一、项目背景:从"背知识点"到"做真探究",教学需要真实数据底座

南通地处长江入海口北岸,滨江临海,受江海气候共同影响,天气过程丰富,是开展气象与地理教学的理想区域。

江苏省南通第一中学在推进新课程改革、打造特色科学教育的过程中,意识到传统气象教学的局限:

  • 探究缺数据:科学探究需要真实、连续、可追溯的数据,而手动的、零散的观测无法支撑系统的探究活动;
  • 过程难可视化:气象过程是动态、立体的,仅靠文字与静态图,学生难以理解数据的来龙去脉;
  • 平台较封闭:缺乏一个统一的数据平台,学生的观测数据无法汇聚、共享,也难以形成校本数据资产;
  • 兴趣难激发:缺乏可视化、可交互的展示手段,学生对气象科学的兴趣难以被真正点燃。

为此,学校引入智测云联AI校园气象实时采集系统,希望以真实数据和数字孪生技术,构建一个开放的实验教学环境。

二、方案部署:真实数据 + 数字孪生,构建开放实验室

1. 感知层:连续、真实的数据采集

智测云联校园气象站在校内布设,实时采集温度、湿度、风向风速、降雨量、气压等气象要素,数据分钟级更新并持续上传智云平台,为教学探究提供连续、真实、可追溯的数据源。

2. 平台层:数据上云,统一汇聚

所有数据实时上云,师生通过统一平台即可查看、调用本校历史与实时数据。数据不再是散落在纸面上的记录,而是持续积累的校本数据资产,支撑长期的课题研究与跨学科项目。

3. 展示层:数字孪生,让数据"看得见来源"

结合智测云联的数字孪生生成能力,只需输入坐标范围即可生成校园数字孪生场景。师生在大屏上可以清晰看到每一组数据的上传来源——哪台风速仪、哪个雨量筒、来自校园的哪个点位,让数据采集过程变得透明、可理解,也让"数据是怎么来的"这一科学问题有了直观的答案。

三、应用成效:一个以真实数据为底座的开放实验室

系统投入使用后,学校在科学教育上实现了几个提升:

  1. 探究更扎实:学生基于本校真实、连续的数据开展探究,从"验证性实验"走向"发现式学习",科学素养培养更落地;
  1. 过程更可视:数字孪生场景让动态的气象过程变得可观察、可推演,抽象概念转化为直观图像,理解更深刻;
  1. 数据更开放:统一平台汇聚全校观测数据,师生可共享、可调用,形成可持续积累的校本数据资产;
  1. 兴趣更浓厚:可视化、可交互的展示激发了学生对气象、地理乃至数据科学的兴趣,为特色校本课程建设提供了抓手。

四、案例总结:数字孪生,让校园气象教学"看见数据背后的世界"

作为物联网监测设备与数据平台服务商,智测云联始终相信,监测数据的价值在于被看见、被理解、被使用。数字孪生能力让这一点在校园场景中真正落地——输入坐标范围即可生成孪生场景,让决策者与学习者都能在大屏上清晰看到每组数据的上传来源。

南通第一中学的案例说明:当真实数据遇上数字孪生,校园气象站就不再只是一台监测设备,而是一间开放的、持续生长的科学实验室。