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试试背圆周率,听听弹奏圆周率

 缪不可言行知录 2020-07-19

【题记】

◇ 要知道如何教育孩子,首先要知道孩子在什么样的状态下学习最有效。经过数年来的对小斯宾塞的教育和大量的心理学的研究,我认为,孩子在快乐的状态下学习是最有效的。——《斯宾塞快乐教育》

◇ 我建议所有的父母,不要太看重孩子的考试分数,尽管它是一个暂时无法改变的事实,而应该更多地去关注孩子的思维能力、学习方法,尽量留住孩子最宝贵的兴趣和同样宝贵的好奇心。——《斯宾塞快乐教育》

同学,你背过圆周率吗?

告诉你,我背过。青年时候就背过,现在背100位应该是没有问题的。它的起因是是因为一个故事引发的。

通过背诵圆周率π来增强记忆力的活动,古已有之。我国著名科学家、桥梁专家茅以升教授年轻时应用此法,到80岁高龄时仍能准确地背诵出小数点后面的100位。

而且,我在五、六年级教学中,经常利用数学兴趣课,训练学生运用多种方法记忆圆周率,学生普遍能背出百位以上,少数同学能背二、三百位,通过背诵,学生学习数学兴趣更浓了,记忆力、思维力大大增强,数学整个水平也有所提高,收到了较好的教学效益。

为孩子们表演背圆周率做的演示纸圈

一、背圆周率的三大作用

1、全面检测与增强记忆力。记忆力强弱的标准是:记忆的广度、速度、准确度、灵敏度。圆周率,现在是通过电子计算机推算出来的无限不循环小数,要记住这些数字,必须十分精确,一是一,二是二,不能在半点差错。能背出这些成十成百的数字没有规律的数字,既能检测出学生的记忆广度、速度,又可检测其准确度与提取的灵敏度,反过来这样便可全面增强学生的记忆力。

2、健脑作用。生命在于,背诵即是大脑的“体操”。背诵圆周率,如果能长期坚持,学生的脑子将会越用越灵,“幼学如刻”,学生的记忆的内容会终身难忘。

3、科学用脑作用。所谓科学用脑,就是根据记忆与遗忘的规律,充分开发大脑潜能。背诵,培养学生专心致志,集中注意等良好学习品质,而在克服遗忘中,又要遵循艾宾豪斯的遗忘规律,掌握科学记忆方法与复习方法,方能日积月累,有所得益。而这些记忆方法和良好的学习习惯,将会被有意无意地迁移到数学学习中去,促进学生数学的进步。

二、背诵圆周率的多种方法

1、逻辑记忆法。即运用“组块”原理,以五个数字为一组,五组为一节,四节为一段,分成可分可合的逻辑联系,减轻学生心理与记忆负担,增强信心,又富有节奏感,记起来别有乐趣。

2、形象记忆法。即运用谐音奇特联想,构思一个“山巅一寺一壶酒,尔乐苦煞我……”和尚和我喝酒取乐的故事,变枯燥无味为生动形象。

3、机械记忆法。即在记忆中根据学生能力不同指导其采用不同的科学“分习法”(如下图),遵守遗忘曲线(规律),使之久而久之,脱口而出。

4、多感官协同法。即用眼看、耳听、手写、嘴说等手段来协同帮助记忆,其中尝试回忆和默写法用得较多。

5、情感记忆法。就是指在背π时,一是要保持良好的心境,要心情平和和稳定,注意力高度集中;二是要在背诵中,可随着联想,声调节奏跌宕起伏,富于情感色彩,并有信心,乐于记住它。

6、谐音记忆法。下面这个故事大家应该是比较熟悉的:

从前,一座山上有座寺庙,山脚下有座学堂。一次,寺庙里的和尚请学堂里的先生去喝酒。先生临走时吩咐学生说:“在我喝酒回来后,你们都得背出圆周率,直到小数点后面第22位。”学生们苦思冥想了好长时间,也没有想出来。最后终于有一名学生想出来了,他根据当时的情景,利用谐音法编了首有趣的顺口溜:“山巅一寺一壶酒,尔乐苦煞我,把酒吃,酒杀尔,杀不死,乐尔乐。”同学们,你能把这首顺口溜翻译成数字吗?(圆周率小数点后面的25位是:3。14159 26535 89793 23846 26433……)

此外,还可用学生互相对口词、举行背诵小组比赛来促进学生记忆。

三、奇妙的“圆周率”

1、圆周率的精度是怎样越来越高的

圆周长与直径之比,称为圆周率,记号是π,我国古代很早就得出了比较精确的圆周率。魏、晋时期的数学家刘徽曾算出圆周率的近似分数为,如果化为小数的话,相当于3.1416。而公元前3世纪,古希腊的阿基米德知道的<和公元2世纪时托勒密所取的π值3141667,皆比刘徽所得的要粗疏。我国古籍《隋书·律历志》记载,南北朝的科学家祖冲之重新推算圆周率,知道π的真值在3141592631415927之间,他还算出了两个π的渐近分数:约率与密率,比刘徽的结果更加精确。德国人奥托在1573年才重新得出祖冲之已经算出的密率,落后了11个世纪。 

英国数学家向克斯用毕生精力,把圆周率算到小数点以后707位,曾被传为佳话,但是他在第528位上产生了一个错误,因此后面的100多位数字是不正确的。

由于电子计算机的问世,圆周率计算的精确性的记录一个接一个地被打破。就目前所知,人们已经计算到小数点后面200万位,这是由两位日本数学工作者三好与金田算出的。198167月间,他们利用富士通M200型电于计算机完成了这一工作,同年71日至10日进行了验算。在此以前公布的100万位圆周率的值是3141592653589793……5779458151,如果把这些数字印成一本书,足足有几百页厚,读这本书时,一定会感到这是世界上最沉闷乏味的一本书了。 

2、奇妙方法:投掷小针求“π”

我们已经知道,早在南北朝时代,我国的大数学家祖冲之,就算出了很精确的近似值。

在国外,16世纪以后,随着数学的发展,计算圆周率的方法才有了重大突破。像法国数学家韦达、英国数学家瓦得斯,还有大数学家欧拉,他们都用先进的方法研究过计算圆周率的问题,并用创造了一个个世界记录。

用实验的方法能求出圆周率吗?18世纪法国的数学蒲丰曾经用投掷小针的方法也得出了圆周率。他是怎样做这个实验的呢?

1777年的一天,蒲丰邀请了许多朋友来到他的家里,他要请大家看他做一个实验。

蒲丰事先准备好的一张白纸铺在桌上。纸上画满了一条条距离相等的平行线。他又拿出许许多多的小针,小针的长度刚好等于相邻两条平行直线之间的距离的一半。

实验开始了蒲丰记客人们把小针一根一根随手往纸面上投去。这些针有的落在白纸上的两条平行线之间,不与直线相交;有的落在与某一条直线相交。

等客人了小针,蒲丰数了一下客人们投掷小针的次数和小针与平行直线相交的次数。结果,共投针2212次,与平行直线相交704次。蒲丰做了一个简单的除法:

2212÷7043.142

计算的结果非常接近圆周率的近似值。众人都十分惊讶。这就是著名的“蒲丰投针问题”。

自从蒲丰做了这个实验之后,有许多数学家做过类似的试验。在19世纪中叶,瑞士学者服乐夫,曾经做过50000多次投掷,结果也得到了π的近似值。意大利数学家拉萨里尼在1901年进行一次试验中共投掷小针34080次,结果算得π为3.1415929。精确到了小数点后六位。

为什么投掷的结果会接近圆周率呢?难道是巧合吗?其实这也是个概率问题。做这个实验时必须要投掷的次数很多,若是只投掷凹透镜是不会有什么结果的。后来蒲丰的实验方法发展成为“实验统计学”。这一方法在数学、物理、工程技术以及生产管理中才有很大的作用。

3、弹出来的圆周率你见过吗?(下面的视频)


四、背诵圆周率的人

现在,世界上许多人都在尝试背出不同位数的圆周率,用它锻炼自己的的记忆力,或者挖掘大脑的记忆潜能。下面列举一些:

我国桥梁专家茅以升爷爷为锻炼记忆力,在近80岁高龄时,还坚持背诵圆周率,还能把圆周率背诵到小数点后一百多位。

1957年,一个英国人把圆周率背诵到小数点后5050位。1958年,一个17岁的加拿大学生把圆周率背诵到小数点后8750位。

1988年,南京市方家巷小学一年级学生周婷婷(原为聋哑儿童),背出圆周率小数后1000位数字。

1991年,吉林市联合大学23岁的女教师王立争,用1小时51分的时间,当众准确地背出圆周率小数后10500位,创造了新的世界记录。

下面附《圆周率小数点后面1000位》

3.1415926535 8979323846 2643383279 5028841971 6939937510

5820974944 5923078164 0628620899 8628034825 3421170679

8214808651 3282306647 0938446095 5058223172 5359408128

4811174502 8410270193 8521105559 6446229489 5493038196

4428810975 6659334461 2847564823 3786783165 2712019091

4564856692 3460348610 4543266482 1339360726 0249141273

7245870066 0631558817 4881520920 9628292540 9171536436

7892590360 0113305305 4882046652 1384146951 9415116094

3305727036 5759591953 0921861173 8193261179 3105118548

0744623799 6274956735 1885752724 8912279381 8301194912

9833673362 4406566430 8602139494 6395224737 1907021798

6094370277 0539217176 2931767523 8467481846 7669405132

0005681271 4526356082 7785771342 7577896091 7363717872

1468440901 2249534301 4654958537 1050792279 6892589235

4201995611 2129021960 8640344181 5981362977 4771309960

5187072113 4999999837 2978049951 0597317328 1609631859

5024459455 3469083026 4252230825 3344685035 2619311881

7101000313 7838752886 5875332083 8142061717 7669147303

5982534904 2875546873 1159562863 8823537875 9375195778

1857780532 1712268066 1300192787 6611195909 2164201989

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