Dạy học STEM môn toán tiểu học

Các nhà toán học nhìn thế giới xung quanh bằng các con số và công thức, và bây giờ, bạn cũng có thể khám phá công thức của số Pi thông qua hoạt động STEM môn toán tiểu học sau đây! Trong hoạt động khoa học này, bạn sẽ xem xét các vật thể hình tròn và khám phá về kích thước của chúng. Ngoài được củng cố kiến thức về hình học, bài học này cũng mang đến cho bạn đọc nhiều câu chuyện thú vị xung quanh một số công thức hình học phổ biến.

Mục lục

Vật liệu

*Dạy học STEM môn toán tiểu học: Bài toán tìm số Pi*

Ít nhất ba vật thể tròn có kích thước khác nhau. Đồng xu lớn, nắp hộp tròn và bánh xe đạp hoạt động tốt.
Một cuộn dây thừng hoặc ruy băng mà bạn có thể cắt thành nhiều mảnh nhỏ
Cây kéo

Hướng dẫn

Trong hoạt động này, bạn sẽ cắt các đoạn ruy-băng có chiều dài bằng chu vi của một hình tròn.

Bạn sẽ lặp lại quy trình này cho các vòng tròn có kích thước khác nhau.

Để tạo một đoạn ruy-băng có chiều dài bằng chu vi của vật thể hình tròn, hãy dùng ngón tay cái giữ phần cuối của một đoạn ruy-băng trên một điểm trên vành của vật thể tròn. Sau đó cuốn dải ruy-băng một vòng quanh vật thể, dùng kéo cắt ở điểm bắt đầu của nó.

Bạn có thể thấy rằng chiều dài của đoạn ruy-băng chính xác bằng chiều dài của chu vi vật thể tròn của bạn không?

Để đo đường kính, bạn cần độ dài của một đoạn thẳng bắt đầu tại một điểm trên vòng tròn, đi qua tâm của hình tròn và kết thúc ở phía bên kia của nó.

Bởi vì không phải lúc nào cũng dễ dàng tìm được tâm của đường tròn, bạn sẽ sử dụng một bài toán thực tế về đường tròn, trong đó nói rằng đường kính cũng là khoảng cách dài nhất trên một đường tròn. Để tạo một đoạn ruy-băng có chiều dài dài nhất qua hình tròn, hãy dùng ngón tay giữ phần cuối của đoạn ruy-băng ở một điểm trên cạnh của vật thể tròn và nối thẳng sang đầu bên kia.

Bây giờ bạn dùng tay di chuyển điểm thứ hai dọc theo chu vi hình tròn, có thể sang trái và phải. Làm điều này cho đến khi bạn tìm thấy đoạn ruy băng dài thẳng nhất có thể. Sau đó cắt đoạn ruy-băng dài nhất. Chiều dài dải băng bằng dài nhất đó chính là đường kính của hình tròn.

Khoảng cách nào dài hơn, đường kính hay chu vi? Nó dài hơn nhiều hay ít?

So sánh 2 dải băng, trong đó chu vi là dải băng cuốn quanh hình tròn, còn đường kính là dải băng dài nhất đi qua tâm hình tròn. Xác minh xem miếng dài hơn có dài gấp đôi miếng ngắn hơn không.

Dạy học STEM môn toán tiểu học: Bài toán tìm số Pi

Nếu bạn gấp đôi đoạn ruy băng dài hơn, nó có vừa với chiều dài của dải băng còn lại không?

Nếu đã gấp đôi dải băng mà không thấy vừa với dải băng còn lại, bạn có thể thử gấp nó thành ba, bốn hoặc năm phần bằng nhau.

Chuyện gì đã xảy ra?

Qua hoạt động dạy học STEM môn toán tiểu học siêu thú vị này, học sinh phát hiện ra rằng chu vi của mỗi hình tròn lớn hơn ba lần đường kính của hình tròn, bất kể hình tròn đó nhỏ hay lớn. Lý thuyết này được thể hiện qua công thức toán học sau:

Circumference≅3×(Diameter)

Nếu bạn có thể làm việc chính xác hơn, bạn có thể thấy rằng nó không chính xác là ba lần. Tỷ lệ giữa chu vi và đường kính của một hình tròn không bao giờ có thể được xác định một cách chính xác! Do đó các nhà toán học sử dụng một biểu tượng, trong chữ cái Hy Lạp π (pi), để chỉ nó. Công thức tính chu vi hình tròn được sử dụng phổ biến nhất hiện nay như sau:

Circumference=π×(Diameter)π≅3.14

Khó đo chính xác chu vi của các vật thể hình tròn như bùng binh, đu quay và bánh xe đạp. Đó là lý do tại sao người ta thường đo đường kính (hoặc bán kính) và sử dụng công thức trên để tính chu vi.

Tìm hiểu thêm về hoạt động dạy học STEM môn toán tiểu học

Nhiều thuật ngữ toán học chúng ta sử dụng ngày nay có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp và tiếng Latinh. Ví dụ, từ chu vi bắt nguồn từ Latinh, perimeter (có nghĩa là xung quanh) và ferre. Nó có thể đề cập đến đường bao quanh đường tròn cũng như độ dài của đường đó.

Từ đường kính có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp dia và metron. Nó đề cập đến một đường thẳng bắt đầu từ một điểm trên chu vi, đi qua tâm của hình tròn và kết thúc ở phía bên kia của hình tròn. Nó cũng có thể dùng để chỉ độ dài của đoạn thẳng này. Các nhà toán học đã chứng minh rằng đường kính cũng là khoảng cách dài nhất qua đường tròn và là đường phân giác đường tròn.

Dạy học STEM môn toán tiểu học: Bài toán tìm số Pi

Các nhà toán học phát hiện ra rằng tỷ lệ giữa chu vi và đường kính của hình tròn là một hằng số, có nghĩa là nó giống nhau đối với tất cả các hình tròn, bất kể hình tròn đó lớn hay nhỏ. Tuy nhiên, họ cũng phát hiện ra rằng tỷ lệ này là một con số không bao giờ có thể được xác định chính xác.

Kể từ giữa những năm 1800, tỷ lệ này đã được gọi bằng chữ cái Hy Lạp π (pi), đó là một con số rất thú vị. Nó không chỉ xuất hiện trong hình học mà còn xuất hiện trong toán học khác như lý thuyết xác suất. Nó cũng xuất hiện trong thế giới tự nhiên, chẳng hạn như trong mô tả về sóng và âm thanh.

Hoạt động bổ sung

Học sinh sau khi thực hiện xong thí nghiệm trên có thể mở rộng kiến thức bằng cách tìm xung quanh ngôi nhà để xác định vị trí một số đồ vật hình tròn, sau đó ước lượng độ dài đường kính và chu vi của những đồ vật này. Cái nào dễ ước lượng hơn, đường kính hay chu vi? Cái nào sẽ dễ đo hơn bằng thước? Nếu bạn tìm thấy mối quan hệ gần đúng giữa chu vi và đường kính, làm thế nào bạn có thể làm cho nó chính xác hơn?

Tổng kết

Trên đây là hoạt động dạy học STEM môn toán tiểu học: Bài toán tìm số Pi. Các bạn nhỏ có thấy bài toán này thú vị không? Chắc chắn rằng qua hoạt động trên, các bé sẽ hiểu rõ hơn về chu vi và đường kính của hình tròn, cũng như một số công thức tính toán phổ biến. Nếu còn thắc mắc hay câu hỏi nào khác, hãy nhắn tin ngay với OhStem Education để được hỗ trợ nhé!

Để tìm hiểu thêm về các đồ chơi, giáo cụ STEAM cho bé, vui lòng liên hệ OhStem qua: