圆规的创新研究

1、圆规的创新研究    【案例背景】在学校开展“科技创新比赛”的活动中，我在上课的时候，激励学生发明创造，于是有个学生就提到在上数学课时，发现数学老师在黑板中画圆时，用传统的两脚圆规画很吃力，而且画图时，必需双手配合，圆心很容易滑动。因此两脚圆规并不是很好用，而且还受场地的限制，画出的圆不知道有多大，必需用尺子量半径才知道，这样很不方便，为此，我指导学生成立圆规研究工作小组，对圆规进行全面的研究和创新。【案例主题】如何探究新的事物，搜集资料，与小组合作共同完成任务，并且发明出新的圆规，运用哪些方法？【教学实例】激发兴趣为了激发学生的参与探究活动的积极性，我

2、在课堂上提出了一个问题：同学们，你们想当小发明家，老师今天就给你们一个机会，就上节课有的同学提出的两脚圆规用起来很不方便的问题，那么你们开动自己的脑筋好好想想，想发明什么样的圆规？因而我想开展一个对圆规的创新研究的探究活动。我刚一说完，同学们跃跃欲试，与同桌讨论要发明什么样的圆规，看到学生们的这种反映，我很高兴。我的提议一旦说出口，事情一旦定下来，就不能儿戏，既然做就得做好，于是我开始思量如何开展这次探究活动？初定方案因为这个探究活动是教材以外的内容，我根据学生的特点制定了教学要求，本内容最多需要耗时一个月的时间，初步制定探究方案，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。在整个任务中，学生

3、将参与社会调查，参观考察，动手操作，并与小组同学进行交流合作，共同来完成任务。活动效果给了学生一个星期的时间，再次上课时，我满怀信心来到教室准备进行“创新圆规”大收集的。当我高兴的问同学们，你们谁在这一个星期里对发明圆规有了一定的想法，还有对圆规有哪些了解？都说说自己的想法和所知道的一切，可在这个时候同学们你望望我，我望望你，都不吱声。我见到此情景，我以为他们是胆小，不敢第一个举起自己的手。于是， 我继续鼓励：别害怕，大胆一点吗？平时你们都挺大方的，难道今天变小了吗？孩子们听到我的打趣，教室里还是一片寂静，这时的我有点无赖和生气了，感觉一个人在唱独角戏，于是随便点了一个学生，他慢腾腾的站起来，

4、小声地说：“没有想到发明什么样的圆规，也没有找到关于圆规的任何资料。”这时我的气不打一处来，板着个脸说：“怎么可能，你们家里一本书都没有吗？”我又把眼光转向了平时思维比较活跃的班长身上，她很自觉地站起来，还颇理直气壮地说：“胡老师，我早上就问了同学了，基本情况是这样的，有的同学的家里确实没有这方面资料的书，有的同学想到了发明什么样的圆规，但是说给家长听得时候，家长都给否决了，害得他们的自信心有点失落了，还有的”我打断了她的话，陷入了沉思。是呀，事先，只顾着满腔热情，就没有想到：我自己想发明新的圆规，对圆规想知道的更多，但是学生家长个个的想法跟我一样吗？也不会专门和孩子们一起讨论，等着我来上这一

5、课。再定方案有了上次的教训，我又站在学生的角度认真地思索了一番。最后我决定放宽时间，多找途径。于是，我再次宣布：为了把这次探究活动开展好，我再给同学们一个星期，你们可以上有关的网站，可以到图书馆、阅览室去搜集大量的资料，如果没有以上的便利条件的话，也可以请教老师。可以吗？我们比一比看谁的资料搜集的最多最全！话刚一说完，我看见孩子们的劲头又来了，积极性又出现了。活动效果一周后，我再次检查活动开展情况。这次，教室里的气氛果然热闹多了。孩子们拿出自己收集到的圆规资料念给同学们听。什么圆规的历史呀！还有制作圆规需要的材料，第一个圆规什么时候发明的。我听到这里很高兴，但是有的同学提出：“胡老师，我们虽然

6、找到了这么多有关于圆规的资料，但是对创新圆规还是没有什么想法，那该怎么办呢？”我一听，是呀。我开展这次活动的目的到底是什么了？难道扩展孩子的知识面和动手能力就是那么简单吗？三定方案一次、两次的活动总是不令人满意，总觉得做了，可是总感觉在走形式，没有预期的效果那么好。我考虑再三，决定从活动的内容与形式入手。这次，我改变了角色，由原来的“统领者”变为“协从者”。走进孩子们之间商量着定内容与形式。于是，有了下面的对话。师：你最想发明什么样的圆规，是在什么地方用的？生：1、我想发明在玻璃上画圆的圆规，因为我发现玻璃店的叔叔画得圆形玻璃不是很圆。    2、我想发

7、明一个不限定半径的圆规，是用在开运动的时候，要话大圆的时候可以用到。    3、我想发明一个圆规，让数学老师用起来很方便，现在的黑板都可以被吸铁石吸住，我想把圆心改成磁铁。看着孩子们的兴奋表情，我相信这次活动应该会完成的很好。活动效果俗话说得好，好事多磨呀！又是一周后，我们召集孩子们第三次举行此次“对圆规的创新研究”的展示会。这次展示会的内容很丰富。有的孩子把自己制作的圆规都带来了，并且介绍了各自圆规的用途和制作原理。以下就是孩子们的创新结果。（一）直尺圆规：这种圆规的构造很简单，是一把组合直尺，在直尺的同不刻度上钻一排圆孔画圆时，用一支笔在直尺的一个孔

8、中固定当圆心，用另一支笔插入另一个孔轻轻的绕一周，就可以画出一个很漂亮的圆了。但是，这种圆规画圆只适合在平坦的平面上画，同时只适合画小圆，画大圆或不平整的地方就不适合这种圆规了。（二）线绳圆规：这种圆规由一根线或绳子和钉子组成，用绳子的一端固定在钉子上，绳子上附有刻度，钉子起固定当圆心用，使用时，以钉子为圆心，选择大小合适的半径，围绕钉子旋转一周即可画出任意大小的圆。这种圆规使用方便，易于携带，适合于室内外使用，但由于绳子的长短问题，不易于收藏。（三）空手圆规：这种圆规多见于经验丰富的数学教师，教师画圆时不需要任何工具，只凭自己的双手，以小指为圆心用大拇指和食指握住笔旋转一周即可画圆，这种空手

9、画圆在应急时使用此方法，因为画出的不是特别圆滑，但体现出了教师风范。（四）磁铁圆规：这种圆规也叫吸盘圆规是我们的创新发明。它是由一个磁铁（或一个吸盘）和一个附有刻度的可以伸缩的滑尺组成，滑尺可以任意调节刻度的大小，磁铁与滑尺相连的地方是可以自由旋转的，圆心的结构为类似弹性圆珠笔的构造，往下一按，圆心固定点针尖式笔芯出来，再按一下，圆心点缩回去。画圆时，先将磁铁固定在黑板上，用滑尺调节好画圆的半径，旋转滑尺即可以画出任意大小的圆。在玻璃上画圆时，把磁铁换成吸盘，把滑尺上的笔套改成玻璃刀，那么在玻璃上画圆就得心应手了。这种圆规小巧别致，便于携带，使用方便，适合于在金属、玻璃、木材、纸张等平面上画圆

10、，对每种工作岗位的人都很实用。（五）卷尺圆规：这种圆规是把卷尺经过改进，改装而制成，制作简单，把卷尺的轴心改装成丁字形（或在轴心装上一颗钉子），在尺的顶端装上笔套（大小可调节），这个圆规就做好了，在画圆时，只要把丁字型轴心固定好，把伸缩的卷尺拉开选好半径固定，绕圆心一周这个圆就画好了，这种圆规克服了普通圆规不便于携带，不能确定半径和不能画超大圆等缺点，它体积小携带方便，易于收藏，便于操作，并能当作卷尺使用，节省材料，有利环保。（六）自动旋转圆规：这种圆规是由一个自动旋转螺丝刀手柄和一把伸缩尺(可用木尺或钢尺代替)、一个笔套组成，制作时，把尺子固定在自动螺丝刀手柄的前端，画圆时，尺子随着自动螺丝

11、刀的按压旋转而画圆，这种组合圆规画圆速度快，只需轻轻按压即可画圆，由于画圆速度快，非常适合于几何制图，真是太棒了。孩子们的创新能力在不知不觉中提高了，这种氛围在校园里活跃起来。我想:这才是把探究活动进行到底吧！【教学反思】历经三次的对圆规的创新研究活动算是告一个段落了，回忆里整个活动过程，感悟颇多。一是无论在什么时候都要站在学生的角度去替学生想问题，才会收到事半功倍的效果。学生的认知水平和学习环境等等都是我们应该考虑的因素。二是教师是学生学习的“引导者”不是“决策者”，我们不能轻易的去决定孩子们的学习内容和形式。此次探究活动给我的许多思考和困惑，那就是：1、在现在的这个社会中，家长们只重视语数外三门课程的学习，而现实使学生意识到人的能力的重要性，有许多事情是不能用我们在课堂上学到的基础知识就能解决。那末，在现实条件和制度约束下