测日影知节气——小学数学跨学科主题活动案例

一、研究背景为了弘扬中华优秀传统文化,让黄河文化走进校园,从2017年冬至开始,学校开设了“二十四节气”特色课程。随着课程研究的深入,教师发现很多数学知识和科学知识都可以融入到测日影活动中进行教学,这样既节省教学时间,又便于学生形成完整的知识结构。于是,基于数学学科的“测日影知节气”跨学科主题学习就这样诞生了。

郭守敬在日影测量工具上的突破(Ⅰ):八尺圭表-景符日影测量系统

郭守敬在日影测量上的突破之一,是对传统的立杆测影进行改进。本文结合系统论基本原理,认为郭守敬在日影测量的第一项突破,可以称作“八尺圭表-景符日影测量系统”。进一步,应用高等数学,研究了“八尺圭表-景符日影测量系统”本身的特征,给出了本影长度、窍高、影宽、相对精度、横梁影子对称性、光斑宽、光斑对称性、影宽/光斑宽、光斑右/光斑左等八个变量随太阳高度角的变化规律。应用该结果,说明了郭守敬改进的“八尺圭表-景符日影测量系统”,是一个革命性的突破;该系统为后期的“四海测验”提供了坚实的仪器基础;该系统是一次成功的小型实验,为后期建设更大的日影测量系统——四丈高表-景符系统,提供了一个完整的参考数学模型。

邹伯奇关于日影观测“椭圆影心非日心”的数学解读

元代郭守敬用装有景符的四丈高表测量日影,改测表端投影为测横梁投影,将“仅如米许”的太阳像中心视为日面中心。《崇祯历书》认为太阳透过小孔斜射到密室地面的投影是椭圆,此后天文学家都认为椭圆光影之中心即太阳中心的投影。1844年前后,邹伯奇发现“椭圆影心非日心”,并从数学上予以解读,其说因未刊行而迄今少为人知。邹伯奇这一成果,是郭守敬圭表测影理论的完善,为日影测量之误差分析等提供了新判据,对圭表测影研究亦具有重要意义。

“日影千里差一寸”观念起源新解

日影千里差一寸的观念在中国天文学史上产生过深远影响。结合考古学和考古天文学的新发现和新的研究结论,并重新分析解读相关历史文献的记载,得出日影千里差一寸的观念当产生于国家建立之际黄河中游两个重要的考古学文化——尧都陶寺和禹都王城岗——的日影观测实践。这两个地点观测到的夏至日影分别为1.6尺和1.5尺,也就是《周髀算经》和《周礼》所记载的两个夏至日影长度;通过对早期长度和距离的分析证明两地之间的直线距离接近当时的1000里。这一时期正是中国文明史上日影测量和大范围地理测量相继开始的特殊时期,由此产生了日影千里差一寸的理论观念。

大地纬度计算日影高度角方法

日影高度角是建筑设计中的重要参数,根据日影高度角与纬度的关系,提出利用建筑物所在纬度(B)计算日影高度角的简便方法,目的是将计算日影高度角公式中的地理纬度(φ)换算成大地纬度(B),以利于计算。大地纬度(B)可直接在建筑设计图上查出,也可通过高斯坐标(X、Y)算出,这种方法可以计算任意时间段内的日影高。

科学、知识与权力——日影观测与康熙在历法改革中的作用

17世纪60年代,受杨光先反教案的触动,康熙开始学习西学。他不仅在业余时间勤奋学习西方历算,也将科学作为控制汉人的手段。作为外来的知识,欧洲科学在康熙的政治生命中扮演了十分重要的角色。根据对1668年和1692年两次日影观测的分析,讨论了康熙学习西学的起因,以及他如何运用科学新知在汉族大臣面前作秀;并根据中西文史料,以1711年夏至日影观测为例,详细分析了事件发生的原委,康熙借助科学控制耶稣会士的目的,以及知识和权力交织的复杂背景,这将有助于理解1713年蒙养斋算学馆的建立和历法改革的真正原因。

“日影千里差一寸”学说的历史演变

"日影千里差一寸"学说源自对近距离测量所得经验的发达,它与勾股测量法结合后被应用于天文测量领域,于浑盖之争中一脉相承,在秉持大地平面观传统的中国古代天文学发展历程中影响甚巨。中国古人对该学说的认识过程正体现了地平观传统的深远影响。

十杆测日影的一种方法

彝文文献《滇彝天文》记述,十月太阳历的创立是以观测天象为基础,其中一种方法是立10颗杆子测日影和斗柄,确定年长度、两至点及两分点。本文对10颗杆子相对位置及作用进行讨论,并采用现代实测的有关数据,定量计算出3个观测点必备的条件。

汉译佛经中的日影资料辨析

对保存于三种汉译佛经中的日影资料进行了分析和讨论。揭示了这些印度的影长资料在随佛教来到中国之前曾受到巴比伦天文学的影响。

《今日影评》的独创价值

中国电影产业的快速发展以及互联网技术的普及,极大地促进了网络影评的发展,而传统纸媒上的影评也并未放慢步伐,有了新的飞跃。与此同时,不同于上述两类影评形态的电视影评也在当下终成气候。电视影评指的是以电视台作为主体传播平台、进行以影评为主的电影文化传播形态;其在国外早已发展成熟,在国内也不是什么特别的新生事物,以往包括北京电视台在内的许多电视平台也都有过这方面的实践。然而,真正将这种影评形态坚守下来并打造成为中国电影评论的品牌者,当推电影频道节目中心的自创栏目《今日影评》。

用CAD进行准确快速的建筑日影分析

传统的建筑日影分析方法因繁琐复杂而难以在设计工作中普及应用,笔者发现借助现代CAD的先进技术,可以直观方便地绘制太阳轨迹,获取日照方向,进而准确快速地分析日影,整个过程原理明确、方法简单,很适合向广大设计人员推广。

基于视频数据处理的日影定位算法

日影在不同时间不同经纬度上的变化规律不同，其长度变化率和角度变化率与物体长度无关，只与经度纬度和赤纬角有关，通过研究这些规律，在天球坐标系下描述太阳周日视运动，建立像素点坐标系，利用像素点表征日影长度，基于曲线特征匹配算法，可以对视频影像进行定位并且估计其拍摄时间。

“日影问题”突破

在没有钟表的年代，人们借助太阳光照使地面上物体产生的影子长短来记录时间，可见日影与人类的生产生活息息相关。由于物影的变化与地球的运动紧密联系，能体现地理空间变化的复杂性，逻辑推理及计算的严谨性，能综合考查学生的地理思维能力，所以近几年“日影问题”常出现在高考试题及模拟卷中，成为考生学习的难点。

秋分日校园日影轨迹观测实践及思考

下面是一道经典地理试题。图1中实线交点。地位于北半球某地，实线分别为经纬线，据此回答下题：

日剧日影在大学日语教学中的有效运用

为了激发学生的学习兴趣,提高学生的日语口语水平,营造良好的日语学习环境,文章首先阐述了大学日语教学现状,然后分析了日剧日影的特点,最后提出了采用多媒体教学资源与课本知识相结合的方式;建立日剧日影趣味学习相关网站;通过影视配音、情景剧练习进行口语训练。

《如果有一天我将会离开你》:“日影风格”的后现代主义叙事三题

日本治愈系电影常常通过聚焦细腻叙事,为观众带来“情由心生”的叙事体验。电影《如果有一天我将会离开你》用温情的色彩、唯美的视觉画面,将“日影风格”与叙事相结合,抒写了艺术化的影像空间。一、“日影风格”:文化症候与治愈表达日本电影具有独特的民族美学特征,在其百年的电影创作历程中,日本导演通过将现实诉求融入美学表达,彰显恬淡的叙事韵味。

日影是仰韶文化彩陶纹饰的构建本原

彩陶纹饰是大地湾人的创举,其目的在于发挥其文化的影响力.以天水市二分二至日的日影图为基础,对大地湾彩陶纹饰进行分解说明,可以得出表影和由表影组合而成的三角形、束腰四边形、半椭圆形是构成彩陶纹饰基本元素的结论.在对纹饰和几种经典遗存进行分析后发现,当时大地湾的文明程度非常之高,比如圭表的应用,日晷的诞生,还有更令人震撼的二十四节气历法,以及阴阳文化理论模型的构建完成.这些结果都说明大地湾人是仰韶文化的开创者,仰韶文化彩陶纹饰所表达的主导思想是阴阳文化.仰韶时期也是阴阳文化的第一个繁荣期.

日影、星光、船桅、地球及其他

史料表明,好几个文明古国的科学家各自独立地发明了'圭表'和'日晷'。'圭'是直立在地上的标杆,'表'是专门配在'圭'旁,用来测量'圭'的日影长短的尺,合称'圭表'。人们把连续两次杆影最长或最短的时间间隔叫做一年,用'圭表'可以把一年分为四季。

太阳视运动和日影朝向及长短

地球绕地轴自西向东自转,这种运动是人类感官无法直接感受到的。人们所感觉到的是地外的天空包括全部日月星辰概无例外地以相反的方向(向西)和相同的周期(1日)运动。

节日影响减弱致2月CPI回落

国家统计局9日发布的数据显示，2月份全国居民消费价格总水平（CPI）同比上涨2．0％，比1月份同比涨幅回落0．5个百分点，创去年2月以来的新低。2月CPI涨幅回落的主要原因是春节过后食品价格明显下降。今年中国经济增速不会过快，供需基本平衡，这是对物价涨幅的最大约束。特别是货币政策稳健，粮食“十连增”，国际大宗商品价格走低，都有利于稳定物价。