利用信息技术发展学生数学应用意识的一个案例
一、问题的提出
我校有一个横放的圆柱形大油罐,底面直径为1.8米,可装柴油12吨。学校每次以吨为单位购买柴油。为了防止供货商缺斤少两,方便学校收货验货,想要将圆柱的底面积用水平线12等分,并标上刻度。学校总务处找到我,请求帮助解决。
二、问题分析
如图所示,已知圆半径AD=0.9,设弓形BDC的面积为圆面积的,求线段DE的长。
设DE=x,则AE=0.9-x,
∠BAC=
由扇形面积公式知扇形ABC的面积为,三角形ABC的面积为,故弓形BDC的面积为,以上问题即求方程的解,显然,常规方法是无法解出以上方程的。
三、探索解决
数学教材中有大量利用信息技术解决数学问题的内容,于是我决定把这问题交给学生来解决,由于这个问题只能利用课外时间解决,我让学生自愿 名,结果 名的有二十多个学生,我将他们分成三个组,指导他们分别用三种软件来寻求解决方案,而我也每天跟踪他们的进度,随时指导他们解决问题过程中存在的困惑,一个星期后,三个小组都交出了他们的答案。
用“Excel”中的函数功能求解
用“Excel”中的函数功能求方程的近似解,方法如下:
打开Excel,在第一行输入如图所示文字;
在A2单元格中输入一个区间(0,0.9)上的数值,即线段DE的长;
算出圆面积的1/12,输入G2单元格,如下表所示;
利用二分法不断调整A2单元格中x的数值,在F2单元中就会得到相应的弓形BDC的面积,使之尽量最接近G2单元格中的数值。我们会发现x=0.2484时,二者已非常接近,精确度达十万分之一。这样就得到第一个等分点的位置。重复以上步骤,并根据圆的对称性,可以得到其它等分点的位置。
利用《几何画板》的计算和度量功能,方法如下:
打开几何画板,执行“图表/定义坐标系”和“图表/绘制点”,绘制点A(0,0.9);以O为圆心、OA为半径作圆;
选中圆,执行“构造/圆上的点”,生成圆上的点B,选中点B和x轴,执行“构造/平行线”,生成水平线BC,标记直线BC和圆的交点C以及直线和y轴的交点D;
执行“度量/计算”, 在对话框中输入“”,得出AD的长度;执行“度量/计算”,在对话框中输入“0.5*m∠COB*0.9*0.9-*”,得出弓形面积BAC的面积
移动点B,弓形面积BAC的面积“0.5*m∠COB*0.9*0.9-*”也相应变化。调整点B 的位置,使弓形BAC的面积最接近圆实际面积的1/12,即0.212058。如AD=0.2484时,弓形BAC的面积为0.21205。
重复第(5)步,可得到其他等分点的位置。
利用作图软件Equation Grapher3.2的求根功能,步骤如下:
点击“作图键”,作出函数的图象;
点击“求根键”,再选中函数图象与x轴交点所在区域,在日志栏里会显示“根: x = 0.2484011962”,得出第一个等分点的位置;
按同样的方法可以求出圆的其它等分点的位置。
我让他们再各自交换答案,了解其他组的解决方法。然后把学生的解决方案转给了总务处,总务处非常满意,学校领导也在校会上对这些学生进行了表扬。
四、我的体会
2.教师要敢于放手让学生
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