校園數(shù)字氣象站里的跨學(xué)科課堂：數(shù)學(xué)、地理與信息技術(shù)的融合

　　【JD-XQ3】，【智慧校園氣象站，競道科技自動(dòng)化、精度高，助理氣象科普發(fā)展】。

　　校園數(shù)字氣象站里的跨學(xué)科課堂：數(shù)學(xué)、地理與信息技術(shù)的融合

　　在校園數(shù)字氣象站中，數(shù)學(xué)、地理與信息技術(shù)不再是孤立的學(xué)科，而是通過真實(shí)的氣象數(shù)據(jù)與科學(xué)問題深度交織，構(gòu)建起“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)—空間分析—技術(shù)賦能"的跨學(xué)科學(xué)習(xí)場景，讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中，實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)遷移與綜合素養(yǎng)提升。

　　數(shù)學(xué)：用數(shù)據(jù)建模揭示氣象規(guī)律

　　氣象站實(shí)時(shí)采集的溫度、濕度、風(fēng)速等數(shù)據(jù)，成為數(shù)學(xué)建模的天然素材。在“氣溫變化趨勢(shì)預(yù)測"項(xiàng)目中，學(xué)生需運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)，通過計(jì)算日均溫、繪制折線圖，分析一周內(nèi)氣溫的波動(dòng)規(guī)律;進(jìn)一步利用線性回歸或移動(dòng)平均法，建立短期氣溫預(yù)測模型。而在“降水概率計(jì)算"任務(wù)中，學(xué)生需結(jié)合歷史雨量數(shù)據(jù)，計(jì)算不同季節(jié)的降雨頻率與強(qiáng)度，運(yùn)用概率論知識(shí)評(píng)估“明日降雨可能性"。此類實(shí)踐將數(shù)學(xué)公式轉(zhuǎn)化為解決氣象問題的工具，讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)世界中的價(jià)值。

　　地理：以空間視角解讀氣候密碼

　　氣象站數(shù)據(jù)為地理學(xué)科提供了“微觀氣候"分析案例。學(xué)生可結(jié)合校園經(jīng)緯度、地形地貌，對(duì)比氣象站實(shí)測數(shù)據(jù)與區(qū)域氣候圖，探究“校園局部小氣候"的成因。例如，通過分析教學(xué)樓南側(cè)與北側(cè)的溫度差異，理解建筑物對(duì)光照、風(fēng)向的影響;利用風(fēng)向玫瑰圖與校園植被分布圖，揭示樹木對(duì)風(fēng)速的削弱作用。此外，學(xué)生還可借助氣象站積累的多年數(shù)據(jù)，繪制校園氣候年際變化曲線，觀察城市化進(jìn)程對(duì)區(qū)域微氣候的長期影響，將地理空間思維與實(shí)證研究相結(jié)合。

　　信息技術(shù)：用代碼與平臺(tái)賦能科學(xué)探究

　　氣象站的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與分析離不開信息技術(shù)支持。學(xué)生可學(xué)習(xí)使用Python或Excel處理原始數(shù)據(jù)，編寫腳本自動(dòng)計(jì)算日均值、生成可視化圖表;利用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)(如ThingsBoard)搭建簡易氣象數(shù)據(jù)看板，實(shí)時(shí)展示校園環(huán)境參數(shù)。在“天氣預(yù)警系統(tǒng)"設(shè)計(jì)中，學(xué)生需結(jié)合傳感器數(shù)據(jù)與閾值設(shè)定，編寫條件判斷語句觸發(fā)警報(bào)，并利用GIS技術(shù)將預(yù)警信息疊加至校園電子地圖，實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)采集—分析處理—預(yù)警發(fā)布"的全流程技術(shù)實(shí)踐。

　　校園數(shù)字氣象站打破了學(xué)科壁壘，讓數(shù)學(xué)成為分析氣象規(guī)律的“語言"，地理成為理解氣候系統(tǒng)的“地圖"，信息技術(shù)成為連接數(shù)據(jù)與決策的“橋梁"。當(dāng)學(xué)生用數(shù)學(xué)公式預(yù)測天氣、用地理思維解釋現(xiàn)象、用代碼實(shí)現(xiàn)應(yīng)用時(shí)，跨學(xué)科學(xué)習(xí)便從理念走向了現(xiàn)實(shí)。