(共22张PPT)
《1.3“城市天气预报员”实践活动》
2023年电子工业出版社 八年级上册
-第1单元 物联网与互联网 -
珠珠老师
信息科技 课件
2022新版课标内容
情境导入：
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。
1
活动1：分析物联网天气预报的实现过程
2
活动2：准备“城市天气预报员”实验
3
活动3：设计“城市天气预报员”实验程序
《目录》
信息科技
01
活动1
分析物联网天气预报的实现过程
01.知识点讲解
活动1：分析物联网天气预报的实现过程
01
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，如图1.3.1所示。
活动1：分析物联网天气预报的实现过程
01
硬件设备上要有能连接到网络的模块，还要有可以显示信息的屏幕;
网络环境要能直接连接到互联网才能访问云平台;
物联网天气云平台要能提供不同城市的天气信息供查询。
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
Tips
思考讨论
助力知识
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，如图1.3.2所示。
物联网云平台在物联网应用中起到的主要作用如下。
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
物联网云平台
02
活动2
准备“城市天气预报员”实验
01.知识点讲解
活动2：准备“城市天气预报员”实验
02
根据智能冰箱显示天气信息的原理，完成“城市天气预报员”实验需要做的准备，包括硬件设备、网络环境、能连接物联网天气云平台的程序接口。
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，如图 1.3.3 所示。
请以小组为单位，按照下面步骤为“城市天气预报员”实验活动做准备。
01.知识点讲解
活动2：准备“城市天气预报员”实验
02
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，如图 1.3.4 所示。
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 WebAPI网络应用程序接口(简称API接口)。我们可以访问如图 1.3.5 所示的物联网天气云平台，该平台上为物联网天气应用的开发提供了对应的 WebAPI网络应用程序接口。
01.知识点讲解
助力知识：Web API 网络应用程序接口
活动2：准备“城市天气预报员”实验
02
我们可以把 Web API网络应用程序接口看成访问平台资源与为设备返回信息的中介,当我们需要使用云平台上的资源时，需要向 API接口发出请求API接口从平台获得资源，再把它返回给用户，如图1.3.6所示。按照这样的方式，我们就可以利用云平台完成“城市天气预报员”实验了。
03
活动3
设计“城市天气预报员”实验程序
01.知识点讲解
活动3：设计“城市天气预报员”实验程序
03
天气预报一般包含两部分内容，当天的天气实况和未来的天气预测我们以南昌市为例，用智能开发板完成“城市天气预报员”的实验。
1.从物联网天气云平台上获取并显示南昌市当天的天气实况。先连接网络，编写程序，并将和当前环境中相关的Wi-Fi信息填写到指令中;接着使用物联网天气云平台的指令，通过API接口(编程软件中显示为API私钥)连接到“心知天气”云平台，然后将南昌的天气实况信息(天气现象)显示在OLED 屏幕上，便于随时查看，程序如图1.3.7 所示。
编写完程序后，将程序刷入智能开发板，连接网络后，即可看到南昌市当前的天气信息，如图1.3.8所示。
01.知识点讲解
活动3：设计“城市天气预报员”实验程序
03
2.获取南昌市的天气预报。设计程序时，在“心知天气”云平台的指令中，将“天气实况”选项修改为“3天天气预报选项，在程序中编写显示南昌明天最高温度与最低温度的指令，并将其显示在OLED屏幕上，以此获得南昌市明天的气温信息，如图 1.3.9 所示。
编写完程序后，将程序刷入智能开发板中，连接网络后，即可看到南昌市明天的天气预报，如图 1.3.10所示
01.知识点讲解
活动3：设计“城市天气预报员”实验程序
03
“城市天气预报员”程序模块使用说明
首先，从编程软件中加载天气模块。
2.连接网络。要访问云平台的数据，需要先连接网络，单击mPython软件中的“Wi-Fi”模块，拖出 Wi-Fi指令，并将当前环境中的 Wi-Fi 信息填写到指令中，如图 1.3.12所示。
1.打开 mPython 软件,单击“扩展”中的“添加”按钮，在网络应用扩展中找到“心知天气”模块，如图1.3.11所示，单击“加载”按钮。
01.知识点讲解
活动3：设计“城市天气预报员”实验程序
03
3.使用 API访问天气数据资源。在“心知天气”模块指令中找到提供免费 API接口(API私钥)的指令，这些免费API接口可以直接使用，如图 1.3.13 所示。
01.知识点讲解
实践探究
活动3：设计“城市天气预报员”实验程序
03
将“城市天气预报员”程序中的 Wi-Fi 指令设置为禁用(在命令模块上右击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择“禁用块”命令)，如图 1.3.14 所示，再将程序刷入智能开发板，观察在没有连接网络的情况下最后呈现的结果，并回答下面的问题。
01.知识点讲解
活动3：设计“城市天气预报员”实验程序
03
知识拓展
物联网的发展历程
物联网为 21 世纪的全球工业化、城市化进程提供了革命性的信息技术和智能技术，物联网技术与传统产业的全面融合，将成为全球新一轮社会经济发展的主导力量之一。物联网的发展是一个循序渐进、逐渐成熟的过程。一般而言，物联网的发展可分为如下四个阶段。
第一阶段(2010 年之前):物体间的连接。基于 RFID 技术实现低功耗、低成本的单个物体间的连接，并在物流、零售、制药等领域开展局部的应用。
第二阶段(2010-2015 年):网络化的物与物相连。利用传感器与RFID标签，实现物与物之间的广泛连接，针对特定的产业制订技术标准，完成部分网络的融合。
第三阶段(2015-2020年):半智能化。具有可执行指令的RFID标签得到广泛应用，物体实现了半智能化，物联网中网络互联的标准制订完成网络具有高速数据传输的能力。
第四阶段(2020年之后):全智能化。物体具有更完善的智能，能够实现协同工作，人、物、服务与网络达到深度融合
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项目实施
获取网络资源的物联设备
在物联网应用中，设备接入互联网后不仅可以实现互联网下的物物相连，还能够从互联网中获取源源不断的数据与信息，呈现一些简单的应用，如显示天气信息等。
1.观察生活中有哪些设备连接互联网后，能够获取网络信息，并填写在表 1.3.1中。
物联网应用名称 获取的信息内容
智能音箱
能够从互联网中获取大量的音乐资源，使用简单的口令，就能控制智能音箱播放互联网上的音乐
表 1.3.1获取网络资源的物联设备
2.有人说“物联网生活的实现与互联网是息息相关的”，谈谈你对这一观点的看法。
01.知识点讲解
课堂总结
活动1 分析物联网天气预报的实现过程
活动2 准备“城市天气预报员”实验
活动3 设计“城市天气预报员”实验程序
1
2
3
goodbye
《感谢观看》
- Thank for Viewing -
珠珠老师
2023年电子工业出版社 八年级上册中小学教育资源及组卷应用平台
《1.3“城市天气预报员”实践活动》教学设计
教学内容分析
本节课是2022年电子工业出版社出版的八年级上册第一单元第3课。本节课分为三个活动：“分析物联网天气预报的实现过程”“准备‘城市天气预报员’实验”“设计‘城市天气预报员’实验程序”三部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。
教学目标及核心素养指向
1、分析并了解物联网天气预报的实现过程；（信息意识、计算思维） 2、掌握如何准备‘城市天气预报员’实验（信息意识、计算思维） 3、正确设计‘城市天气预报员’实验程序（信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任）
教学重难点
教学重点： 1、分析并了解物联网天气预报的实现过程； 2、掌握如何准备‘城市天气预报员’实验 设计原因：了解物联网天气预报的实现过程是本节课的主要内容，知识点的渗透需要作为重点内容。 教学难点： 正确设计‘城市天气预报员’实验程序 设计原因：正确设计‘城市天气预报员’实验程序对学生来说比较困难，所以此部分对学生来说难度较高，应作为难点内容。
教学过程
1、情境导入（3分钟）
教师活动 学生活动
情境引入：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。 学生听教师引导生活中的案例,学生讨论，回答提问
设计意图： 激发学生的学习兴趣并快速进入学习状态。
2、新知讲授（35分钟）
教师活动 学生活动
活动1：分析物联网天气预报的实现过程 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。 活动2：准备“城市天气预报员”实验 “城市天气预报员”实验活动准备： 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。 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 WebAPI网络应用程序接口(简称API接口)。 活动3：设计“城市天气预报员”实验程序 从物联网天气云平台上获取并显示南昌市当天的天气实况。 获取南昌市的天气预报。 学生通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务 活动1：分析物联网天气预报的实现过程 小组合作探究 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 活动2：准备“城市天气预报员”实验 小组合作交流 请以小组为单位，按照老师所讲步骤为“城市天气预报员”实验活动做准备。 活动3：设计“城市天气预报员”实验程序 小组合作探究 将“城市天气预报员”程序中的 Wi-Fi 指令设置为禁用(在命令模块上右击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择“禁用块”命令)，如图 1.3.14 所示，再将程序刷入智能开发板，观察在没有连接网络的情况下最后呈现的结果，并回答下面的问题。
设计意图: 培养学生独立思考的能力，提高核心素养。
3、课堂小结（7分钟）
教师活动 学生活动
总结本课内容： 活动1：分析物联网天气预报的实现过程 活动2：准备“城市天气预报员”实验 活动3：设计“城市天气预报员”实验程序 学生一同回答并梳理知识
设计意图： 帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理解。
中小学教育资源及组卷应用平台
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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学习单
1
活动1：分析物联网天气预报的实现过程
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
思考讨论
班级：8年__班
组别：______
将“城市天气预报员”程序中的 Wi-Fi 指令设置为禁用(在命令模块上右击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择“禁用块”命令)，如图 1.3.14 所示，再将程序刷入智能开发板，观察在没有连接网络的情况下最后呈现的结果，并回答下面的问题。
思考与讨论
3
活动3：设计“城市天气预报员”实验程序
连接Wi-Fi名称mv wifi密码
12345678
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折叠块
禁用块
删除块
帮助
图1.3.14
禁用程序指令
结论：
1.使用Wi-Fi指令的程序中，
(能/不能)调取网络信息，显
示天气信息；
2.没有使用Wi-1指令的程序中，（能/不能)调取网络信息，
显示天气信息；
3.“城市天气指数”物联网应用
(需要/不需要)互联网。
我认为物联网与互联网之间的关系是：
获取网络资源的物联设备
在物联网应用中，设备接入互联网后不仅可以实现互联网下的物物相连，还能够从互联
网中获取源源不断的数据与信息，呈现一些简单的应用，如显示天气信息等。
1.观察生活中有哪些设备连接互联网后，能够获取网络信息，并填写在表1.3.1中。
表1.3.1获取网络资源的物联设备
物联翻应用名
获取的信息内容
能够从互联网中获取大量的音乐资源，使
智能音箱
用简单的口令，就能控制智能音箱播放互
联网上的音乐
2.有人说“物联网生活的实现与互联网是息息相关的”，谈谈你对这一观点的看法。中小学教育资源及组卷应用平台
《1.3“城市天气预报员”实践活动》作业设计
作业分析
作业类型 基础型作业 R探究型作业 R实践型作业 跨学科综合作业
作业类别 R课时作业 单元作业 学期作业
应用场景 课前预习 课中练习 R课后作业
作业对象 R全体学生作业 学生根据情况可选作业
设计思路 通过比较、综合、拓展，巩固本节课知识点，举一反三，让学生自主探究，掌握新知，沟通交流，提升协作能力。
作业内容
登录“心知天气”云平台，了解除获取天气信息功能外，“心知天气”云平台还提供了哪些模块 2.使用智能开发板除了能够获取南昌市的天气信息外，还能够获取其他城市的天气信息。请参考图1.3.15，修改程序，让智能开发板显示你所在城市的天气信息。 除可以获取某个城市明天的天气预报外，还可以获取后天的天气报，请修改本节编写的程序，尝试获取南昌市后天的天气预报。
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设定w1为
【心知天句3天天气预报，信息
地理位置
江西
南昌·
AP私钥免费体验
S9[2sb ZK-UsWaynG
南昌
语言简体中文，
赣州
温度单位摄氏度，
萍乡
吉安
宜春
新余
图1.3.15获取其他城市的天气信息
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