椭圆是我们在生活中经常见到的一个图形,在椭圆中蕴含了哪些数学知识呢?椭圆就是扁扁的圆吗?我们可以利用圆规来画圆,可是怎样画椭圆呢?在《椭圆》这本书中,我们跟随作者认识椭圆的过程中,会感受到变化之中的不变,也能感受到不变中的变化。
多角度观察,发现变化的椭圆
从不同的角度来看,玻璃杯口会有不同的形状,我们选定一个方向,缓慢转动玻璃杯,做出类似喝水的动作,我们看到杯口的形状就会发生变化:从圆到越来越扁的椭圆,最终变成一条线段,然后再变回椭圆,最后变回圆。
在这样一个不断变化的过程中,存在一个不变量,就是每一个形状的宽,都是杯口从左到右的距离。
生活中,我们可以从不同的角度观察多种圆形物品,我们观察物品的位置越“偏”,就会将圆形看成越扁的椭圆。这个道理也适用于观察其它物体,比如我们画长方体正方体时,会将它们的侧面画为平行四边形,也是因为观察角度的不同。
香蕉和香肠的截面都是圆形,但是切香蕉和切香肠时,也可以得到椭圆,只需要将刀面斜着切下去即可,这与我们转变观察的视角一个道理。在这个过程中,孩子也能再次感受到,椭圆就是扁扁的圆。
绘制椭圆,认识焦点
像圆和椭圆这样的图形,学龄前的孩子徒手画是很困难的,他很难画出那么圆滑的弧线,这时我们就可以给他一个脚手架,让他们借助长方形的四个中点画椭圆。使用这种画法时,要避免把顶点处画的尖尖的。
如何画出更规范的椭圆呢?我们可以准备一段细绳,两个图钉和一把尺子。然后按照书中介绍的方法,先在纸上按照固定尺寸画一些点子,然后选定两个为一组,画出不同的椭圆,这两个点就是椭圆的焦点。我们可以每次选定左右两边对应的点为一组,绳圈长度不变,来画椭圆;也可以选定一组固定的焦点,变换绳圈的长度,画不同的椭圆;当然孩子也可以自定标准,利用两个焦点画椭圆。选定标准不同,每组画出的椭圆也不同,但是,在这些不同之中,是否存在着相同点呢?可以让孩子用自己的话说一说,寻找变化之中的不变量,是学习数学的过程中,非常重要的一项能力。
了解宇宙中的“超大”椭圆
地球绕着太阳运转的轨道就是一个超级大的椭圆,我们还可以利用前面画椭圆的方法,找到太阳与地球的相对位置,当然这是一个缩小的模型。对于很多学龄前的孩子,宇宙是很陌生的概念,我们可以借助这次机会,勾起孩子兴趣,带他们做一次太空之旅。
回归自然,感受手电筒的魅力
声光电充斥着我们的生活,很多孩子都没有体验过我们小时候玩手电筒游戏的乐趣,不管是手电筒光斑的变化还是借助光源玩的手影游戏,里面都藏着很多数学知识,光沿直线传播的特点,圆、椭圆、抛物线、双曲线之间的转换。其实它们都属于同一个曲线家族,而手电筒就是它们的大家长,快点让孩子在这个大家长的带领下,感受椭圆的魅力吧。
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