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

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。


Textbook:

教師自編教材。

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Instructor(s) Department of Applied Mathematics Prof. Jun-Yi Guo
Course Credits 2 Credits
Academic Year 96 Academic Year
Level Sophomore
Prior Knowledge None
Related Resources Course Video   Course Syllabus  Course Calendar 

WeekCourse ContentCourse VideoCourse Download
主題一 魔術方塊簡介Watch OnlineMP4 Download
主題二 3階魔方簡易解法Watch OnlineMP4 Download
主題三 3階魔方進階轉法Watch OnlineMP4 Download
主題四 魔方中的數學Watch OnlineMP4 Download
主題五 4階5階魔方解法Watch OnlineMP4 Download
主題六 3階魔方盲解 (1/2)Watch OnlineMP4 Download
主題七 3階魔方盲解 (2/2)Watch OnlineMP4 Download
主題八 Square-1Watch OnlineMP4 Download
主題九 生活數學Watch OnlineMP4 Download
主題十 寓數學於遊戲─萬年曆Watch OnlineMP4 Download
主題十一 求職問題Watch OnlineMP4 Download
主題十二 數學魔術Watch OnlineMP4 Download

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
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