創(chuàng)新校園氣象站激發(fā)數(shù)字素養(yǎng)與信息科技教學(xué)

基于云雀氣象儀與Mind+數(shù)據(jù)面板的大屏可視化校園氣象站是由上海智位機(jī)器人(DFRobot)旗下品牌蘑菇云科創(chuàng)教育契合2022版義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)地組合產(chǎn)品。該組合不但能作為落實(shí)身邊的算法、過程與控制、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐與探索等課標(biāo)內(nèi)容的載體，還能為2022版義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的地球系統(tǒng)模塊提供數(shù)字化探究的有力支撐，是一個(gè)兼具廣度和深度的跨學(xué)科主題項(xiàng)目。

作為跨學(xué)科項(xiàng)目，基于云雀氣象儀與Mind+數(shù)據(jù)面板的大屏可視化校園氣象在科學(xué)課上也大有可為?？茖W(xué)新課標(biāo)在3-4年級的活動(dòng)建議中要求學(xué)生使用儀器測量氣象數(shù)據(jù)，在5-6年級要求學(xué)生利用校園氣象站觀測和記錄氣象數(shù)據(jù)。目前小學(xué)科學(xué)課堂上常用的氣象儀器多為玻璃溫度計(jì)以及學(xué)生自制的風(fēng)旗，不但簡陋而且檢測項(xiàng)目匱乏，對于濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等重要?dú)庀髷?shù)據(jù)的精準(zhǔn)獲取與長時(shí)間記錄更是束手無策。云雀氣象儀和Mind+數(shù)據(jù)面板的組合可有效彌補(bǔ)科學(xué)課堂傳統(tǒng)儀器的上短板，還能在學(xué)生在自制儀器的過程中滲透工程設(shè)計(jì)與物化的課標(biāo)內(nèi)容，助力2022版科學(xué)新課標(biāo)的扎實(shí)落地。

云雀氣象儀集成了氣象五要素：風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度和氣壓，可直接輸出物理量。自帶存儲(chǔ)空間，可存儲(chǔ)160天數(shù)據(jù)。出于面向大班教學(xué)的需要，云雀氣象儀體積小巧，集成度很高，如果只使用基礎(chǔ)功能，需要自行裝配的部件極少。其主體為鋁合金材質(zhì)，尺寸與一罐可樂接近，配備可插拔風(fēng)向標(biāo)與便攜式三腳架。云雀氣象儀底部的UART/I2C 通信接口與開源平臺(tái)行空板連接，行空板可實(shí)現(xiàn)Wi-Fi極速連接，這樣老師無需改造現(xiàn)有機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，也可以確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定的無線傳輸。

數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)傳輸完成后，需進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。目前，在物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)，多數(shù)還需人工進(jìn)行分析。大量無序的數(shù)據(jù)，不利于直觀感受數(shù)據(jù)變化。因此數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)，對于理解數(shù)據(jù)起到了不可或缺的作用。鑒于以往數(shù)據(jù)可視化方案，呈現(xiàn)方式相對單一，展現(xiàn)數(shù)據(jù)也比較有限，給師生可發(fā)揮空間比較小。Mind+ 數(shù)據(jù)可視化面板，便于師生在物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中能通過不同形式如折線圖、餅圖、柱狀圖、散點(diǎn)圖、雷達(dá)掃描圖及個(gè)性化的交互。

基于云雀氣象儀與Mind+數(shù)據(jù)面板的大屏可視化校園氣象站為新課標(biāo)提供了器材支撐，降低了實(shí)施門檻，將氣象知識(shí)與數(shù)學(xué)、物理、地理等學(xué)科相結(jié)合，讓更多學(xué)校、老師和學(xué)生參與其中，促進(jìn)了跨學(xué)科的學(xué)習(xí)。學(xué)生可以通過分析氣象數(shù)據(jù)來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)、圖表繪制、氣象模擬等活動(dòng)，從而加深對不同學(xué)科之間關(guān)系的理解。通過深度參與和實(shí)踐，學(xué)生從“觀”的淺層步入“做”的深層，培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識(shí)和數(shù)字化思維能力。信息科技課堂從而不局限于機(jī)房，學(xué)生可以走出機(jī)房和教室，走進(jìn)生活，去感受人與數(shù)據(jù)、人與機(jī)器、人與人工智能的關(guān)系?；谠迫笟庀髢x與Mind+數(shù)據(jù)面板的大屏可視化校園氣象站，激發(fā)了學(xué)生對于生活中科學(xué)數(shù)據(jù)的關(guān)注。這種信息科技課程學(xué)習(xí)環(huán)境要素產(chǎn)生了獨(dú)到的育人價(jià)值，激發(fā)了學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)與技能的提升。

關(guān)于“創(chuàng)新校園氣象站”項(xiàng)目的詳細(xì)介紹, 可以訪問DF創(chuàng)客社區(qū)“基于云雀氣象儀與Mind+數(shù)據(jù)面板的大屏可視化校園氣象站”項(xiàng)目，了解更多。

蘑菇云科創(chuàng)教育

蘑菇云科創(chuàng)教育是上海智位機(jī)器人股份有限公司(簡稱DFRobot)旗下專注于信息科技、AI人工智能、創(chuàng)客、STEAM、勞動(dòng)教育的科技創(chuàng)新教育品牌，以為中國培養(yǎng)下一代科技創(chuàng)新人才為使命，以為學(xué)校提供 K12全齡段科技創(chuàng)新教育解決方案為目標(biāo)。