综合与实践+白昼时长规律的探究教案+2024-2025学年人教版数学七年级下册

综合与实践白昼时长规律的探究教学目标课题综合与实践白昼时长规律的探究授课人素养目标1.通过综合与实践课题，提升用数学知识探索现实世界的综合能力.2.提升数据的收集与处理能力.3.提升统计模型的构建能力.4.加强创新意识、探索意识.教学重点1.利用统计图表探究某地白昼时长的变化规律.2.通过对比数据，分析影响白昼时长变化的因素．教学难点1.根据统计图表描述数据的变化规律.2.通过对比数据分析不同因素对数据变化的影响大小.教学活动教学步骤师生活动活动一：创设情境，引入新课【设计意图】通过升国旗时间，引出关于白昼时长的课题.【情境引入】北京天安门广场上，五星红旗每天都会早晨升起，傍晚降落．有同学可能会问：天安门广场上，每天国旗的升降时刻都是一样的吗？其实，天安门广场上每天升降旗的时刻并不是固定不变的，而是根据北京的日出、日落时刻变动的．根据生活经验，我们知道：一年四季中白昼时长(白昼时长是指从日出到日落的时间长度)并不是固定不变的．那么，一座城市每天的日出、日落时刻有什么规律呢？下面我们就来共同探究这个问题吧．【教学建议】可让学生结合生活经验，谈谈自己对本地一年四季日出、日落时刻的体验．活动二：交流讨论，探究新知【设计意图】通过制作统计表，为绘制统计图作准备，同时检验和巩固对数据的收集和整理能力；通过绘制统计图，为完成数据的分析作准备，同时检验和巩固对复合统计图的掌握；通过分析数据，得出相关结论，提升对数据的提炼和概括能力．探究点1北京白昼时长的变化规律(阅读教材P188～190活动一的有关资料)任务1整理数据利用收集到的北京2024年全年日出、日落时刻的数据，计算北京2024年二十四节气日的白昼时长，完成表格．北京2024年二十四节气日白昼时长任务2描述数据利用信息技术工具绘制出北京2024年二十四节气日的日出、日落时刻的散点图.任务3分析数据(1)你能推断北京2024年日出、日落时刻有什么规律吗？2024年，北京的日出时间先逐渐提前再逐渐推迟，日落时间先逐渐推迟再逐渐提前.(2)北京2024年中哪一天的白昼最长？这一天是否也是日出最早、日落最晚的一天？夏至这天的白昼最长．这一天也是日出最早、日落最晚的一天.(3)北京2024年白昼时长是如何变化的？请用数据和适当的统计图说明.将白昼时长转化为以小时为单位的数据如下：绘制条形图如图所示.根据图表可以看出，北京2024年白昼时长先逐渐变大，再逐渐变小，在夏至这一天白昼时间最长.【教学建议】数据较多，提醒学生注意仔细检查，不要出错．在绘制统计图之前，也可根据表中数据，先从数的角度感受日出、日落时刻的变化规律．【教学建议】绘制完统计图后，让学生从形的角度再感受日出、日落时刻变化的规律.【教学建议】(1)从图形上看，有的散点所处的高度差不多一样，这时为了进一步区分细小的差异，可从表格中找对应的数据确认大小，再进行比较．(2)根据数据总结规律时，学生的表达可能会有更多的角度，对于合理的，都应给予肯定和表扬．【设计意图】绘制统计图，对不同组的数据进行比较，提升学生的自主探究能力．结合数据的地理属性和季节变化特征进行对比分析，提升用数学语言表达现实世界的能力．通过相对开放的案例考查学生对直方图的应用.探究点2不同纬度、不同经度地区白昼时长的变化规律每天的日出、日落时刻受地球的自转与公转影响．同一日期，不同地点每天日出、日落的时刻各不相同；同一地点，日出、日落的时刻也随日期的变化而变化．为了探究不同纬度和不同经度地区白昼时长的变化规律，我们选择北京(基准城市)、新疆阿图什(与北京纬度大致相同但经度不同)、广东揭阳(与北京经度大致相同但纬度不同)三个城市，探究它们白昼时长的变化规律．任务1比较研究收集北京、新疆阿图什、广东揭阳三地2024年二十四节气日的白昼时长数据．观察这些数据，你能发现这三地的白昼时长是如何变化的吗？请用适当的统计图说明．三地的白昼时长如下.绘制成复合折线图如图所示．观察图表可知，北京与新疆阿图什的白昼时长几乎相同，北京与广东揭阳的白昼时长一般都不相同．三地的白昼时长，都是先逐渐变大，到夏至这一天达到最大，再逐渐变小；但一年四季中，广东揭阳的白昼时长变化范围比北京(以及新疆阿图什)小．观察统计图，你认为影响白昼时长变化的因素有哪些？这些因素又是如何影响白昼时长的？影响白昼时长变化的因素有节气和纬度.①从小寒到夏至，白昼时长逐渐变长；从夏至到冬至，白昼时长逐渐变短.②在北半球，纬度越高，白昼时长的变化范围越大.③在春分和秋分，不同纬度地区的白昼时长大致相等．在春分和秋分以外的其他时段，从小寒到春分，纬度越高白昼时长越短；从春分到秋分，纬度越高，白昼时长越长；从秋分到冬至，纬度越高，白昼时长越短.(3)2024年这三地的平均白昼时长是多少？这三地的白昼时长是否具有12h附近的天数多，其他时长的天数少的特点？请用适当的统计图说明.北京的平均白昼时长约是12.16h，新疆阿图什的平均白昼时长约是12.16h，广东揭阳的平均白昼时长约是12.13h．这三地白昼时长的频数分布表如下：【教学建议】向学生建议，此项内容绘制复合折线图能更好地得出结论，如有学生绘制了其他类型的统计图，可让学生比较它们之间的优劣．【教学建议】提醒学生注意这三地经度、纬度的异同，以及白昼时长的变化范围．【教学建议】对“12h附近”的理解，不同的人可能存在差异，对数据分布特征的结论应保持一定的开放性．【设计意图】通过任务探索，提升对新知识的理解能力与推理能力.从这三地白昼时长的频数分布直方图可以看出，北京和新疆阿图什，白昼时长在14.5～15.5h范围的最多；广东揭阳的白昼时长在10.5～11.5h范围的最多，这三地并非12h附近的天数多，其他时长的天数少．总的来看，这三地白昼时长的分布范围离12h都不是太远．任务2日出、日落时刻与正午时刻的关系当某地太阳高度达到一天中的最大值时，就是一天的正午时刻．理论上，一个地区日出、日落时刻相对于当天的正午时刻应该是“对称”的(如图①)，于是就能得到一个简单的计算公式：白昼时长＝(正午时刻－日出时刻)×2＝(日落时刻－正午时刻)×2.通常情况下，公式中的“正午时刻”为当地的正午12时整．根据上述计算公式，如果已知某地某天的日出时刻或日落时刻，就能推算出当天的白昼时长；反过来，如果已知此地某天的白昼时长，也能推算出当天的日出时刻与日落时刻．(1)根据以上公式，如果某地的白昼时长在某个阶段逐日变得越长时，那么此地的日出时刻与日落时刻在那个阶段会如何变化？为什么？日出时刻会越来越早，日落时刻会越来越晚．原因：白昼时长越长，那么(12时－日出时刻)的值会越大，而0～12时的时长固定，为12个小时，所以(日出时刻－0时)的值会越小，所以日出时刻会越来越早．与此同时，白昼时长越长，(日落时刻－12时)的值会越大，所以日落时刻会越来越晚．(2)类比上述计算方法，如果已知某地后一天的日出时刻或前一天的日落时刻，如何计算此地这两日之间的黑夜时长？已知后一天的日出时刻，这两日之间的黑夜时长为2×日出时刻．已知前一天的日落时刻，这两日之间的黑夜时长为2×(24－日落时刻)．(3)观察前面表格中收集的北京日出、日落时刻数据，我们发现，日出、日落时刻并不是关于北京时间正午12时整对称的(也就是说，正午时刻不是北京时间正午12时整)，而是存在一定的误差．请以小组为单位，从报刊、图书、网络等查阅资料或咨询专业人士，了解造成这种现象的原因．【教学建议】可让学生结合实际生活体验，验证结论的正确性．活动三：随堂训练，课堂总结【随堂训练】相应课时随堂训练．【课堂总结】师生一起回顾本节课所学主要内容，并请学生回答以下问题：1．北京2024年的日出、日落时刻有什么规律？2．白昼时长有什么样的变化规律？2024年，北京、新疆阿图什、广东揭阳的白昼时长是如何变化的？有什么异同？3．你能根据日出或日落时刻推算当天的白昼时长吗？你能根据白昼时长推算当天的日出与日落时刻吗？【作业布置】查阅相关资料，了解智能手机是如何智能地识别出日出、日落时刻的变化的．板书设计综合与实践白昼时长规律的探究1．探究北京白昼时长的变化规律．2．探究不同纬度、不同经