像科学家一样思考

2021-09-19
翰文教育
2021816   
关于中秋,
我们第一想到的是月圆,
第二想到的是月饼,
第三想到的是团圆。

感觉中秋节的关键词可以概括为——圆。

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说到圆,那就不得不提到一个神秘的符号“ π ” ——圆周率。

圆周率的应用很广泛,尤其是在天文、历法方面,关于圆的一切问题,都要使用圆周率来推算。

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中国西汉时期的古文经学刘歆是第一个不沿用"周三径一"的中国人,并定该重要常数为3.15471,只略微差了0.01312,世有"刘歆率"之称。他最早在圆周率的计算上做出了贡献。


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之后,中国魏晋时期的著名数学家刘徽对圆周率贡献最大,将圆周率推演到小数点之后四位。他在著作《九章算术注》中详细阐述了自己的计算方法。

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刘徽提出了圆的内接正N边形边长与内接正2N边形边长之间的递推公式,并且计算到了圆的内接正3072边形,得到π的值大约是3.1416。

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割圆术

又过了两百年,中国南北朝时期的数学家祖冲之闪亮登场。

祖冲之写过《缀术》五卷,被收入著名的《算经十书》中。《隋书》评论"学官莫能究其深奥,故废而不理",认为《缀术》理论十分深奥,计算相当精密,学问很高的学者也不易理解它的内容,在当时是数学理论书籍中最难的一本。

在《缀术》中,祖冲之指出了 3.1415926<π<3.1415927 。

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祖冲之是世界上最早把π精确到小数点后7位的人,比欧洲早一千多年,祖冲之因此入选世界纪录协会世界第一位将圆周率值计算到小数第7位的科学家。

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为了纪念这位伟大的古代科学家:

1964年11月9日,为了纪念祖冲之对中国和世界科学文化作出的伟大贡献,紫金山天文台将1964年发现的,国际永久编号为1888的小行星命名为"祖冲之星"

1967年,国际天文学家联合会把月球上的一座环形山命名为"祖冲之环形山"

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同学们了解了中国历史文化的博大精深,都“眼放金光”,挺直了腰杆,身为中国人而感到骄傲、自豪!
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圆周率不是一个人的发明,而是在历史的进程中,不同的数学家经过无数次的演算推导出来的。

此前,圆周率的纪录是小数点后50万亿位,而瑞士的科学家计划打破新的纪录。为此,他们从今年的5月4日开始,历时108天9小时,终于计算出了最新的圆周率数值,为小数点后62.8万亿位。

看到这里,同学们已经开始跃跃欲试了... ...

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如果古代没有测量工具,如何论证圆的周长、直径和圆周率的关系?

同学们效仿先哲,自己动手制作工具,对于处于小学阶段的小豆包们,能够清晰的表达出圆周率和直径的关系,圆面积的推演过程就很棒啦。

随着知识的不断丰富,有朝一日,相信同学们可以把圆周率的算法推向世界的巅峰。

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同学们从思考,到制作,再到不断的测试,直至最终找到结果。在思辨的过程中,在讲述自己的成果中成长蜕变。


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在整个实践的过程中同学们从冰冷的公式中跳脱出来,在老师的引导下不断探究,收获了快乐和自信。

罗马不是一天建成的”。我们要为同学们锲而不舍、精益求精的精神点赞。这是翰文学子的风采,是追求科学探索的精神,是“翰文TBT教学法”的成果,是又一次对“实用必能应试,而应试未必实用”理念的成功检阅。

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人人心中都藏着一个“科学怪人”,
它对这个未知的世界充满了好奇。
只是在慢慢长大的过程中,
我们受到太多成人世界“正确”、“规则”的束缚与浸染,
才开始渐渐遗忘它,
让“科学怪人”成为了困兽之斗

如何唤醒它,
使它插上自由的翅膀,
翰文科学探究基础素养不断探索的课题。



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来源:原创