师:我们这是第几次见面呢?
生:第三次。
师:看来我们都是老朋友了,对吧?那老朋友就握握手。
(师生握手)
师:好啦,老朋友。今天给同学们带来了一个新朋友,他是谁?
生:杨倩!
师:谁知道她的事迹?好,你来。
生:她是清华大学在读学生,是东京奥运会中国第一枚金牌的获得者。
师:那你想对她说些什么?
生:杨倩姐姐能文能武,真是很厉害啊。杨倩姐姐学习又好,体育也好,她是我的榜样。
师:她是我们所有中国人的榜样。如果请你去体验射击运动,这里有三个靶子,你会选择哪一个?
生:我会选择第一个。
师:嗯,说说理由,拿话筒。
生:因为第一个靶子它的面积最大,所以射中中间那个小圆点的概率也就最大。
师:嗯,谢谢你。你同意吗?
生:同意。
师:好了,今天这节课呢,我们就一起来研究圆的面积。那什么是圆的面积?谁来摸一摸这个圆的面积?
(一生上台摸圆)
师:好,圆所占平面的大小就是圆的面积。关于平面图形的面积计算,你们已经有了哪些方法?
生:我们有了数方格、转化的方法。
师:哪些图形用的数方格方法?
生:数方格的方法用在正方形和长方形。
师:转化呢?
生:转化用在平行四边形、三角形、梯形。
师:好,谢谢你。我们一起来回顾一下,看来研究平面图形的面积计算,我们已经积累了丰富的经验。那今天要研究圆的面积,你准备用什么方法?
生:我准备用转化的方法。因为数方格的方法对于圆来说并不适用。
师:嗯,好,这是你的观点对吗?其他同学呢?
生:我选择用数方格的方法。因为圆是曲线图形,它没法转化成那些规规矩矩的图形来计算。
师:那我们试一试数方格的方法,观察一下,说说你的想法。
生:数方格的方法虽然可以得到一个大致的量,但是没法得到具体的面积。因为在方格中,有些方格会只占比一半多一些,或者比一半少一些,就没法算出一个具体的量。
师:那你现在想用什么方法来研究圆的面积?
生:转化。
师:同意吗?
生:同意。
师:那用转换的方法研究圆的面积,你准备把圆转换成什么图形?
生:我准备把圆转化成多个三角形,再把多个三角形转化成长方形。
师:嗯,好,谢谢你。
生:我对刚才同学说的有一点建议。我觉得他说的并不准确,因为圆不可能分割成一个一个规整的三角形,它只能由中点分出,分成8等分、32等分的扇形。我觉得可以在圆里面画多个正边形来计算正边形的面积。
师:好,谢谢。虽然同学们都想到了用不同的方法,具体方法都不一样,但是都想到了用什么方法?
生:转换。
师:对,都是转换的方法。他们都想把圆转换成我们学过的图形。那你们觉得圆转换成我们学过的图形,有哪些困难?
生:我觉得有一个困难,就是因为圆的边都是弧形,不容易转化成由直线构成的图形。
师:谁听明白了他的意思?
生:我认为他刚刚表达的意思是,圆是个曲线图形,而我们之前学过的都是直线图形,把曲线图形转化为直线图形是有难度的。
师:那你们觉得同意吗?
生:同意。
师:那我们大家都同意,我们把它记录下来,一起来研究好吗?
生:好的。
师:“化曲为直”,大家认为是有难度的,我们先打个问号在这,好吗?如何“化曲为直”,请利用你手中的纸圆片先想一想,再动手试一试,大胆独立探索,寻找“化曲为直”的方法,开始。
(学生动手操作,部分学生将作品贴到黑板)
师:好了孩子们,我们的大胆探索已经有了一些成果,我们一起来看一看吧。先看第一种方法,它有“化曲为直”吗?有谁来评价评价?
生:我觉得这个方法不是特别好,因为裁剪下来的半圆形,它也要计算面积才能算出整个圆的面积,现在的面积比圆的面积要小。
师:好,谢谢你。那我们来观察第2种方法,谁来说一说你的想法?
生:我觉得第二种方法比第一种方法要好。第一种方法的边比较长,而第二种方法边比较短,边也比较多,然后更接近圆。
师:有没有谁还想说,有问题的你还想问问?
生:我补充一下刚才同学说的。其实这就相当于在一个圆里面画一个多边形,这相当于画了一个正八边形。正八边形的边越多,它剩下剩余的空间就越少,它与圆面积的近似值就越高,但还是有误差。
师:对不对?好,坐下。那我们再来看看这些想法当中,有“化曲为直”吗?
生:我认为是有的。这样折来折去的话,会折出一些直径和半径,有助于裁剪之后计算面积。从二分之一圆,它折出了一条直径;四分之一圆,它折出了两条直径;八分之一圆更小一点;十六分之一圆呢,它折出4条直径。我们只看这一份图形,因为折的太厚了没办法固定,这一份图形还剩下两条半径。那每一份图形中的那条弧有变化吗?
生:我觉得后面的那些,下面那个就更接近直线了,误差应该会更小一些。
师:看起来直了吗?
生:更直了一些,但是不是完全是直的。
师:真的像他说的那样吗?我们借助电脑继续分,一起来看一看好吗?
生:好的。
师:有什么发现?
生:圆形裁剪出来的下面那个弧如果越短,就越接近像直线。
师:怎样让它的那条弧变得更直?
生:继续裁剪。
师:继续分,想象一下会得到一个什么样的图形?
生:我觉得会得到一个近似于一条直线的图形。
生:我觉得会越来越像一个三角形。
师:那我们一起去看看,真的是三角形吗?
生:不是。
生:其实它下面还是有一定的弧线的,但是它的弧线会越来越小,算出来后结果会越来越准确。
师:现在这个弧线你觉得会越来越小了,对吧?好,坐下谢谢你。那还能再接着分吗?
生:可以。
师:可以接着分,继续这样分下去,无限分割,最后的图形会是什么?闭上你的眼睛,想象一下。好了,你觉得呢?
生:我觉得会是一个近似于三角形的图形。
生:我补充一下,我觉得它越来越像三角形的扇形。
生:我觉得无限分割后的一个图形,人类的肉眼根本看不清,就像一条线一样。
师:同意他的吗?
生:同意。
师:孩子们你们的想象力真丰富,你们和数学家开普勒和卡巴列里的想法不谋而合。“曲化直”的问题解决了吗?
生:解决了。
师:怎么解决的?你说说。
生:它是通过转化,把一个扇形经过无限分割,近似转化成一个三角形,或者更像一条直线的图形。
师:好,谢谢你。那我把它记录下来。现在这个问号可以划掉了吗?
生:我觉得还不行。
师:你觉得还不行,那你说说看。
生:它毕竟还是没有完全的解决掉,只能说基本解决掉了。我觉得最好是把问号擦掉一半。
师:好了,看来你觉得就是基本解决了,对不对?已经非常接近很小很小的三角形了。那我们能擦了吗?
生:擦一半。
师:擦一半,那还留了一个问号在那了,把它缩小一点。我们继续分,最后那个“曲”能变“直”吗?
