当今社会的信息化程度非常高，通过网络，人们可以方便地获取诸如时间、气象、交通时刻表等具有一定规律的数据。本节课将数学与地理、信息技术知识相融合，以二十四节气为切入点，探究不同地区白昼时长的变化规律，以及白昼时长与传统节气、地球经纬度等因素的关系，培养学生的数据观念、推理能力和合作交流能力。

　　以北京等地二十四节气日的日出、日落时刻和白昼时长为例，引导学生通过查阅资料、访谈等收集数据，绘制统计图表整理数据、描述数据，并分析数据，用样本估计总体，探究不同地区白昼时长的变化规律。在此基础上，通过手机的护眼模式等功能的了解，体验白昼时长规律的应用场景，感悟数学知识的应用价值以及养成节能环保的习惯。

　　活动目标：

　　1.通过数据的收集、分析与比较，探究北京白昼时长的变化规律；通过探索不同纬度、经度地区白昼时长变化规律的差异，初步认识影响白昼时长变化的地理因素；

　　2.借助信息技术工具绘制散点图、折线图等，归纳白昼时长与二十四节气、地球经纬度之间的联系，在感悟传统优秀文化的同时，发展用数学语言表达现实事物的规律、关系的核心素养；

　　3.通过查阅资料等，了解日出、日落数据的应用场景及其背后的原理，形成节能环保意识，养成健康生活的习惯.

　　本活动主要分三个课时完成。

　　活动准备：

　　1.收集北京2024年全年日出、日落时刻，选择适当的统计图表整理描述数据；

　　2.查阅资料，了解二十四节气；

　　3.收集北京、新疆阿图什、广东揭阳2024年二十四节气日的白昼时长数据；

　　4.学习借助信息技术工具绘制简单统计图表.

　　第一课时探究北京白昼时长的变化规律

　　（一）聚焦问题

　　观看天安门广场升旗的视频，天安门广场上，每天国旗的升降旗时刻都是一样的吗？根据生活经验，我们知道：一年四季中白昼时长并不是固定不变的.那么，一座城市每天的日出、日落时刻有什么规律呢？

　　（二）提出问题

　　任务1：搜集北京2024年全年日出、日落时刻，选择适当的统计图表整理描述数据。

　　师：分析数据，你发现了哪些规律？

　　师生活动：学生查阅资料搜集数据，由于数据量大，学生可以借助工具绘制全年的日出、日落时刻的折线图，并让小组派代表展示。

　　日出规律：日出时间从年初到6月初逐渐提前，在6月中旬达到最低点；随后日出时间逐渐推迟。结合图表得出：日出最早在6月13日，约4:45分，最晚在1月5日，约7:36分。

　　日落规律：日落时间从年初到6月逐渐推迟，在6月底达到最低点；随后日落时间逐渐提前。结合图表得出：日落最早在12月7、8日，约16:49分，最晚在6月27、28日，约19:47分。

　　白昼时长规律:从1月到6月，白昼时长逐渐边长，从6月中旬到12月底，白昼时长逐渐缩短。

　　任务2：查阅资料，了解二十四节气。

　　提出指导性问题：

　　（1）全年数据量较大，能否选用一些具有代表性的数据来刻画北京白昼时长的变化规律呢？

　　（2）为什么选择二十四节气日的数据进行抽样调查？

　　师生活动：观看视频，二十四节气的由来结合表格了解二十四节气名称的含义。

　　得出结论：

　　（1）可以采用抽样调查，从全年中抽取部分日期的数据，来估计全年情况；

　　（2）二十四节气是古人智慧的结晶；从地理方面考虑，是根据地球绕太阳公转位置划分的，每15°为一个节气；从时间上来看，二十四节气均匀分布在一年中，约每15天一个节气。

　　任务3：借助信息技术工具或者所学知识绘制北京2024年二十四节气日的日出、日落时刻的统计图，并探究北京日出、日落、白昼时长的变化规律.

　　提出指导性问题：

　　（1）观察折线图，你能获得哪些信息？

　　（2）你能推断出北京2024年日出、日落时刻、白昼时长有什么规律吗？

　　（3）结合地理知识，解释太阳直射点移动对昼夜长短的影响。

　　第二课时探究不同纬度、经度地区白昼时长的变化规律

　　（一）聚焦问题

　　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、新疆阿图什、广东揭阳三个城市。

　　据此，你能提出哪些想要研究的问题？

　　（二）提出问题

　　学生积极发言提出问题，小组合作交流，围绕不同经纬度地区白昼时长的变化规律，拟定本组要研究的问题，汇总如下：

　　1.经度相同、纬度不同和经度不同、纬度相同地区的白昼时长是如何变化的？

　　2.影响白昼时长变化的因素有哪些？这些因素是如何影响白昼的？

　　3.不同地区白昼时长对生活的影响？

　　4.经纬度不同的地区，白昼时长对农作物的影响？

　　5.这三地白昼时长的特点？是否12h附近的天数较多，其它时长的天数少的特点？

　　6.日出、日落时刻与正午时刻的关系？

　　任务1：查阅资料，收集数据，并用适当的统计图表描述数据，观察数据，分析说明发现的规律。

　　任务2：制作ppt，汇报展示本小组的研究成果。

　　（三）小组展示

　　各小组汇报展示研究成果，包括自己绘制或者借助工具绘制的统计图表，观察数据，说明发现规律；结合研究结果，说明影响白昼时长变化的因素以及不同地区白昼时长对人们生产生活的影响。其他小组成员认真倾听并记录，及时评价。

　　第三课时探究白昼时长规律的应用

　　除了手机和平板电脑外，一些新型电脑操作系统也针对移动电脑等电子设备设计了“夜间模式”等特色功能，其原理与“护眼模式”相仿。

　　任务1：查阅资料或访谈了解手机识别日出、日落时刻的变化原理；

　　任务2：白昼时长规律的应用；

　　任务3：小组评价，反思不足优化改进；总结学习收获，填写研究报告。

　　师生活动：小组查阅资料，了解“护眼模式”的原理及其应用，并进行展示汇报。

　　原理：手机通过网络、SIM卡获取位置信息，或者利用内置卫星定位功能确定精准位置，再通过API接入专业网站，获取所在地的日出、日落时刻数据，自动开启或关闭护眼模式。

　　应用：智能路灯和夜间彩光灯等也采用相似机制。

　　撰稿：陈志群

　　编辑：潘舒璠

　　审核：魏艳红