让我们再看看Pi Day



以下内容的主要部分发表在2002年3月的中学数学教学,第374-375页.


我们热切希望教育学生数字的重要性和重要性”圆周率“通过在3月14日举行特殊的数学活动来庆祝,我们可能只是在教授一个我们没有打算教的概念,或者说我们完全忽略了这个概念。我在这里指的是十进制数字系统中“位-值结构”的基本概念。

首先,圆周率是一个无理数,以3.141592653开始……这些只是理论上无限数字串的前九位,没有明显的模式或重复循环。因此,要把事情降低到一个可管理的规模,尤其是当一个人不使用带有圆周率键,我们传统上将该值四舍五入到最接近的百分位:3.14。从那以后,我们把这个数字改成了一种常见的日期书写方式——3/14,意思是第三个月(三月),第十四天。因此,今天是圆周率3月14日。

在我们深入研究这件事之前,这一切似乎都很好且合乎逻辑。如今,读3.14这样的“十进制”数字的大趋势是说:“三点四”或“三点一四”,而它的真名是“百分之三和百分之十四”。在后一种形式中,它的位值含义更清楚,这意味着我们有三个完整的单位(当然是圆的直径)另加一个14/100的(直径)单位。

另一方面,写3和14作为日期涉及两个不同的基础。“3”是基于一年中的12个月,“14”是基于3月份的31天。有趣的是,虽然每年有12个月,但给定月份的天数并不统一(31、30、29或28)。作为测量时间量的一种方法,它甚至不等于下午4:15这样的混合基准时间,表示4个完整的小时单位(以12为基数)然后是另一个15单位分钟(以60为基数)。后一种情况与数学中的其他测量结果一致,比如一块2英尺5英寸长的木板,或者一个新生儿将天平倾斜到6磅10盎司。他们都有“加法”概念,尽管他们的数字有双重基数。如果认为3/14的日期与π-3.14的共同值有关,则该日期缺乏这一基本属性。

也许到目前为止,你正在问自己:“这其中最大的担忧是什么?”我将引用一个简单的故事问题作为回应,并给出许多学生可能对此作出的反应。

兰迪能以每小时4英里的速度行走。他需要步行9英里。他需要多长时间这样做?

约翰立即拿起计算器,开始按键。首先是9,然后是除法键,然后是4,最后是等号键。他迅速看了看显示屏,看到2.25,骄傲地举起手宣布:“两小时二十五分钟。”当然,我们温和地向约翰指出,他对事实的误解是,“二百五十分之一”或“25/100”实际上是“四分之一小时”,即“60分钟的四分之一”,或只是“15分钟”。所以正确的回答应该是“2小时15分钟”。约翰羞涩地说,“哦,是的,我刚刚忘记了。”

你在班上有过这样的经历吗?我几乎可以肯定是这样。在我的职业生涯中,我已经观察过很多次了。我觉得这很大程度上是因为我们这些天阅读“小数”的方式不一致。事实上,“N-point-M”风格似乎正在赢得这场战斗。因此,我们需要在课堂上花点时间指出这一区别。还有比3月14日Pi-Day更好的时间。

我并不反对庆祝圆周率完全。事实上,我想建议一些其他的观察方法。让我们考虑一下这些替代方法:

也许我们甚至可以找其他的日子过生日。如果我们将值3.14的加法方面解释为整整3个月,那么将0.14传递到下一个月(0.14 x 30=4.2,四舍五入为4),我们将4月4日作为Pi日。或者,让我们转换圆周率其他基地。在5号垒中,它是3.03232214303…。将此四舍五入到“点”后的两位,得出3.04。这告诉我们,通过双基法转换,3月4日是Pi日(以5为基数)。对于那些像我一样喜欢数字琐事的人,请注意数字序列中嵌入的143。如果我们把它写成“14/3”,我们就有了“3月14日”,这在我居住的拉丁美洲很常见。我只能猜测,这可能是我在学校里没有听到任何关于庆祝圆周率日的言论的原因。但这种写日期的替代方法可能表明,我们把圆周率日定在7月22日,因为倒数符号22/7是著名的分数形式圆周率(事实上,有些地方就是这么做的,称之为圆周率近似值日.)

请不要把这篇小文章解释为主张我们不要在3月14日庆祝排日。只是我们向学生展示了我们在将3.14转换为3/14时所采取的数学自由,从而使他们更清楚地认识到我们的位值符号系统和双基系统的本质区别。那么也许约翰不会犯他在兰迪步行时间问题上犯的错误。

脚注:如果今年(2002年3月14日)的圆周率日是用这样的数字写的——31402——那么可以在圆周率从219770开始第个位置。

在圆周率中查找数字字符串的网站是网址:http://www.facade.com/legacy/amiinpi/

(5/(27-30)/01)





注:我不确定以5为底的四舍五入。3.032是否适当四舍五入为3.03或3.04?五个以5为基数的数字{0,1,2,3,4},2正好位于中间。在以数字{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}为基数的10取整中,两组大小相等。所以{0,1,2,3,4}会导致截断效果,而{5,6,7,8,9}会增加它们前面的数字。



(2001年5月31日)在斯坦福大学的特德·阿尔珀(Ted Alper)的一封电子邮件中,他写道:

(B) 以5为基数四舍五入……注意1/2=0.22222222222222222222222222222222222222222222222222222.....

因此,如果您要舍入,您应该查看以下所有数字。。。直到你打了一个不是2的……如果你打的第一个非2是0或1,四舍五入;如果你打的第一个非2是3或4,则向上取整。

解决问题的另一种方法:将最后一个数字位置加上(1/2),然后去掉所有尾部数字“小数”位数。所以四舍五入到最接近的第125位。。。如果你有3.21324四舍五入为3.214但是3.21321轮至3.213轮

相当于。。。加1/250=0.000222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222
到数字,然后在“小数”点。



有关圆周率日庆祝活动的更多信息,请单击数学论坛的T2T常见问题解答 在这里.

有关不同文化或宗教日历中圆周率日的更多讨论,请访问数学论坛中的以下网站:

http://mathforum.org/t2t/thread.taco?thread=3298

我最初的贡献是:

发件人:Terry Trotter
致:教师2教师公开讨论
日期:2001年1月13日21:16:30-0500(东部标准时间)
主题:Pi日和其他日历

这是我提出的另一个想法。。。使用其他文化和宗教的日历来查找他们的Pi日!然后,数学任务变成在当前使用的公历中查找等效日期。

例如,有犹太历、伊斯兰历、中国历和巴哈伊历,可能更多。犹太教徒和伊斯兰教徒是月球人,这为解决问题带来了额外的因素。随着时间的推移,他们的圆周率日在不同的公历日期。我对中国日历不太确定,但互联网研究肯定是个好主意。

但我确实非常了解巴哈伊教派。(事实上,我是巴哈伊教徒。)你看,我们有一个阳历,所以格里高利日期总是与巴哈伊日期一一对应。我们有19个月的时间,每个月19天[中间4天,闰年5天,介于第18个月和第19个月之间,所以结果都一样]。我们的新年是3月21日,春天的第一天[象征着一个新的开始,它也与一个特定的天文事件有关:春分]。

所以问题是。。。巴哈伊历中与皮日相对应的格里高利日期是什么?这很容易做到。




我的第二个贡献是:

发件人:Terry Trotter
致:教师2教师公开讨论
日期:2001年1月15日12:10:49-0500(东部标准时间)
主题:回复:回复:Pi日和其他日历

谢谢,罗亚。现在,我们有了另一个pi日的风味(日历),可以添加到我之前发布的自助餐中。就像任何一家提供多种馅饼的好餐馆一样,这个馅饼日项目也值得一个以上的日历。


罗亚还发现了一些不错的网站,其中包含与此主题相关的宝贵信息。她写道:

------------
这是我找到的关于波斯日历的一些信息:

http://www.projectpluto.com/calendar.htm#jalali

http://www.treasure-troves.com/astro/iranianColendar.html

这个页面有关于我们新年的信息:

网址:http://www2.cy-net.net/~kreza/iran/norooz.html

快乐阅读。

----------
祝大家圆周率日快乐。

特里


2002年4月3日更新

以下是作者丽莎·菲奥兰特的来信。它最初是发给MTMS的编辑的。

我写这封信是为了回应小特雷尔·特罗特(2002年3月)写的一篇非常及时的文章“让我们再看看Pi日”。当时,我们学校最近举办了很多Pi活动。特罗特先生提出了许多有趣的方式,我们可以通过这些方式来扩展皮节的传统庆祝活动。我认为小学生首先需要有扎实的背景和对Pi概念的一些理解。在第一次以通常的方式庆祝Pi之后,使用本文中提到的一些想法可能会有所帮助。

我想分享我们庆祝2002年圆周率日的一些活动。我们决定让学校的所有学生(从幼儿园到八年级)在某种程度上参与我们的庆祝活动。我们开始打破最长Pi链的世界纪录。我们在NCTM公告中提到的Christopher Herte的网站上发现了这一活动。(mathwithmrherte.com)我们为每个数字使用了不同的颜色,每个等级分配了一种颜色,并切割了条带以用于链中。我们的链条有2400个链环,挂在整个停车场周围,让所有人都能看到。我们目前保持着伊利诺伊州链条最长的记录。代数系的学生在本周早些时候去了每个房间,用一个圆圈演示了圆周率的计算,并向学生们提供了一些关于圆周率含义及其使用方法的背景信息。我们还举办了一场歌曲比赛,200多个家庭提交了歌曲列表,其中包含与Pi相关的单词(圆圈、世界、,等)。(顶级家庭收到馅饼礼券)我们的获奖家庭发现了1000多首这样的歌曲。对于整个学校和我们的家庭来说,这真的是一次很棒的经历。代数系的学生们实际组装并挂上了链子,他们吃了“馅饼”结束了庆祝活动。

多亏了Trotter先生的文章,我们在未来几年有了几种庆祝Pi的新方式。想象一下,在不同的月份、特定的时间、甚至特定的一秒钟庆祝圆周率的乐趣。也许学生们甚至可以决定自己的新时间来庆祝皮。

丽莎·菲奥兰特

圣尤金学校

伊利诺伊州芝加哥


评论?
发送电子邮件.
返回到
顶部
返回到
主页
返回到
目录