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数据与算法之美
前段时间,我带侄子上了一堂化学课,回来之后,他一直意犹未尽找我的聊化学的事,期间他也问了身为数学专业的我一个交叉问题:
叔,「数学」和「化学」有啥关系?
那堂超有趣的实验课 ↓
作为一个资深的数学界十八线网红,这种问题我可是回答过很多次。
首先,化学经常研究的是物质的结构及其相互之间的化合和分解,用「仪器观察、实验证实、实物核查」的方式记录证实这些客观物质规律。
数学在其中就充当「工具」的作用,因为数学是所有东西数量和形式方面的概括,它能客观反应世界的变化规律。
这要怎么说,让我们回顾一下一道 N 年前的化学高考题:
这道题的第四问,研究化学分子的结构模型,基本上是一个数学问题。用数学的方式表达C60和C70的之间的结构关系。
问:为什么C60和C70中会有五边形和六边形?
答:因为他们长得像足球。
问:这道题怎么做?
首先,因为顶点数为70(C70中70的意思为顶点数),而每个顶点都连接着三条棱,又因为每条棱与两个顶点相连接,棱数将被重复计算一次,必须再除以2,所以可以算棱数:
然后,从面与棱的关系来考虑C70的棱数。设 x 个五边形面,y 个六边形面。又因为一个五边形有5条边(棱),一个六边形有6条边(棱),并且一条棱被两个面(五边形与六边形,或两个六边形)共用,所以可得未知数 x 和 y 关于棱数表达式:
两个未知数,需要两个方程,又因为题目中说C70与C60一样,顶点数、面数和棱(边)数遵循欧拉定理。这里的欧拉定理就是指由欧拉发现的诸多以欧拉命名的公式或定理中的一个,即”简单多面体的欧拉示性数等于2“,用公式表示就是:
其中V表示顶点数(来自英文Vertical,顶点的意思);E表示棱数(来自英文Edge,边界、边缘或棱的意思);F表示面数(来自英文Face,表面、脸面的意思)。因此可得:
化简得
(上式说明了共有37个面)解方程组:
得
答:即C70有12个五边形和25个六边形。
回答完的这个化学问题,真的感觉数学很强大啊!
而后我开始思考,侄子他为什么要问我这个问题?
难道是因为课堂气氛轻松,实验视觉效果震撼,而且可以通过摸、闻、听来感受化学,并且上课时,老师还鼓励小朋友与家长一起动手做实验,加强孩子和爸妈的互动?
我觉得可能是,在孩子 3~12 岁这个充满天马行空的想象力创造力的年纪,这也许已经激起了他们对「未知世界的探索欲」以及「科学常识的求知欲」。
课堂中介绍氮气 ↓
他们这个年纪想象力丰富、思维发散、跳跃,他们相信自己“看到的”、脑袋里想象的。趁这个年龄感受一下科学的趣味性,看到一个包含科学的世界。
所以,在卢sir亲身体验完后这堂课后,觉得应该要把这个科学实验课堂推荐给你们的孩子,让他们感受不一样的化学,不一样的科学。
课堂实验 ↓
下面赶快来看一下,到底卢sir会推荐给你们一款怎样的实验课程吧。
实验课堂介绍
《冰火奇遇记》这个课堂一共分为3个部分,分别是「冰火介绍、冰火奇遇、科学小实验」。而这堂科学课堂到底是怎么样的?又能学到什么?请看图:
在整个课堂中,主要是让孩子在最轻松自由的环境中学习,共同探讨科学的奥妙,用最直观有趣的方式学习枯燥的科学原理,用最生动活泼的科学实验提升小朋友的观察探索能力 。
总的来说,就是好玩、有趣、学科学。
PART 1 冰火介绍:可以触摸的奇幻科学秀
氮气,空气中占比最多的气体,在这一环节中,我们通过不一样的方式感受他们的存在。
孩子们尽情享受液氮气体的美容澡!
“火焰掌”,重头戏登场,独门秘技!能在手上燃烧的火!
课堂科学实验:火焰掌
PART 2 冰火相遇
这个环节中,冰火将相遇,在这一场中冰火的激烈碰撞,全场大爆炸,让我们一起感受不一样的冬天!
全场烟雾弥漫,突变仙宫…
PART 3 动手实验‘玩’科学
在这个环节,我们把那些生硬的科学名词变成一个个有趣又好玩的“游戏”。比如:
- 把「吸水膨胀」变成「人工造雪」
- 把「分子扩散」变成了「牛奶开花,水上作画」
- 把「化学反应」变成「火山爆发」
人工造雪
广州冬天不下雪,怎么自己进行“造雪”?
这个实验很容易就把孩子开心坏了,而且实验中用到的材料是一种面粉和果酱增稠剂,它吸水后变成一种白色蓬松的物质,看起来像真雪一样。
牛奶开花
在牛奶上滴上色素,在色素上滴上洗涤灵,彩色就会荡漾开去,这样就可以和宝宝一起在牛奶上做一副神奇的画作。
火山爆发
酸碱中和产生气体,造成火山喷发现象。
平时在周末,假期,爸妈都有一个难题带孩子去哪玩?逛商场,太累人!游乐园,人太多!博物馆,看不懂!
而卢sir推荐的这一堂,专门为 3-12 岁孩子设计,集「科学性、 趣味性、普及性」于一体的一个轻学习场所,就给了你一个科学的选择。
而且在这个相对轻松的环境,指导老师鼓励小朋友与家长一起动手做实验,也激发孩子们对「未知世界的探索欲」以及「科学常识的求知欲」,提升了孩子们的逻辑思维能力、自主探究能力、实践操作能力,更重要的是发挥了孩子们的「想象力和创造力」。
活动详情
活动安全性保障
实验中需要的材料多是家中常见物品,如「白醋、油、全脂牛奶、白糖、水等是配料,洗衣液、剃须泡沫」等,孩子本身就有所了解,不会出现误食、误用情况。
比如实验中用到的色素,是食用色素,造雪粉,是一种用于面粉、果酱的增稠剂等。
另外,我们还会给每位孩子都配备实验室工作服,安全防护,不怕弄脏衣服,而且增加了仪式感。
活动详情
适合年龄:3 ~ 12岁
开课时间:
2018年12月29日下午2点30分~下午4点(已报满)
2018年12月30日下午2点30分~下午4点(已报满)
2018年12月30日上午10点 ~上午11点30分
集合时间:开课前10分钟
活动地点:广州市越秀区西湖路18号广百新翼大厦2323(北京路步行街广百百货旁)
招募人数:每期15个家庭(不足10个将取消,取消会提前通知并退款)
交通方式:自驾或公共交通
特别备注:本次活动仅限「广州」
卢sir粉丝大优惠
这堂科学课,原价158元,每个一大一小。
卢sir推荐,首先为你们争取到了 10 元粉丝优惠券。
另外,团购活动,一次购买两份,邀请朋友孩子一起参加,每人再减10元。
原价 158 元的科学实验课,只要 138 元可以购买到,相当于便宜了20块。
而且,我们和课程老师们对于课程内容,还进行了一步打磨,更加系统化,互动性更强,重点强化和巩固孩子们感兴趣的内容。
趁着这次活动特惠,赶快带着你的孩子来体验这一场特别的奇幻科学实验课堂吧。
活动费用说明
活动费用:
原价:158元/一大一小
粉丝特惠:148元/一大一小
团购优惠:276元/两大两大(相当于138元/小孩)
费用包含:
费用包含实验器材、DIY小实验、活动组织策划、师资、服装使用等(不含车费)
退款说明:
因个人原因,开课前7天以上可免费取消;
因个人原因,开课前7天以内申请取消,将无法退款,可自行转让或延期;
因不可抗因素,组织方取消活动,将全额退款。
报名方式
点击下面的小程序即可报名
另外,关于报名和此次活动的一切问题都可以咨询咱们的Math老师。
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