STEAM活动案例-

《美丽的对称》活动案例STEAM课程是科学、技术、工程、艺术与数学相互融合的课程，能够充分调动学生的已有知识，提高他们的创作能力、问题解决能力等综合能力。本文将通过“美丽的对称”展示与分析体会STEAM课程的特点。“对称”一词来源于希腊语，原义为“和谐”、“美观”，泛指物体的部分与部分、以及部分与整体间的位置的般配与和谐。在数学上，对称美一般指物体在量和量的关系上存在的一种直观的和谐，狭义地看，通常指的是几何、代数上的对称；广义地看，还包括有对偶、匀称等方面的意义。形式和内容上的对称性，广泛地存在于现实世界的各类事物中，有周期、节奏和旋律等形式的时间对称，也有各种几何形式的空间对称，还有与时空等内容无甚关联的复杂对称。生活中具备对称美的事物很多，如车轮、雪花、桥梁等等，而对称本身就是一种和谐、一种美。在数学领域中也十分常见，如：我们常见的轴对称图形、函数、数列、矩阵等。我们应在掌握对称这一基本原理的基础上找到事物之间的内在统一性，并用数学的思想去内化这一原理，就会发现发现对称美在艺术和自然两方面都有重大意义，它是一个广阔的主题，数学则是它根本，对称是数学美的一种表现形式。数学美和对称紧密相连。随着生产水平和生活水平不断提高，逐渐发展起对美和美感的追求，并逐惭开始去思考美和探索美。对称性就是人类对美的思考和探索之一。一、数学中的对称美的概念对称指物体或图形经过某种变换（如旋转、平移、对折等）其相同部分完全重合或有规律的重复的现象。山川、河流、树木等，在严格意义上来讲都是不对称的，然而，将研究对象扩大到整个地球、星系、宇宙，抑或缩小至晶体、分子、原子，世界又都是对称的。可以这么说，在与我们生活大致相同的尺度内，不对称属于自然界，而对称属于人类，是一种创造出来的人文之美.这些人文之美在初中的知识中有很多的体现。二、数学中对称美的形式（一）数字中的对称美。数字中有一种数字像“1357531”“5678765”这样左右对称的数，我们把它称为回文数。即：把这个数各个数位上的数字按相反的顺序重新排列后，得到的数和原来一样。整数乘法中就有趣的回文数：11的平方等于121，111的平方等于12321，1111的平方等于1234321，11111的平方等于123454321，这几个结果都是回文数，各个数位上的数字对称而美观。数学中的对称美在这里体现得淋漓尽致。对称的排列，优美的意境，让人感受到数学的美，感受到对称美。（二）图形中的对称美。图形的对称往往以及其直观的形式呈现在人们的眼前，展现对称性的根本就是点的对称、线的对称。在此基础上衍生出线段的平分，角的平分线;平面图形：等腰三角形、等边三角形、等腰梯形、菱形、矩形、正方形、正多边形、圆。立体图形：长方体、正方体、圆台、正棱锥、正棱柱等。其中都有对称性的具体表现，轴对称和点对称赋予了它们美观，所以数学是壮丽多彩，千姿百态，引人入胜的。美丽的图画，给人以享受，被数学的魅力感动，使得轴对称图形在人的头脑中留下美的印象。三、数学中对称美的应用数学中的对称也为人们研究数学提供了某些启示，例如中国的建筑它最大特点是讲究对称，中国古代建筑主要是以“八”字形的尖顶房为主，它们都具有很强的对称性和稳定性。埃及的金字塔从外部来看，底座呈方形，愈上愈窄，结构精密，全部采用方形石块来建造。石块与石块之间紧密相接，接缝处严密精确，一块石头叠在另一块石头上。金字塔这种对称的棱锥体型不仅外形庄严、雄伟，在结构中的安全系数也是最高的。历经数千年沧桑，都岿然不动。我国许多孤城的建筑，也都有自己严格的中轴线。在中轴线上，左右对称，城内街道呈棋盘格子状。许多行政办公楼、公共建筑也采用对称的布局，既有利于实现力的均衡又能彰显其庄重性。古今中外，许多古城、皇宫、民宅、陵墓，也多是左右对称的。空间位置的这种对称性设计，是对大自然的有机模仿，在这种模仿中人类得到感官的愉悦和情操的陶冶，进而产生有益于人的身心健康的审美感受。因为有了对称美我们的生活才变得富有激情。当我们漫步在大街小巷的时候，仰望那些摩天大楼的一砖一瓦，看着马路上川流不息的车辆，欣赏路边一花一草无处不彰显着劳动人民创造的对称美。还有桥梁等许多现代工具，路边的广告牌等凝固建筑，甚至家里使用的家用电器，无可否认，对称美的事物在我们的生活中随处可见。有些对称的设计是对大自然的有机模仿，在这种模仿中人类得到感官的愉悦和情操的陶冶，进而产生有益于人的身心健康的审美感受。虽然数学没有明显地提到美，但把数学与实际生活联系起来就会发现数学中透着美，透着和谐。因为美的主要形式就是秩序、匀称和确定性，这些正是数学所研究的原则。让人们在数学中发现美，深深的进一步提高了数学素养，努力去探索世界的真、善、美，就像一位物理学家所说的那样：如果一个理论它是美的，那它一定是个真理。使它们具有了一些特殊的性质，也正是这些特殊的性质为中学生对几何的学习增添了不少乐趣.以对称美为中心，以数学为载体，以生活为研究对象。就会发现生活中处处有美的踪迹，只要你善于发现就可以在平淡的世界中发掘出令人憧憬的美。或者，正是由于这些对称美，才勾勒出我们五彩缤纷、充满激情与想象的完美世界。四、活动介绍本活动以数学学科轴对称知识为切入点，针对二年级学生开展的综合实践活动。通过对教材的二度开发，让学生自主参与活动，从生活经验的感性材料中有所领悟，有所发现，有所创造，从而提升学生的鉴赏力、实践能力、合作能力，开拓学生视野，让实践活动中美的震撼引发学生心灵的共鸣。接下来，我将从“学情分析”、“活动目标”“活动重点”、“活动时间”、“材料准备”“活动流程”“活动实施”和“总结升华”等几个方面开展说明。（一）、学情分析在二年级，学生已经认识了日常生活中的对称现象，有了轴对称图形的概念。在此基础上，要求学生更加深入地理解图形的对称特征，由此进一步挖掘课堂，丰富学生的学习生活，使学生获得质的提升。（二）、活动目标1、激发学生的数学审美情趣，引导学生领略自然世界的美妙与对称世界的神奇，发现生活中的对称美。2、培养学生的综合实践能力、动手操作能力和合作精神，发展学生的空间观念，发掘美的成因。3、培养学生的创新能力和审美能力，享受创造美的过程。（三）、活动重点1、整合资源，明白轴对称是事物产生美感的原因，深化学生对轴对称性质的理解。2、创作、设计美丽的轴对称图案。（四）、活动时间：四个星期（五）、材料准备制作用的剪刀、浆糊、透明胶、七彩剪纸、白纸张、彩笔等工具材料；生活素材，如植物的叶子、物体图片等。（六）、设计活动流程1、激发实践兴趣（体验美）2、资料搜集整理自然事物、图片资料（欣赏美）3、小组活动（探究美）4、创作设计图案（创造美）5、成果展示（展示美）6、总结（升华美）（七）、活动实施1、游戏激发兴趣（1）、猜一猜：下面的字出现一半，猜猜它是什么字？让学生体会文字中的对称美。(2)、听口令：老师快速地发出口令，如：指鼻子、嘴巴、左右眼睛、耳朵及四肢的动作口令，让学生双手指出相对应的部位。这个热身游戏让学生爆发出快乐的情绪，同时又感受到人体的美学对称。(3)、跟我对着干：在轻快的音乐声中，学生两人一组，其中一位学生摆造型或舞蹈动作，另一位学生做方向相反的动作。如:一人伸右手向身体左侧弯曲，另一人则做出伸左手向身体右侧弯曲的动作，其出手、伸腿、肢体动作方向相反。这个搞笑游戏让学生亲身体验到动作上的对称美，其乐融融。(4)、猜一猜：下面是轴对称图形的一半，猜猜这些图形是什么？让学生体会图形中的对称美。由一半推及另一半，从而判断是什么物体。在这个动静相得益彰的游戏中，学生又一次感受到轴对称的奇妙以及中国汉字蕴藏的智慧和魅力。(5)、教师启发式总结：同学们，在我们生活的大千世界中，轴对称图形无处不在，千姿百态，美丽动人，装扮和美化我们的生活。同学们想去探究这神奇美丽的领域吗?那么将会带给你们意想不到的收获！2、搜集整理资料(1)、学生讨论收集资料的方法。由于轴对称现象存在的广泛性，学生通过讨论得出要进行搜集整理工作前必须先分好工的认识，并达成分组意见：自然实物组和图片资料组。可行的方法是分类加工，予以展示。(2)、各小组将搜集的资料分类整理，展示①、脸谱②、剪纸③、自然事物④、建筑物活动小结：同学们参加活动，主动积极，深入到实物的方方面面，开阔了视野，陶冶了情操；不仅学会了整理收集资料的方法，而且还学会了发现美、欣赏美，真能干。希望你们带着欣赏和发现的眼光继续去探索，开展后面的活动。3、小组活动（探究美）教师谈话导入:在活动中，我们发现，生活中处处有数学。千变万化的轴对称图案为什么会带给我们视觉上的盛宴呢?现在我们就从已经学过的图形出发，或许能从中找到答案。(1)、小组分工合作，给已学过的图形找出对称轴。讨论：已学的图形中，哪些是轴对称图形？剪一剪。先作图，然后把图形剪下来。叠一叠。找出对称轴，看有几条。画一画。沿折痕用虚线标出。(2)、小组展示汇报。学生自由交流，总结规律。（3）、画轴对称图形的另外一半学生总结归纳：（1）、先找对称轴；（2）、再找关键点；（3）、找出关键点相对于对称轴的对称点；（4）、连线。(4)、教师抒情式总结：同学们的观点太精彩了。艺术家们设计的精湛作品把我们带入了一个关于轴对称的绚丽多彩的世界。它们有的流线婉转，不拘一格;有的大气端庄,和谐统一;有的巧夺天工,浑然天成……对称轴就是设计美的灵魂。让我们也来做一个小小的设计家，用我们的智慧和双手去实现创造美的愿望吧！4、创作设计美丽的轴对称图案(1)、学生分组：学生按照兴趣爱好自由组合，分组进行活动。(2)、小组活动：展开丰富的想象，协同设计图案。(3)、动手实践，创作体现轴对称美的元素。5、成果展示（1）、学生作品内容主要是以轴对称为主题的剪贴画和绘画作品。（2）、分组展示，师生评议出小组最佳作品以及综合实践明星。6、总结升华（1）、学生谈活动收获：我觉得对称真奇妙，它体现在衣服上，体现在建筑物上，体现在生活中的各个地方，数学真是一个有趣的领域。（2）、教师激情总结：同学们，通过这一期的数学综合实践活动，老师相信大家都有了各自的收获与体验，相信你们对数学这门学科有了新的认识与好奇，老师希望你们能永远带着这种好奇去探究数学中那些我们未知的领域。因为数学源自生活，数学造就生活；同样，生活也造就了数学。