2009/08/13

馮.諾伊曼﹝John Von Neumann)

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前言
當下失眠,用了近兩小時整理這網誌,以文字為記,
希望自己,以及各位數學老師今天不會,將來也不會。
(可能我已經係咁,不過大家錫住我,唔當面踢爆啫)
話說有位數學老師,講完一堂微積分後,有個學生走來問他:

「阿 sir,你最後o係黑板上那條問題,我唔係好明你點計 wor~」
這位老師於是轉頭盯著黑板上那個問題,看了約一分鐘,然後答:

ex。」這位學生聽了也不明白,於是再問:

「我知呢個係正確答案。阿 sir,我係唔明條數係點計出黎啫~」
這位老師轉而盯住這位學生一會兒,若有所思,然後移開視線,然後答:

ex。」這位學生開始失去耐性:

「但阿 sir 你都無話我知,你係點攞到個答案囉~」
這位老師把頭轉向她,神情嚴肅的答:

「同學,你到底想我點啊?我唔係用左兩種方法話你知點計咩?」
啟發
很多時候,老師未必憶起想當年自己做學生,學習有關課題的情況。
今日學生視作來自火星的數學,對
老師昔日可以是美味的咖哩魚蛋。
加上老師面對教改,加上老師隔足一年,一次又一次教授同樣課題,
老師根本不易理解,何解學生仍然「唔係好明」。
以上聞說是博奕論(game theory)開山祖師的馮.諾伊曼﹝John Von Neumann,1903-1957)的課堂逸事。生於匈牙利,成名於美國,化學工程師出身,但期間自學數學,23歲取得博士學位。先後在柏林大學和漢堡大學任教,23歲成為普林斯頓高等研究所的終身教授。

從生卒年份,可知 Von Neumann 少年時正值戰亂。

聞說二次大戰期間,他擔任製造原子彈的顧問,為原子彈的設計方案提出許多重要建議,又於1944年參與世上首部電子計算機的設計及開發。雖然我極之反對用大殺傷力武器去制止戰爭,但電子計算機的發明破解大量納粹德軍機密,在結束歐洲戰事上,應記一功。同年他與奧斯卡.摩根斯坦(Oskar Morgenstern)合著的《博奕論與經濟行為》(The Theory of Games and Economic Behavior),亦奠定他們在經濟學的江湖地位。

傑出貢獻背後也少不了其過人才能,以下故事略見一斑。

在一次雞尾酒會裡,有人問他:「已知家明及婉君相距20km,雙雙以時速10km/hr 迎面而來。若有一隻小蜜蜂由家明飛向婉君,再飛回家明,來來回回直至他們相遇,如果蜜蜂飛行時速為15km/hr,問牠來來回回總共飛了多少 km?」

「答案咪係15km。」Von Neumann 思索片刻便指出正確答案。

見到他答得快而準,提問者遂而指出:「一般人知道每一次來回的距離愈來愈短,是等比數列,答案涉及無窮級數求和的方法(當時這可算是複雜數學,豈知今天只是會考程度的課題?)。許多人試圖用複雜的方法求解這道題目,但不知道『那二人一小時後相遇,而蜜蜂一小時飛 15km,要求的答案是 15km』的簡單道理,絕大多數數學家總忽略能解決這個問題的簡單方法。」

提問者以為 Von Neumann 準是知道這簡單方法,然而 Von Neumann 卻是語出驚人:「其實,我真係你講個種,用無窮級數求和的方法計算答案。」
後記
就第一個故事,對老師對學生對課題當然可有深不見底的反省,
不過若上堂前學生能做預習,而堂上卻無法聽明課題,
那問題多數在於老師。(總之記住要做足預習~)

2009/07/15

斐波那契(Fibonacci)

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前言
得悉來年空降,任教中一,故嘗試更新手上的教學資源。
今次選上的是梁子傑老師早年製作有關斐波那契(Fibonacci)的介紹
只是「兔子問題」我轉用 Miffy,學生會喜歡吧?
背景用剩色的版面則為配合我用黑板教學。
(有些學校用投影片時要拉屏幕,結果大半個黑板被遮掩而不能用吧?)



考慮到學生的學習差異,故我把其他有關的例子放在下面,
作為課後延伸或學會探究活動,未嘗不可。


註:出現黑色背景時,教師可拉起投影屏幕,
先著學生分組討論,後用 chalk & talk 記下學生討論結果。


補充資料:植物的數學奇趣(香港討論區)

2009/06/25

不一樣的老師?

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看過一位學生描寫教她數學科的班主任,感慨萬分。
跟這位老師相比,我的學生連六四事件也不能跟我對嘴,
學生成績下滑帶來的憂心教我笑不下去,
在公眾地方也不再那麼隨便放聲大笑,
問數既人也少了(正確的說法是嫌太少),
我把口也愈來愈尖酸刻薄!
愈來愈現實!
對人也不輕易賣帳。只消三年,我竟變成這樣子?
作文日期:2006-03-24

在學校,老師的地位好像永遠比學生高一等,因為老師是長輩,所以他們也擺出長輩的樣子,比如很嚴肅,或者滿腹處世經緯似的。這一套方式對學生來說並不管用,造成學生和老師之間的距離。

班主任卻是另一種人,他的年齡跟同學相差少於十年,可謂大家活在同一個年代,沒有代溝。班主任永遠不會擺出一副高高在上的樣子,大家最記得的一定是他燦爛的笑容,像陽光般能暖化人心的微笑,笑起來還挺可愛。老師是位十分有風度的男士,無論你是男或女,他總會用禮貌地跟大家談話,而且處處顯露出關心。

老師每每在「公眾地方」出現,例如梯間、操場、走廊,都會引來一大群同學圍著他,儘管他沒有太多時間,他仍會不厭其煩地為同學講解,解答同學的問題,為同學分擔煩惱。記得有一堂課,同學們吵得無法上課,他表現得有點生氣,他仍然以學生為大前提,他說:「我很不開心。」,同學們安靜下來,老師繼續說:「我不開心,是因為部分同學不懂,又不聽講解,回到家裏又不會做功課,測驗不及格時,又會感到悶悶不樂。因為你們不開心,所以我更不開心。」聽完他的一番話,不少同學都很感動,哪會有一個老師以學生的情緒為先?哪個老師會在你難過的時候,陪你一起難過?

那一天放學的時候,和同學二人一起到教員室找班主任,老師坐在近門口的位置,一聽到同學的呼喚聲,他掛著招牌的笑容走出來,那個像溫泉水的笑容讓人一下子放鬆起來。老師是個數學高手,我和同學都來問他數學習題的。「老師,您可不可以簡介一下《幾何原本》?」我們問。老師說:「基本上,《幾何原本》是...我可以上網找一找資料給你們。」說完,老師轉身為我們搜集資料,不一會兒,他已經把資料列印出來。然後他繼續教我們數學習題,有時他會笑一笑,說:「數學只是生命的一部分。」大家馬上聯想到下一句:數學卻是不可缺少的一部分。「老師,你今日好惡哦!」我笑著說。「嘿,今天有幾個學生不專心...」我們從來不怕說真心話,不用拘泥於師生關係。他會滔滔不絕地說很多話,像一個很熟悉的知己般,而且毫無保留地教導學生。

老師真是一個很好的人,除了好外,實在找不到別個更貼切的形容詞。他會在你失落的時候開解你,在你成功的時候讚揚你,當別人對你的才幹顯出不屑的時候,唯獨他會欣賞你,他會讓你重拾自信。讀了這麼多年書,終於遇上一個不一樣的老師,用心去對待學生的老師。
文中所指,我感覺那更似另一位同事。

2009/05/14

圓周率 Pi

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第三度構思《面積和體積》中有關圓周率的課題,
考慮到有學生已經學過,
是故我用下面的powerpoint邀請全班學生試答,
學生反應也出奇地理想。
(至少他們知我有備足課)
各位同工,不妨就個人的教學風格,加以利用吧,另外也做了這份筆記
(不過因近期擬卷工作頻繁,我打算稍後才向學生派發,作為增潤)


各部位名稱
O =圓心,
AB =弦,
OM =弦心距,
CO=弧,
∠COD=圓心角,
∠CED=圓周角,
PQ=過P點之切線


每道題,學生「自然」會問各個選項的意思,我遂其所願,娓娓道來。
(講「掌故」也得留意學生的精神狀態,一切點到即止,甚至欲言又止,哈)


下回分享:圓面積的計算

2009/05/08

博奕論趣談

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有幸跟一班中六的年輕人去港大聽講座,是關於博奕論中的 Zermelo's Theorem (策墨羅定理):
兩個對奕的玩家輪流下子,若無隱瞞情報,
而遊戲在有限步結束時又沒有和局,
則其中一方有必勝策略。
兩小時的全英語演講,加事後一小時的體驗式對奕,看到大家由被動到認真思考,心裡感到無限欣慰,哈。裡面就我們一些兒時打井、對奕等簡單遊戲有以下提問(我嘗試翻譯一下啦):
  1. 一個遊戲能否出現和局?
  2. 若不,其中一方可有必勝策略?
  3. 那麼,是先下手為強,還是後者?
  4. 最後,那個必勝策略的原則又是什麼?
用這個遊戲試試看啦!那是博奕論大師 John NASH 20歲時,
在普林斯頓大學攻讀博士期間發明的玩意。

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歡迎提問、留言,我樂意稍後回應。