逛商场爬楼梯时,我给娃讲透了三角函数应用

上周带八岁的儿子去商场看电影,赶时间错过了扶梯,只能走消防通道的安全梯。小伙子爬了三步就停住,歪着脑袋问我:妈妈,为什么同样到三楼,外面扶梯的台阶比这个多呀?而且走扶梯好像没这么累?

我抬头看了看陡峭的安全梯,又想起他上周刚在绘本里看过三角形分类,突然反应过来——这不就是讲三角函数应用最好的机会吗?

别等上高中再碰三角函数应用


很多家长一听到这五个字,第一反应就是:这是高二的内容啊,小孩碰什么,拔苗助长吗?

说实话,我之前也这么想。直到接触瑞吉欧教育的核心理念:儿童的知识不是从书本上来的,是从和真实环境的互动里长出来的。哪有什么天生该什么时候学的知识?你把抽象的公式变成他能摸能看能玩的生活问题,小孩早就能感知背后的逻辑。

三角函数说穿了,就是研究三角形里边和角的关系对吧?生活里到处都是斜着的三角形啊。扶梯是三角形,楼梯是三角形,放风筝的线是三角形,大树影子也是三角形。

孩子从小就会问:“那棵树有多高?”总不能搬个梯子爬上去量吧?三角函数应用就是帮我们解决这种“够不到算不出”的问题,哪里只是考卷上的压轴题?

亲子走户外登山台阶观察不同坡度
亲子走户外登山台阶观察不同坡度


很多时候我们把知识的边界划得太死了。小学只能学四则运算,初中只能学二次函数,高中才能碰三角函数。可孩子的好奇心从来不会按教材大纲长啊。他问了,你就带着他玩,把思维的种子埋下,等他高中上课学到正弦余弦的时候,脑子里浮现的是爬过的楼梯、放过的风筝,哪里会觉得抽象?

四个在家就能玩的三角探高小游戏


我整理了这大半年带儿子玩过的四个小活动,每个都不费钱,十来分钟就能玩,不同年龄都能沾得上。

第一个:影子算树高
适用年龄:6-9岁
准备物品:软卷尺、铅笔、一张草稿纸
步骤:选一个晴天的下午,先让孩子量你的身高,再量你影子的长度,算出来“身高÷影长”的比例。接下来量小区里大树的影子长度,用刚才算出来的比例乘一下,就能得到大树大概的高度。
预期效果:孩子会突然发现,不用爬树,也能知道够不到的东西有多高,这个比例关系,其实就是三角函数里正切值的生活化应用,太阳倾斜角不变,正切值就是固定的比例哦。

第二个:楼梯步数比一比
适用年龄:10-12岁
准备物品:手机计步、笔记本
步骤:找小区里两个不同坡度的楼梯,都是同样的高度到平台。让孩子分别走一遍,数清楚步数,再量一下两个楼梯从起点到终点的水平距离。你会发现,坡度越缓的楼梯,水平距离越长,总步数越多。画个直角三角形出来,高度是不变的对不对?坡度越小,角度越小,斜边就越长。这就是正弦函数最直白的应用。
预期效果:孩子以后爬山会主动走之字形,还会跟你说,我知道为什么绕路走不累,因为斜边更长呀,省力气。

第三个:调正照片框
适用年龄:8-11岁
准备物品:待挂的照片框、细绳子、两颗钉子、简易水平仪
步骤:挂照片的时候,把绳子两端系在框的两个角,挂在墙上两颗钉子上,很容易歪对不对?让孩子调整绳子两边的长度,测一测绳子和框边形成的角度,哪边长哪边短,角度有什么变化。玩几次孩子就会发现,只要两个角对称,照片肯定正,三角形边长变,角度就会变,三边三角永远互相影响。
预期效果:以后家里挂画换框,孩子都能主动来帮忙调,还能说出为什么歪,怎么调。

第四个:风筝测高度
适用年龄:9-13岁
准备物品:带刻度的风筝线、硬纸板自制量角器、铅笔
步骤:放风筝放稳之后,让孩子拿着量角器,量出风筝线和地面的夹角,再看看放出去了多长的线。用斜边长度乘以夹角的正弦值,就能算出风筝现在的高度。(不用提前教公式,你帮着算就行,重点是过程)
预期效果:再也不会追着问“妈妈我这个风筝飞了有100米高吗”,会自己蹲下来算,满满的成就感。

户外放风筝用硬纸板量角器测夹角
户外放风筝用硬纸板量角器测夹角


把知识从课本里放出来

把知识从课本里放出来
把知识从课本里放出来

现在双减了,很多家长焦虑,说不能提前学,那孩子竞争力怎么办?其实换个思路就通了:我们不用提前教孩子背公式刷压轴题,但是可以提前带孩子感知知识点背后的思维,刚好落在维果茨基说的最近发展区——跳一跳就能够得到,又不是完全超纲摸不着。

现在孩子刷短视频,每天接触的都是碎片化的现成结论,很少自己动手找问题找答案。你带他玩一次三角函数应用,就是让他知道:原来课本上的知识是用来解决我每天遇到的问题的,不是为了考试才存在的。

不过话说回来,很多家长觉得我又不懂三角函数,我带娃玩错了怎么办?其实没关系啊。你不懂,就跟娃一起查一起试,本来就是玩,不是上课。哪有那么多对错。

如果只能做一件事,我建议你下次带娃出门,看到斜着的扶梯、远处的大树、天上的风筝,停下来多问一句:你能不能想想办法,算出它有多高/多长?

你家娃有没有在生活里问过这种看起来“没用”的奇怪问题?


给孩子的1句话版:三角函数应用就是,不用爬上去,也能算出大树有多高哦。
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