圓的認識
人有悲歡離合焰宣,月有陰晴圓缺,此事古難全谭溉。
但愿人長久墙懂,千里共嬋娟。
這首北宋蘇軾的《水調歌頭》里面的兩句扮念,說明了古人最早是從太陽损搬、陰歷十五的月亮得到圓的概念的。許多陶器都是圓的柜与。圓的陶器是將泥土放在一個轉盤上制成的巧勤。當人們開始紡線,又制出了圓形的石紡錘或陶紡錘旅挤。古代人還發(fā)現(xiàn)搬運圓的木頭時滾著走比較省勁踢关。從藝術到科技圓形在人類發(fā)展歷史中扮演者比較重要的地位。
概念
圓形粘茄,是一個看來簡單签舞,實際上是十分奇妙的形狀秕脓。在前面的教孩子學Scratch編程之0x7:長方形與正方形
中我們介紹了怎么畫正方形和長方形。今天我們學習如何畫圓儒搭。畫正方形和長方形我們很清楚每畫一個邊之后旋轉90度畫另外一個邊吠架,旋轉4次就可以了。但是圓形我們卻不能直觀看成每次移動的角度以及移動多少次搂鲫。因此要畫圓傍药,先了了解一些圓的基本概念。
雖然生活中圓形隨處可見魂仍,但是關于圓形的知識要到小學6年級才會學習拐辽。(參考 小學數(shù)學六年級圓練習題)圓的相關概念很多,但我們利用Scratch畫圓目前只需要理解“圓心”和“半徑”這個概念擦酌。這兩個概念決定了我們的圓的位置和大小俱诸。
圓心(the centre of a circle):圓的中心,到圓上任何點的距離都相等赊舶。圖中的O點睁搭。
半徑(radius):從其中心到其周邊的任何線段。圖中O到A或者B的距離
圓周角度:圓的一周角度是360度
編程
1笼平、思路
Scratch并沒有直接提供畫圓的指令园骆,與畫長方形和正方形只需要向上下左右不同方向移動畫筆不同,圓形從直觀上并沒有直接移動的方向寓调。但是我們實際上也只有轉方向锌唾,移動,落筆這幾個指令可以用上捶牢。如果一定要說有方向的話那就是每個點的方向都不同鸠珠。
今天我們要用的方法是切線相似逼近法-- 也就是說每次移動一小段距離然后轉動中心點切線方向的角度。這樣實際上是用正n邊型來模擬圓形秋麸。我們以六邊形為例來計算:
2、計算每次旋轉的角度
- 已知: 半徑r和每次移動的距離len炬太,
- 求:每次旋轉的角度a
-
算法:計算如圖所示灸蟆,計算過程用到了三角函數(shù)。(這部分內容孩子理解會有困難亲族,但是需要告訴孩子這種模擬逼近的思維方式)以正六邊形為例計算出來a是60°
計算要旋轉的角度a
3炒考、計算需要移動次數(shù)。
- 已知:圓一圈360°霎迫,每次移動角度是上面計算出來的a
- 求:移動次數(shù)
- 算法:360/a
4斋枢、完成腳本
有了算法,整個編碼過程就出來了
這里的圓的半徑是100知给,為了最大程度逼近圓形瓤帚,每次移動長度是2描姚。
下面是我們運行的結果:
怎么樣, 這個看上去還是挺圓的吧戈次!
總結:
孩子會畫正方形后自然提出了畫圓形的想法轩勘。我們首先介紹了圓形的概念和圓形的基本參數(shù)。然后介紹了我們這里用的是正n邊型來模擬和逼近圓形的方法怯邪,其中畫圓用到了三角函數(shù)的知識還是有些難度的绊寻,給孩子講的時候這部分可以略過,但是要讓孩子理解到這些長度和角度的關系悬秉,以及整個逼近法的思路澄步。最后用scratch提供的asin三角函數(shù)計算完成我們的整個算法和繪制過程。