資源簡介

(共22張PPT)
《1.3“城市天氣預報員”實踐活動》
2023年電子工業出版社 八年級上冊
-第1單元 物聯網與互聯網 -
珠珠老師
信息科技 課件
2022新版課標內容
情境導入：
通過使用網頁和智能音箱查詢天氣信息，馬寧了解了互聯網與物聯網的異同，在本節，我們將圍繞“城市天氣預報員”的實踐體驗活動，自己動手制作一個可以查詢天氣信息的物聯網裝置，進一步體驗物聯網的神奇。
1
活動1：分析物聯網天氣預報的實現過程
2
活動2：準備“城市天氣預報員”實驗
3
活動3：設計“城市天氣預報員”實驗程序
《目錄》
信息科技
01
活動1
分析物聯網天氣預報的實現過程
01.知識點講解
活動1：分析物聯網天氣預報的實現過程
01
我們經常看到在一些智能設備的大屏上顯示城市的天氣指數、穿衣指數或其他信息。例如，智能冰箱是連接在物聯網上的設備(簡稱為物聯網設備)，下面以智能冰箱上顯示的天氣信息為例，分析物聯網設備顯示天氣信息的過程。
智能冰箱獲取天氣信息的過程主要涉及三個要素:硬件設備、網絡環境、物聯網天氣云平臺，如圖1.3.1所示。
活動1：分析物聯網天氣預報的實現過程
01
硬件設備上要有能連接到網絡的模塊，還要有可以顯示信息的屏幕;
網絡環境要能直接連接到互聯網才能訪問云平臺;
物聯網天氣云平臺要能提供不同城市的天氣信息供查詢。
在智能冰箱獲取天氣信息的過程中，物聯網天氣云平臺的作用是什么 設備如何從物聯網云平臺上獲取數據
Tips
思考討論
助力知識
物聯網的許多應用都需要物聯網云平臺的支持。例如，物聯網天氣云平臺采集各個城市的天氣信息。各個設備和傳感器采集溫度、濕度、氣壓等信息后上傳到云平臺，經過數據處理后，分為天氣實況、天氣預報、穿衣指數、降水量等不同功能的天氣模塊，而這些模塊可以為智能手表、智能手機、車載顯示屏提供天氣信息服務，如圖1.3.2所示。
物聯網云平臺在物聯網應用中起到的主要作用如下。
1.降低了物聯網使用數據的門檻，設備連上云平臺就能獲取數據。
2.可用范圍廣，生活中的智能設備都可以連上云平臺。
3.數據全面，能夠提供更加智能的服務
物聯網云平臺
02
活動2
準備“城市天氣預報員”實驗
01.知識點講解
活動2：準備“城市天氣預報員”實驗
02
根據智能冰箱顯示天氣信息的原理，完成“城市天氣預報員”實驗需要做的準備，包括硬件設備、網絡環境、能連接物聯網天氣云平臺的程序接口。
1.用智能開發板作為硬件設備。智能開發板上有Wi-Fi模塊和顯示信息的 OLED顯示屏，可以連接到互聯網，并使信息成功顯示在屏幕上，如圖 1.3.3 所示。
請以小組為單位，按照下面步驟為“城市天氣預報員”實驗活動做準備。
01.知識點講解
活動2：準備“城市天氣預報員”實驗
02
2.為順利訪問互聯網資源，可以使用無線路由器接入有線網來連接網絡，如圖 1.3.4 所示。
3.使用智能開發板訪問物聯網平臺，獲取天氣信息時，需要使用 WebAPI網絡應用程序接口(簡稱API接口)。我們可以訪問如圖 1.3.5 所示的物聯網天氣云平臺，該平臺上為物聯網天氣應用的開發提供了對應的 WebAPI網絡應用程序接口。
01.知識點講解
助力知識：Web API 網絡應用程序接口
活動2：準備“城市天氣預報員”實驗
02
我們可以把 Web API網絡應用程序接口看成訪問平臺資源與為設備返回信息的中介,當我們需要使用云平臺上的資源時，需要向 API接口發出請求API接口從平臺獲得資源，再把它返回給用戶，如圖1.3.6所示。按照這樣的方式，我們就可以利用云平臺完成“城市天氣預報員”實驗了。
03
活動3
設計“城市天氣預報員”實驗程序
01.知識點講解
活動3：設計“城市天氣預報員”實驗程序
03
天氣預報一般包含兩部分內容，當天的天氣實況和未來的天氣預測我們以南昌市為例，用智能開發板完成“城市天氣預報員”的實驗。
1.從物聯網天氣云平臺上獲取并顯示南昌市當天的天氣實況。先連接網絡，編寫程序，并將和當前環境中相關的Wi-Fi信息填寫到指令中;接著使用物聯網天氣云平臺的指令，通過API接口(編程軟件中顯示為API私鑰)連接到“心知天氣”云平臺，然后將南昌的天氣實況信息(天氣現象)顯示在OLED 屏幕上，便于隨時查看，程序如圖1.3.7 所示。
編寫完程序后，將程序刷入智能開發板，連接網絡后，即可看到南昌市當前的天氣信息，如圖1.3.8所示。
01.知識點講解
活動3：設計“城市天氣預報員”實驗程序
03
2.獲取南昌市的天氣預報。設計程序時，在“心知天氣”云平臺的指令中，將“天氣實況”選項修改為“3天天氣預報選項，在程序中編寫顯示南昌明天最高溫度與最低溫度的指令，并將其顯示在OLED屏幕上，以此獲得南昌市明天的氣溫信息，如圖 1.3.9 所示。
編寫完程序后，將程序刷入智能開發板中，連接網絡后，即可看到南昌市明天的天氣預報，如圖 1.3.10所示
01.知識點講解
活動3：設計“城市天氣預報員”實驗程序
03
“城市天氣預報員”程序模塊使用說明
首先，從編程軟件中加載天氣模塊。
2.連接網絡。要訪問云平臺的數據，需要先連接網絡，單擊mPython軟件中的“Wi-Fi”模塊，拖出 Wi-Fi指令，并將當前環境中的 Wi-Fi 信息填寫到指令中，如圖 1.3.12所示。
1.打開 mPython 軟件,單擊“擴展”中的“添加”按鈕，在網絡應用擴展中找到“心知天氣”模塊，如圖1.3.11所示，單擊“加載”按鈕。
01.知識點講解
活動3：設計“城市天氣預報員”實驗程序
03
3.使用 API訪問天氣數據資源。在“心知天氣”模塊指令中找到提供免費 API接口(API私鑰)的指令，這些免費API接口可以直接使用，如圖 1.3.13 所示。
01.知識點講解
實踐探究
活動3：設計“城市天氣預報員”實驗程序
03
將“城市天氣預報員”程序中的 Wi-Fi 指令設置為禁用(在命令模塊上右擊鼠標，在彈出的快捷菜單中選擇“禁用塊”命令)，如圖 1.3.14 所示，再將程序刷入智能開發板，觀察在沒有連接網絡的情況下最后呈現的結果，并回答下面的問題。
01.知識點講解
活動3：設計“城市天氣預報員”實驗程序
03
知識拓展
物聯網的發展歷程
物聯網為 21 世紀的全球工業化、城市化進程提供了革命性的信息技術和智能技術，物聯網技術與傳統產業的全面融合，將成為全球新一輪社會經濟發展的主導力量之一。物聯網的發展是一個循序漸進、逐漸成熟的過程。一般而言，物聯網的發展可分為如下四個階段。
第一階段(2010 年之前):物體間的連接。基于 RFID 技術實現低功耗、低成本的單個物體間的連接，并在物流、零售、制藥等領域開展局部的應用。
第二階段(2010-2015 年):網絡化的物與物相連。利用傳感器與RFID標簽，實現物與物之間的廣泛連接，針對特定的產業制訂技術標準，完成部分網絡的融合。
第三階段(2015-2020年):半智能化。具有可執行指令的RFID標簽得到廣泛應用，物體實現了半智能化，物聯網中網絡互聯的標準制訂完成網絡具有高速數據傳輸的能力。
第四階段(2020年之后):全智能化。物體具有更完善的智能，能夠實現協同工作，人、物、服務與網絡達到深度融合
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項目實施
獲取網絡資源的物聯設備
在物聯網應用中，設備接入互聯網后不僅可以實現互聯網下的物物相連，還能夠從互聯網中獲取源源不斷的數據與信息，呈現一些簡單的應用，如顯示天氣信息等。
1.觀察生活中有哪些設備連接互聯網后，能夠獲取網絡信息，并填寫在表 1.3.1中。
物聯網應用名稱 獲取的信息內容
智能音箱
能夠從互聯網中獲取大量的音樂資源，使用簡單的口令，就能控制智能音箱播放互聯網上的音樂
表 1.3.1獲取網絡資源的物聯設備
2.有人說“物聯網生活的實現與互聯網是息息相關的”，談談你對這一觀點的看法。
01.知識點講解
課堂總結
活動1 分析物聯網天氣預報的實現過程
活動2 準備“城市天氣預報員”實驗
活動3 設計“城市天氣預報員”實驗程序
1
2
3
goodbye
《感謝觀看》
- Thank for Viewing -
珠珠老師
2023年電子工業出版社 八年級上冊中小學教育資源及組卷應用平臺
《1.3“城市天氣預報員”實踐活動》教學設計
教學內容分析
本節課是2022年電子工業出版社出版的八年級上冊第一單元第3課。本節課分為三個活動：“分析物聯網天氣預報的實現過程”“準備‘城市天氣預報員’實驗”“設計‘城市天氣預報員’實驗程序”三部分內容組成。學生通過小組合作探究學習逐步掌握本節課的知識點，具備一定的小組合作能力、探究能力、創新能力等，提升信息社會責任，綜合提升信息素養。
教學目標及核心素養指向
1、分析并了解物聯網天氣預報的實現過程；（信息意識、計算思維） 2、掌握如何準備‘城市天氣預報員’實驗（信息意識、計算思維） 3、正確設計‘城市天氣預報員’實驗程序（信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任）
教學重難點
教學重點： 1、分析并了解物聯網天氣預報的實現過程； 2、掌握如何準備‘城市天氣預報員’實驗 設計原因：了解物聯網天氣預報的實現過程是本節課的主要內容，知識點的滲透需要作為重點內容。 教學難點： 正確設計‘城市天氣預報員’實驗程序 設計原因：正確設計‘城市天氣預報員’實驗程序對學生來說比較困難，所以此部分對學生來說難度較高，應作為難點內容。
教學過程
1、情境導入（3分鐘）
教師活動 學生活動
情境引入：通過使用網頁和智能音箱查詢天氣信息，馬寧了解了互聯網與物聯網的異同，在本節，我們將圍繞“城市天氣預報員”的實踐體驗活動，自己動手制作一個可以查詢天氣信息的物聯網裝置，進一步體驗物聯網的神奇。 學生聽教師引導生活中的案例,學生討論，回答提問
設計意圖： 激發學生的學習興趣并快速進入學習狀態。
2、新知講授（35分鐘）
教師活動 學生活動
活動1：分析物聯網天氣預報的實現過程 我們經常看到在一些智能設備的大屏上顯示城市的天氣指數、穿衣指數或其他信息。例如，智能冰箱是連接在物聯網上的設備(簡稱為物聯網設備)，下面以智能冰箱上顯示的天氣信息為例，分析物聯網設備顯示天氣信息的過程。 智能冰箱獲取天氣信息的過程主要涉及三個要素:硬件設備、網絡環境、物聯網天氣云平臺。 活動2：準備“城市天氣預報員”實驗 “城市天氣預報員”實驗活動準備： 用智能開發板作為硬件設備。智能開發板上有Wi-Fi模塊和顯示信息的 OLED顯示屏，可以連接到互聯網，并使信息成功顯示在屏幕上。 為順利訪問互聯網資源，可以使用無線路由器接入有線網來連接網絡。 3.使用智能開發板訪問物聯網平臺，獲取天氣信息時，需要使用 WebAPI網絡應用程序接口(簡稱API接口)。 活動3：設計“城市天氣預報員”實驗程序 從物聯網天氣云平臺上獲取并顯示南昌市當天的天氣實況。 獲取南昌市的天氣預報。 學生通過教師的講解，以小組合作的方式，開展探討交流，完成任務 活動1：分析物聯網天氣預報的實現過程 小組合作探究 在智能冰箱獲取天氣信息的過程中，物聯網天氣云平臺的作用是什么 設備如何從物聯網云平臺上獲取數據 活動2：準備“城市天氣預報員”實驗 小組合作交流 請以小組為單位，按照老師所講步驟為“城市天氣預報員”實驗活動做準備。 活動3：設計“城市天氣預報員”實驗程序 小組合作探究 將“城市天氣預報員”程序中的 Wi-Fi 指令設置為禁用(在命令模塊上右擊鼠標，在彈出的快捷菜單中選擇“禁用塊”命令)，如圖 1.3.14 所示，再將程序刷入智能開發板，觀察在沒有連接網絡的情況下最后呈現的結果，并回答下面的問題。
設計意圖: 培養學生獨立思考的能力，提高核心素養。
3、課堂小結（7分鐘）
教師活動 學生活動
總結本課內容： 活動1：分析物聯網天氣預報的實現過程 活動2：準備“城市天氣預報員”實驗 活動3：設計“城市天氣預報員”實驗程序 學生一同回答并梳理知識
設計意圖： 幫助學生梳理本節課知識，加深學生對知識的理解。
中小學教育資源及組卷應用平臺
21世紀教育網(www.21cnjy.com)
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共1張PPT)
學習單
1
活動1：分析物聯網天氣預報的實現過程
在智能冰箱獲取天氣信息的過程中，物聯網天氣云平臺的作用是什么 設備如何從物聯網云平臺上獲取數據
思考討論
班級：8年__班
組別：______
將“城市天氣預報員”程序中的 Wi-Fi 指令設置為禁用(在命令模塊上右擊鼠標，在彈出的快捷菜單中選擇“禁用塊”命令)，如圖 1.3.14 所示，再將程序刷入智能開發板，觀察在沒有連接網絡的情況下最后呈現的結果，并回答下面的問題。
思考與討論
3
活動3：設計“城市天氣預報員”實驗程序
連接Wi-Fi名稱mv wifi密碼
12345678
復制
添加注釋
折疊塊
禁用塊
刪除塊
幫助
圖1.3.14
禁用程序指令
結論：
1.使用Wi-Fi指令的程序中，
(能/不能)調取網絡信息，顯
示天氣信息；
2.沒有使用Wi-1指令的程序中，（能/不能)調取網絡信息，
顯示天氣信息；
3.“城市天氣指數”物聯網應用
(需要/不需要)互聯網。
我認為物聯網與互聯網之間的關系是：
獲取網絡資源的物聯設備
在物聯網應用中，設備接入互聯網后不僅可以實現互聯網下的物物相連，還能夠從互聯
網中獲取源源不斷的數據與信息，呈現一些簡單的應用，如顯示天氣信息等。
1.觀察生活中有哪些設備連接互聯網后，能夠獲取網絡信息，并填寫在表1.3.1中。
表1.3.1獲取網絡資源的物聯設備
物聯翻應用名
獲取的信息內容
能夠從互聯網中獲取大量的音樂資源，使
智能音箱
用簡單的口令，就能控制智能音箱播放互
聯網上的音樂
2.有人說“物聯網生活的實現與互聯網是息息相關的”，談談你對這一觀點的看法。中小學教育資源及組卷應用平臺
《1.3“城市天氣預報員”實踐活動》作業設計
作業分析
作業類型 基礎型作業 R探究型作業 R實踐型作業 跨學科綜合作業
作業類別 R課時作業 單元作業 學期作業
應用場景 課前預習 課中練習 R課后作業
作業對象 R全體學生作業 學生根據情況可選作業
設計思路 通過比較、綜合、拓展，鞏固本節課知識點，舉一反三，讓學生自主探究，掌握新知，溝通交流，提升協作能力。
作業內容
登錄“心知天氣”云平臺，了解除獲取天氣信息功能外，“心知天氣”云平臺還提供了哪些模塊 2.使用智能開發板除了能夠獲取南昌市的天氣信息外，還能夠獲取其他城市的天氣信息。請參考圖1.3.15，修改程序，讓智能開發板顯示你所在城市的天氣信息。 除可以獲取某個城市明天的天氣預報外，還可以獲取后天的天氣報，請修改本節編寫的程序，嘗試獲取南昌市后天的天氣預報。
中小學教育資源及組卷應用平臺
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21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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設定w1為
【心知天句3天天氣預報，信息
地理位置
江西
南昌·
AP私鑰免費體驗
S9[2sb ZK-UsWaynG
南昌
語言簡體中文，
贛州
溫度單位攝氏度，
萍鄉
吉安
宜春
新余
圖1.3.15獲取其他城市的天氣信息
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“4三金
深圳市一教育料技有限貴任公司
0307766

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