113學年第1學期課程綱要

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一、課程基本資料
開課序號 0959 課程學制
科目代碼 05UG010 課程名稱 科學的語言
英文名稱 The Language of Sciences
全/半年 必/選修 通識
學分數 2.0 每週授課時數 正課時數: 2 小時
開課系級 通識
領域類別 97-105入學:數學與科學思維 ;106-108入學:數學與邏輯思維 ;109起入學:自然科學
課程簡介 在科學的發展過程中,數學扮演著極重要的角色。近代科學之父牛頓為了研究物理而發明了微積分;沒有微分幾何的基礎,愛因斯坦的廣義相對論很難被描述;可望揭開生命藍圖的基因解碼工程,始於DNA之父華生所發現的雙螺旋結構。 數學一方面促成了科學的蓬勃發展,但另一方面卻為不熟悉數學語言的人們設下了進入科學領域的門檻,讓他們失去領會科學之美的機會。本課程希望藉由簡單介紹二十世紀三個需要用到數學、但數學難度不高的重要學科(愛因斯坦的狹義相對論、達爾文以降的社會演化論及喬姆斯基的生成語法),讓同學們得以一窺科學的堂奧,體會數學語言在其中扮演的角色,並養成不畏懼科學與數學的求學態度。我們希望帶領同學一步一腳印地走過這些學科,讓同學的學習有一種紮實感。修完課的同學除了對這幾個重要領域會有最基本的概念外,他們對科學思維的歷程及數學語言的應用模式也會有一定程度的掌握。
課程目標 對應基本素養
1. 對相對論、社會演化論及生成語法有初步的理解 學士:
 5 科學思辨與資訊素養
 8 社會關懷與公民實踐
2. 體會科學偉人們發掘及解決問題的方式 學士:
 3 批判反思與人文涵養
 7 創新領導與問題解決
3. 了解數學在科學發展中扮演的角色 學士:
 5 科學思辨與資訊素養
4. 對宇宙中的各樣事物有求知的熱情 學士:
 6 主動探究與終身學習

二、教學大綱
授課教師 蔡承志
教學進度與主題

週次 預計進度 (放假則進度順延)

1      課程主題以及所需的數學工具簡介(直角座標、直線、向量、遞迴方程、函數)

2      自然科學中的數學〔研習主題:相對論〕

        絕對與相對──相對論是在頌揚「相對」,還是在追求「絕對」?

3      光速的恆定──都怪那讓人又愛又恨的「以太」風,吹皺了一池春水

*  自學材料:時空圖的製作

4     同時面的訂定──王位繼承問題

5      勞侖茲變換──V 加 V 不等於 2V?

6     長度收縮與時間延緩

7      車庫悖論

8      期中考

9    社會科學中的數學(研習主題:社會演化論)

       演化的基本模型──生存者遊戲長久版

10  平衡點分析

11   動物衝突──鷹派與鴿派

12   報復者的加入

* 自學材料:適能之計算

13    人文科學中的數學(研習主題:生成語法)

        意義的合成性──失落的語言大解碼

14    Theory of types

15    量詞與參照──有驢子的農夫都打牠?

16    期末考

教學方法
方式 說明
講述法 原則上以黑板教學,讓同學有參與探索並發現新知的感覺。在社會演化論及生成語法部分,偶而也會用投影片來輔助教學(以中文講授英文投影片)。
評量方法
方式 百分比 說明
作業 15 % 每2~3週出一道簡單的演練題,讓同學有自己動手作題目的機會。
期中考 35 % 考核同學對課程內容的掌握情況。 原則上會是Open book的形式,但不可以帶「影印的筆記」。
期末考 35 % 考核同學對課程內容的掌握情況。 原則上會是Open book的形式,但不可以帶「影印的筆記」。
出席 15 % 沒有指定的教科書,同學缺課很容易就跟不上進度,故將出席列入學期成績,以減低缺席率。
參考書目

1.      時空思索──相對論入門,自編講義

2.      語言與真實──語言哲學導論,蔡承志譯,國立編譯館2003

3.      Mathematical Models of Social Evolution, a Guide for the Perplexed, by Richard McElreath and Robert Boyd, Chicago University Press 2007

4.      Semantics in Generative Grammar, by Irene Heim & Angelika Kratzer, Blackwell 1998

5.   Lost Languages: The Enigma of the World`s Undeciphered Scripts, by Andrew Robinson, Thames & Hudson, Reprint edition 2009

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