ลองนึกถึงเส้นรอบวงของวงกลมเหมือนเส้นเชือก ถ้าเราสามารถแกะมันออกมาได้มันจะมีลักษณะเหมือนเส้นตรงอื่นๆ นั่นคือความงามของเส้นรอบวงที่เข้าใจ มันไม่ใช่แค่เกี่ยวกับสูตร – มันเกี่ยวกับการดูว่าเราจะวัดสิ่งที่ดูซับซ้อนได้อย่างไร แม้ว่าแนวคิดบางอย่างเช่นเส้นรอบวงจะเป็นนามธรรมและยากที่นักเรียนจะเข้าใจแต่การนำเสนอในลักษณะที่น่าสนใจและตรงไปตรงมาจะช่วยให้นักเรียนเข้าใจได้อย่างมีนัยสำคัญ 

การเชื่อมต่อกับมาตรฐาน:

ในขณะที่แนวคิดเหล่านี้สามารถสำรวจได้หลายเกรดบทความนี้มุ่งเน้นไปที่เกรด 7 ซึ่งนักเรียนจะเริ่มสำรวจสูตรสำหรับพื้นที่และเส้นรอบวงของวงกลม แนวคิดเหล่านี้สอดคล้องกับมาตรฐานเช่นมาตรฐานรัฐแกนกลางระดับ 7 (CCSS): 

ทำไมไม่ใช้ vex IQ เพื่อนำบริบทและความหมายไปสู่แนวคิดทางคณิตศาสตร์ที่เป็นนามธรรมทั่วไปเช่นเส้นรอบวงและ Pi? การให้โอกาสนักเรียนในการเชื่อมต่อระหว่างสูตรการคำนวณและการประยุกต์ใช้ในโลกแห่งความเป็นจริง (เช่นหุ่นยนต์การแข่งขัน) ไม่เพียงแต่ช่วยให้เกิดความเข้าใจเท่านั้นแต่ยังช่วยให้นักเรียนเห็นคุณค่าของแนวคิดเหล่านี้และสามารถนำไปใช้นอกห้องเรียนได้อย่างไร

กิจกรรม VEX IQ Wheel Turns เปิดโอกาส ให้นักเรียนสำรวจเส้นรอบวงไม่ใช่โดยการจดจำสูตรแต่โดยการหาสูตรและหวังว่าจะปรับให้เข้ากับสถานการณ์ ในกิจกรรมนี้นักเรียนจะวัดระยะทางที่ล้อ vex IQ เคลื่อนที่ในการหมุนหนึ่งครั้งโดยหมุนล้อไปตามกระดาษดังที่แสดงในภาพเคลื่อนไหวนี้โดย ใช้ไม้บรรทัด vex IQParts 

จากนั้นให้ตัดความยาวของกระดาษและพันรอบด้านนอกของวงล้อหรือเส้นรอบวงของวงล้อ นี่เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมสำหรับนักเรียนที่จะเห็นภาพว่าเส้นรอบวงของวงกลมเป็นเพียงเส้นโค้งหรือระยะทาง หลังจากนักเรียนวัดเส้นรอบวงแล้วพวกเขาจะคำนวณโดยใช้สูตร: เส้นรอบวง = เส้นผ่าศูนย์กลางคูณพาย สิ่งนี้ช่วยให้พวกเขาสามารถเปรียบเทียบผลลัพธ์ระหว่างสูตรและการวัดและเริ่มเข้าใจวิธีการและเหตุผลที่สูตรสามารถแม่นยำกว่าการวัดด้วยมือ 

การรู้ระยะทางที่ล้อเดินทางในหนึ่งรอบหรือเส้นรอบวงของมันอาจเป็นข้อมูลที่มีค่าเมื่อเข้ารหัสหุ่นยนต์โดยเฉพาะอย่างยิ่งหุ่นยนต์ที่มีระบบขับเคลื่อนแบบกำหนดเองสำหรับการแข่งขัน แอปพลิเคชันหุ่นยนต์ในโลกแห่งความเป็นจริงนี้อธิบายได้ดีในการบันทึกเซส ชั่นสดนี้

เรียนรู้เพิ่มเติมด้วยการสืบเสาะ Pi

เมื่อนักเรียนเข้าใจแนวคิดเรื่องเส้นรอบวงแล้วก็จะเปิดประตูสู่การมองสูตรอย่างใกล้ชิดมากขึ้น – โดยปกติแล้วจะถามคำถามว่า “Pi คืออะไร ?” นักเรียนอาจรู้ว่า Pi ไม่มีที่สิ้นสุดหรือจำค่าตัวเลขเพื่อใช้ในการคำนวณ (3.14) แต่การช่วยให้พวกเขาเข้าใจความหมายของ Pi คือการเรียนรู้ที่ทรงพลัง 

ในการตรวจสอบ Pi นักเรียนสามารถวัดทั้งเส้นรอบวงและเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นส่วน IQ รอบอื่นๆเช่น Wheel Hub หรือ 2x2 Center Offset Round Lock Beam จากนั้นใช้การวัดเป็นพิกัด (เส้นผ่านศูนย์กลางเส้นรอบวง) และวาดกราฟ คุณสามารถใช้โปรแกรมวาดกราฟเช่น GeoGebra ดังที่แสดงในภาพที่นี่หรือให้นักเรียนวาดกราฟและคำนวณความชันด้วยมือ

นี่คือที่ที่เวทมนตร์เกิดขึ้น! ให้นักเรียนค้นหาความชันของเส้นที่สร้างขึ้นในกราฟ ความชันของเส้นอยู่ใกล้กับ 3.14 – หรือ Pi! ทำไมถึงเป็นเช่นนั้น? 

เนื่องจากความชันคำนวณได้จาก ‘Rise over Run’ หรือการเปลี่ยนแปลงของ Y หารด้วยการเปลี่ยนแปลงของ X ในกรณีนี้การเปลี่ยนแปลงของ Y คือการเปลี่ยนแปลงของเส้นรอบวงและการเปลี่ยนแปลงของ X คือการเปลี่ยนแปลงของเส้นผ่านศูนย์กลาง Pi แทนความสัมพันธ์ (หรืออัตราส่วน) ระหว่างระยะห่างภายนอกของวงกลม (เส้นรอบวง) และระยะห่าง (เส้นผ่านศูนย์กลาง) 

เมื่อนักเรียนเริ่มวาดกราฟพวกเขาจะเริ่มเห็น Pi เป็นค่าคงที่ที่เหมือนกันสำหรับทุกแวดวงไม่ว่าจะใหญ่หรือเล็ก กิจกรรมนี้จะช่วยให้นักเรียนหาสูตรสำหรับเส้นรอบวงด้วยตนเอง ส่วนใหญ่จะเห็นว่า: Pi = เส้นรอบวง/เส้นผ่านศูนย์กลาง หากพวกเขาจัดเรียงใหม่พวกเขาจะได้สูตรสำหรับเส้นรอบวง

นักการศึกษาสามารถตั้งเป้าหมายที่จะทำให้แนวคิดทางคณิตศาสตร์เช่นเส้นรอบวงและ Pi จับต้องได้ผ่านกิจกรรมที่ทำจริงเช่นกิจกรรมหมุน วงล้อ เมื่อนักเรียนเห็นว่าพวกเขาสามารถวัดรูปร่างที่ซับซ้อนมากขึ้นได้อย่างไรโดยสร้างจากความรู้ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการวัดระยะทางเชิงเส้นพวกเขาเริ่มเห็นว่าคณิตศาสตร์ไม่ได้เป็นเพียงรายการสูตรที่ไม่มีความเชื่อมโยงแต่คณิตศาสตร์เป็นชุดรูปแบบที่เชื่อมโยงกันอย่างสวยงาม โดยการดูคณิตศาสตร์ด้วยวิธีนี้นักเรียนสามารถคาดการณ์การเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ตามเส้นรอบวงของล้อ ความรู้นี้มีคุณค่าทุกที่ตั้งแต่ในห้องเรียนไปจนถึงหุ่นยนต์เพื่อการแข่งขันช่วยให้เคลื่อนไหวและนำทางได้อย่างแม่นยำ 

ท่านวางแผนที่จะใช้กิจกรรมนี้หรือเวอร์ชันที่ปรับเปลี่ยนกับนักเรียนของท่านอย่างไร? โปรดแชร์ในชุมชน PD + หรือ กำหนดเวลาเซสชั่นแบบตัวต่อตัวกับผู้เชี่ยวชาญของ vex เพื่อหารือเกี่ยวกับแนวคิดเหล่านี้เพิ่มเติม