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新课:弧度制的发明-实践取向的高中数学教学研究

时间:2023-08-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:换句话说就是,它将线段和弧的度量统一了!这就使得我们在表示和计算三角公式上更加简便了.从欧拉提出这一思想开始弧度制也就正式建立了,长度等于半径长的弧所对的圆心角叫作1弧度的角,用符号rad表示,读作弧度.那么请问同学们,根据弧度制的概念,一个圆周角不仅等于360°,还等于多少弧度呢?

新课:弧度制的发明-实践取向的高中数学教学研究

1.HPM教学片段

虽然教材中出现的弧度制的简单发展历程是边空备注内容,但也是对教育工作者的提醒和帮助.若教师只将这则史料作为小故事一笔带过,不免有些可惜,不应只让学生学会弧度制并简单听一下弧度制的发明,更应让学生追本溯源,依照教材所给的史料带领学生模仿古人再次“发明”弧度制,知道在历史上为什么有了角度制还要有弧度制,从而更深刻地认识弧度制的内涵和意义.

以下为具体的教学片段.

师:同学们,在生活中,度量物体的长度我们常常用什么单位?

生:米、分米、厘米!

师:是的,针对不同的物体,我们有时也会用尺、寸等单位,对吧?生:是的.

师:好,那么我们又是如何度量一个角的呢?

生:用度作单位.

师:这种用度作单位来度量角的单位制我们就叫作角度制.具体地,1°的角就等于圆周的对于长度的单位制我们还学过它们之间的关系,1米=10分米=100厘米,1尺=10寸,它们都是十进制,而角度的进制是怎样的呢?

生:六十进制!1度=60分=360秒.

师:很好!其实,在6世纪的时候,印度人制作正弦表时用到了一种计算方法,用同一种单位——角度来度量圆周和半径!现在我们不妨也来追随古人的思维试试看!由整个圆周所对的角为360°,以及周长公式2lr=π,同学们能计算出半径所对的角是多少分吗?

生:

师:对啦,大家觉得用角度来度量半径别不别扭呀?(www.xing528.com)

生:别扭.

师:那我继续讲故事,后来数学家欧拉为了消除这种别扭,1748年,在他的《无穷小分析概论》这部著作中,提出了把圆的半径作为单位来度量弧长.那么同学们想想,这一思想的提出有什么作用?

生:用线段度量弧……

师:对!换句话说就是,它将线段和弧的度量统一了!这就使得我们在表示和计算三角公式上更加简便了.从欧拉提出这一思想开始弧度制也就正式建立了,长度等于半径长的弧所对的圆心角叫作1弧度的角,用符号rad表示,读作弧度.

那么请问同学们,根据弧度制的概念,一个圆周角不仅等于360°,还等于多少弧度呢?

生:2π rad.

师:很好,同样地,比如像长度的单位制之间有换算公式,1米=3尺.那么角度和弧度之间的换算公式是怎样的?我们继续来学习.

2.教学分析

以上教学片段紧靠教材的边空内容展开,一边讲弧度制的发展故事,一边带领学生模仿古人关于弧度制的孕育方法,计算如何用角度来同时度量圆周和半径,其计算量烦琐.学生由此也就深刻地感受到了,欧拉建立弧度制的意义,它可以简化计算.

当然,通过这样的教学过程,学生不仅深刻理解了1弧度的角与弧度制的定义,还通过弧度制发明的探索过程,体会到了弧度制的好处.并从模仿古人的实践活动里,体会到他们的艰辛,同时感受古代数学家思维的开阔性,也正是这种开阔性和知难而上的精神才促进了数学的发展.

相比教材中安排的传统教学过程,这样的课堂,学生会感觉更加生动有趣,学习氛围更好,学到的知识也更多.所以,教材中所出现的数学史料,不论它们处于新课内容还是备注内容,都必定是对学生有益的.作为教师,应该学会将这些数学史料恰当地融入课堂,带领学生更好地学习数学,感受数学.

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