圓周率的歷史教學實錄
教學目標:
知識技能:閱讀圓周率的發展簡史,感受數學知識的探索過程。
過程方法:透過自主蒐集圓周率的相關資料、交流體驗,培養收集資訊、整合資訊,提高質疑、理解的能力。在閱讀理解過程中,體驗數學研究方法發展的過程、極限思想、圓周率精確位數的現代價值等,為今後的數學學習提供一定的參考價值。
情感價值觀:透過閱讀“圓周率的歷史”,體驗數學文化的魅力,激發研究數學的興趣,在閱讀祖沖之的相關成就時激發民族自豪感。
教學重難點:
教學重點:閱讀圓周率的發展簡史,感受數學知識的探索過程。體驗數學文化的魅力,激發研究數學的興趣,在閱讀祖沖之的相關成就時激發民族自豪感。
教學難點:透過自主蒐集圓周率的相關資料、交流體驗,培養收集資訊、整合資訊,提高質疑、理解的能力。
課前準備:
學生課前蒐集的各種資訊、資料,課前閱讀之後的感受、想法。投影儀。
教學過程
(一)讓我們來交流蒐集到的資訊
師:回憶一下,怎樣計算一個圓的周長?
師:在計算圓的周長的時候,需要用到圓周率。說到圓周率,我們知道它是圓的周長和直徑之間固定的倍數關係,這是一個無限不迴圈小數,這麼複雜的一個數,它是怎麼來的呢?是一個人研究的.結果嗎?都有哪些研究方法呢?人們什麼時候就發現了圓周率?圓周率發展的歷史是怎麼樣的呢?……許多同學早就閱讀了課本上的關於圓周率的歷史資料,昨天也回去蒐集了關於圓周率歷史的資訊,拿出來,讓我們來交流一下蒐集到的資訊吧!學生分小組交流資訊,教師板書:圓周率的歷史。
(二)讓我們這樣來分享資訊
師:我們收集到的資料可能各不相同,讓我們來一同分享吧!
師:圓周率的研究歷史經歷的時間是很長的,我們蒐集到的資訊也是很豐富的,老師建議讓我們這樣來分享這些資訊吧。
師:那大家先分小組商量一下怎麼彙報,推薦代表,比一比,哪個小組彙報得清楚。
師:在彙報的時候請介紹清楚代表人物、基本方法、大約年代、主要結論。
1.測量計算時期
師:哪個小組來介紹第一個時期——測量計算時期?
生:人們很早就注意到了圓周率。大約在2000多年前,中國的《周髀算經》就有介紹。方法是透過輪子轉一圈的長度,觀察到圓的周長和直徑之間有一定的聯絡,透過測量、計算出圓的周長總是直徑的3倍多。
師:還有補充嗎?
生:就是一個圓,“周”就是周長,“徑”指的是直徑,它的周長是3份的話,直徑就是1份。
師:我國的《周髀算經》比《聖經》要稍微早一些,不過在大約公元前950年,中國。
師:看看他們的研究方法,好像我們曾經用過。
2.推理計算時期
師:第二個時期。
生:我來彙報推理計算時期。我們收集到的資訊是幾何法時期。代表人物有古希臘的阿基米德、中國的劉徽、祖沖之。
師:能介紹一下,他們的成績或者是結論嗎?
生:我們小組可以介紹!阿基米德在《圓的度量》,利用圓的外切與內接6邊形,求得圓周率π為:<π<,這是數學史上最早的,明確指出誤差限度的π值;劉徽得到圓周率的近似值是3.14;祖沖之算出π的值在3.1415926到3.1415927之間,並且得到了π的兩個分數形式的近似值約率為,密率為。
師:他們三個人對於圓周率的貢獻是很大的,在數學的歷史上書寫了濃墨重彩的一筆,劉徽和祖沖之也是我們中國的民族的驕傲,大家想一想,祖沖之把圓周率精確到小數點後7位,這一成就在世界上領先了約1000年!
師:讓我們來看看書上對於他們的介紹吧。
學生閱讀教材第14頁至15頁關於阿基米德、劉徽和祖沖之的介紹。
師:在分享知識的同時,有問題一起分享、一起思考嗎?
生:祖沖之的成就中有一個名詞叫“約率”,還有,什麼叫“密率”?
師:祖沖之的成就雖然在1500多年前,但在現在仍然值得我們去慢慢推敲,讓我們和這位同學一起看看祖沖之的這兩個名詞吧。
學生閱讀。
師:是啊,他們究竟用什麼樣的方法,能不需要測量就能計算圓周率呢?
阿基米德的方法:
出示圓的內接六邊形、外切正六邊形圖形;接著出示圓的內接正十二邊形、外切正十二邊形圖形。
師:圓的周長處於內外兩個正六邊形之間,同樣,也會處在內外兩個正十二邊形之間,這樣,越來越接近圓的周長。
師:祖沖之用什麼方法得到那麼精確的圓周率,已經很難知道了,但可以肯定劉徽的方法給了他很大的啟發和影響。
3.新方法時期
師:劉徽和祖沖之的方法,是不是就可以這樣一直推下去呢?
生:應該可以。
生:可能不行,不然為什麼一千多年沒有再發展呢?
師:由於計算工具的限制,可以說,祖沖之的成就已經把圓周率的精確程度推倒了極致,計算量太大了。但是,隨著電子計算機的出現,這個問題順利解決了,π小數點後面的精確數字發展到成千上萬、甚至幾萬億位。有人還用圓周率來鍛鍊記憶能力呢。
師:另外,聰明的數學家還利用似乎與圓不相關“投針”的方法來計算圓周率,竟然和祖沖之的結果基本接近!讓我們來欣賞一下圓周率的新方法時期吧。
學生看書第15頁,“投針試驗”和“電子計算機的革命”部分。
師:怎麼樣?有什麼想說的?
生:電子計算機給我們解決了複雜的計算問題,數學家們主要就負責方法就可以了。
(三)讓我們來分享感受
師:我們還有許多感受沒有說出來,也還有許多資訊沒有聽到,讓我們再次分享各自獲得的資訊和感想吧!在這節課中,我們體會了民族精神,體會了中國的自豪感。