Logical Thinking and the Rubik's Cube - 96 Academic Year

邏輯思考與立體思維 - 96學年度

本課程是由 國立陽明交通大學博雅書苑 提供。

「為何要學數學?」這是經常會被問的一個問題,日常生活中真的只要用到加減乘除就可以了嗎?事實上,生活週遭處處需要用到數學,只是看你有沒有辦法將所學拿來應用。

 

本課程的目的,可以讓學生體會到,即使是大學時學到進階的數學課程,如離散、圖論、線代、群論、計概…,都可以輕鬆應用到休閒遊戲中,進而獲取勝利。

 

魔術分為兩種,一種需要道具,另一種則不需要;不需要道具的魔術,魔術師必須要經過長時間的練習才能表演的出色,而需要道具的魔術,往往只要知道機關所在,就可以讓觀眾目瞪口呆。數學就是一種隨手可得的魔術道具。只要用一些簡單的數學原理,我們就可以表演出非常讓人驚異的魔術。

 

魔術方塊流行於1980年,台灣2002年開始盛行,各大學、高中也漸漸成立魔方社團;大多數人一開始會覺得有趣,但也因為無法完成而放棄。本課程一重要的課題是魔術方塊,經多年經驗設計而成的教學法,可以讓學生在最短時間內將魔術方塊完成。

 

魔術方塊盲解近期時常會在電視綜藝節目出現(CNN也曾專訪世界冠軍),讓人嘖嘖稱奇。事實上,盲解用到了一些代數中的群論。本課程的另一個重頭戲,就是教學生如何盲解魔術方塊,教材的設計,使得即使完全不懂代數,也能輕鬆學會。 學習魔術方塊,可以增加理解力、邏輯能力、空間概念;學習盲解更能訓練記憶力及立體思維。


課程用書:

教師自編教材。

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授課教師 應用數學系 郭君逸老師
課程學分 2學分
授課年度 96學年度
授課對象 大學二年級學生
預備知識 無
課程提供 課程影音   課程綱要  課程行事曆 

週次課程內容課程影音課程下載
主題一 魔術方塊簡介線上觀看MP4下載
主題二 3階魔方簡易解法線上觀看MP4下載
主題三 3階魔方進階轉法線上觀看MP4下載
主題四 魔方中的數學線上觀看MP4下載
主題五 4階5階魔方解法線上觀看MP4下載
主題六 3階魔方盲解 (1/2)線上觀看MP4下載
主題七 3階魔方盲解 (2/2)線上觀看MP4下載
主題八 Square-1線上觀看MP4下載
主題九 生活數學線上觀看MP4下載
主題十 寓數學於遊戲─萬年曆線上觀看MP4下載
主題十一 求職問題線上觀看MP4下載
主題十二 數學魔術線上觀看MP4下載

課程目標

「為何要學數學?」這是經常會被問的一個問題,日常生活中真的只要用到加減乘除就可以了嗎?事實上,生活週遭處處需要用到數學,只是看你有沒有辦法將所學拿來應用。

 

本課程的目的,可以讓學生體會到,即使是大學時學到進階的數學課程,如離散、圖論、線代、群論、計概…,都可以輕鬆應用到休閒遊戲中,進而獲取勝利。

 

魔術分為兩種,一種需要道具,另一種則不需要;不需要道具的魔術,魔術師必須要經過長時間的練習才能表演的出色,而需要道具的魔術,往往只要知道機關所在,就可以讓觀眾目瞪口呆。數學就是一種隨手可得的魔術道具。只要用一些簡單的數學原理,我們就可以表演出非常讓人驚異的魔術。

 

魔術方塊流行於1980年,台灣2002年開始盛行,各大學、高中也漸漸成立魔方社團;大多數人一開始會覺得有趣,但也因為無法完成而放棄。本課程一重要的課題是魔術方塊,經多年經驗設計而成的教學法,可以讓學生在最短時間內將魔術方塊完成。

 

魔術方塊盲解近期時常會在電視綜藝節目出現(CNN也曾專訪世界冠軍),讓人嘖嘖稱奇。事實上,盲解用到了一些代數中的群論。本課程的另一個重頭戲,就是教學生如何盲解魔術方塊,教材的設計,使得即使完全不懂代數,也能輕鬆學會。 學習魔術方塊,可以增加理解力、邏輯能力、空間概念;學習盲解更能訓練記憶力及立體思維。

 

課程章節

章節 章節內容
魔術方塊魔數方塊簡介
三階魔方簡易解法
三階魔方進階解法
魔方中的數學
四階五階魔方解法
三階魔方盲
Square-1
數學遊戲生活數學
數學魔術
寓數學於遊戲
求職問題

 

課程書目

老師所撰寫的魔術方塊解法網頁(http://www.davidguo.idv.tw/Cube),曾於Google及Yahoo排名Page Rank 1.

 

參考書目

趙文敏,寓數學於遊戲,第一、二輯,九章出版社,1999。

單墫,棋盤上的數學,九章出版社,2004

 

評分標準

項目百分比
完成三階魔術方塊60%
完成盲解三階魔方角10%,邊15%
依完成速度及會完成其他魔術方塊15%

本課程行事曆提供課程進度與考試資訊參考。

學期週次
上課日期
參考課程進度

第一週

02/22
  • 課程綱要與魔術方塊簡介
第二週02/29
  • 梅竹賽停課
第三週03/07
  • 3階魔方簡易解法
第四週03/14
  • 另行補課
第五週03/21
  • 3階魔方進階轉法
第六週03/28
  • 魔方中的數學
第七週04/04
  • 清明節停課
第八週04/11
  • 4階5階魔方解法
第九週04/18
  • 期中測驗3階魔方
第十週04/25
  • 盲解原理─群論
第十一週05/02
  • 3階魔方盲解
第十二週05/09
  • 生活數學
第十三週05/16
  • 生活數學 
第十四週05/23
  • 數學魔術
第十五週05/30
  • 寓數學於遊戲
第十六週06/06
  • 求職問題 
第十七週06/13
  • Square-1
第十八週06/20
  • 期末測驗─盲解