师:上课!起立!
生:老师好!
师:同学们好,请坐!
师:请同学们看老师今天带了什么?
生:自行车!自行车!
师:对了,自行车模型。那我们今天就要研究一个与自行车有关的数学问题。好,请看视频。
(播放自行车演变历史视频)
师:看完了视频,视频说了什么?
生:自行车的演化史。
师:来,小伙子说。
生:自行车的演化过程。
师:哎,说的是自行车的演变过程。大家知道吗?自行车被称为人类最伟大的发明之一。自行车的发明,让人们的出行变得更方便、更快捷了。
师:那请同学们用数学的眼光来观察,自行车的哪些设计与速度有关系?田一辰。
生:车轮一直都是圆的。
师:有眼光!那我们从司空见惯的现象当中呢,发现了有数学哎,车轮是圆的。能提出一个问题吗?来,姑娘。
生:为什么所有的自行车的车轮都是圆形的?
师:你看,从现象到问题,是一种很好的学习方法。对呀,车轮为什么设计成圆的呢?这是个很有价值的问题。
师:那还有其他设计与速度有关系吗?子龙。
生:自行车的车架是三角形的。
师:跟速度有关系?自行车的车架设计成三角形,谁能说明为什么设计成三角形?哎,高明玉。
生:三角形具有稳定性。
师:这是我们以前所学的知识,三角形具有稳定性。那么用三角形作为自行车的车架,则会更加坚固,不易变形,提高了安全系数。这样来看,自行车的设计师们还是很懂数学的嘛。
师:还有哪些设计和速度有关系?姑娘,对就是你。
生:就是他那个脚蹬子,然后可以加速,加快速度,然后那个链子连接着两个轮子,然后他一蹬,然后那个链子就会转动。
师:你想到了吗?哎,车蹬子以及齿轮还有链条,其实它们组成了自行车的工作原理。这些呢也是我们将来学习的内容。
师:还有吗?姑娘。
生:是在轮胎上,然后有很多杆子支撑着轮胎,让轮胎不变形。
师:哦,车轮是有大小的。大家觉得车轮的大小,会不会也和速度有关系呢?
师:其实刚才啊,我们用数学的眼光来观察自行车,发现自行车里有数学。如果我们用数学的眼光去观察这个世界的话,就如著名的数学家毕达哥拉斯所说,万物皆数。
师:那回忆一下刚才我们这个思考过程,我们发现了自行车里有数学,然后我们提出了"自行车的哪些设计与速度有关系"这个问题,我们发现了车架、车轮的形状与速度有关系,提出了问题。并且我们发现了齿轮的设计和车轮的大小,也分别与自行车的速度有关系。这些都是我们以后要学习的内容。
师:从现在开始,我们要学习有关圆的知识。那关于"车轮为什么是圆的"这个问题,大家打算怎么研究?请同学们说一说。积极举手发言是个很好的学习习惯。来,陈丽琪,你说。
生:用圆形和其他图形比一比它们的运动轨迹是直线和曲线。
师:听懂了吗?剩下的来补充一下。来,姑娘说。
生:还与这个圆和其他形状运动的难易程度也有关系。三角形装在轮胎上就不易运动,然后圆形就可以很容易地去转动。
师:哦,这是你的猜想。就是我们先有一个猜想:车轮是圆形的会更容易滚动啊,会更方便啊等等。做出猜想,然后真的是这样吗?然后我们需要通过实践,对几种图形的车轮具体再滚一滚,试一试,看看究竟有什么样的现象,然后根据现象分析成因,最后得出结果。
师:哎,接下来,我们在研究车轮为什么是圆的这个问题的时候,我们就沿着猜想、实践、成因、结论这样的路径来研究。
师:课前呢我们已经对实验进行了设计,并且完成了预学单。接下来请小组合作继续完成实验,填写好报告单,然后小组做好汇报的准备。好,开始!计时3分钟。
(生小组合作实验,师巡视指导)
师:刚才我们看这组是第一个完成的,咱们有请他们组上来汇报。
生:下面由我们小组来向大家展示实验过程。由橡胶木张子龙来进行操作,由楚明来进行总结,由魏诗琪来进行补充。同学们仔细观察。
(生操作演示)
生:通过实验,我们发现三角形、正方形、六边形和椭圆形都是沿曲线运动,而圆形是沿直线运动。
生:我发现圆形比较容易转动,其他图形转动起来比较困难。
生:下面哪位同学有问题想与我们交流?
生:为什么除了圆形以外的图形画出来的运动轨迹都是曲线?
生:其他图形从中心点到直线的距离,转动的时候它会变化。圆形离中心点到直线的距离它不会变化,所以它是一条直线,其他的是曲线。
师:同意吗?
生:同意!
师:给他们掌声!
(生鼓掌)
生:还有别的问题吗?
生:椭圆也同样是圆,为什么它的运动轨迹也是曲线?
生:因为椭圆有些地方是有凸起的,它不是像圆形那样,中心的点到直线的距离是相等的。
师:好像是这样,又好像不是这样,没太听明白,对不对?没关系。来,首先感谢于涵也根据现象提出了一个很有价值的问题。来,还有吗?
生:为什么三角形的起伏最大?
师:哦,他除了观察到了直线和曲线的区别之外,还关注到了这个曲线的起伏程度也不相同。哎,非常好!
师:请看,刚才我说过,从现象到问题,这是一种非常好的数学学习方法。真理也总是在一百个问号之后才会诞生。所以我觉得首先把掌声送给这个小组,他们的合作非常棒!老师给你们加分!
(生鼓掌)
师:请回。
师:那关于车轮为什么是圆的,大家对这个问题进行了实验的探究,并且得到了实验现象。刚才我们提出了三个很有价值的问题:为什么只有圆形的运动轨迹是一条直线?椭圆形也没有角,那为什么椭圆的运动轨迹也是一条曲线?而且三角形等等这些图形的曲线的起伏各不相同。
师:那同学们,刚才把这个关注点关注到了中心点到达这条线的距离。看,就是这条线,也就是这个轨道,咱们把它称它为地面,可以吗?
生:可以!
师:大家就觉得,从中心点到达这个地面的距离可能是不相同的,所以呢它的运动起来有的是曲线,有的是直线。那究竟是不是这样?我们结合这个视频再来看一下。谁再来谈一下,为什么圆形的运动轨迹是条直线?来,你说。
生:从图形的中心点到达边线的长度是各不相同的。像三角形,从中心点到达地面,它的长度不同,差距也很大,所以它的起伏也很大,波浪也很大。
师:中心点到达地面的距离,其实就是中心点到达边上的距离,是这样吗?
生:是。
师:三角形在这个位置的时候,它到达地面的距离就是从中心点到达这个底边的距离。然后想象一下,如果滚起来的时候,哎,它滚到这个作为支点的时候,那么就代表的是从这里到顶点的距离,这个是不是也是这样?想象一下哦,我现在在这里滚到这里,这是中心点到达地面的距离,就是中心点到达这个边的距离。哎,转动起来,这个也是,转动的时候距离地面的距离会变,有高有低。有的同学说有高有低,非常好!有高有低!
师:那我们继续看,结合这个图来看,实际他们运动的过程是不是更容易看?好,请坐。来,谁还想说?
生:中心点到达图形边上的距离,在滚动的时候会有高有低。中心点到达边上的距离不同,所以在滚动的时候就会有高有低。到这里是中心点到达底边的距离,到达了这里就是中心点到达角的距离,有高有低,有长有短,所以它的运动轨迹就是曲线。
师:哎,这个呢,正方形呢?来,用你的手,拿起你的手来,我们一起感受一下。走在这里,所以它的运动轨迹是一条曲线。那六边形呢?高高的然后走到这里低的,走到这里高的,也是一条曲线。
师:只不过对于三角形来说,从中心点到达边的距离和从中心点到达顶点的距离相差的怎么样?
生:很大。
师:你说,我感觉它在--他那个点,这个中心点到边上的距离和中心点到角上的距离,这个长度相差很大。
