一、圆绕平面图形外面滚动一周圆心奥秘
实验探究1:将一个半径2厘米的圆沿着边长10厘米的等边三角形外面滚动一周,圆心留下的轨迹是怎样的?通过想一想、做一做、画一画、算一算,孩子们发现圆绕等边三角形外面滚动一周时,圆心经过的路程=正三边形周长+圆的周长。
实验探究2:将一个半径2厘米的圆沿着边长10厘米的正方形外面滚动一周,求圆心经过的路程。有了第一次实验探究的经验,孩子们很容易就得出:圆心经过的路程=正四边形周长+圆的周长。
实验探究3:将一个半径2厘米的圆沿着边长10厘米的正五边形、正六边形外面滚动一周,求圆心经过的路程。孩子们先进行实验猜想:圆经过的路程=正五(六)边形周长+圆的周长,然后通过画一画或者滚一滚的方法,进行实验验证,证明了实验猜想的合理性。
通过3次实验探究,孩子们开始进行实验总结,在分析比较的基础上,归纳抽象出一条结论:只要圆绕着正多边形外面滚动一周,圆心经过的路程就是正多边形周长与圆的周长的和。
经历了圆绕正多边形外面滚动一周的实验,孩子们对滚动的圆产生了一系列的实验联想:如果圆不是绕正多边形外面滚动一周,而是绕长方形或者其他不规则图形外面滚动一周;如果圆不是绕平面上的直边图形外面滚动一周,而是绕另一个圆外面滚动一周,如何求圆心经过的路程?在做数学的过程中,他们发现:只要圆绕平面图形外面滚动一周,圆心经过的路程都是原来两个图形周长之和,这让他们感到了数学的神奇。
二、圆绕平面图形里面滚动一周圆心奥秘
既然圆可以绕平面图形外面滚动一周,那么圆能不能绕平面图形里面滚动一周呢?如果能,绕里面滚动一周圆心的轨迹是怎么样的?带着好奇,孩子们又开始了圆绕正方形里面滚动一周的数学实验。他们惊奇地发现:如果圆绕正方形里面滚动一周,圆心留下的轨迹竟然也是一个正方形。
三、圆绕平面图形外面滚动一周圆经过的面积
发现了圆绕平面图形外面或里面滚动一周后圆心的奥秘后,孩子们的“做数学”还没止步,他们开始寻找更多有关滚动的圆的奥秘:如果圆绕等边三角形、正方形等外面滚动一周,如何求圆经过的面积?
本次“做数学”之旅,善于观察、勇于探究的六年级孩子运用自己的聪明才智,寻找到了滚动的圆的许多奥秘,对滚动的圆有了更加深刻的理解与认识。数学是多彩的,学习是快乐的,成长是无限的。孩子们在“做数学、玩数学”的过程中,赏数学之美,观数学之奇,享数学之趣,空间观念得到了丰盈,数学素养得到了提升。