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逢甲週報426-本期

學習新主張: 小數界大學問 翻轉生活數學

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學習新主張:

小數界大學問

翻轉生活數學

 

文/張其棟(應用數學系老師)‧圖/應用數學系提供

轉載自逢甲人月刊311

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   近年來由於資通訊科技的發展使得教學型態產生巨大變化,而網路無遠弗屆的影響力更模糊了校園界線,讓無所不在的學習變成可能,在這波教學改革的浪潮最引人注目的就屬磨課師了,磨課師就是指大規模開放式線上課程(Massive Open Online Courses,簡稱MOOC或MOOCs),為藉由網路開設可供大量學習者參與的開放式課程,不論教材解說或測驗評量皆於線上完成,是近期發展的重要趨勢。
 
     學校近年也因應時代潮流,致力開發優質的磨課師課程,106學年度則獲得教育部磨課師新星課程計畫補助,開設「小數界大學問-翻轉生活數學」,為數學知識的傳播提供全新管道。
 
     歷經升學考試,一般大眾多認為數學知識即為教科書上的內容,為了翻轉這個想法並提升全民數學素養,「小數界大學問」的課程目標為介紹數學科普知識,以生活經驗為導向,透過通俗自然的方式帶領大家探索數學的王國。課程共計六週的授課主題,以每週四個單元的教學影片傳遞數學知識,內容包括不同領域的數學分支,有拓樸學、圖論、密碼學、人工智慧、賽局論和統計學等議題,教材設計結合生活經驗、歷史發展與基礎理論三大面向,依序推進並相互呼應,先藉由生活中能夠觀察到的現象與情境模擬激發學習者好奇心,再連結歷史典故、發展脈絡與重要人物,持續提升學習者興趣,然後以平易近人的口吻介紹對應的數學概念和知識,使學習者在沒有負擔、自然而然的前提之下具備基本知能,以強化學習者的數理思維和解決問題能力,並培養主動學習的習慣。
 
     以第三週和第四週密碼學與人工智慧的主題為例,課程先介紹密碼發展的歷史典故,透過第一次和第二次世界大戰的關鍵事件印證資訊安全的重要性,然後藉由實際操作示範,帶領大家認識加密與解密的基本流程,接下來則導入數學概念,以淺顯易懂的方式解說密碼設定和破解的運作原理,更進一步闡述現代密碼學的創新觀念和未來方向。不僅如此,課程亦介紹重要的密碼學家兼人工智慧學家圖靈的生平事蹟,讓大家藉此認識科學家探究真理的堅毅性格,並展示圖靈為世人帶來的重大貢獻。除此之外,也搭配AlphaGo挑戰圍棋高手的新聞時事,說明人工智慧為世界帶來的巨大改變,將科技與生活緊密地連結,最後更加入藝術人文的元素,藉由《魔鬼終結者》和《駭客任務》等電影作品的介紹,反思人工智慧可能為人類帶來的影響與衝擊。以上範例說明本課程是透過生活經驗的連結、歷史典故與時事的介紹、數學概念的解說,以及知識應用與問題解決等要素組合而成,兼具科技與人文,融合理性與感性,是提升數學素養的優良教材。
 
     本課程除了利用教學影片傳播數學知識,也規劃不同型式的線上測驗供學習者檢視學習成效,各單元皆設計合適的題目回顧教材內容,包括選擇題、填空題、配對題和下拉式清單等多樣化的類型,交互運用使測驗種類更加豐富,題目則聚焦於生活中的應用,例如判斷可一筆畫的圖形、骰子設計的原理,以及井字棋(圈圈叉叉)的有效取勝策略等提問,可拉近數學和現實的距離,另外討論區的設置提供學習者線上互動的機會,藉由心得分享獲得進一步的交流啟發,最後的專題報告則是採取同儕互評,大家觀摩彼此的作品認識不同觀點,同時累積客觀評價他人的寶貴經驗。
 
     「小數界大學問」已經於106學年度兩度於中華開放教育平台(https://www.openedu.tw/)開課,線上註冊並完成課程的學習者涵蓋國高中生和大學生、數學教師、師資培育生,以及對數學知識有興趣的一般大眾,皆得到一致好評樹立了優良口碑,更獲得學校推薦參加106年12月1-2日舉辦的「磨課師推動成果發表暨開放教育論壇」進行課程宣傳與介紹。本課程將持續改善定期開課,翻轉大眾對數學的刻版印象,以帶來煥然一新的學習體驗。