教學大綱 Syllabus

科目名稱:數學、邏輯與人生

Course Name: Mathematics, Logic and Life

修別:群

Type of Credit: Partially Required

3.0

學分數

Credit(s)

137

選課人數

Number Registered

課程資料Course Details

課程簡介Course Description

本領域課程教導學生量化推理與數學的思考方法,以作為各種學科的學習基礎,並培養學生欣賞數學內涵中以簡馭繁的精神和結構完美的特質。使學生瞭解基礎數學的整體架構,學習如何運用符號邏輯的方式對於命題進行推演與思考,配合生活中有趣的數學問題使學生認識數學、邏輯與其生活之關聯性。

結合網路資源的應用,以分組競賽方式訓練同學取得數學相關的問題解答,幫助同學將數學與邏輯知識應用至其所屬學門當中,期末以展演形式表現各組學習心得。

 

***本課程老師不做額外手動加簽, 僅能由學校選課系統選課

核心能力分析圖 Core Competence Analysis Chart

能力項目說明


    課程目標與學習成效Course Objectives & Learning Outcomes

    1. 使學生習得量化推理與數學的思考方法
    2. 使學生具欣賞數學內涵中以簡馭繁的精神和結構完美的特質的能力
    3. 使學生瞭解基礎數學的整體架構
    4. 使學生運用符號邏輯的方式對於命題進行推演與思考
    5. 使學生認識數學、邏輯與其生活之關聯性
    6. 使學生習得底下數個單元;每星期的課程內容以第一單元為基礎,搭配第二至第五單元之內容,增加同學的學習興趣。

    第一單元:基礎數學與邏輯 

    • 基礎集合論:集合概念,集合表示法,集合運算 
    • 簡易邏輯:命題邏輯,邏輯等價,量詞,真值表與證明,演譯法,歸納法,歸謬證法
    • 關係:關係集合,等價關係,實例應用與說明
    • 函數:函數定義,定義域與值域,合成函數,實函數之運算
    • 可數集與不可數集:有限集,無窮集,可數集,不可數集

     第二單元:知名的數學問題

    • ​​韓信點兵與中國剩餘定理
    • 鴿籠原理
    • 河內塔
    • 費氏數列
    • 幻方
    • 韓信點兵與中國剩餘定理

    第三單元:費米問題、數理邏輯推理問題
    第四單元:生活中的邏輯
    第五單元:數學與課程相關影片

    ​​​​​​​

    每周課程進度與作業要求 Course Schedule & Requirements

    週次 Week 課程主題 Course Theme 課程內容與指定閱讀 Content and Reading Assignment 教學活動與作業 Activity and Homework 學習投入時數 Estimated time devoted to coursework per week
    課堂講授 Lecture Hours 課程前後 Preparation Time
    1
    課程簡介
    課程簡介
    教學活動1:課程介紹
    教學活動2:教學助理說明本學期應該繳交之作業
    3.0
    4.5
    2
    邏輯
    介紹命題邏輯、邏輯等價等概念
    教學活動1:教師授課
    教學活動2:教學助理帶演習課
    個人作業:補充作業、反思日誌
    3.0
    4.5
    3
    真值表
    介紹真值表  證明與演譯法概念
    教學活動1:教師授課
    教學活動2:教學助理帶演習課、協助學生分組/
    個人作業:補充作業、反思日誌
    課後練習:Moodle 教學平台練習題
    3.0
    4.5
    4
    集合
    介紹集合的概念、表示法與運算
    教學活動1:教師授課
    教學活動2:教學助理帶演習課、協助各組就所選定主題進行設計討論
    個人作業:補充作業、反思日誌
    課後練習:Moodle 教學平台練習題
    3.0
    4.5
    5
    放假週
    0.0
    0.0
    6
    微電影片製作與歸納法
    簡介微電影片製作、透過例子介紹歸納法的基本原則
    教學活動1:教師授課
    教學活動2:教學助理帶演習課
    個人作業:補充作業、反思日誌
    課後練習:Moodle 教學平台練習題
    3.0
    4.5
    7
    歸納法
    歸納法的不同原則與方式
    教學活動1:教師授課
    教學活動2:教學助理帶演習課
    個人作業:補充作業、反思日誌
    課後練習:Moodle 教學平台練習題
    3.0
    4.5
    8
    數學證明
    透過經典數學證明實例讓同學體會數學證明方法的嚴謹
    教學活動1:教師授課
    教學活動2:教學助理帶演習課
    個人作業:補充作業、反思日誌
    課後練習:Moodle 教學平台練習題
    3.0
    4.5
    9
    排列組合
    介紹排列組合與應用
    教學活動1:教師授課
    教學活動2:教學助理帶演習課
    個人作業:補充作業、反思日誌
    課後練習:Moodle 教學平台練習題
    3.0
    4.5
    10
    期中考
    期中考
    期中考、本週繳交期中作業(繳交故事劇本與分鏡圖)
    3.0
    4.5
    11
    鴿籠原理
    介紹鴿籠原理在數學上的歷史與實際應用
    教學活動1:教師授課
    教學活動2:教學助理帶演習課
    個人作業:補充作業、反思日誌
    課後練習:Moodle 教學平台練習題/
    
    3.0
    4.5
    12
    圖論
    透過實例,讓同學熟悉圖論的相關性質
    教學活動1:教師授課
    教學活動2:教學助理帶演習課
    個人作業:補充作業、反思日誌
    課後練習:Moodle 教學平台練習題
    3.0
    4.5
    13
    關係
    介紹關係集合與直角座標圖
    教學活動1:教師授課
    教學活動2:教學助理帶演習課
    個人作業:補充作業、反思日誌
    
    3.0
    4.5
    14
    等價關係
    介紹等價關係、分割集合
    教學活動1:教師授課
    教學活動2:教學助理帶演習課
    個人作業:補充作業、反思日誌
    課後練習:Moodle 教學平台練習題
    3.0
    4.5
    15
    函數
    透過函數的運算實例,幫助同學思路的釐清
    教學活動1:教師授課
    教學活動2:教學助理帶演習課
    個人作業:補充作業、反思日誌
    課後練習:Moodle 教學平台練習
    3.0
    4.5
    16
    函數
    介紹函數定義
    教學活動1:教師授課
    教學活動2:教學助理帶演習課
    個人作業:補充作業、反思日誌
    課後練習:Moodle 教學平台練習題
    3.0
    4.5
    17
    函數
    重要函數定義域與值域介紹
    教學活動1:教師授課
    教學活動2:教學助理帶演習課(課後習題演練 準備展演會)
    個人與分組作業:繳交期末作業(繳交學習檔案與期末展演光碟片)
    課後練習:Moodle 教學平台練習題
    3.0
    4.5
    18
    期末展演
    展演
    展演
    3.0
    4.5

    授課方式Teaching Approach

    50%

    講述 Lecture

    20%

    討論 Discussion

    10%

    小組活動 Group activity

    10%

    數位學習 E-learning

    10%

    其它: Others: 展演

    評量工具與策略、評分標準成效Evaluation Criteria

    • 出席與學習表現:30% 
    • 期中考試:20% 
    • 演習課表現:20% 
    • 期中作業:10% 
    • 期末展演:20%

    指定/參考書目Textbook & References

    本課程專用講義:

    Foundations of Higher Mathematics, Second Edition, 

             作者: Peter Fletcher, and C. Wayne Patty, 

             出版: PWS Publishing Company

    參考書目

    [1] Santiago Romon y Cajal, 研究科學的第一步—給年輕探索者的建議,程樹德譯,究竟出版社,台北,2000

    [2]Polya, 科學中的數學方法,水木耳譯,凡易出版社, 新竹, 1991.

    [3] 林慶旺,趣味的科學魔術,大展出版社,台北,1993.

    [4] 李明燦,社會科學方法論,黎明文化出版社,台北,1988

    [5] 劉炯朗, 學校沒教的邏輯課:發現八卦、婚姻、網拍背後的定理, 時報出版, 2012

    [6] 邢豔, 有關數學的100個觀念, 驛站, 2011

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    課程相關連結Course Related Links

    本課程教材均置於Moodle教學平台:
    
    http://moodle.nccu.edu.tw

    課程附件Course Attachments

    課程進行中,使用智慧型手機、平板等隨身設備 To Use Smart Devices During the Class

    需經教師同意始得使用 Approval

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