内容正文:
综合与实践一
哪个城市夏天更热
2024版北师大数学八年级数学上册
学习目标
1.能运用数据收集、整理、分析的方法,制定评价标准比较城市炎热程度;掌握统计图表的绘制与解读.
2.通过小组合作,经历 “设计方案 — 实施调查 — 分析数据 — 成果展示”的完整实践过程,提升合作能力与数据分析能力,体会数学在解决实际问题中的应用价值,增强对生活中数学现象的探究意识.
教学设计的基本环节:
协作破冰
问题构建
情境启航
教师示范
巩固拓展
当堂检测
反思总结
作业设计
情境启航
同学们,我国地域辽阔,夏天不同城市的炎热感受可能不一样.今天我们就来探究一下郑州、重庆、长沙、武汉这几个城市中,哪个城市夏天更热呢?
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问题构建
问题1:为了研究四个城市,哪个城市夏天更热的问题,你可能会用到哪些数学知识?
数据的收集与处理、各种统计图、分析数据的方法等
问题2:在数据分析板块,你已经学习过哪些知识?还记得它们吗?
算术平均数、加权平均数、中位数、众数、方差,条形统计图、扇形统计图、折线统计图、四分位数、箱线图等.
问题3:除了气温,还有哪些因素会影响我们对夏天“热”的感受呢?
湿度、风速、日照时长等因素
问题构建
小组组建与任务分配:
1、全班分成7个小组,每组 6人,具体分配如下:
数据收集组(2人):负责确定数据源,收集两个城市夏季气温原始数据,核对数据准确性并整理成表格.
数据处理组(1人):使用 Excel或统计软件对收集数据进行处理,计算平均数、方差等统计量,为分析提供标准化数据.
分析可视化组(2人):一人负责绘制折线图、柱状图等展示气温趋势和对比,另一人通过数据解读两城市热度差异,提炼关键结论.
报告总结组(1人):整合各环节成果,撰写研究报告,协调小组成员分工复盘与优化方案.
2.明确小组任务:针对郑州、重庆、长沙、武汉这四个城市,开展“哪个城市夏天更热”的综合实践活动,需要完成设计方案、实施方案、评估反思、成果展示等环节.
问题构建
思考以下问题并给出答案:
1、影响人体冷热感觉的主要因素有哪些?
2、如何制订适当的标准来比较两个城市的炎热程度?
3、你们小组准备收集哪些数据?根据你们的标准,准备如何处理数据?
4、确定小组成员的分工,以及收集和分析数据的方法.
方案设计
大家充分讨论后,决定从平均气温、最高气温、湿度、风速、日照、降水这六个方面入手进行数据处理分析.我们选取2025年7月作为研究样本.
协作破冰
实施方案
概念界定:借助对四个城市平均气温、最高气温、湿度、风速、日照、降水这6个维度进行调研,使用统一公式计算出的数值,我们称之为综合炎热指数公式.
综合炎热指数值越大,代表这个城市夏天越热.
条件值 对指数的影响 加权系数 字母标识
气温综合(平均气温和最高气温以4:6计算) 正向加权 0.4 A
湿度 正向加权(闷热感) 0.25 B
风速 负向加权(缓解炎热) -0.1 C
日照 正向加权 0.15 D
降水 负向加权(缓解炎热) -0.1 E
问题构建
问题4:你能写出综合炎热指数的具体计算公式吗?
假设用W表示综合炎热指数
W=0.4A+0.25B-0.1C+0.15D-0.1E
为了节省时间,本节课我们选取重庆和郑州两个城市为例,长沙和武汉大家课下进行研究.
协作破冰
郑州市 2025 年 7 月每日气温 重庆市 2025 年 7 月每日气温
日期 最高气温(℃) 平均气温(℃) 日期 最高气温(℃) 平均气温(℃)
7 月 1 日 37 32 7 月 1 日 33 29.5
7 月 2 日 39 33 7 月 2 日 36 32
7 月 3 日 39 33.5 7 月 3 日 38 33.5
7 月 4 日 41 35.5 7 月 4 日 38 32.5
7 月 5 日 39 34 7 月 5 日 36 31.5
7 月 6 日 41 34.5 7 月 6 日 36 30.5
7 月 7 日 41 34.5 7 月 7 日 35 30.5
7 月 8 日 37 31.5 7 月 8 日 33 30
7 月 9 日 36 31 7 月 9 日 30 25
7 月 10 日 35 30.5 7 月 10 日 31 28
7 月 11 日 35 31 7 月 11 日 34 30
7 月 12 日 36 31 7 月 12 日 35 30.5
7 月 13 日 38 33 7 月 13 日 37 33
7 月 14 日 39 33.5 7 月 14 日 38 33.5
7 月 15 日 40 35 7 月 15 日 40 35.5
7 月 16 日 37 32.5 7 月 16 日 40 35
7 月 17 日 37 32.5 7 月 17 日 42 37
7 月 18 日 38 33 7 月 18 日 41 36.5
7 月 19 日 37 32 7 月 19 日 36 32
7 月 20 日 37 31 7 月 20 日 32 27.5
7 月 21 日 33 29.5 7 月 21 日 32 29
7 月 22 日 32 29 7 月 22 日 34 29.5
7 月 23 日 32 28 7 月 23 日 34 29.5
7 月 24 日 35 28 7 月 24 日 35 29.5
7 月 25 日 35 28 7 月 25 日 37 33
7 月 26 日 35 28.5 7 月 26 日 37 33
7 月 27 日 36 29 7 月 27 日 38 33.5
7 月 28 日 36 30.5 7 月 28 日 39 34.5
7 月 29 日 37 32.5 7 月 29 日 39 34
7 月 30 日 36 32 7 月 30 日 39 34.5
7 月 31 日 37 32 7 月 31 日 40 35
协作破冰
借助收集到的数据进行计算可得:
城市 月平均气温 月平均最高气温 4:6加权值
郑州 31.7℃ 36.9℃ 34.8℃
重庆 31.9℃ 36.3℃ 34.5℃
城市 七月白天平均湿度(%)
郑州 67.14
重庆 67.82
城市 平均风速(km/h)
郑州 9.9
重庆 5.1
教师示范
借助收集到的数据进行计算可得:
城市 七月平均峰值日照时长(kWh/m²/day)
郑州 4.80
重庆 4.58
城市 平均降水量(毫米)
郑州 53
重庆 152
教师示范
综合炎热指数
W=0.4A+0.25B-0.1C+0.15D-0.1E
34.8+0.25×67.14-0.1×9.9+0.15×4.80-0.1×53
=23.695
34.5+0.25×67.82-0.1×5.1+0.15×4.58-0.1×152
=8.95
教师示范
借助综合炎热指数值的计算和对比,得出结论
按照设计公式得出的综合炎热指数,考查平均气温、最高气温、湿度、风速、日照、降水这6个维度进行调研,我们发现以2025年7月为例,郑州的指数值大于重庆的指数值,可以得出结论郑州更加炎热.
课下请同学们查阅数据,计算出长沙和武汉的综合炎热指数值的结果对4个城市的结果进行比对.
巩固拓展
研究报告示范:
巩固拓展
巩固拓展
巩固拓展
巩固拓展
问题5:回顾本组的研究方案和研究过程,还有哪些地方可以进一步完善?
数据完整性:
可补充更多城市的同期数据,进行多城市横向对比,使结论更具普适性;
细化每日数据的采集.
指标维度:
加入体感温度的实测或计算,更贴近人体实际炎热感受;
纳入高温对社会经济的影响指标.
模型优化:
对各指标的权重进行更精细化的调整,可通过专家打分、问卷调查等方
式确定更合理的权重分配;引入动态模型,考虑不同日期、不同天气下
指标的变化对炎热程度的影响.
巩固拓展
问题6:生活中有很多问题都需要制订标准、收集信息、分析数据.运用以上研究过程和方法,你认为还可以解决哪些问题?
产品性能对比:
如对比不同品牌手机的续航能力、处理器性能、摄像头质量等,制订评价标准后收集数据,为消费者选购提供参考.
学习效率影响因素分析:
针对学生群体,制订关于学习时间、学习环境(光照、噪音)、作息习惯等的评价标准,收集数据后分析哪些因素对学习效率提升最显著.
健身效果评估:
从运动时长、运动强度、饮食搭配、睡眠质量等维度制订标准,收集健身者的相关数据,分析如何科学健身才能达到最佳效果.
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课后练习
测试题1
结合“哪个城市夏天更热”的研究思路,回答以下问题:
(1)影响人体冷热感觉的主要因素有哪些?请列举至少3个.
(2)若要比较A、B两个城市的炎热程度,需制订评价标准.请从 “气象指标”和“社会影响指标”中各选1个维度,说明如何量化该指标并赋予权重(以100分为总分,比如:气温维度占40%,通过月均最高气温标准化后计分).
课后练习
测试题 2
运用本课程的研究过程和方法(制订标准、收集信息、分析数据),解决以下实际问题:某学校想比较两个班级的数学学习效果,请设计一个研究方案,包含以下内容:
(1)确定评价学习效果的标准(如平均分、优秀率、进步幅度等维度);
(2)说明需要收集的数据及处理方法;
(3)简如何通过数据对比得出哪个班级学习效果更好的结论?
反思总结
1.综合与实践活动解决问题的一般步骤是什么?.
2.通过本节课你学会了哪些收集数据和处理数据的方法?
3.通过本节课的学习,你觉得数学对我们的生活有怎样的帮助?
作业设计
一、基础巩固作业:
完成课下观察,得出长沙和武汉的综合炎热指数值,对四个城市进行对比.
二、素养类作业
从两个测试题中任选一道进行研究.
作业要求:书写规范、图形标准、按时上交、及时订错.
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