北师大版 11册 1单元 数学阅读 圆周率的发展史
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北师大六年级上:数学阅读——圆周率的历史执教:张加健(广东省深圳市南山区育才一小)【教学内容】新世纪小学数学六年级上册第14-15页“数学阅读——圆周率的历史”【教材分析】教材是在学生通过简单试验初步体验了圆周率和利用圆周率计算圆的周长之后安排了这个数学阅读内容,为学生展示了圆周率的研究简史,介绍了相关的圆周率的研究方法,为学生打开了一扇窥视数学文化发展史的窗户,为进一步理解圆周率的意义,及今后中学的相关数学学习,留下一片想象的空间。
教材罗列了在圆周率研究历史中最为重要的人物及方法,从古至今,涵盖中外,以圆周率的探索过程为主线,以体现圆周率的文化价值为主格调,来满足孩子们的好奇心,通过阅读来挖掘圆周率蕴含的教育价值,感受数学的魅力,激发研究数学的兴趣。
本阅读内容信息量大、数学术语多、理解困难。
涉及到圆的内接、外切正多边形、割圆术、勾股定理、投针试验等数学术语,在给学生带来大量信息的同时,也为他们带来了大量的疑问,但这些疑问并非本节课的重点,重点在于“阅读——熏陶”。
【学生分析】学生在接触这部分内容之前,在“圆的周长”部分进行了简单的圆周率的测量试验研究时,部分同学已经了解了祖冲之的相关成就,然而对阿基米德和刘徽的成就知之甚少,对“投针试验”基本上没有听说过;另外,学生的了解一般停留在简单的知识常识上,对于圆周率的计算研究方法及其蕴含的数学思想很少涉及。
(经过简单调查,知道“祖冲之及其对圆周率的贡献的大约占90%,然而直到刘徽的割圆术的只有大约8%,听说过”投针试验“的人数为零。
)作为六年级的学生,作为处在高度现代化的城市——深圳的学生,他们运用图书、网络搜集信息的能力非常强,对于这部分阅读资料的兴趣浓厚,许多学生都已经迫不及待的阅读、查阅(已经提前阅读的人数大约占85%)。
因此,不妨把阅读任务下放到课外,把搜集“圆周率的历史”资料作为课前实践作业,把课堂作为交流、释疑的平台。
【学习目标】知识与技能:阅读圆周率的发展简史,感受数学知识的探索过程,了解圆周率的研究史上的相关知识及做出重要贡献的人物和研究方法。
圆周率的历史《》(约公元前3世纪初)中提到圆周率是,中国古算书《》(约公元前2世纪)中有“径一而周三”的记载,也认为圆周率是常数。
历史上曾采用过圆周率的多种,早期大都是通过实验而得到的结果,如(约公元前1700)中取π=(4/3)^4≒。
第一个用科学方法寻求圆周率数值的人是,他在《圆的度量》(公元前3世纪)中用圆内接和外切正多边形的周长确定圆周长的上下界,从正六边形开始,逐次加倍计算到正96边形,得到(3+(10/71))<π<(3+(1/7)) ,开创了圆周率计算的几何方法(亦称古典方法,或阿基米德方法),得出精确到小数点后两位的π值。
中国数学家在注释《》(263年)时只用圆内接正多边形就求得π的近似值,也得出精确到两位小数的π值,他的方法被后人称为。
他用割圆术一直算到圆内接正192边形。
时代数学家进一步得出精确到小数点后7位的π值(约5世纪下半叶),给出不足近似值和过剩近似值,还得到两个近似分数值,密率355/113和约率22/7。
其中的密率在西方直到1573才由德国人得到,1625年发表于工程师安托尼斯的著作中,欧洲称之为安托尼斯率。
数学家卡西在15世纪初求得圆周率17位精确小数值,打破祖冲之保持近千年的纪录。
数学家柯伦于1596年将π值算到20位小数值,后投入毕生精力,于1610年算到小数后35位数,该数值被用他的名字称为鲁道夫数。
无穷乘积式、无穷连分数、无穷级数等各种π值表达式纷纷出现,π值计算精度也迅速增加。
1706年数学家梅钦计算π值突破100位小数大关。
1873 年另一位英国数学家尚可斯将π值计算到小数点后707位,可惜他的结果从528位起是错的。
到1948年英国的弗格森和美国的伦奇共同发表了π的808位小数值,成为人工计算圆周率值的最高纪录。
电子计算机的出现使π值计算有了突飞猛进的发展。
1949年美国马里兰州阿伯丁的军队弹道研究实验室首次用计算机()计算π值,一下子就算到2037位小数,突破了千位数。