卫星接收信号的时间，c 表示光速，即信号传递的速度，(x’，y’，z’)表示卫星的空间坐标，等式的左边表示信号行驶的路程，等式的右边表示有卫星和定位地点之间的距离，也就是信号行驶的路程。因为方程中有四个未知数，需要四个方程组才能解决，一颗“北斗”卫星只能建立一个方程，所以需要四颗“北斗”卫星才能完成定位。
设计意图：学习“北斗”卫星的定位导航原理不是让学生掌握计算公式，而是让学生认识到航天事业的发展不能离开数学知识的运用，实现数学知识与航天科学知识之间的转化，培养学生跨学科学习的意识。其中方程、解方程的概念学生在小学已学过，让学生认识到数学知识的具体应用，从而培养学生对数学学习的兴趣。
问题 4：为什么要设计“北斗”？
预设回答：1991年的海湾战争、“银河号”事件。
设计意图：海湾战争故事的讲述让学生意识到拥有自主研发的卫星导航系统、发展科学技术对维护国家安全的重要性。讲述“银河号”事件的故事让学生意识到设计“北斗”对维护国家主权的重要性。从而让学会生产生民族荣誉感，激发学生为国家做贡献的心愿。
问题 5：“北斗”与我们的生活有关吗？
预设回答：助力抗击新冠疫、防灾减灾、北斗智能手表……
设计意图：从与学生生活联系紧密的生活实例出发，说明“北斗”为人们生活带来的便捷，拉近了“北斗”与学生之间的心理距离，体会到科学技术对人们生活的重要性。
（二）我国航天发展
与学生分享“万户飞天”的故事、我国航天发展的第一个里程碑——东方红一号发射成功、我国航天发展的第二个里程碑——载人航天、我国航天发展的第三个里程碑——深空探测。
设计意图：与学生分享我国航天发展丰硕成果，让学生看到我国科学技术的进步，激发学生的民族自豪感与自信心。
三．头脑风暴
文章来源：《教学月刊（小学版）》
作者：费岭峰
转自：STEAM教师
（声明：除21CN青少年科创家原创文章外，21CN青少年科创家分享和转载的文章皆为促进STEAM科创教育在中国的传播，仅做学习交流，非商业用途，都会注明来源，如文章、照片的原作者有异议，请联系小编微信：mysteam123，快速处理或删除，谢谢支持。）
原标题：《优秀STEAM案例 | 航天明星之“北斗”》
