張偉
《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》指出“綜合與實(shí)踐”內(nèi)容設(shè)置的目的在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用有關(guān)的知識與方法解決實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識、應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識,積累學(xué)生的活動經(jīng)驗(yàn),提高學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問題的能力.
[活動課題]數(shù)格點(diǎn) 算面積.
[活動準(zhǔn)備]網(wǎng)格紙若干張,學(xué)生3人一組并預(yù)習(xí)格點(diǎn)、格點(diǎn)多邊形等概念.
[活動目的]探索計(jì)算格點(diǎn)多邊形面積的新途徑.
數(shù)學(xué)理性之美尤其體現(xiàn)在它的簡潔美,數(shù)學(xué)公式越簡潔,越能散發(fā)理性的氤氳.今天這節(jié)數(shù)學(xué)活動課我們一起來探索一個(gè)簡潔的公式.
活動一:自主創(chuàng)作
每個(gè)小組在事先準(zhǔn)備好的網(wǎng)格紙上畫格點(diǎn)多邊形,邊數(shù)不超過6條,至少畫6幅.畫好后,每組派一名代表,到展臺前展示,其余學(xué)生給出評判.
[設(shè)計(jì)意圖]了解學(xué)生預(yù)習(xí)概念的情況,讓學(xué)生通過實(shí)際操作,積累直接經(jīng)驗(yàn),突顯學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動中的主體地位,發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動性及創(chuàng)造性.并主要利用學(xué)生的創(chuàng)作素材為接下來的探究活動作鋪墊.
活動二:步步為營
[設(shè)計(jì)意圖]通過用字母表示數(shù),培養(yǎng)學(xué)生的符號意識.更加親密的接觸自己所創(chuàng)作的多邊形,加深對多邊形內(nèi)部的格點(diǎn)數(shù)和邊上的格點(diǎn)數(shù)的區(qū)別和聯(lián)系.
活動三:數(shù)據(jù)互通
全班共享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分別獲取N=0,1,2,3時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)S, L,并在事先已做好的表格中按N=0, N=1, N=2完成表格.
[設(shè)計(jì)意圖]培養(yǎng)學(xué)生大團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力,呼喚學(xué)生數(shù)據(jù)分析、加工的意識并滲透分類討論的數(shù)學(xué)思想方法.讓學(xué)生在做中學(xué),在學(xué)中做.
活動四:探究高潮
問題1.對于某個(gè)特定的N值,思考: S與L有何關(guān)系?
問題2.如果將N也放入S與L關(guān)聯(lián)的浪潮中,是否可以得到一個(gè)將S、N、L統(tǒng)一的式子?
[設(shè)計(jì)意圖]針對問題一,當(dāng)N=1時(shí),最容易發(fā)現(xiàn)
,此時(shí)可再問它適用于N=0 和N=2時(shí)嗎?顯然不適用,但已經(jīng)非常接近對應(yīng)的兩種特殊情形了.在這里學(xué)生經(jīng)歷從特殊到一般的過程,體驗(yàn)“在解決多變量問題中采用變量控制法” 的科學(xué)思維方法.
活動五:堅(jiān)定信心
下面以小組為單位,繼續(xù)驗(yàn)證當(dāng)N=4,5,6……
的情況.
[設(shè)計(jì)意圖]特殊的情形再次登場不是為了尋覓公式,而成了檢驗(yàn)公式正統(tǒng)性的試金石.這能增強(qiáng)學(xué)生們的信心,體會這來之不易的豐碩成果.
在本次活動中,我們經(jīng)歷了畫圖、列表、分析數(shù)據(jù)、需找規(guī)律,發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證了S與N,L三者之間的關(guān)系,公式 最先由奧地利數(shù)學(xué)家皮克(Georg Pick,1859~1943)給出,這個(gè)公式被稱為“皮克定理”,這是一個(gè)實(shí)用而有趣的定理,希望同學(xué)們跟他交上好朋友.課后請將你本節(jié)課所獲得的體會或疑惑寫成小文章,以供大家交流.