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數學模型-練習與應用 - 陳家莉

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「數學模型–練習與應用」這堂課授課老師是舒宇宸教授,其中第四天課程由新北市林口國中李政憲老師帶領大家實作。會選這堂課的主要原因是之前就聽過舒教授的名氣,幾乎每一個聽過他講課的學生都很喜歡他。舒教授上課方式簡單明瞭,喜歡和學生互動,只要學生露出不解的神情,就會停下來把觀念以別的方式重新敘述一次,且課程會透過直播錄影留下來給大家複習使用。舒教授將五天的課程設計為五個小單元,首先是找出生活中的數學模型,透過講述個人製作血壓計的經驗、圖片與影片,讓我們了解數學模型無處不在,啟發我們對數學模型的興趣,而不是聽到這個名詞就因為不了解而聯想到如艱澀、複雜難懂等負面印象。第二天的課程是運用Excel預測明年及 20 後的人口,舒教授介紹了四個方法:線性、指數、成長率隨時間減少、成長率隨人口減少。除了講解如何操作這四個模式外,也分析了方法的利與弊,同時提到沒有一個模型能夠完美的預測未來,呼應前一天講述的內容。

第三天的課程是將 2x2 或 3x3 魔術方塊還原。在上這堂課以前,我一直認為魔術方塊僅是透過觀察去解題。但舒教授教了一個簡單的公式,一步步引導我們由觀察到推導公式,進而還原魔術方塊,這是我五天以來印象最深,且覺得與日常最貼近的一堂課。第四天的課程由李老師介紹個人經歷開始,講述他對於摺紙的熱愛與想把模型藉由摺紙實現於生活中。上課方式是使用李老師帶來,已經簡單切割過的硬紙板進行組合,將GeoBender Cubes透過紙板重現。過程簡單,但結果卻令人驚奇。一個模型透過不同的角度變換,可以變成多個不同的模型,我覺得這就是李老師想傳達給我們的摺紙與數學間的奧妙。第五天的課程與第二天相呼應,是透過Excel 實作出最佳選擇。接續第二天的上課內容,舒教授先是解釋Excel找出最佳解的內建方法是最小平方法,並以指數成長的人口預測為例,列出預測數學式y=Ae^rt,再使用Excel內建的規劃求解找出最佳解。然而星期五這堂課我吸收相對較少,除了是在最後一天,所以趕課進度緊湊之外,還因為作業是五挑四繳交,所以我選擇不做這份作業,因此對於這堂課的印象也最弱。現在想來蠻後悔的,但也只能事後透過舒教授上課拍攝的影片來揣摩。

在上完一星期和生活有關的數學模型之後,我對數學模式的印象有所改變。這個課程壓力並不是很大,教授將作業繳交期限定為課程結束七天後,因此時間非常充裕,且能在課程結束以後與朋友相約一起做作業,加深對課程內容的印象。同時因為修課的人來自不同的科系或學校,每當我們討論關於課程的想法與對於某個模型的看法,不同科系同學都會由不同角度去看同一件事情,可以增進我們對這件事的理解面象,並進一步結交不同科系的朋友,一舉數得。而且因為大家來修課的動機都是對於課程內容感興趣,所以上課氛圍也相對積極。雖然當週上課時有颱風接近台灣,但五天的課程幾乎沒有人缺席,在這樣的同儕環境下,促使我上課更加認真,不敢走神,相信每位同學也是如此,在課堂上形成一個正向的循環。

模組化課程是一週一門課一學分,在這樣的制度下,必須更加專注在課程上,並且當天複習,只要足夠認真,那麼模組化課程可以在「短時間內」讓自己在這堂課收穫良多。反之,若是抱持著和一般學期中上課的心態來上模組化課程,那麼就可能跟不上進度,無法有效吸收課程內容,進而對這門課,甚至是這個領域感到厭煩。此外,舒教授的課程設計,將有相關的兩個單元分開時間上課,讓我們有更多的時間去理解和延伸學習,同時居於中間的課程彼此獨立,因此不會有進度的問題。

我認為模組化課程可以啟發學生興趣,讓學生自主學習,同時具備延伸探討的彈性。因為時間短暫,目標並非完整教完一整個學科,而是對於想要跨領域學習的同學提供足夠深度的入門基礎。俗話說:「師父領進門,修行在個人」,課程使我們對於該領域有了一定的了解,接下來的學習則是得依靠自身的努力。

 

關鍵字 #成大模組化 #數學模型 #Excel #魔術方塊 #剪紙

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