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(共40张PPT)
第十二章 数据的收集、整理与描述
综合与实践2
白昼时长的规律探究
学习目标
1. 学生能够理解白昼时长的概念，掌握收集、整理和分析数据的基本方法.
2. 通过观察、测量、记录和分析数据的过程，培养学生的观察能力、实践能力和数据分析能力.
3. 激发学生对自然现象的好奇心和探索欲望，培养学生的科学精神和创新意识，增强团队合作意识和交流能力.
重点：运用统计图表展示白昼时长的变化规律，理解其背后的数学原理.
难点：引导学生从数据中发现规律，并进行合理的解释和推断.
同学们，为什么夏天的白天比冬天长 你们有没有注意过不同季节、不同地区的白昼时长是不一样的呢 你们想不想知道白昼时长的变化有什么规律呢
今天我们就一起来探究白昼的时长规律.
白昼时长是指从日出到日落的时间长度
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探究北京白昼时长的变化规律
活动1：阅读教材 P188-189 内容，通过收集北京 2024 年二十四节气的日出、日落时刻的数据，来探究北京白昼时长的变化规律.
通过查阅资料，可以收集到北京 2024 年全年日出、日落时刻的数据.通过对数据的分析比较，可以发现不少有趣的规律,例如：
1
活动任务
(1)1 月 12 日到 6 月 11 日，日出时刻由 7:36 逐渐提前到 4:45 ，平均每天依次提前约 1 min 8 s；
(2) 6 月 17 日到 12 月 29 日，日出时刻由 4:45 又逐渐推迟到 7:36 ，平均每天推迟 53 s；
(3) 1月1日到 1 月 12 日和 12 月 29 日到 12 月 31 日，每天的日出时刻大约为 7:36 ，6 月 11 日到 6 月 17 日，每天的日出时刻大约为 4:45 .
它们反映了北京日出时刻的部分变化规律.那么，如何较为全面地刻画北京白昼时长的变化规律呢
我们知道，北京全年的日出、日落时刻数据繁多能否选用其中一些具有代表性的数据来刻画呢
表示寒来暑往 四季变化 立春、春分、立夏、夏至、
立秋、秋分、立冬、冬至
象征气温变化 小暑、大暑、处暑、白露、
寒露、霜降、小寒、大寒
反映降水 雨水、谷雨、小雪、大雪
反映物候现象 或农事活动 惊蛰、清明、小满、芒种
表1 二十四节气名称的含义
任务1：收集数据完成表 2 数据填写并绘制北京 2024 年二十四节气的日出、日落时刻散点图.
下面，我们通过北京2024年二十四节气日的
日出、日落时刻，来探究北京白昼时长的变化规律．
节气 日期 日出时刻 日落时刻 白昼时长
小寒 1月6日 7:36 17:04 9 h 28 min
大寒 1月20日 7:32 17:18 9 h 46 min
立春 2月4日 7:20 17:36 10 h 16 min
雨水 2月19日 7:02 17:54 10 h 52 min
惊蛰 3月5日 6:41 18:11 11 h 30 min
春分 3月20日 6:17 18:26 12 h 09 min
清明 4月4日 5:53 18:42 12 h 49 min
谷雨 4月19日 5:30 18:57 13 h 27 min
表2 北京 2024 年二十四节气日白昼时长
整理数据
节气 日期 日出时刻 日落时刻 白昼时长
立夏 5月5日 5:09 19:13 14 h 04 min
小满 5月20日 4:54 19:27 14 h 33 min
芒种 6月5日 4:46 19:39 14 h 53 min
夏至 6月21日 4:46 19:46 15 h
小暑 7月6日 4:53 19:46 14 h 53 min
大暑 7月22日 5:04 19:37 14 h 33 min
立秋 8月7日 5:20 19:20 14 h
处暑 8月22日 5:33 19:01 13 h 28 min
节气 日期 日出时刻 日落时刻 白昼时长
白露 9月7日 5:48 18:36 12 h 48 min
秋分 9月22日 6:02 18:11 12 h 9 min
寒露 10月8日 6:18 17:46 11 h 28 min
霜降 10月23日 6:34 17:24 10 h 50 min
立冬 11月7日 6:51 17:06 10 h 15 min
小雪 11月22日 7:08 16:54 9 h 46 min
大雪 12月6日 7:21 16:49 9 h 28 min
冬至 12月21日 7:32 16:52 9 h 20 min
立春
春分
立夏
夏至
雨水
谷雨
小雪
大雪
立秋
秋分
立冬
冬至
惊蛰
清明
小满
芒种
小暑
大暑
处暑
白露
寒露
霜降
小寒
大寒
2:00
4:00
8:00
6:00
10:00
12:00
14:00
16:00
18:00
20:00
22:00
日出时刻
日落时刻
北京 2024 年二十四节气的日出、日落时刻散点图
描述数据
任务2：你能推断出北京2024年日出、日落的规律吗
任务3：2024 年北京白昼时长是如何变化的 请用数据和适当的统计图说明.
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.
节气
白昼时长/小时
春分
夏至
秋分
冬至
0
3
6
9
12
15
18
从上图中看出，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.
分析数据
活动2：我们知道每天日出、日落时刻受地球的自
转与公转影响. 同一时期，不同地点每天日出、日落
的时刻各不相同. 我们一起来探究一下影响白昼时
长的因素有哪些.
探究不同维度、不同经度地区白昼时长变化规律的因素
2
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.
北京
阿图什
揭阳
(1) 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.
任务1 比较研究
节气 北京/h 阿图什/h 揭阳/h
小寒 9h28min 9h29min 10h45min
大寒 9h46min 9h48min 10h54min
立春 10h16min 10h17min 11h09min
雨水 10h52min 10h52min 11h27min
惊蛰 11h30min 11h30min 11h47min
春分 12h09min 12h10min 12h08min
清明 12h49min 12h49min 12h28min
谷雨 13h27min 13h27min 12h48min
二十四节气日白昼时长
城市
节气 城市 北京/h 阿图什/h 揭阳/h
立夏 14h04min 14h03min 13h07min
小满 14h32min 14h32min 13h21min
芒种 14h53min 14h52min 13h32min
夏至 15h00min 14h59min 13h35min
小暑 14h54min 14h52min 13h32min
大暑 14h33min 14h32min 13h22min
立秋 14h02min 14h01min 13h06min
处暑 13h28min 13h27min 12h49min
节气 城市 北京/h 阿图什/h 揭阳/h
白露 12h48min 12h48min 12h28min
秋分 12h09min 12h09min 12h08min
寒露 11h28min 11h28min 11h46min
霜降 10h50min 10h53min 11h26min
立冬 10h15min 10h16min 11h09min
小雪 9h46min 9h47min 10h54min
大雪 9h27min 9h27min 10h45min
冬至 9h20min 9h21min 10h41min
北京二十四节气日白昼时长
三地二十四节气日白昼时长(单位：h)
(2) 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
影响白昼时长的有纬度和季节.纬度越高，白昼时长越长.
(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 12 h 附近的天数多，其他时长的天数少的特点 请你通过绘制这三地白昼时长的频数分布直方图，进行比较和分析.
白昼时长/ h 频数（天数） 北京 新疆阿图什 广东揭阳
9 ＜ x≤ 10 5 5 0
10 ＜x≤11 4 4 5
11＜x≤12 2 2 6
12 ＜x≤13 4 4 6
13 ＜x≤14 2 2 7
14 ＜x≤15 7 7 0
15 ＜x≤16 0 0 0
三个城市白昼时长频数分布表
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 12.16 h，广东揭阳的平均白昼时长约是 12.13 h.
频数
1
2
3
5
4
6
7
9
10
11
12
13
14
15
16
白昼时长/h
北京白昼时长频数分布直方图
新疆阿图什白昼时长频数分布直方图
频数
1
2
3
5
4
6
7
9
10
11
12
13
14
15
16
白昼时长/h
这三地白昼时长的频数分布表如下：
频数
1
2
3
5
4
6
7
9
10
11
12
13
14
15
16
白昼时长/h
广东揭阳白昼时长频数分布直方图
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.
讨论：我国作为农业出口大国，白昼时长的长短与农业作物的生长息息相关，你认为白昼时长的变化规律对农业生产有什么影响
思考：通过上述活动探究，你有什么收获 与大家交流讨论，说说自己的看法.
光合作用时间、生长阶段调节、播种和收获时间、生物多样性、生态平衡等.
活动3: 阅读教材P191关于白昼时长的计算公式，与大家讨论下列问题：
分析：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( 图1 )，于是就能得到一个简单的计算公式:
任务2 日出、日落时刻与正午时刻的关系
白昼时长 = (正午时刻-日出时刻)×2
= (日落时刻-正午时刻)×2
当地的正午12时整
日出、日落时刻
白昼时长
计算
反推
图1
问题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.
白昼时长 = (正午时刻-日出时刻)×2
= (日落时刻-正午时刻)×2
不变
不变
问题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，黑夜时长＝日出时刻×2.
已知前一天的日落时刻，黑夜时长＝2×(24－日落时刻).
白昼时长 = (正午时刻-日出时刻)×2
= (日落时刻-正午时刻)×2
问题3：观察表 2 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).
有趣的护眼模式
近年来，近视已经成为影响青少年健康的重要问题而手机、电脑等电子产品是造成青少年近视的主要原因之一.为了尽量减少使用手机对眼睛带来的伤害，很多手机在系统里开发了护眼模式，这种护眼模式可以智能地识别日出、日落时刻.
3
手机的护眼模式
其他的护眼模式
任务 我们知道，各地每天的日出、日落时刻并不相
同，而手机的使用者可能分布在全国乃至全世界不同的地方.那么智能手机是如何智能地识别日出、日落时刻的变化呢 请你查阅相关资料，了解背后的道理吧.
活动过程
1.组建合作团队
2.方案构思
3.方案实施
4.展示交流
本次综合实践活动需班级内 5~8 人成组，每人一组且每组设负责人.
小组成员进行充分的讨论与交流，集思广益，形成解决上述任务的方案.
按小组方案分工，让成员任务明确，依研究步骤实施，完成任务并形成报告.
制作汇报演示文稿，选代表展示成果，分享经验、困难及解决方法，反思不足.
通过成果展示与交流，基于各组完成的研究报告，根据情况选择任务完成表、表现评分表、自我反思表等进行评价.与老师和全班同学一起，通过质疑、辩论、评价，总结成果，分享体会，分析不足，开展自我评价、同学评价和教师评价，完成本次综合与实践活动.
活动评价
1. 通过前面的活动探究，我们知道白昼时长的长短
对农作物的生长有着方方面面的影响，试着查阅
相关资料，结合下列素材，做一做相关的数据分析.
长日照作物 小麦、大麦、油菜、萝卜等长日照作物，它们需要较长的白昼时间才能开花结实.
短日照作物 水稻、大豆、玉米等短日照作物则在白昼时间逐渐缩短的条件下开花.
日中性作物 番茄、黄瓜等是日中性作物，它们的开花结果不受白昼时长的严格限制.
任务 1：查阅相关资料，了解全国各地农作物的一些地域分布特征，结合表格中的内容，说说你的看法.
任务2：结合你所处的地域，你觉得农作物的种植结合当地的白昼时长应该遵循怎样的种植规律，可实地了解相关情况，看看与你推断的是否符合.
任务3：对于作物的种植与生长，你有什么建议 通过这个课题的学习，你学到了什么
确定实践
活动主题
活动准备
分配活动任务
查阅资料、
整理数据
描述、分析数据
结论总结

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