跨学科主题学习———在线数字气象站 教学设计 一、课标要求 1． 内容要求 本项目是跨学科主题学习，主要通过物联网技术制作在线数字气象站，学生综合运用信息科技、数学、物理、地理、 艺术等知识，通过数字气象站中的各种传感器获取气象数据，实时描绘校园气象的信息状态，探寻数据的变化规律，尝试得到一般性的结论；还可以将区域间多个数字气象站的信息进行汇总，发现更多的规律。 2 ．学业要求 通过团队分工协作，搭建校园在线数字气象站，动态积累和分析数据，描绘校园气象信息，利用数据汇聚规则，协同其他学校的在线数字气象站构成气象协作网，从而在更大的空间尺度上进行数据探究，尝试将人工智能等技术应用在数据分析和预测上，在协作与展示的过程中能主动地对新问题产生新想法和新设计。学生通过了解气象变化对社会的影响，增强社会责任感，培养学生的跨学科整合能力、动手实践能力、团队协作精神和创新思维。 二、素养目标 （1）了解气象站的来源及其在生活中的作用。 （2）认识传感器及其在各种场景中的应用。 （3）能根据需求，设计并搭建具有数据采集、实时传输和简单控制功能的简易物联系统，理解数据采集、传输和控制的方法和过程。 （4）汇总在物联网中采集的数据，并对汇总的数据进行分析、共享与统一管理，在更大范围上进行数据探究。 三、项目分析 1．项目情境 今天天气怎么样，气温高不高，出门要不要带伞，校园的劳动实践基地里的绿植需不需要浇水，这些生活问题都与我们校园的气象信息相关。我们知道，天气预报是获取气象信息的主要途径，但是一个城市或区域的天气预报对校园这种小气候环境来说可能不够准确。经过与学校沟通，李明小组准备为学校搭建在线数字气象站，从而获取校园气象信息，为师生的校园生活提供优质服务。 2．项目目标 综合运用信息科技、地理和艺术等课程知识，搭建校园在线数字气象站，收集和分析气象数据，描绘校园气象信息，能和其他校园气象站进行协作，探究分析数据。 3．项目框架 该跨学科项目体系如下图所示，项目分为项目准备、项目实施与项目评价 3 个环节，围绕这 3 个环节，设计与搭建校园在线数字气象站，利用传感器获取校园气象信息，分析气象数据解决实际问题，并能和其他学校一起建立校际在线数字气象站协作网，进一步分析和探究数据的价值。
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