(共31张PPT)
单元1 活动3
神舟号飞天记——航天器中复杂系统控制
（湘教版）六年级
下
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
通过分享航天知识增强民族自豪感，遵守网络信息规则，理性看待航天科技发展的意义。
能够整理航天知识，借助绘图软件设计空间站，尝试用简单编程模拟控制逻辑。
学会分析航天器控制系统的简单逻辑，学会用流程图梳理控制步骤，提高逻辑推理能力。
能够主动查找神舟飞船、空间站的权威资料，辨别信息真伪，关注航天领域的信息更新。
03
新知引入
本课中你将学习：
中国航天事业发展历程
神舟飞船和中国空间站
航天器中的控制系统
03
新知引入
每年4月24日的中国航天日，是为了纪念中国航天事业成就，发扬中国航天精神而设立的。从1956年至今，中国航天从无到有，从弱到强，从落后到超越。中国航天事业的发展历程不仅彰显了我国综合国力和科技力量的不断提升，也为人类的太空探索事业做出重要贡献。
03
新知讲解
1956年，我国第一个火箭研究机构正式成立，标志着中国航天事业的诞生，中国航天事业在随后几年时间里取得显著进展。
1960年，我国成功发射第一枚自主研制的液体火箭，迈出中国航天史上关键的一步。
1964年，我国成功发射第一枚自主研制的弹道导弹，标志着我国航天事业进入新的发展阶段。
1970年，我国成功发射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”，成为世界上第五个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家。
一、中国航天事业发展历程
03
新知讲解
随着时间的推移，中国航天事业不断发展壮大。1984年，中国将通信卫星送入地球同步轨道。1988年，“风云一号”气象卫星成功发射。
1992年，中国载人航天工程正式立项，中国决心独立自主建造空间站。1999年，“神舟一号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。2021年6月17日，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱，中国人首次进入自己的空间站。2024年，“神舟十八号”发射成功。
一、中国航天事业发展历程
03
新知讲解
中国航天事业自1956年起步，历经多年发展，我国已经成为一个具有自主研发能力和国际影响力的航天大国。从最初的自主研制火箭，到后来的载人航天任务，再到建设空间站，中国航天人在探索未知的过程中展现出坚韧不拔的探索精神和对科技创新的不懈追求。
一、中国航天事业发展历程
03
新知讲解
一、中国航天事业发展历程
03
新知讲解
神舟飞船是我国自行研制的、具有完全自主知识产权的载人航天飞行器。从1999年11月成功发射的“神舟一号”到2024年4月成功发射的“神舟十八号”，每一艘神舟飞船都承载着亿万中华儿女的航天梦。
二、神舟飞船和中国空间站
03
新知讲解
2003年10月，“神舟五号”载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，航天员杨利伟被送上太空，中国首次载人航天飞行取得圆满成功。
2012年6月，“神舟九号”与“天宫一号”首次手控交会对接成功。
二、神舟飞船和中国空间站
03
新知讲解
2022年12月，“神舟十四号”“神舟十五号”航天员乘组举行交接仪式这是中国航天员乘组完成的首次在轨交接，中国空间站正式开启长期有人驻留模式。
二、神舟飞船和中国空间站
03
新知讲解
神舟飞船系统由轨道舱、返回舱、推进舱和附加段组成。轨道舱是航天员在轨飞行期间生活和工作的地方。返回舱是飞船的指挥控制中心，航天员乘坐其上天和返回地面。推进舱能为飞船在轨飞行和返回地面提供能源和动力。早期附加段安装各种仪器用于空间探测，后期则作为交会对接的预留部位。
中国空间站又称天宫空间站，是中国第一个空间站系统，是“三大舱段”十“三艘飞船”的组合体，在轨总质量超过100吨。
二、神舟飞船和中国空间站
03
“神舟十号”返回舱落户韶山
2020年12月20日上午，神舟十号载人飞船返回舱运抵湖南韶山毛泽东同志纪念馆。神舟十号载人飞船返回舱将长期在湖南展出。
拓展阅读
新知讲解
03
新知讲解
航天器主要有人造地球卫星、宇宙飞船、空间站、航天飞机以及空间探测器等。航天器使人类的活动范围从地球迈向广阔无垠的宇宙。
目前中国在轨稳定运行的航天器超600颗，除了航天器自身的控制系统助力如此众多的航天器稳定运行外，还有一张神奇的网--航天测控网掌控着航天器的一举一动。有人把航天器比作风筝，那么测控网中遍布国内外的测控站和分布在三大洋的远洋测量船，就是牵住风筝的那一根线地面的指挥控制系统就像放风筝的人，通过这条看不见的线，对航天器上的各种仪器和航天员进行监测并指挥控制。地面的指挥控制系统也被称为航天控制中心，由数据处理系统、软件系统、通信系统、指挥监控系统和时间统一系统组成。
三、航天器中的控制系统
03
新知讲解
三、航天器中的控制系统
03
航天器控制系统原理
航天器的控制系统就像它的 “大脑 + 手脚”。首先靠陀螺仪、加速度计这些 “感觉器官”，感知自己的位置、速度和姿态，比如有没有歪、飞得快不快。然后电脑 “大脑” 根据预设程序计算，判断要不要调整。接着通过发动机、小推力喷口这些 “手脚” 发力，要么调整方向，要么改变速度。比如神舟飞船变轨时，控制系统会精准指令发动机点火，让飞船按预定轨道飞行，就像我们骑自行车调整车把保持平衡一样简单好懂。
拓展阅读
新知讲解
03
新知讲解
航天科技中的控制系统原理不仅在专业领域内发挥作用，也极大地推动了民用技术的发展。例如，车身电子稳定系统是一种汽车安全技术，类似于航天器中用于维持航向和姿态的控制系统。ESP可以自动检测并调整车辆的方向，防止打滑或失控，确保驾驶安全。现实生活中还有很多这样的技术被转化和应用，生动体现了科技创新从理论到实践的过程。
四、航天科技的推广和应用
03
新知讲解
汽车自动驾驶：借鉴航天的姿态控制、传感器融合原理，实现汽车的自动避障、车道保持和精准导航。
无人机技术：运用航天的飞行姿态稳定控制算法，让消费级无人机实现悬停、航拍轨迹规划等功能。
四、航天科技的推广和应用
03
新知讲解
智能家居安防：采用航天的环境感知与反馈控制逻辑，实现摄像头自动追踪、门窗智能感应报警。
高铁运行控制：参考航天的精准定位和实时调度原理，保障高铁的速度调节与安全间距控制。
四、航天科技的推广和应用
03
新知讲解
请同学们查找资料完成下面的表格。
探索
表 1-7 神舟飞船发射记录简况
编号 发射时间 乘组 飞行时间
“神舟一号” 1999年11月20日 无人 21小时11分
“神舟五号” 2003年10月15日 杨利伟 21时23分
“神舟六号” 2005年10月12日 费俊龙、聂海胜 115小时32分
“神舟九号” 2012年6月16日 景海鹏、刘旺、刘洋 12天15时
“神舟十三号” 2021年10月16日 翟志刚、王亚平、叶光富 183 天
“神舟十六号” 2023年5月30日 景海鹏、朱杨柱、桂海潮 154 天
04
课堂练习
1、神舟十三号乘组不包括（ ）
A. 王亚平 B. 朱杨柱 C. 叶光富
2、航天器中感知姿态的 “器官” 不包括（ ）
A. 陀螺仪 B. 发动机 C. 加速度计
3、中国空间站的核心舱名称是（ ）
A. 问天 B. 天和 C. 梦天
B
B
B
04
课堂练习
完成判断：
1、神舟一号是无人试验飞船。（ ）
2、神舟十六号乘组包含女航天员王亚平。（ ）
3、航天器控制系统能自主调整飞行姿态。（ ）
4、神舟九号的飞行时间是 183 天。（ ）
5、空间站的实验舱可开展空间科学实验。（ ）
√
X
X
√
√
05
拓展延伸
1、请同学们在网上查找中国空间站的相关资料，尝试画出未来空间站的设计简图。想一想如果有机会参与未来空间站的建设，你希望包含哪些创新功能 你感兴趣的学科能为此提供哪些支持
创新功能：①设置太空种植舱，实现果蔬自主培育；②加设太空科普实验室，让青少年远程参与简单实验；③配备智能医疗舱，自动监测航天员健康。
学科支持：生物学助力太空种植的物种选育；物理学支撑实验室设备的力学设计；信息技术实现科普实验的远程操控；医学保障航天员的健康监测系统研发。
05
拓展延伸
2、学习航天器中复杂系统控制对青少年有什么好处？
一、培养逻辑思维。分析控制流程能锻炼 “发现问题 - 分析问题 - 解决问题” 的逻辑链。
二、激发科学兴趣。接触航天科技前沿，点燃对物理、工程、编程等学科的探索欲。
三、提升跨学科能力。融合数学计算、物理原理、计算机编程等知识，培养综合应用能力。
四、增强家国情怀。了解中国航天成就，树立科技报国的志向。
05
拓展延伸
3、青少年如何更好的学习航天器中复杂系统控制？
首先学习简单的物理运动、电路原理，再逐步接触控制逻辑的入门知识。借助科普资源比如观看《航天公开课》、阅读《航天器控制入门》等科普书籍，直观了解原理，还可以参与航天科普活动，参加航天主题夏令营、学校科技社团，与专业人士交流学习。并且关注航天动态：追踪神舟飞船、空间站的任务进展，结合实际案例理解控制技术的应用。
06
课堂总结
《神舟号飞天记——航天器中复杂系统控制》课程小结：从神舟一号无人试验飞船的发射，到神舟五号杨利伟圆梦太空，再到神舟十三号乘组半年驻留空间站，我们看到了中国航天一步步的跨越。也认识了航天器的控制系统，它就像飞船的 “大脑和手脚”，靠传感器感知、电脑判断、推进器调整，让航天器精准飞行。希望大家记住这份航天精神，保持对科学的好奇，多去探索航天知识，未来也能用所学为祖国科技发展出力！
07
板书设计
神舟号飞天记——航天器中复杂系统控制
一、中国航天事业发展历程
二、神舟飞船和中国空间站
三、航天器中的控制系统
四、航天科技的推广和应用
08
课后作业
查阅资料回答 “航天器控制系统为什么能精准调整姿态？”，用自己的话写 300 字左右的解答。
课后作业
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine
