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數學魔術與遊戲設計(2版)

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內容簡介

  1. 提供數學遊戲之成功祕辛,讓讀者有機會進一步掌握數學遊戲的系統結構分析或另闢成為數學科展的問題。

  2. 將數學遊戲數位化成flash檔,透過模擬操作和動態互動,使遊戲進行跨實虛兩境,普及面更廣,此部分在本書附贈光碟中。

  「玩出興趣、玩出數學腦」是本書之宗旨。作者將執行國科會科教處科普活動專題研究計畫「數學遊藝秀」(NSC-99-2515-S-134-001)之遊戲與魔術兩類開發活動,以簡明親切的原則編修為普羅大眾皆可信手捻來的通俗版,達到數學教育普及推廣之目的。

  透過魔術家族、魔術樂園、家族特徵和魔術學院四個主題,讓讀者輕鬆掌握琳琅滿目的魔術之核心數學概念,並體驗國小階段數學概念靈活應用之魔力。數學遊戲的部分,則以簡易自製教具,配合由易到難的規則設計,幫助讀者逐一挑戰,增加成功經驗與數學思維的自信心。
 

作者介紹

作者簡介

林碧珍教授


  現任
  ‧國立新竹教育大學數理教育研究所教授

  學歷
  ‧美國明尼蘇達大學數學教育博士

  經歷
  ‧科技部科教發展與國際合作司數學教育學門召集人
  ‧國際數學心理教育(Psychology of Mathematics Education)協會國際委員
  ‧台灣數學教育學會副會長、理事、監事
  ‧TSSCI學術期刊編輯委員(科學教育學刊、教育與實踐研究編輯委員)
  ‧榮獲94學年度新竹教育大學第一屆教學傑出獎
  ‧榮獲2009國科會年度優良研究成果之應用獎
  ‧榮獲99~102年度國科會補助大專校院獎勵特殊優秀人才
  ‧國立編譯館編輯委員及九年一貫暫行綱要及正式綱要數學領域課程審查委員
  ‧九年一貫課程與教學深耕輔導組數學領域委員及諮詢委員
  ‧出版整數乘法替代性教材教法之理論與實務」(獲得國科會認證章)
  ‧出版數學教學案例-分數篇、小數篇、低年級篇、面積與體積篇、比與比值篇、代數篇、量與實測篇、整數四則運算篇、幾何篇專書共九本。

蔡寶桂

  現任
  ‧新竹縣國教輔導團數學學習領域 專任輔導員
  ‧新竹縣教育研究發展暨網路中心 研究發展組組長

  學歷
  ‧新竹師專、師院、數理研究所數學組畢業
  ‧國立彰化師範教育大學科學教育研究所博士班數學教育組肄業。

  經歷
  ‧國小教師、板橋教師研習會自然科實驗教材研發教師、課程督學
  ‧新竹師範學院兼任講師,教授「問題解決」、「數學科教材教法」、「數學教學媒體製作」
  ‧教育部九年一貫數學學習領域綱要修訂小組委員會委員、台灣數學教育學會理事
  ‧發表數學教育、自然教育與學習評量相關文章數篇
  ‧著有「分數遊、藝、術~以理解為基礎之分數創意教學」
 

目錄

第一篇 數學魔術篇
使用說明
第一章 乾坤挪移(鍾雅芳、林淑慧)
第二章 數字「中」結(許碧珊、曾美焉)
第三章 我懂你心(賴勤薇)
第四章 預知未來(林淑慧)
第五章 數字神仙(吳沁珊、彭子耘)
第六章 神奇撲克(鮑正芳、易庭緯)
第七章 猜牌術(陳金瑛)
第八章 心電感應(陳智康、吳沁珊)
第九章 對對碰(蔡寶桂)
第十章 骰子魔數(高惠珠、趙千惠)

第二篇 數學遊戲篇
使用說明
第一章 數田搶耕
第二章 念謠(彭子耘)
第三章 方陣祕辛(彭子耘、趙千惠)
第四章 乘法賓果(許碧珊)
第五章 一筆畫(賴勤薇)
第六章 世界高塔(林淑慧、易庭緯)
第七章 圖形拈(吳沁珊)
第八章 數字羅盤(高惠珠)
第九章 面面俱到(曾美焉、鮑正芳)

參考文獻   
附錄:一筆畫圖本
附錄:教具印製底稿
 



  「玩出興趣、玩出數學腦」是本書的核心宗旨。有鑑於我國學子在TIMSS和PISA的國際數學測驗表現中,皆呈現高數學成就,但在數學學習正向態度和自信心的排名卻是全球倒數。我國從政府、學術機構,到現場教師對學生學習興趣低落的現象令人感到憂心,這樣的現象無法改變嗎?難道數學成就與數學興趣和自信心無法兼顧嗎?數學要如何才能讓學生學得有趣呢?

  「遊戲」應該是大家兒時共同的回憶!遊戲從早期的文化傳遞、宣洩精力、放鬆休閒理論、社會適應練習,到後來成為兒童遊戲治療、認知活動及社會互動的發展,至今從學術研究觀點,遊戲已是發展學童邏輯思維及抽象思考能力的必經過程,更是兒童創造力和變通能力發展的基石。

  有鑑於此,我帶領一群來自桃竹苗三縣市小學教師,共同執行國科會科教處科普活動專題研究計畫「數學遊藝秀」(NSC-99-2515-S-134-001),期望透過饒富趣味、思考挑戰之數學學習題材的開發,逐漸改善國內數學學習氛圍,並創造老少咸宜、群體經驗與互動交流的「全民數學」。

  本研究開發的數學活動包含魔術、遊戲與劇場魔術秀三大類,並將魔術和遊戲集結成書。「魔術」部分包含魔術家族、魔術樂園、家族特徵和魔術學院四個主題:在「魔術家族」中,以關聯圖方式幫助使用者看到坊間現有的魔術,和本書所呈現的魔術之間的關係,並在「魔術樂園」和「家族特徵」中將所有魔術都進行介紹與數學結構和魔術手法比較,讓使用者對坊間琳琅滿目的魔術有系統性的了解。最後,再從教學的觀點,以簡案的方式呈現該魔術與現有數學課程中間的關聯與教學目標掌握的方式,期望達到「遊戲中學習、樂在學習中」的目標。

  「遊戲」部分包含適用對象、設計說明、設計源起與成功祕訣。每個遊戲一開始都會藉由圖片,讓使用者先掌握遊戲的圖象,之後再藉由圖文對照說明的方式,在「設計說明」中將所需的自製教具,遊戲規則和由易而難的挑戰層次,經由分級或關卡的呈現方式,幫助使用者逐一挑戰,增加成功經驗與自信心。在「設計源起」中,會將本遊戲設計與坊間現有的遊戲作關聯並描述遊戲設計的理念,幫助使用者更貼近遊戲設計者期望營造的學習效果。「成功祕訣」則透過數學模式對遊戲內容進行分析,對數學思考有興趣的讀者亦可另闢路徑或成為數學科展的探究問題,進行系統結構性的分析,但此考量普羅大眾閱讀時的柔軟性,所以儘量簡要陳述,減少過多艱澀數學語言的描述。

  為了讓數學遊戲生動化並隨手可用,本書「數學遊戲篇」中有六個遊戲內容(乘法賓果、拉丁方陣、世界高塔、一筆畫、圖形拈、唸謠)由本校校長陳惠邦校長帶領數位所畢業學生,將其數位化成為電腦遊戲,附在本書附贈的光碟中,以方便使用者使用。在附贈的光碟中尚包含數學理論篇,因為本書出版的遊戲或魔術,目的不在於僅是娛樂,而是在於訓練使用者的數學邏輯思考;所以「數學理論篇」是為了提供使用者瞭解每個魔術或遊戲背後存在的數學結構。有興趣的使用者可以依此數學結構調整或延拓,而能再開創更多不同的遊戲和魔術。

  上述所有數學魔術和遊戲都是透過分析、設計和展演三個階段的粹鍊形成的。本書的魔術篇和遊戲篇是從文獻蒐集、點子提供、設計初稿,到經由設立闖關攤位、科學展覽等過程,與中小學生、職前教師和社會大眾互動後,不斷檢討修正;再透過修讀本校數理教育研究所數學遊戲課程的在職教師實際操作,檢視文本內容是否充分表達遊戲和魔術的操作,透過這些不斷的修正歷程,來增加本書的可看性、可讀性及可用性。本書內容產出的過程皆為集體腦力激盪、創意萌發與成果創作,最後由團隊成員分工執筆而完成的,在此一併感謝!
 
新竹教育大學數理教育研究所
林碧珍教授 
 

詳細資料

  • ISBN:9789571191638
  • 叢書系列:學習高手
  • 規格:平裝 / 312頁 / 20 x 20 cm / 普通級 / 雙色印刷 / 2版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

二、魔術樂園

(一) 雙胞胎〔參考出處:雷蒙‧布蘭(2001)〕
 
1.配合道具:撲克牌兩副、一個硬幣、一個信封。
 
2.事前準備
(1)魔術師先在桌上放置九張紙牌,並將紙牌排列成如圖所示。
(2)接著,魔術師跟觀眾面對面坐在桌子的兩邊,用東西擋住魔術師,所以魔術師是看不到對方之後如何移動硬幣。
(3)魔術師告訴對方他已經猜到對方遊戲結束最後剩下的紙牌,並將他所預測的紙牌(另外一副牌的紅心A)放於信封當中。
 
3.規則說明:
魔術師要求觀眾把硬幣放在任何一張Q上面,而且硬幣可以前後左右的移動,但不能對角線的移動。同樣的,也不可以越過任何一張紙牌。
 
4.魔術步驟:
(1)自任何一張Q出發,任意走六步
(2)移走方塊J後,再走三步
(3)移走黑桃Q後,再走兩步
(4)移走梅花Q後,再走三步
(5)移走方塊K、黑桃A後,再走兩步
(6)移走梅花K後,再走一步
(7)再移走方塊Q、紅心Q。
 
最後,魔術師將信封的紙牌拿出來,將會跟觀眾硬幣所停留那張紙牌相同,都會是紅心A。
 
(二) 命中註定
 
1.配合道具:撲克牌兩副、一個硬幣、一個信封。
 
2.事前準備:
(1)魔術師先在桌上放置九張紙牌,並將紙牌排列成如圖所示。
(2)事前魔術師跟觀眾面對面坐於桌子的兩邊,用東西擋住雙方,所以魔術師是看不到對方之後如何移動硬幣。
(3)魔術師告訴對方他已經猜到對方將選出的紙牌,並將他所預測的答案(另外一副牌的梅花3)放於信封當中。
 
3.規則說明:要求觀眾把硬幣放在任何一張偶數牌上面,請觀眾依魔術師所要求的程序動作。但只可以水平、垂直或是前後的移動硬幣,而不能對角線的移動。同樣的,也不可以越過任何紙牌。
 
4.魔術步驟:
(1)任意走6步後,移走黑桃A。
(2)走3步後,移走黑桃2和梅花4。
(3)走3步後,移走黑桃5。
(4)走2步後,移走梅花7和黑桃9。
(5)走1步後,移走黑桃6和黑桃4。
 
最後,魔術師將信封的答案拿出來,將會跟觀眾放硬幣的那張紙牌相同,都是梅花3。
 
(三) 地心魔力(自創)
 
1.配合道具:撲克牌兩副、一個硬幣、一個信封。
 
2.事前準備:
(1)魔術師先在桌上放置二十五張紙牌,並將紙牌排列成如圖所示。
(2)魔術師跟觀眾面對面坐於桌子的兩邊,用東西擋住雙方,所以魔術師是看不到對方之後如何移動硬幣。
(3)魔術師告訴大家,黑桃5有特殊的魔咒,最後大家ㄧ定都會停在上面。

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