综合与实践 白昼时长规律的探究教学设计 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设计2024-2025学年人教版数学七年级下册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计意图本教学设计旨在通过“白昼时长规律的探究”活动，引导学生运用数学知识解决实际问题，培养学生的观察能力、数据分析能力和科学探究精神。活动内容与课本《数学七年级下册》相关，紧密结合实际生活，提升学生综合运用数学知识解决实际问题的能力。核心素养目标1.发展数学抽象能力，通过观察、记录和分析白昼时长数据，建立数学模型。

2.培养数据分析能力，学会运用统计方法分析数据，形成对数据变化的直观认识。

3.培养逻辑推理能力，通过探究白昼时长变化的规律，提高逻辑推理和解决问题的能力。

4.增强应用意识，将数学知识应用于实际生活，提升解决实际问题的能力。教学难点与重点1.教学重点

-重点在于引导学生理解并应用白昼时长与地球自转、公转的关系。

-举例：通过太阳高度角的计算，让学生理解夏至和冬至时白昼时长的最长和最短情况。

-重点还在于让学生掌握如何从实际观察中提取数据，并运用统计图表展示这些数据。

2.教学难点

-难点在于理解并计算地球自转和公转对白昼时长变化的影响。

-举例：难点之一是如何将地球自转周期与公转周期结合起来，理解春分和秋分时昼夜平分的原因。

-难点之二是在数据分析时，学生可能难以识别并解释数据中的异常值，需要引导学生学会运用合理的数学方法分析数据趋势。教学资源准备1.教材：确保每位学生都备有《数学七年级下册》教材，以便查阅相关章节内容。

2.辅助材料：准备太阳高度角计算图表、地球自转公转动画视频、白昼时长变化统计图表等多媒体资源。

3.实验器材：准备地球仪、计时器等，用于模拟地球自转和观察白昼时长变化。

4.教室布置：设置分组讨论区，便于学生合作探究，并准备实验操作台，确保学生安全进行实验活动。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台发布“白昼时长规律的探究”预习PPT，包含地球自转公转的基本知识。

-设计预习问题：提问“为何不同季节白昼时长不同”，激发学生思考。

-监控预习进度：通过平台查看学生预习情况，确保多数学生能理解基本概念。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生阅读PPT，理解地球自转和公转对白昼时长的影响。

-思考预习问题：学生思考并记录关于白昼时长变化的可能原因。

-提交预习成果：学生提交预习笔记，展示对问题的初步理解。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：通过预习，培养学生独立解决问题的能力。

-信息技术手段：利用在线平台实现预习资源的共享和进度监控。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：展示不同季节白昼时长变化的照片，引发学生对白昼时长规律的兴趣。

-讲解知识点：详细讲解夏至和冬至时白昼时长最长最短的原因。

-组织课堂活动：分组让学生用地球仪模拟太阳光照射地球的情况。

-解答疑问：学生模拟实验时提出的问题，如“为什么在北半球夏至时太阳直射北回归线？”

学生活动：

-听讲并思考：学生听讲并记录白昼时长变化的数学关系。

-参与课堂活动：学生通过分组讨论和实验，加深对白昼时长变化规律的理解。

-提问与讨论：学生提出关于太阳高度角和影子长度的疑问，并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解，帮助学生理解复杂的概念。

-实践活动法：通过模拟实验，让学生亲身体验和验证理论。

-合作学习法：通过小组讨论，培养学生的团队合作和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：要求学生计算当地某日白昼时长，并分析影响因素。

-提供拓展资源：推荐在线天文观测网站，供学生了解更多天文知识。

-反馈作业情况：通过作业反馈，了解学生对白昼时长规律的掌握情况。

学生活动：

-完成作业：学生独立完成计算和分析作业，巩固所学知识。

-拓展学习：学生利用推荐资源，了解太阳系其他行星的白昼时长变化。

-反思总结：学生反思自己在探究过程中的学习方法和收获，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：通过反思，提升学生自我评估和改进的能力。知识点梳理1.地球自转与公转的基本概念

-地球自转：地球围绕自身轴心旋转，一个自转周期为24小时。

-地球公转：地球围绕太阳旋转，一个公转周期为365.25天。

2.白昼时长与地球自转的关系

-地球自转导致太阳从东方升起，从西方落下，形成昼夜交替。

-地球自转轴倾斜角度（约23.5度）导致不同纬度地区白昼时长不同。

3.白昼时长与地球公转的关系

-地球公转轨道的椭圆形形状和地球自转轴倾斜角度共同影响白昼时长。

-夏至和冬至是白昼时长最长和最短的时刻。

4.白昼时长变化的规律

-春分和秋分：全球昼夜平分，白昼时长约为12小时。

-夏至：北半球白昼最长，南半球白昼最短。

-冬至：北半球白昼最短，南半球白昼最长。

5.白昼时长与地理位置的关系

-纬度：纬度越高，白昼时长变化越明显。

-海拔：海拔越高，白昼时长越短。

6.白昼时长与季节的关系

-春季：白昼时长逐渐变长，气温逐渐回暖。

-夏季：白昼时长最长，气温最高。

-秋季：白昼时长逐渐变短，气温逐渐下降。

-冬季：白昼时长最短，气温最低。

7.白昼时长与气候变化的关系

-白昼时长变化影响地表接收太阳辐射量，进而影响气温。

-白昼时长变化与季节性气候变化密切相关。

8.白昼时长与农业生产的关系

-白昼时长变化影响植物的光合作用，进而影响农作物产量。

-农业生产活动需要根据白昼时长变化调整种植和收获时间。

9.白昼时长与日常生活的关系

-白昼时长变化影响人们作息时间，如工作时间、作息规律等。

-白昼时长变化影响人们的情绪和行为。

10.白昼时长与交通、能源等方面的关系

-白昼时长变化影响交通流量，如白天交通高峰期。

-白昼时长变化影响能源消耗，如白天照明需求增加。

11.白昼时长与地理信息系统（GIS）的关系

-利用GIS技术可以分析白昼时长变化对地理环境的影响。

-GIS技术可以帮助人们了解不同地区白昼时长变化的特点。

12.白昼时长与科学研究的关系

-白昼时长变化对生物节律、气候变化等方面有重要影响。

-科研人员利用白昼时长变化研究地球科学、生物学等领域问题。

13.白昼时长与历史、文化的关系

-人类对白昼时长变化的观察和记录体现了人类对自然规律的探索。

-白昼时长变化对历史、文化等方面产生了一定影响。

14.白昼时长与国家政策的关系

-白昼时长变化对国家能源、交通、农业等方面政策产生影响。

-国家根据白昼时长变化调整相关政策，以适应变化。

15.白昼时长与全球气候变化的关系

-全球气候变化导致白昼时长变化，如极端气候事件。

-研究白昼时长变化有助于了解全球气候变化的影响。作业布置与反馈作业布置：

1.实践作业：学生需要观察并记录自己所在地区连续一周的白昼时长，包括日出和日落时间。要求学生使用表格形式记录，并在表格下方简要分析白昼时长变化的原因。

2.计算作业：根据地球自转和公转的知识，计算当地某日的白昼时长。学生需使用太阳高度角公式进行计算，并解释计算过程中的每一步。

3.拓展作业：学生可以选择一个特定日期（如夏至或冬至），调查并分析该日期全球不同地区的白昼时长差异。要求学生查找相关资料，并制作一张世界地图，标注不同地区的白昼时长。

作业反馈：

1.实践作业反馈：

-检查学生是否正确记录了日出和日落时间，是否有缺失或错误。

-评估学生对白昼时长变化原因的分析是否合理，是否有逻辑错误。

-提供具体的反馈，如“你的记录非常详细，但在分析时可以考虑季节变化对白昼时长的影响。”

2.计算作业反馈：

-检查学生的计算过程是否正确，是否有计算错误。

-评估学生对太阳高度角公式的理解程度，是否能够正确应用。

-提供反馈，如“你的计算结果正确，但在解释过程中可以更详细地说明太阳高度角如何影响白昼时长。”

3.拓展作业反馈：

-检查学生是否正确标注了世界地图上的白昼时长，是否有错误。

-评估学生对全球白昼时长差异的理解程度，是否能够解释差异的原因。

-提供反馈，如“你的世界地图标注准确，但在分析差异时可以进一步探讨地球自转轴倾斜角度的影响。”

反馈方式：

-通过课堂口头反馈，即时纠正学生的错误，并鼓励他们改进。

-通过书面反馈，详细记录学生的作业表现，包括优点和需要改进的地方。

-通过个别辅导，针对学生的具体问题进行个性化指导。

反馈目的：

-巩固学生对白昼时长规律的理解。

-提高学生的数据分析能力和问题解决能力。

-鼓励学生积极参与课堂讨论，提高他们的学习兴趣和动力。

-帮助学生认识到自己的学习进步，增强他们的自信心。教学反思与总结嗯，今天这节课过得还算是顺利，但回头想想，也有一些地方可以改进。

首先啊，我发现学生们在理解白昼时长规律的时候，对地球自转和公转的关系还是有点模糊。虽然我用了地球仪和动画视频来讲解，但感觉还是不够直观。可能我可以在课前准备一些更具体的教具，比如可以转动的地球仪模型，让学生亲手操作，这样他们可能更容易理解。

然后呢，我在组织小组讨论的时候，发现有些学生不太敢发言，可能是因为他们对这个话题不是很熟悉，或者害怕说错。所以，我打算在下次课上，先让大家做一些基础的知识回顾，然后再进行小组讨论，这样可能能提高他们的参与度。

至于技能方面，我发现大部分学生都能完成计算作业，但在解释计算过程的时候，有些学生还是不太能说清楚。这说明我在讲解公式和步骤的时候，可能需要更加细致，多举几个例子，让他们理解得更透彻。

情感态度上，我感觉学生们对这次实践活动还是挺感兴趣的。他们在实验过程中表现出了很强的探索欲和合作精神，这让我挺欣慰的。不过，也有一些学生在遇到困难时显得有些沮丧，这说明我需要在今后的教学中，更加关注学生的心理状态，给予他们更多的鼓励和支持。

至于教学管理，我觉得今天课上得还可以。我尽量让每个学生都有机会参与到课堂活动中来，但是有时候还是会有学生走神，这可能是因为我的课堂气氛还不够活跃。我打算在接下来的课上，尝试一些新的互动方式，比如使用一些小游戏或者竞赛，来吸引学生的注意力。

1.加强直观教学，利用多种教具和资源，让学生更直观地理解抽象概念。

2.创造活跃的课堂气氛，鼓励学生积极参与，提高他们的参与度和积极性。

3.关注学生的情感需求，及时给予鼓励和支持，帮助他们克服困难。

4.不断反思和改进自己的教学方法，努力提高教学效果。

希望下次课上，我能做得更好。典型例题讲解1.例题：已知地球自转周期为24小时，求在春分日时，地球赤道上一点的太阳高度角。

解答：春分日时，全球昼夜平分，太阳直射赤道。因此，赤道上一点的太阳高度角为90度。

2.例题：某地位于北纬40度，已知夏至日该地白昼时长为15小时，求该地夏至日的太阳高度角。

解答：夏至日时，北半球白昼最长。白昼时长为15小时，则夜晚时长为9小时。地球自转周期为24小时，因此太阳升起时间为12小时减去夜晚时长的一半，即6小时。太阳高度角公式为：H=90-φ+δ，其中H为太阳高度角，φ为地理纬度，δ为太阳赤纬。夏至日太阳赤纬约为23.5度。代入公式得：H=90-40+23.5=73.5度。

3.例题：某地位于南纬20度，已知冬至日该地白昼时长为9小时，求该地冬至日的太阳高度角。

解答：冬至日时，南半球白昼最短。白昼时长为9小时，则夜晚时长为15小时。地球自转周期为24小时，因此太阳升起时间为12小时减去夜晚时长的一半，即6小时。太阳高度角公式为：H=90-φ-δ，其中H为太阳高度角，φ为地理纬度，δ为太阳赤纬。冬至日太阳赤纬约为-23.5度。代入公式得：H=90-20-(-23.5)=93.5度。

4.例题：某地位于北纬30度，已知该地夏至日白昼时长为14小时，求该地夏至日的太阳高度角。

解答：夏至日时，北半球白昼最长。白昼时长为14小时，则夜晚时长为10小时。地球自转周期为24小时，因此太阳升起时间为12小时减去夜晚时长的一半，即5小时。太阳高度角公式为：H=90-φ+δ，其中H为太阳高度角，φ为地理纬度，δ为太阳赤纬。夏