STEM大冒險：進入數字與計算的超酷世界：配閤108課綱數學領域，培養動手計算與應用的能力 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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原文作者： Colin Stuart

圖書標籤:

• STEM教育
• 數學啓濛
• 計算思維
• 動手實踐
• 108課綱
• 小學數學
• 趣味數學
• 邏輯思維
• 數字世界
• 科普讀物

數學是宇宙的語言——所有圍繞在我們身邊的東西！
　　你能破解嗎，成為超乎想像的數學天纔？
　　玩玩看復雜的數字賓果、用一定的原料比例製作巧剋力酥脆點心、造齣3D金字塔，創造齣你獨有的多邊形鑲嵌，還有更多！
　　這本超贊的STEM叢書有30多種可以在傢做的驚奇實驗、非凡的事實和統計資料，以及最酷的插圖，鼓勵你成為一流的大量運算專傢。
　　一起來發現數學的神奇魅力！
 

好的，這是一份關於一本名為《STEM大冒險：進入數字與計算的超酷世界》的圖書的詳細簡介，此圖書旨在配閤108課綱數學領域，培養學生的動手計算與應用能力。 --- 圖書簡介：《STEM大冒險：進入數字與計算的超酷世界》 一本麵嚮新世代學習者的數學實踐指南 在信息爆炸的時代，數學早已不再是紙上談兵的抽象符號。它滲透在我們生活的每一個角落，從智能手機的算法到宇宙探索的奧秘。《STEM大冒險：進入數字與計算的超酷世界》正是為瞭引導處於K-12階段（尤其側重國中階段）的學生，跨越傳統數學的藩籬，真正“觸摸”到數字與計算的魔力而精心打造的。 本書緊密契閤颱灣108課綱數學學習領域的核心精神——強調素養導嚮、跨域整閤與探究實踐。我們深知，新課綱要求學生不僅要“知道”數學知識，更要“會用”數學解決真實世界的問題。因此，我們摒棄瞭傳統教科書的填鴨式教學，轉而構建一個充滿挑戰性與趣味性的“冒險地圖”，讓學習成為一場主動的探索之旅。 核心理念：從“計算”到“解決問題”的飛躍 本書的基石是“動手計算與應用能力”的培養。我們相信，真正的理解源於親手實踐。全書圍繞三大核心支柱構建內容：基礎計算的精進、抽象概念的可視化、以及跨學科（STEM）的應用。 第一部麯：數字的底層邏輯——重塑基礎計算觀 許多學生對數學的恐懼始於對基礎運算的機械化記憶。本書首先要做的，是揭示數字背後的美感與邏輯。 1. 進製係統的深度探索（不止於十進製）： 我們不隻停留在理解十進製，而是帶領讀者進入二進製、八進製乃至十六進製的世界。通過實際構建“計數器”模型（可使用樂高積木或自製卡片），學生將直觀理解位值和進位的本質。這種動手操作不僅鞏固瞭加減乘除的基礎，更是在為未來的信息科學（如編程語言中的數據類型）打下堅實基礎。 2. 運算律的“可視化證明”： 結閤幾何圖形與麵積模型，我們展示乘法分配律、結閤律如何被直觀“看到”。例如，使用方格紙拼圖來演示 $(a+b) imes c = a imes c + b imes c$。學生不再是死記公式，而是通過視覺和觸覺來“擁有”這些數學法則。 3. 整數、有理數與無理數的“疆界”： 本書將數軸的概念具體化，通過模擬測量活動（如使用繩子和尺子測量不規則形狀），引導學生發現有些長度是無法用分數精確錶達的。這使得 $pi$ 或 $sqrt{2}$ 不再是冷冰冰的符號，而是真實世界中存在的、需要近似錶達的量。 第二部麯：函數與關係的構建——搭建思維的腳手架 數學的核心在於描述變化和關係。本書將抽象的函數概念，轉化為動態的、可預測的模型。 1. 比例關係與綫性模型的實踐： 我們設計瞭一係列關於“杠杆原理”和“彈簧伸縮”的實驗。學生需要記錄不同重量對彈簧長度的影響數據，並嘗試擬閤齣最接近的直綫方程。這直接關聯到一次函數 $y = mx+b$ 的實際意義，理解斜率 $m$ 的物理含義——“每增加一單位輸入，輸齣量變化多少”。 2. 幾何變換與坐標係的聯結： 通過在方格紙上繪製和剪下圖形，學生動手進行平移、鏇轉和縮放操作。隨後，我們將這些操作轉化為坐標點的數字變化。例如，鏇轉 90 度究竟對應著 $(x, y)$ 變成瞭什麼？這種動手操作與代數錶示的直接對應，極大地增強瞭學生對二維平麵幾何的掌握。 3. 數據的收集、整理與初步分析： 不再隻是課本上的範例數據，學生將學會如何為班級活動（如：每日運動步數統計、不同澆水方式對植物生長的影響）設計簡單的調查問捲或實驗方案。我們引導他們學習如何計算平均數、中位數和眾數，並學會繪製直方圖，初步解讀數據的分布形態。 第三部麯：跨域整閤——STEM領域的“數學工具箱” 本書的終極目標是展現數學作為STEM（科學、技術、工程、數學）的通用語言。 1. 工程設計中的優化問題： 以一個經典的“最小化材料，最大化容積”問題為例。學生需要設計一個能裝最多水的紙盒（固定錶麵積）。他們將嘗試不同的長寬高組閤，並運用體積公式進行精確計算。這個過程訓練瞭他們如何在約束條件下進行最優決策，這是工程學的核心。 2. 編程思維的萌芽：計算思維的應用： 我們引入“流程圖”的概念，將一個復雜的計算過程（例如：計算復利增長）拆解成一步步清晰的指令。雖然本書不教授具體編程語言，但通過繪製流程圖，學生練習瞭“分解問題”、“識彆模式”和“設計算法”的計算思維，這是未來學習任何編程技能的基石。 3. 邏輯推理與證明的構建： 我們引入簡單的邏輯謎題和推理鏈條，引導學生從觀察（歸納法）走嚮邏輯推導（演繹法）。例如，通過一係列的三角形邊長和角度的測量，引導學生自主發現“兩邊夾一角”（SAS）的判定定理。這種從實踐到理論的歸納過程，是培養獨立思考能力的關鍵。 本書的獨特設計特色 “探究挑戰”模塊： 每章末尾設置需要結閤現實材料（如：測量班級教室的麵積、設計一個節水裝置的形狀）來完成的動手任務。 “計算工具箱”提示： 在需要用到計算器或電子錶格輔助時，會提供清晰的步驟指導，強調工具是輔助計算，而非取代思考。 “錯誤分析專區”： 專門分析常見運算錯誤背後的思維誤區，幫助學生精準定位並修正認知盲點。 《STEM大冒險：進入數字與計算的超酷世界》緻力於將枯燥的公式轉化為解決現實問題的利器。它不僅是數學學習的輔助材料，更是培養未來創新者、工程師和科學傢的思維訓練場。我們邀請所有對世界充滿好奇心的學習者，拿起這本書，開始你的數字與計算的超酷冒險！

作者簡介

科林•史都華（Colin Stuart）

　　科林•史都華是位科學演講傢和作傢，已經跟超過二十五萬人講解過宇宙的奧妙。在全球的作品銷售量超過十萬本，他也寫瞭一百五十多篇大眾科學的文章。他是英國皇傢天文學會的成員。

譯者簡介

嚴麗娟

　　颱大外文係、英國倫敦大學語言學碩士及西敏斯特大學翻譯碩士，業餘喜愛閱讀和翻譯。
 

歡迎來到 STEM 大冒險！

加法和減法
在傢做實驗：計算機的總數

乘法和除法

正數跟負數
在傢做實驗：海盜藏寶挑戰

質數跟次方
在傢做實驗：50以下的質數

因數和倍數
在傢做實驗：行動因數樹

數列
在傢做實驗：音列

好贊的分數
在傢做實驗：分數迷宮

來鑽研小數
在傢做實驗：小數撲剋牌遊戲

完美的百分率
在傢做實驗：計數跟分組

測量和捨入
在傢做實驗：測量大師
在傢做實驗：捨入賓果

錢與利息
在傢做實驗：玩硬幣
在傢做實驗：想要！需要！存錢！

繞圈圈
在傢做實驗：找到圓形的中心

周長、麵積和體積
在傢做實驗：如何算齣麵積和體積

巧妙的角度
在傢做實驗：製作測斜器

瞭不起的三角形
在傢做實驗：尋找三角形

畢氏定理和三角學
在傢做實驗：實踐畢氏定理

2D形狀
在傢做實驗：驚人的角度

鑲嵌
在傢做實驗：尋找半正則鑲嵌

3D形狀
在傢做實驗：創造視覺藝術！

3D奇蹟
在傢做實驗：自製金字塔
在傢做實驗：自製立方體

變換
在傢做實驗：唐圖

比例
在傢做實驗：酥脆蛋糕的比例

坐標

圖錶
在傢做實驗：寵物圓形圖

文氏圖與集閤論
在傢做實驗：兩棲類動物

平均值

瞭解你的資料

機率
在傢做實驗：擲骰子

有理數和無理數
在傢做實驗：證明π

數學的語言

函數
在傢做實驗：機器人坐墊挑戰

代數和公式
在傢做實驗：偵測齣完美的直角

二進位和電腦運算
在傢做實驗：探索二進製

推理和證明

詞匯

索引

 

序

　　歡迎來到STEM大冒險！

　　我們是STEM小組，就讓我們嚮你介紹STEM的驚奇世界：科學、科技、工程和數學。STEM大冒險係列共有四本書，每個迷人的主題一本，我們會帶著你們讀完。STEM學習給你真實生活的範例和實驗，你會瞭解這些主題跟周圍的世界有什麼關聯。我們希望你會發現，不論你是誰，你都能實現誌嚮，成為科學傢、工程師、技術專傢或數學傢。來看看吧⋯⋯

　　科學
　　在科學的領域裏，你會探索身旁的世界。

　　科技
　　在科技的領域裏，你要開發産品和小器具，改善我們的世界。

　　工程
　　工程就是要解決問題，創造齣非凡的結構和機器。

　　數學
　　在數學中，你要研究數字、測量方法和形狀。

　　數學是宇宙的語言
　　——數學構成事實的基本，能描述我們周遭的所有事物。

　　數學是數算和追蹤變化的方法。報時、花錢、計點和音樂，都以數學為基礎。這個學科不光是測量和數字而已。數學也跟形態、邏輯和形狀有關。可說是其他所有語言的基礎！因此，數學是組織其他學科背後事實的語言，例如科學、科技和工程。有些數學等式和計算的美能夠匹敵繪畫或雕塑。數學也為一般人和工程師提供技能，來解決問題和創造機器。

　　有時候，有些人不明白為什麼要花這個功夫學數學。他們說，這些東西在日常生活裏又用不到。但你常在不知不覺中用到數學——爭論也會用到！這本書會讓你看到，數學在各方麵都是日常生活的支柱。數學不光探討總計和等式的答案。得齣答案的過程也很重要。數學教你怎麼用閤乎邏輯的聰明方法麵對問題。

　　在數學問題裏，最重要的就是找齣解決問題的步驟。數學就像裁判，要評斷的卻是「所有人生命中的比賽」。數學不會說謊，是這樣就是這樣。談論數字時，或許聽起來有好有壞，但要找齣「事實」的時候，數學就是證實一切的關鍵！

　　一起踏上冒險旅程，找齣和證實能引發興趣的東西！你會很驚訝，新事物給你的啓發形形色色！胸懷大誌，祝你好運！
 

加法和減法

我們每天都會一直用到加法跟減法，來計算數目。現在來仔細看看這些很簡單的計算，因為它們非常重要。

重點是什麼？

加上去跟拿走

把兩個以上的數量加起來，找齣總數，就是加法。如果你有3根香蕉和2個蘋果，你總共有5個水果（也就是3 + 2）。

減法則是在移掉一些東西時，找齣剩下多少。如果你有4個蘋果，吃瞭1個，那隻剩下3個水果（也就是4 - 1）。

加號

減號

怎麼迴事？

符號

人類用加法跟減法已經有幾韆年的時間。但寫加號跟減號的方法也隨著時間變化。2000多年前的古埃及人就有自己的符號（下圖）。符號 + 跟 - 最早齣現在1518年歐洲齣版的書籍中。

什麼方嚮都可以

加東西不論用什麼順序都可以：2 + 3和3 + 2，都會等於5。

 

评分☆☆☆☆☆

哇，這本《STEM大冒險：進入數字與計算的超酷世界》真的太有吸引力瞭！光是書名就讓人躍躍欲試，感覺會是一場充滿驚喜的旅程。最近幾年，STEM教育真的越來越受到重視，尤其是在我們颱灣，傢長和老師都希望孩子們能提早接觸到這些知識，為未來的發展打下基礎。這本書記載的“數字與計算的超酷世界”，聽起來就不像是那種枯燥乏味的教科書，而是能激發孩子好奇心、讓他們主動去探索的有趣內容。而且，它還明確提到“配閤108課綱數學領域”，這真的很重要！這意味著這本書的內容是緊密結閤我們颱灣現行的教育體製，對於學校教學和傢庭輔導來說，都非常有參考價值。我特彆期待書中關於“動手計算與應用的能力”的部分，因為數學不應該隻是死記硬背公式，更重要的是能理解背後的原理，並且懂得如何將這些知識運用到實際生活中。如果書裏能有一些實際的案例、小實驗或者有趣的問題，讓孩子們可以邊玩邊學，那絕對是加分項。我希望這本書能幫助孩子建立起對數學和計算的興趣，讓他們覺得學習是件有趣且有意義的事情，而不是一種負擔。

评分☆☆☆☆☆

我對於《STEM大冒險：進入數字與計算的超酷世界》這本書的期待，主要集中在它能否有效地彌閤理論與實踐之間的鴻溝。我們都知道，108課綱在數學領域更加強調核心素養的培養，而“動手計算與應用”正是其中的重中之重。然而，很多時候，學校教學的進度和深度，可能難以完全滿足孩子深入探索和實踐的需求。這本書的齣現，就好像是為傢長和孩子們提供瞭一個絕佳的補充資源。我非常希望書中能夠設計一些具有挑戰性但又充滿趣味的“大冒險”任務，讓孩子們在解決這些任務的過程中，自然而然地學習和運用數字與計算的知識。例如，是不是可以通過一些模擬場景，讓孩子學會如何收集數據、整理數據，並從中得齣結論？或者，是否有通過遊戲化的方式，來引導孩子理解一些抽象的數學概念？如果書中能提供一些實際的案例分析，展示數學在現實生活中的各種應用，比如在科技、工程、經濟等領域，那會極大地激發孩子的學習興趣和對未來的想象。關鍵在於，它能否讓孩子在“玩”的過程中，“學”有所得，並且真正“用”起來。

评分☆☆☆☆☆

老實說，一開始看到這本《STEM大冒險：進入數字與計算的超酷世界》的書名，我有點猶豫，因為“STEM”這個詞對我來說，總感覺有點高深，甚至有些遙不可及。但深入瞭解後，發現它不僅是針對數學領域，更是強調“動手計算與應用”，這讓我眼前一亮。我一直覺得，現在的孩子太習慣於被動接受知識，缺乏獨立思考和解決問題的能力。特彆是數學，很多時候隻是在考場上做題，齣瞭考場就還給老師瞭。如果這本書能通過“大冒險”的方式，引導孩子們主動去探索數字和計算的奧秘，並且能將學到的知識“應用”起來，那絕對是太棒瞭。我非常關注書中是否有提供具體的“動手”環節，比如一些簡單的編程概念、數據分析的入門，甚至是邏輯思維的小遊戲。畢竟，隻有親手去嘗試，纔能真正理解和掌握。而且，能夠“配閤108課綱”，這說明它是有教育體係支持的，不是一本隨便齣版的書。希望這本書能像一位友善的嚮導，帶領孩子走進一個充滿趣味和挑戰的數學世界，讓他們不再害怕數字，而是愛上用數字解決問題。

评分☆☆☆☆☆

這本書《STEM大冒險：進入數字與計算的超酷世界》真的抓住瞭我一直以來對孩子數學教育的期望！我總是覺得，數學不應該隻是書本上的那些公式和定理，它應該是一種思維方式，一種解決問題的工具。所以，當看到“進入數字與計算的超酷世界”和“培養動手計算與應用的能力”這些字眼時，我立刻覺得這本書很對我的胃口。我希望這本書能夠通過一個個生動有趣的“大冒險”故事，來展示數學的魅力。比如，會不會有通過編程來解決一個謎題的故事？或者，如何利用數據分析來預測某個結果的冒險？我特彆想看到的是，書裏有沒有一些可以直接讓孩子操作的“動手”環節，而不是光說不練。如果能提供一些簡單的計算工具、圖錶製作方法，甚至是設計一些小型的邏輯遊戲，讓孩子在玩的過程中，就能不知不覺地學會計算和應用，那就太棒瞭。而且，這本書能“配閤108課綱數學領域”，這讓我非常放心，因為我知道它不會脫離我們現有的教育體係，反而能成為孩子在課綱基礎上，進一步深入探索數學世界的絕佳夥伴。

评分☆☆☆☆☆

對於《STEM大冒險：進入數字與計算的超酷世界》這本書，我最看重的部分在於它能否真正點燃孩子對數學的興趣。我觀察到，很多孩子在接觸到抽象的數學概念時，容易感到睏惑和沮喪，進而産生厭學情緒。如果這本書能夠以“大冒險”的形式，將枯燥的數字和計算過程變得生動有趣，甚至融入一些科幻或探險的元素，那將極大地吸引孩子的注意力。我尤其期待書中關於“動手計算”的實踐性內容。例如，是不是有教孩子如何用簡單的工具或軟件進行計算，如何通過生活中的例子來理解數學公式，或者是一些可以和小夥伴一起完成的數學挑戰。這些“動手”的體驗，遠比單純的理論講解更能幫助孩子建立起對數學的直觀認識和實際操作能力。同時，“配閤108課綱數學領域”的標注，也讓我對這本書的內容質量有瞭信心。這意味著它在教學理念和知識體係上，都與颱灣目前的教育方嚮一緻，可以作為孩子課外學習的有力補充，幫助他們在紮實的課綱基礎上，更進一步拓展數學的應用視野。