1.3城市天气预报员 教案 2023—2024学年电子工业出版社（2022）初中信息技术第三册

信息技术1.3“城市天气预报员”实验活动 课题 “城市天气预报员” 实验活动 单元 第一单元 学科 信息技术 年级 八年级 教材 分析 信息技术是一门知识性、技能性与创新性相结合的学科。现阶段，信息技术教育的理念已发生了质的飞跃，从单纯的技能训练上升为全面的信息素养的培养。教材以提高全体学生信息素养、养成学生自主学习意识和能力、培养学生数字化创新精神，从生活中发现问题、明确任务、确立目标、分析任务。在探究过程中逐步找到解决问题的方法。实用的小技巧，适时点拨关键操作。旨在帮助学生掌握信息时代生存与发展必需的基础知识和基础技能，养成信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任的核心素养。 教学 目标 1、信息意识：认识和了解天气数据的重要性，养成对信息的敏感度和对科技创新的热情。 2、计算思维：了解计算思维的基本概念，能够获取、处理和分析各种类型的天气数据。 3、数字化学习与创新：使用数字技术进行自主探究和创新。 4、信息社会责任：注意使用和共享天气数据时需要遵守相关法律法规，了解保护个人隐私和数据安全的重要性。 重点 一、分析物联网天气预报的实现过程 二、准备“城市天气预报员”实验 三、设计“城市天气预报员”实验程序 难点 掌握智能开发板完成实验 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 通过使用网页和智能音箱查询天气信息，马宁了解了互联网与物联网的异同，在本节，我们将围绕“城市天气预报员”的实践体验活动，自己动手制作一个可以查询天气信息的物联网装置，进一步体验物联网的神奇。在本节，我们通过分析智能手环的通信方式，学习物联网网络层的关键技术--物联网通信技术。 互联网能为人们呈现某种信息，如天气情况;而物联网能够在互联网应用的基础上使用信息并做出反馈，实现人与物、物与物的互动与连接，例如，智能音箱根据天气信息会做出“今天可能下雨，记得带雨伞”的提醒，智能管家监测到天气状况欠佳时会自动关闭门窗。 智能开发板有获取网络资源的接口，通过它，我们可以实时获取物联网云平台上收集好的天气信息，把数据显示在智能开发板的OLED显示屏上。本次实验我们用智能开发板制作一个可以实时获取天气信息的装置，方便查看天气情况。 观看视频了解天气预报相关情况 帮助学生了解互联网和“城市天气预报员”之间的联系，打开课堂 讲授新课 一、分析物联网天气预报的实现过程 1.天气预报的获取过程： 我们经常看到在一些智能设备的大屏上显示城市的天气指数、穿衣指数或其他信息。例如，智能冰箱是连接在物联网上的设备(简称为物联网设备)，下面以智能冰箱上显示的天气信息为例，分析物联网设备显示天气信息的过程。智能冰箱获取天气信息的过程主要涉及三个要素:硬件设备、网络环境、物联网天气云平台 2.练一练： 1.在智能冰箱获取天气信息的过程中，物联网天气云平台的作用是什么?设备如何从物联网云平台上获取数据? 3.物联网云平台在物联网应用中起到的主要作用: 物联网的许多应用都需要物联网云平台的支持。例如，物联网天气云平台采集各个城市的天气信息。各个设备和传感器采集温度、湿度、气压等信息后上传到云平台，经过数据处理后，分为天气实况、天气预报、穿衣指数、降水量等不同功能的天气模块，而这些模块可以为智能手表、智能手机、车载显示屏提供天气信息服务。 4.物联网云平台 （1）降低了 物联网使用数据的门槛，设备连上云平台就能获取数据。 （2）可用范围广，生活中的智能设备都可以连上云平台。 （3）数据全面， 能够提供更加智能的服务。 知识拓展: 1、 云计算：物联网天气预报通常需要使用云计算技术来存储和处理大量的天气数据。云计算提供了大量的存储和计算资源，可以快速响应天气数据请求，并支持大规模的数据处理和分析。在某 ZigBee 电子医疗监护应用中，ZigBee 模块嵌在测量人体脉搏、血压等和病房的监视器和报警器中。获取的数据直接通过 2.4G频率的ZigBee网络发送到 ZigBee 网关。网关再通过 4G 网络将数据传送到远程管理中心进行存储和分析。 2、可视化技术：可视化技术可以将天气数据以图表、地图或其他形式显示出来，使用户更容易理解和使用数据。例如，智能冰箱可以通过显示天气图标或温度数字等方式来呈现天气信息。 二、准备“城市天气预报员”实验 1.完成“城市天气预报员”实验需要的准备： 包括硬件设备、网络环境、能连接物联网天气平台的程序接口 （1）用智能开发板作为硬件设备。智能开发板上有Wi-Fi 模块和显示信息的OLED显示屏，可以连接到互联网，并使信息成功显示在屏幕上。 （2）为顺利访问互联网资源，可以使用无线路由器接入有线网来连接网络。 （3）使用智能开发板访问物联网平台，获取天气信息时，需要使用Web