《中小学气象科技探究实践》选辑 [复制链接]

6.体感温度与实际温度差异探究
张晓霞 黎作民 俞国新

（1.湖州市爱山小学教育集团   2.德清县洛舍镇中心学校）

一、概述

     在我们的日常生活中，气象台天气预报中的温度，与我们实际感受到的冷暖程度不完全一致。同时不同的人感觉也不尽相似。为什么会出现这种的情况呢？

这是因为天气预报中的温度是大自然状态下流动空气的温度，是不受干忧的标准空气温度。而人们身体感受的体感温度，是人通过人们的感觉器官, 尤其是皮肤与外界环境接触时在身体上或精神上所获得的一种感受，其中除了温度以外，还有湿度、风、日射和衣着颜色乃至心情等因素的干扰，使自然空气和人体之间的热对流受到影响，所以人们的体感温度和实际温度往往存在着一定的差异。
    天气预报中的气温仅仅代表自然空气的冷暖程度，只能作为人体冷暖感受的一个参数，并不能完全表示出人体对环境的冷暖感受。在通常情况下，当处于同一环境温度时，由于其他因素的不同，人们的感受也会不一样。如：在气温30℃的环境中，空气的相对湿度在40%－50%左右，平均风速在3米/秒以上时，人们就不会感到很热；而在相同的温度条件下，相对湿度若增大到80%以上，风速很小时，人们就会产生闷热难熬的感觉，体弱的人甚至会出现中暑。此外，日射、着装颜色、甚至心情等的不同，也会使人产生不同的冷暖感受。

        二、活动的目的和意义：

由于诸多因素的影响，造成了体感温度和实际温度的差异，通过探究，寻找出其中的通常规律，用以指导我们的日常生活。在探究的过程中，还可以得到多方面的收获。

1.懂得了体感温度和实际温度的差异的原理，丰富了人与气象关系的知识；

2.学会运用相关的气象知识做好自我保健；

3.训练了科学探究的技术与技能；

4.提高了科学学习的兴趣。

三、工具与材料:

1.可以上网的电脑。

2.温度计。

3.体感温度计算软件。

4.记录表簿、笔等。

四、方法与过程：

本活动共分为：实地测量记录、分析与探究、总结与建议等三个环节进行。

1.实地测量记录：

1.1测量每天的气温，做好天气日历；

1.2查看每天的天气预报并记录；

1.3定时记录自己的体感感受。

2.分析与探究

组织学生分析每天的气温和自己的体感温度：

2.1归纳一个月的温度变化和体感变化；

2.2归纳一个月的湿度变化和体感变化；

2.3归纳一个月的风速变化和体感变化。

3.总结与建议

3.1归纳这一个月实际气温和体感温度之间的差异；

3.2总结体感温度受到哪些因素的影响；

3.3分析每个影响因素的具体影响情况；

3.4撰写活动过程的调查报告；

3.5撰写多种类型的科技小论文。

五、说明

1.本活动可组织10—20人，分为2—4个小组进行；

2.本活动可计划为一个月时间完成；

3.天气日历发动学生设计；记录自己身体当天的冷暖感受。

4.到各部门调查时要注意文明礼貌。

六、温馨提示

1.本活动必须能够有效使用电脑和体感温度计算软件，可以提前对学生进行培训指导。

2.到各部门调查时要注意文明礼貌。

七、活动分析

 

八、结论

 

九、科学博士

1.同类问题：夏天有觉得“被高温”，冬天“被低温”吗

2.拓展链接：体感温度与实际气温规律总结。

3.延伸思考：体感温度受风速、湿度、日射、着装颜色等因素影响

7.一年中什么季节人们最容易感冒？
陈海燕  孙 伟

（辽宁省鞍山市二一九小学）

一、概念

由各种病原引起上呼吸道炎症的急性上呼吸道感染，简称上感，俗称“感冒”。感冒常伴有发热、鼻塞、流涕、咳嗽、头痛、全身乏力等症状。

感冒给我们的学习、生活带来了诸多不便，但人类无法避免感冒。据英国《每日邮报》报道，人的一生将感冒200次，每次平均持续9天，一辈子感冒症状持续时间大约有5年，为了提高我们的生命质量，我们要了解感冒，预防感冒。

众所周知，感冒是与季节、气候和环境等因素有着十分密切地关系。我国古代中医学中就有“四时感冒”这一说法。即，春天温度突然升高易患风热感冒；夏季湿度大，温度高易患夹湿或夹暑感冒；秋季空气干燥易患夹燥感冒；冬季受风寒易患风寒感冒。那么究竟什么季节最容易感冒呢？我们又将如何把感冒发生的气象因素联系起来，运用气象知识有效地预报感冒和防止感冒的发生呢？

二、活动的目的与意义

感冒给人们带来了身体和心理的危害，严重影响我们的学习和生活质量。通过感冒发生与气象环境因素关系的探究，有效地总结出最易感冒的季节，可为人们的健康生活起到提示作用。引导学生进行季节性气候的调查和研究，可以让学生获取更多大气变化的新知识，同时也训练和提高学生的科学探究能力。

1.通过“感冒发生机率与季节气候变化的联系”这一调查，使学生更加了解季节性气候的变化与特点。

2.通过“感冒发生机率与季节气候变化的联系”这一调查，锻炼了学生的总结与分析能力。

3.使学生深刻体会到季节性气候的变化与人们的生活的密切关系，提高自身的保健意识。

三、工具与材料

1.温度表；

2.手持式风向风速仪；

3.记录表、薄；

4.本地区天气资料；

5.本地区两家重点医院门诊的感冒病历资料。

四、活动的方法与过程

1.搜集温度气候资料

1.1组织学生到气象局摘录近2年的月平均气温和风力资料做季节平均统计；

1.2组织学生将校园气象站近2年的月平均气温和风力资料调取出来做季节平均统计；

1.3将摘录的资料按季节平均气温、风力进行整理，做好记录；

1.4运用温度表和手持式风向风速仪测量本地一年的日气候状况，做好季度平均记录。

2.季节气候影响健康资料调查

2.1到本地两家重点医院门诊调取近2年的感冒患者数据进行月平均统计；

2.2到校防疫办公室调取近2年的感冒学生患者数据进行月平均统计；

2.3将摘录的统计数据做季节平均统计，做好记录；

2.4在校园内做好一年内的日均感冒学生数据调查，按季节做好平均统计。

3.资料统计整理

3.1根据本地区的季节平均气候资料，画出季节平均气温和风力的柱状图；

3.2根据本地区的感冒患者资料，按季节平均统计画出曲线图；

3.3合并柱状图和曲线图；

3.4将1.4与2.4的记录结果与柱状图和曲线图的结果进行对比研究。

4.归纳总结

4.1分析季节气候变化特点，预报感冒多发的气候特点与季节；

4.2提出预报感冒的方法与措施；

4.3撰写课题总结报告；

4.4撰写课题研究科技小论文。

五、说明

1.对四季的气温与风力资料的统计是一项繁琐复杂的工作，请同学们仔细认真对待计算的每个环节，以确保结论的可靠性。

2.这项活动分成两组活动，最后归纳总结合为一组进行。

3.两组将收集的资料汇总，统计过程中两组互相检查，直到完成计算过程。

六、温馨提示

在调查和搜集资料环节要进行安全教育，并制订安全措施。

七、活动分析

八、结论

九、科学博士

1.同类问题：什么月份最容易感冒？

2.拓展链接：季节性湿度的变化对感冒有何影响？

3.延伸思考：不同纬度的季节变化对人的身体健康有何影响？

8.教室里每个学生座位的气温都相同吗？
邱良川  申海明

（1.岱山县秀山小学   2.嘉兴市实验小学）

一、概念

气温通常指与人类关系密切的近地面空气的温度，气象观测和预报的温度以百叶箱里距地面1.5米高度的温度为标准温度。

气温是在不断地变化的，影响温度变化的因子很多，从大的方面考察有：纬度位置、大气环流、地形、下垫面的性质、洋流、大气热力作用、昼夜长短的变化、人类活动等；从小的方面考察有：一时一地的环境条件、人群结构、人群移动的密度等因素。

教室是学校的重要组成部分，是老师进行授业、教学，学生完成学业的地方，是师生日常生活最密集最常规出入最频繁的处所。因此，教室内的环境条件和师生的生活与健康尤为密切。

教室虽然是一个不大的空间，且在一个特定的平面上，但数十位学生却占据着室内各自不相同的位置，每一个位置的周边小环境也各不相同。那么，就气温而言，教室内每一个学生座位的气温都会相同吗？我们可以对此进行观察测量，如果不相同，原因是什么？怎样可以平衡？

二、活动的目的与意义

教室内的环境条件与师生的关系最为密切，尤其是冬、夏的气温，直接影响到师生的教学与学习，因此，平衡教室内的气温，给学生造成一个舒适的学习环境是相当重要的。本活动试图对教室内的气温进行调查探究，然后调查探究的结果进行综合评估，找出教室内每一个学生座位的气温不同的原因，提出改造和均衡每一位学生学习条件的方法与措施。同时也让学生懂得：

1.教室内每一个学生座位的气温不同的原因；

2.不同气温对学生自己学习与生活的不同影响；

3.怎样保护和优化自己的学习环境。

 

三、工具与材料

1、读数比较精确，精度在0.1度的干球温度表50支（也可以用多通道的电子温度计代替）；

2、测量长度用的米尺1支（或皮带尺）；

3、记录用的纸和笔。

 

四、方法与过程：

1.活动组织

1.1 组织全班50位学生参与，由班主任和班长负责；

1.2 选择一学期中晴、阴、雨等比较特殊的天气进行探究性测量；

1.3 根据右边的座位图纸填上自己测量的气温结果并签名；

2.测量高度

2.1 测量桌子底下地面的气温；

2.2 测量桌子面上的气温；

2.3 测量学生站直与个子等高位置的气温。

3.统计、分析

3.1 指派每小组的组长参与；

3.2 选出气温最高、最低点；

3.3 分析气温高或低的原因；

3.4 提出改造和均衡的方法与措施。

 

五、说明

    1.事先测量好桌子高度和学生个人的高度；

2.活动可以分多次进行，每次都必须人手3张位置图；

3.统计图表另行设计。

 

六、温馨提示

1.使用温度表时要注意保护好温度表不致碰撞损坏；

2.把温度表放在0米高的地点测量时，下面可垫一本书等，不要让感应球部直接接触到地面。

 

七、活动分析

 

八、结论

 

九、科学博士

1.同类问题：如果有仪器，也可用相同的方法测量一下湿度和气压等。

2.拓展链接：教室内气温对学生身体健康和学习情绪的影响。

3.延伸思考：均衡和改造教室内环境的方法与建议。

9.“气象病”预防探究
邱良川   申海明

(1.岱山县秀山小学   2.嘉兴实验小学)

 

一、概念：

“气象病”是指与天气变化有关的疾病，这类疾病的发作或症状加重都受天气突变的影响。天气突变主要表现在气温，温度、气压、风力等气象要素的剧烈变化上。

我国大部分领土位于中纬度地带，由于受“锋面”系统的影响，气象要素和天气变化非常剧烈，特别是每年的晚秋至冬季，北方的强冷空气和寒潮不断南侵，锋面活动十分频繁，导致人的神经系统功能紊乱，改变了血管运动的常规反应，增加了毛细血管以及周围小动脉的阻力，并且还促使肾上腺素分泌增多，血中蛋白增加，血液粘性增高，加重心肌负担等，这样就很容易导致高血压、冠心病、克山病等心血管病发作。此外，还会导致关节炎、风湿痛、感冒、支气管炎等病的发病率增高。

这种现象称之为气象病或季节病。慢性支气管炎、支气管哮喘、风湿病、类风湿性关节炎、冠心病、高血压以及部分皮肤疾病等患者，对季节变化或异常气候特别敏感，症状往往出现在天气变化之前，所以，人们常称他们是“特别的气象预报员”。

“气象病”是与气象要素和天气的密切相关，如果能够掌握好这些疾病的季节性发病规律，对及早预防是十分有利的。中医认为：阳虚的病人病情一般会在春夏减轻，秋冬加剧；治疗时若能在盛夏阳旺之际培补阳气，那么到秋冬就可以减轻症状或减少复发，这叫做“春夏养阳”。至于平素阴虚的病人，多在冬去春来之时头痛眩晕症状加重，如果在秋冬时服用滋补肝肾之阴的药物，则可减轻症状复发的程度，这就叫“秋冬养阴”。此外，适当的体育锻炼也能从根本上增强体质，增强身体对气候变化的适应能力，这也是预防“气象病”的较好措施。

二、活动的目的与意义

    本探究课题以拓宽学生的科学视野为目标，以初步涉猎了解为原则，通过对气象与人体疾病密切关系的探究，使学生懂得天气变化会引发疾病的科学原理，从而促使他们自觉地关注天气变化，提高自我保护身体、防止疾病发生的意识，为进一步防止和减少气象病的发生作出有益的探索。

三、工具与材料

1.可以上网的电脑若干台。

2.有关医疗气象学的科普书籍若干部。

3.笔记本。

4.统计分析表。

四、方法与过程：

1.把学生分成若干个小组，每组2—3人。

    2.通过查找资料和走访医学专家等途径，了解哪些疾病的发生跟气象有密切的关系，以及这些病症发生的气象因素。

3.调查的对象也可分为“个案”和“群案”两种；个案是指特定的某一个气象病的患者；群案是指某一个人群，如一个班级、一个单位等。

3.1个案调查

每一组确定一至二个不同症状的“气象病”患者。

调查小组通过调查走访，找出当地群众中常年患有这种气象病的人员，作为调查重点对象，进行跟踪调查研究。研究时可以分两步走：

一是先详细地了解该患者的病情以及该病与天气的关系，作好仔细的记录，记录一个患者患病的天气情况及次数，自我防治的方法及效果等。并通过查找资料与咨询医学专家，寻求防治的方法。

二是当气象部门作出天气预报，报告最近的天气的情况可能会使调查的对象病情发生或者加重时，及时地与之进行联系，作好预防工作，努力做到该患者的病情减轻或者不再发生。

3.2群案调查

可以在学校里组织实施。

选择在春夏之交或者秋冬之交疾病多发的季节，指派对一个小组负责一个班级，每天进行详细的记录，特别是在天气突然变化和异常时（如春季的“倒春寒”，夏季的酷热天气），更要密切关注校园中学生的身体变化情况，做出详细的情况记录，记录的内容可参考以下表格：

天气与学生患病情况记录表

                                                                                                  

日期	天气情况					学生情况		病情特征	原因分析
	天气现象	气温	风向风速	湿度	……	总人数	不适人数
…………

 

4.通过一段时间调查，及时做好调查数据的整理与分析工作，总结各个小组在调查过程中的发现与体会，写成总结报告，向有关人员或群体进行宣传，做到防患于未然，努力使天气预报为保护身体，减少疾病服务。

五、说明：

身体的疾病往往有诸多因素，在调查过程中要努力排除与气象无关的因素，做到正确判断，减少无关因素。

六、温馨提示：

在调查访问过程中，要注意方法与方式，努力取得被调查对象的积极配合，保持友好的沟通。

七、活动分析

 

八、结论

 

九、科学博士：

1.同类问题：天气剧变对陆生动物、水生动物和植物的影响。

2.拓展链接：校园“气象病”预防的有效方法与措施。

3.延伸思考：“气象病”的病理探究。

10.天气状况与学生学习情绪关系探究
陈梅娟  蒋林锋

(1.桐乡市崇德小学  2.桐乡市崇福镇留良中心小学)

一、概述

情绪是人们日常生活中对事物的多种感觉、思想、行为等综合产生的心理与生理状态，可分为积极情绪和消极情绪两大类。

情绪对每个人都非常重要，可以说是生存的工具、行为的力量、监测的系统和交流的手段。对学生来说，与学习有着非常密切的联系，有人认为学生的学习效果80%来源于情绪，20%来源于智商。美国现代著名的教育学家、心理学家布卢姆说过，“一个带着积极情感学习课程的学生，应该比那些缺乏热情、乐趣或兴趣的学生，或者比那些对学习材料感到焦虑和恐惧的学生，学习得更加轻松、更加迅速。”确实，在常规的课堂教学过程中，学生情绪的好坏，积极性的高低，直接影响着课堂教学效果。

情绪的产生是受很多因素影响的，诸如：人体生物钟、天气气候变化、颜色刺激、不良生活习惯、女人月经期等，其中天气气候变化的影响尤为突出。

在通常情况下，如果阳光灿烂、空气湿润、和风飘飘，人们就会觉得精神振奋、心情舒畅；如果是连天的阴雨天气，人们容易产生低落情绪，容易烦躁不安，对人对事都极不耐烦，处理事物也会欠考虑等。另外，季节变化也会出现类似情况。

产生这些影响的生理原因是：人体中的松果体在强烈的阳光照射下，会产生一种“褪黑激素”，激素较少时，甲状腺素、肾上腺素的浓度会升高，这时人的情绪就会高涨；但阴雨恶劣天气时松果体分泌的激素则较多，甲状腺素、肾上腺素的浓度就相对降低，这时人的情绪就会低落。因为甲状腺素和肾上腺素有促进细胞代谢，增加耗氧量，刺激组织生长成熟和分化的功能。

    在科学技术还不发达的古代，人们就已经把天气影响情绪理解为是一种“天人合一”的自然现象。也就是说，人体实际也是一个小天体，它与自然宇宙的大天体是有密切的关联的，认为地球大气发生的一切变化，尤其是天气变化，无疑也会影响到人体的生理与心理变化。这些说法是否有道理呢？让我们从调查学生在不同天气中的学习情绪开始研究吧！

二、活动的目的与意义

天气影响学生的情绪，情绪变化影响学习效果。学习是学生常规生活中的主要内容，在常年的学习过程中，影响学习的各种天气随时发生。怎样消除天气变化的影响，有效地调节情绪，提高学习效率是师生共同努力的目标。本课题探究的目的是：

1.通过调查和分析活动，使学生了解天气状况和学习情绪的密切联系。

    2.学会和掌握在不良天气状况下，通过自我调节来改变消极的学习情绪。

三、工具与材料

1.可以上网的电脑。

2.相关的科普书籍。

3.记录与统计工具。

四、活动过程和方法

1. 学习使用天气符号

组织学生学习（或复习）小学四年级上册科学《天气日历》一课，熟练掌握一些天气符号的使用。

2.天气与心情个人调查登记

2.1印制下表若干份，分发给参与活动或接受调查的个人。

表1  天气与心情个人日历表

                                                                                                                                                                                                                    

天 气                                 　    日历	周一	周二	周三	周四	周五	周六	周日
	X月X日	X月X日	X月X日	X月X日	X月X日	X月X日	X月X日
云量
降水量
气温
湿度
风向
风速
心情

记录人：             

2.2要求：气象要素按观测数据记录，“心情”用画“O”表示好心情，画“Δ”表示不好心情的方法来记录。

2.3督促学生每天记录，坚持一个月。

3.统计与分析

    3.1用划“正”字的方法把每位学生的记录统计在下表中。

表2  天气与心情统计月表

说明：① “降水量”一项，25毫米以上的（即“大雨”及以上）均统计在“大”这一栏中。②“气温”的单位为℃；

3.2比较与分析，找出天气与情绪之间的关系。

观察统计表后分析：在                                   等天气条件下，拥有好心情的同学更多。

4．查阅资料、提升认识

4.1组织学生利用电脑查阅或看课外书查阅：

4.1.1天气变化是否会影响人的情绪？

4.1.2天气变化影响人心情的原因是什么？

4.1.3怎样调整郁抑的学习情绪？（提示：宣泄、睡眠、饮食、运动等）

4.2将查到的资料进行整理，编制一份手抄报或撰写活动心得，展示的校园橱窗中，让更多学生了解天气状况与学习情绪的关系。

五、说明

为了使本课题探究更具科学性、代表性，参与调查活动的学生人数应尽量多一些。

六、温馨提示

    本课题探究需建立在对大量数据统计与分析的基础上，所以在整个活动过程中，教师要经常提醒和鼓励学生坚持观察、如实记录。

七、活动分析

 

八、结论

 

九、科学博士

1.同类问题：光照、色彩等环境因素对人们情绪的影响。

2.拓展链接：不同个性的人对天气变化的不同敏感度。

3.延伸思考：在异常天气情况下，调节学生学习情绪的方法与措施。

11.霜后青菜味更甜探究
程昌春

（浦江县杭坪镇中心小学）

一、概说：

青菜是蔬菜中的一个大类，是人们日常生活中除粮食以外必不可少的食物之一。

青菜的品种很多，按照植物学分类法，它属十字花科， 包括萝卜、芜菁、白菜、(含大白菜、白菜亚种)、甘蓝(含结球甘蓝、苤蓝、花椰菜、青花菜等变种)、芥菜(含根介菜、雪里蕻变种)等；按照食用（产品）器官分类法，它属叶菜类，以鲜嫩叶片及叶柄为产品的蔬菜，包括普通叶菜、结球叶菜、辛香叶菜、鳞茎类菜等；按照农业生物学分类法，它属绿叶类。

由于青菜品种繁多，就地理分布而言，全国各地都有出产；就时间分布而言，各地的农贸市场一年四季都能供应。青菜的营养价值极高，可为人们提供人体所必需的多种维生素和矿物质；此外，还有多种多样的植物化学物质，是人们公认的对健康有效的成分，如：类胡萝卜素、二丙烯化合物、甲基硫化合物等。目前青菜中的营养素可以有效预防慢性、退行性疾病的多种物质正在被人们研究发现。因此，青菜是人们一日三餐必须的重要食品。

青菜的肌体组织疏松、柔软，含水量较高，在食用时味比较清淡。可是，到了入秋以后，气温骤降，入夜起霜，青菜的清淡味也变得更加鲜甜。因此，人们便有了“霜后青菜味更甜”的说法。这个普遍的事实是大家熟知的，但是其中的原因未必人人皆知。

二、活动目的与意义

青菜对周围环境因素的变化很敏感，诸如温度、湿度、气体成分、光线和微生物等，其中特别是对气温变化。

由于青菜体内含有淀粉，淀粉不仅不甜，而且不容易溶于水。但是到了霜降后，青菜体内的淀粉在植株内淀粉酶的作用下，由水解作用变成麦芽糖酶，又经过麦芽糖的作用，变成葡萄糖；葡萄糖很容易溶解在水中，而且是甜的，所以青菜也就有了甜味。同时，蔬菜的细胞液也因此不容易被破坏，虫害少，没有残存农药，因此这个季节的青菜最好吃，营养价值也最高。特别是青菜中有了葡萄糖，细胞液中就增加了糖分，这样青菜就不容易被霜打坏了，也是植物的一种自我保护。

根据这个原理进行探究，首先使学生懂得青菜经霜冻后味变甜的道理；其次获知糖水和清水的不同冰点；再则让学生了解植物自保的功能；还可以让学过化学的同学体会一次气温变化促成物质化学变化的过程。从而激发学生热爱科学，培养细心留意周围事物的习惯

三、工具与材料

1.小碗3个；

2.淀粉若干；

3.白糖若干；

3.冰箱1只。

四、活动的方法与过程

1.搜集有关凝霜的气温条件。

2.分别在3个碗中注入相同的清水。

3.分别在2个碗中加入同样量的淀粉和白糖，并分别贴上标签。

4.同时将3碗放入冰箱冷藏格内，并温度调至0℃。

5.1小时后打开冰箱，品尝一下淀粉碗中的味道，看是否变甜。

6..然后分别将冰箱调至-2℃、-3℃、-4℃、-5℃、.........。

7.每隔1小时打开冰箱，看看淀粉水和白糖水的冰点。

五、说明

1.在碗中注入清水时应用量杯量过。

2.实验过程应有详细记录。

3.完成实验后应有实验报告。

六、温馨提示

利用冰箱作实验要取得家长的同意与支持。

七、活动分析                                       

 

八、结论

 

九、科学博士

1.同类问题：霜后还有哪些蔬菜会变甜。

2.拓展链接：蔬菜对其他气象要素的敏感度。

3.延伸思考：植物自保的环境条件。