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)

140

預收人數

Number of Students

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。

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

    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/課程主題/課程內容與指定閱讀/教學活動與作業/學習投入時間(課堂+課程前後):
     

    第一週/
    和平紀念日放假


    第二週/
    課程簡介、邏輯/
    課程簡介、介紹命題邏輯、邏輯等價等概念/
    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+4.5

     

    第三週/
    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+4.5


    第四週/  
    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+4.5

    第五週/
    微電影片製作、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+4.5

    第六週/
    兒童節、民族掃墓節放假

    第七週/
    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+4.5

    第八週/
    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+4.5

    第九週/
    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+4.5

    第十週/ 
    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+4.5


    第十一週/
    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+4.5


    第十二週/
    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+4.5   


    第十三週/
    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;
    課後練習:Moodle 教學平台練習題/ 
    3+4.5


    第十四週/
    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+4.5


    第十五/
    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 教學平台練習題/
    3+4.5

    第十六週/
    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(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+4.5
     
    第十七週/
    期末展演/ 3+4.5

    %以上課程安排,可能依實際上課狀況略有調整

    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:

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

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    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

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