科普活動：【3.14國際數學日】109年國際數學日直播活動與萬人投針實驗

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國際數學日直播活動＆萬人投針實驗

國際數學日 (The International Day of Mathematics) 是全球性的數學節日，每年在 3 月 14 日這天中華民國數學學會邀請所有喜愛數學的團體，透過舉辦活動給學生及一般民眾來響應這特別的日子。今年由於疫情的影響，取消了原本規劃在華山藝文特區的室外數學科普活動。取而代之的是數學學會第一次舉辦的線上直播活動，透過直播活動我們也同世界各國在這天慶祝專屬數學的日子。

中華民國數學學會與國家科學理論中心合作舉辦這次的萬人實驗，號召全台(含金門澎湖)共一萬多名師生，一起參與這項萬人布豐投針實驗，讓我們一起來看看大數法則帶我們將圓周率逼近到哪個地步!

十八世紀法國數學家布豐好奇，如果把針投到畫了許多等間距平行線的紙上，那麼針落下時與這些線相交的機率是多少 ? 很自然的你會想到機率應該跟針的長短以及線的間距有關，令人驚奇的是布豐發現的公式極美麗簡潔，而且竟然跟圓周率有關！針線都是直挺挺的東西，最後答案卻跟圓有關，是不是很神奇呢 ! 機率構築的世界許多事經常是說不準的，不過仰賴大數法則我們可以讓機率造成的不確定性更加確定一點。比如說，你知道丟一枚硬幣出現人頭或字的機率各約一半一半，但這並不保證丟兩次硬幣就會得到一正一反的結果，不過可以保證的是只要你丟很多很多很多很多次之後，正面跟反面出現的次數會差不多，這就是大數法則。

本次萬人投針計畫共有兩百多個班級參與，投最多 10040 次的是蔣小娃老師的苗栗高商國貿科102班，測得圓周率為 3.4451。投擲最少 224 次的是范慧蘭老師的竹光國中805班，測得圓周率 3.0046。整體實驗誤差小於 0.1 的有 47 位老師，精準度到小數點下第一位的有 27 位老師。全部回收的數據(排除14份異常值)，總投擲 229105 次，相交 138955 次，針長10cm，間隔10.5cm，帶入布豐的公式得到圓周率估值為 3.140516 ...，絕對誤差約千分之一，相對誤差僅有萬分之三左右，相當接近圓周率。對比去年2019的結果，總投擲數約32000次的估計值為 3.148637...，逼近了不少。我們也在直播活動中公布萬人實驗圖文競賽的獲獎結果:

金獎: 陳建瑋老師-金門縣金寧國中902班、袁靜娟老師-台中市光榮國中

銀獎: 黃昭智老師-彰化縣文興高中國中部國一弘班、邱俐蓉老師-高雄市正義高中國中部國二3班

銅獎: 潘玫君老師-台北市石牌國小4R資優班、沈桂枝老師-嘉義大學附設實驗小學六年2班

恭喜以上獲獎班級和指導教師^^