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全台首創!興雅國中用數學魔術變出霍格華茲

蕭富元    


秋陽像隻金色大懶貓,以接近九十度角,有氣無力摔進灰白相間的地磚。三個工人推著裝滿營養午餐的藍色餐盒車,急急通過三樓的瑪斯馬提克斯走廊。抬頭,五○八公尺高的台北一○一大樓,刺向雲端。低頭,穿著淺藍色運動服的國二學生,蹲低圍在數學老師林壽福身邊,在鑲嵌著幾何圖形的地磚上,專心尋找「畢氏定理」的圖騰。

全台首條數學走廊


興雅國中處在台北市最貴的信義計畫區,地價市值超過百億台幣。學校最珍貴的,卻是台灣校園裡第一條瑪斯馬提克斯走廊(mathematics,數學)。這條數學步道,不但成為林壽福二十幾年數學教師生涯的轉捩點,也啟蒙許多十幾歲青少年的數學想像。


七年前,興雅國中教室走廊地磚破裂,打算重新鋪設,林壽福當時正為了如何讓九年一貫的數學課程更生活化、趣味化傷腦筋,他突然想到,何不在地上設計密碼,利用十幾種幾何圖形,把數學原理嵌入地磚?


愈玩愈有趣,林壽福和其他老師,開始用數學家的眼光改造校園,從校門口的電動拉門,到穿堂、合作社、活動中心、操場、游泳池,都設下數學埋伏,總共設計十關、兩百八十道數學題,都和國中三年會學到的數學有關:數列、幾何、三角、函數、圓周、相似形等等。


「生活中到處都有數學的影子,」多次獲得師鐸獎、績優教學設計獎的林壽福說,要讓孩子喜歡數學,最重要的是卸下他們的心防。林壽福曾經在開學第一天,問七年級新生,喜不喜歡數學,結果三分之一的學生舉手表示討厭數學。林壽福從教學經驗中體會,從生活入手,讓數學和生活緊密連結,是引發學生興趣的第一步。


例如,上圖形課程,他伸手一比,要學生計算,學校正對門的信義富邦豪宅窗戶,總共有多少個長方形?教數列課程,他要學生觀察學校的花,數數各種花卉的花瓣數,發現多半和費氏數列有關。他甚至讓學生出現在數學考題裡,學校有位小腦症學生,到校後同學都會幫他推輪椅,林壽福於是出了一道數學題,要學生計算從校門口推輪椅到廁所,總共要轉多少角度。興雅國中的數學考卷上,還會出現學校照片,要學生利用量角器,測量學校和一○一大樓的距離,萬一台北一○一倒下來,會不會壓到學校?


林壽福也利用校園的各棟建築物,開發「一筆畫生存遊戲」,讓學生在校內探索,哪些路徑可以用一筆畫不重複走完。學生因此替校長設計出最短、最省力的巡查校園路線,同時也學會,能不能一筆畫走完的關鍵原理(三條路交叉的結點,最多不能超過兩個,超過兩個,一定不能一筆畫走完)。


魔術讓數學變誘人


林壽福除了把校園布置成處處有符號密碼的數學世界,還和年輕數學教師吳如皓,組成數學魔術拍檔,巡迴全台校園表演,推廣數學學習。


七年級生吳如皓教書資歷不過六年,就深刻感受,現在的八年級生不容易教,很難乖乖坐在教室聽課,如果用過去講課的方式教數學,學生上課一定「倒成一片」,什麼都不會,最後只好去補習班報到。他努力想辦法讓數學變得有趣。


魔術有神祕感,數學也有神祕感。吳如皓觀察,要讓數學具有啟蒙力,舉的例子一要有代表性,主要的數學概念還要有延展力。最關鍵的是,要能和學生的經驗連結,這樣才會易學、樂學,他開始研發各種數學魔術。


最簡單的撲克牌可以變出千百種數列魔術,準確猜出對方的姓氏、生日、電話和愛情密碼。吳如皓上課前,會先表演三、五分鐘魔術,告訴台下學生,接下來幾週的數學課程,都和剛才的魔術有關,引學生上鉤,想學會魔術,就得專心聽課。學生學會數學魔術後,還要根據原理,想不同應用、變不同魔術,各種創意爭相出籠,從等差、等比,轉變為正數、負數、分數等,一個魔術,又變成千百種不同的應用,數學成為學生談話間的熱門話題。


「數學不是懂不懂,而是有沒有感覺。學生感覺到數學的pattern就在身邊,即使沒有數學天分,也能產生興趣,感受數學有用有趣又有威力,」說到數學,外表斯文沉默的吳如皓,也變得熱情洋溢。


※延伸閱讀:
‧調查:國中生最討厭數學 高中生最恨化學


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