数学资源设计比赛 港生运用数学 为高实用楼宇定方向
(香港 — 2012年5月30日)香港地少人多,大众对高实用性楼宇趋之若鹜。有学生发挥创意,运用数学理论,计算各种楼宇的实用性,从而探讨最实用、最节省空间的楼宇形状,找出最有效利用土地的方法,以数学解决日常生活的问题。
香港资优教育学院与数学数据库合办「2011-12数学资源设计比赛」,参赛学生自由组队,先要自定义与日常生活有关的解难题目,之后运用数学理论解决难题。比赛设「最佳内容奖」、「最佳演绎奖」、「最具原创性奖」及优异奖。得奖者除获颁奖座及书券外,其得奖作品更将于稍后上载至数学数据库(http://mathdb.org),供对数学有兴趣的人士参考,促进交流。
香港资优教育学院院长汤敏思博士表示,是次比赛吸引来自18间中学、共36组队伍参加,当中9组入围决赛的队伍,两组为香港资优教育学院的学员并获优异奖。他表示,比赛除了加深学生对数学的热忱外,亦让他们透过课堂以外的学习机会,提升创意、分析及解难能力。学院将继续透过不同类型的比赛及学习体验,提升学生潜能及扩阔他们的视野。
数学数据库主席胡棨朝先生表示,今次比赛的作品别具创意,涵盖主题包括楼宇形状、古代计算尺、升降机停泊层数及魔术图腾形状等,值得一赞。评判之一的香港中文大学数学系退休教授岑嘉评教授亦表示,参赛队伍体现创作及团队精神,而且部份作品亦颇具实用价值,「好似有同学将数学理论应用于楼宇设计上,应用性高,对将来城市发展都有用,数学应用有意想不到的好处。」
数学资源设计比赛颁奖礼早前圆满举行。来自圣杰灵女子中学的欧阳榕、陈可欣、钟青美、谭洁俞及邱丽盈,凭「理想楼宇的形状」夺得「最佳内容奖」及「最具原创性奖」。来自圣士提反女子中学的欧阳锐樱、周庭樱、甘希婷、梁咏雯、陆贞言及黄颖昕,凭「魔法图腾」-以短片演绎日本动画中的魔法图腾与圆形及三角形特质的关系,夺得「最佳演绎奖」。
圣杰灵女子中学得奖队伍表示,有感近年大众对房屋问题深表关注,故引发她们构思了该题目,「看见很多高楼密密麻麻,它们占地的面积很大,但实用性又如何?所以,我们想探讨用什么形状兴建楼宇最节省空间。」中四的陈可欣同学表示,参赛是因为对数学有热诚,而且希望挑战自己。她认为,今次的题目十分有社会性,透过比赛,她对楼宇的认识增加,并学会了不少沟通技巧,日后亦会多从数学角度思考及解决问题。而协助她们的施老师表示,有关比赛增加同学的自信心与学习的兴趣,「她们得奖,同时鼓励了一些不敢或不愿意尝试的同学」。
该得奖作品研究的楼宇形状包括:一字形、长方形、L形、H形、十字形、井字形、风车形及圆形。学生们透过代数及几何的运用,计算出哪一形状的楼宇能以最少空间,兴建特定的居住面积(作品设定的私人楼宇:每层拥有12个48平方米单位;公共楼宇:每层拥有20个36平方米单位。两类楼宇每层,均设有3部升降机、阔度至少1米的走廊及两条火警逃生楼梯)。该作品指出,就设定的私人楼宇而言,长方形楼宇所需要用来兴建的面积最少;而公共楼宇而言,L形楼宇所需面积最少。相反,风车形楼宇所需面积则最大,因其走廊长且转角位多,故相对地较浪费空间(详见附表一)。
而获得优异奖的香港资优教育学院队伍,其中一名队员、就读中三的熊文浩表示,参加比赛让他发掘对数学的兴趣,他亦庆幸可以与不同学校的队员合作,从中学习了有效的分工及沟通技巧。他又期望,日后参与更多学院举办的比赛及活动。
附表一:
私人楼宇(每层12个48平方米单位) | 公共楼宇(每层20个36平方米单位) | |||
楼宇形状 | 所需兴建用之总面积 (平方米) | 每层单位面积: 每层占地面积 (取小数后3位数字) | 所需兴建用之总面积(平方米) | 每层单位面积: 每层占地面积 (取小数后3位数字) |
长方形 | 608 | 1:1.056 | 776 | 1:1.078 |
L形 | 623.8 | 1:1.083 | 773.964 | 1:1.075 |
风车形 | 690.25 | 1:1.198 | 841.76 | 1:1.169 |
*撮自「理想楼宇形状」报告书
圣杰灵女子中学的作品连获两奖,并在香港中文大学数学系退休教授岑嘉评教授(左)手中接过奖座。 |
汤敏思博士(左)祝贺圣士提反女子中学队伍的作品获「最佳演绎奖」。 |
数学数据库主席胡棨朝先生(左)颁奖予优异队伍。 |
香港资优教育学院学员熊文浩代表他的队伍接受嘉许,由学院总监(学生服务)邓景康先生(左)颁奖。 |