成都浣花溪公園——尋找神秘的圓周率

世界這麼大外面都有啥 發佈 2021-09-19T22:09:37+00:00

我們小隊進行的第三次戶外探索活動是在成都如畫的浣花溪公園。記憶里我好像還真去這個公園裡吃過一次飯,好像已經是二十多年前了吧。南門可以停車,入口一個巨大的青銅鼎被置於高高的四根方柱之上,從上面源源不斷的流下水來。

我們小隊進行的第三次戶外探索活動是在成都如畫的浣花溪公園。

記憶里我好像還真去這個公園裡吃過一次飯,好像已經是二十多年前了吧。南門可以停車,入口一個巨大的青銅鼎被置於高高的四根方柱之上,從上面源源不斷的流下水來。

我問孩子們,為什麼鼎里的水總是流不完呢,幾乎每一個孩子都能夠明白,這是因為水又從下面抽上去,再流下來。這是一種自然的邏輯,再小一些的孩子,可能真的不容易理解這個過程。

今天的天氣非常好,太陽當空照,花兒嘛,可能我沒有認真去觀察,所以就是對我笑,我也不知道,我的目光在那漂亮的彩虹之上,這是其中一個孩子發現的。

我帶孩子們觀察這道彩虹,它和天上的月亮一樣,會隨著移動腳步而改變自己的位置,好像在跟著人走一樣。

這是為什麼呢,而且為什麼要在背著陽光的時候,才能夠看見彩虹呢,我告訴孩子們,這裡有需要我們以後去探尋的物理道理,現在只要知道這些現象就好了,當我們有機會理解光的組成、折射與全反射的時候,再有一些幾何知識和其它數學工具的掌握,我們就可以比較深入的理解這個人間美景。講彩虹的故事,我擅長從理論的角度來講。

由於我把注意力放在和孩子們的互動上面,所以,就沒有機會去拍照片,我的照片都是自來於家長們的用心抓拍,再分享出來的。

沒有這裡的照片,不過可以想像一下。在陽光充足的日子裡,在斜照的時候,背著陽光,在前面製造一片水霧,就可以自己造出一座彩虹來。

中秋節,應個景兒,這是孩子們折的小船,等體驗浮力的時候,我再帶他們去放吧。今天的主題還沒有進行呢。

前兩次講到,一個問題,就是坐地日行八萬里,孩子們已經知道是因為地球的自轉造成的,至於是不是真的知道,等有機會,把地球儀帶上,讓孩子們告訴我就知道了。

那麼地球的周長就是四萬公里,我問它的半徑是什麼呢?

有三個孩子不知道半徑是啥,不過有兩個孩子說,我們已經學過圓啦,這個問題太簡單了。好吧,我說,那告訴我一下,圓的周長與半徑的關係是什麼呢?

真沒有一個孩子回答上來,不過有一個孩子背出了圓周率的前幾位:3.1415926。能夠正確寫出圓周率三個字的,三個孩子。

生活是不分科的,講一下我們國家1500前年的數學家祖沖之,再讓孩子們去尋找一下圓周率就是這一期的主題。

這是吳京航想出來的得到周長的方法,他先畫一個圓,(我給他們規定畫一個半徑五厘米的圓。),然後,用剪刀剪下來。

首先,用小刀在起始位置做一個記號。

認認真真的滾動自己剪下來的圓片兒,然後記錄下一周的末點,用尺量出這一段的長度,從而得出一個周長。

孩子們在完成得到周長這個小目標的時候,我只是讓他們弄明白什麼是周長,至於怎麼得到這個長度,就需要開動腦筋去思考,去探索。

有人講,真是浪費時光,告訴孩子用什麼方法,或者乾脆告訴他們圓周率,用一個公式:周長等於兩倍的圓周率乘以半徑多好呀。

但凡講這樣話的家長,可能在沒有孩子的時候,目光都在手機上的抖音、微信知識圈、麻將桌、酒杯、電視上吧。因為他們自己以前沒有從探索世界上獲得濃濃的興趣和滿滿的成就感,他們也認知不到自己去獲得這些基本的常數和概念是多麼的重要。

我希望孩子們不要失去他們還保留著的對世界的一分好奇,不要停留於用被強灌的方式,看似快速的學到了一些可以寫在紙上的標準答案。

她是一個小作家,說寫了一個列系的小小說,不過情節我忘記了,什麼時候,看她願不願意分享一下呢,期待一下吧。

她用了一種方法,就是把圓周先分成半厘米半厘米的一份一份的,這個工作需要認真仔細和有耐性。這也是一個不錯的方法喲。

謝雨欣性格活躍,喜歡和人分享她的世界,不過需要時間長一些的獨立完成任務,需要訓練。在爸爸的提醒和幫助下,她想到了用爸爸的鞋帶來量一下這個圓周的周長。嗯嗯,後來她還跑去找到了一根長長的草葉子來做了這同一個事情。

噹噹,由於早上穿的鞋子不開心,鬧了小情緒,讓媽媽買了一雙新鞋子,再來的時候,就晚了一些,不過,她神奇的用謝雨欣的方法和測量工具得到了一個最準確的數值。

一開始,她可是連圓規怎麼使用都完成不了的,不過她告訴我,媽媽以前是給她講過的。嗯嗯,講過,和自己真正的練習過,還是有非常大的不同的。

不過,這些都不急,這些常用的工具,我們會一次又一次的使用的,直到熟練的掌握它們的使用方法和能夠完成的工作。

楠楠的方法讓我感覺到了驚嚇,是的,是驚嚇,她說,她想用一毫米一毫的等分圓的方式,來完成這個圓周的測量,還想用圓規來完成這個工作。

那麼,想像是美好的,現實卻是非常的骨感,不是講她的方法不對,她的方法很好呀,精度也不錯呀。可是那種精度只存在於思想實驗裡,現實是:

她的圓規無法完成一毫米精度的分割圓周的工作,所以,她不得不採用了5毫米這個分劃方式,也獲得了不錯的數據。

在這個風和日麗秋天的上午,孩子們坐在公園的小河邊,認真的尋找著那個呼之欲出的常量。

有失敗,也有驚喜。

還有分享的樂趣。

月月用直尺直接量得到的是21厘米的周長,用鞋帶量是27厘米。

謝雨欣用草葉量差得更遠,好在她還用鞋帶量出一個差得不遠的。

和孩子們一起討論,到底什麼樣子的方法應該是比較靠譜的呢,大家一致同意,吳京航的滾一圈的方法還有楠楠和小作家的細分法最靠譜,然後是用鞋帶圍一周的方法,最不靠譜的是用草葉和直尺直接上。

大傢伙兒用比較靠譜的數據,除以半徑,再除以二,就得到了近似3.1的數值,這個數值已經非常不錯了。還有四個孩子不會小數除法,不過,這些都沒有關係,他們可以得到近似3倍這個數據,也是好的。

可能對於不少人來講像圓周率這樣的常數背下來就好了嘛,花這麼長時間去得到這個數不是一樣嗎,還不精確。

好吧,還有一個更妙的常數就是自然常數,它的妙在什麼地方,可能這樣想圓周率的朋友們終身也是無法理解的。

最後,就是不知道自然常數,影響他的幸福嗎,我想說,這還真的不!!

我的理念就是學習就是認知世界,不適用於把真實的世界建立在高維的人們的,他們認為我們認為無比真實的三維世界,其實是高維世界的投影。

今天還完成了另一個實驗的回顧,那就是魯班發明鋸的啟示,照片已經拍攝完成,因為這涉及到了一個科學史上的問題,為何科學不是在中國開始的。

明天見。

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