智慧汉诺塔活动方案
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神奇汉诺塔游戏活动方案
汉诺塔问题在教学届有很高的研究价值,至今还在被一些数学家们研究,也是我们所喜欢的一种益智游戏。它可以帮助开发智力,激发我们的思维,让小学生接触这款益智游戏,利用一次次不断的探索和尝试,可以激发他们的兴趣,积极应对困难,获得成功体验,锻炼他们的思维,同时也培养学生主动探究,不服输的精神。把组成“金塔”的圆片按照下大上小依次放在中央的柱子上,每次只能移动一个圆片,在移动的过程中,大圆不能压在小圆上面,每次移动的圆片只能放在左中右的位子,将整座“金塔”移到另外一根柱子上即告胜利。
和汉诺塔故事相似的,还有另外一个印度传说:舍罕王打算奖赏国际象棋的发明人──宰相西萨•班•达依尔。国王问他想要什么,他对国王说:“陛下,请您在这张棋盘的第1个小格里赏给我一粒麦子,在第2个小格里给2粒,第3个小格给4粒,以后每一小格都比前一小格加一倍。请您把这样摆满棋盘上所有64格的麦粒,都赏给您的仆人吧!”国王觉得这个要求太容易满足了,就命令给他这些麦粒。当人们把一袋一袋的麦子搬来开始计数时,国王才发现:就是把全印度甚至全世界的麦粒全拿来,也满足不了那位宰相的要求。
那么,宰相要求得到的麦粒到底有多少呢?总数为
1+2+2^2 + … +2^63=2^64-1
等于移完汉诺塔的步骤数——共3853步。我们已经知道这个数字有多么大了。人们估计,全世界两千年也难以生产这么多麦子!
其实算法非常简单,当盘子的个数为n时,移动的次数应等于2^n – 1 活动目的:
1、让学生在活动过程中,根据解决问题的需要,经过自己的探索,体验化繁为简找规律这一解决数学问题的基本策略。
2、经历收集有用的信息、进行归纳、类比与猜测、再验证猜测,这一系列数学思维过程,发展学生的归纳推理能力。
3、能用有条理的、清晰的语言阐述自己的想法。
4、在活动中,学习与他人合作,懂得谦让,能互相帮助。
5、在老师、家长的鼓励与引导下,能积极地应对活动中遇到的困难,在活动中获得成功体验。
活动时间:2014年12月
活动口号:放松心情,你行我也行!
活动地点:怀德教育集团六(3)、六(5)班。
活动开展安排:
第一课时
一、游戏引入。
同学们,喜欢玩游戏吗?这个游戏你们知道吗?(揭示课题)
这个游戏看起来挺简单的,其实不简单,世界上有好多数学家都研究过它呢。
二、介绍汉诺塔文化
关于汉诺塔还有一个古老的传说。
在印度北部的圣庙里,插着三根宝石针,在其中一根针上从下到上穿好了由大到小的64片金片,有一个僧侣在按照下面的法则移动这些金片:一次只移动一片,不管在哪根针上,小片必须在大片上面。僧侣们预言,当所有的金片都移到另外一根针上时,世界就将在一声霹雳中消灭。
同学们,大胆猜测一下,如果把64片金片全部移到另外一根针上,需要多少时间呢?(老师把学生猜测的时间板书在黑板上。)
大家预测的准不准呢?今天我们就来研究汉诺塔,揭开她神秘的奥秘。
传说中有64个圆盘,要是直接操作太多了点,干脆我们从50个圆盘开始研究,好吧?为什么不呢?
那从20个开始?那你们说怎么办?
生:从最简单的开始!
对啊!复杂的问题,我们可以从简单的方面开始研究,找到规律,问题就解决了。
三、探索规律
(一)师:下面我们就从最简单的2个圆盘玩起。
先2个圆盘,找到至少要几步。交流玩法和经验。
1、出示游戏规则。
①每次只搬一个。
②不管在哪根小棒上,小圆盘必须在大圆盘上。
③第一根上的三个圆盘搬到第三根上,游戏成功。
2、小组玩一玩。
3、交流步数。
师:有没有1步的?怎么移的?你们有什么想说的?2步的呢?3步的呢?有没有其他步数的?
小结:2个圆盘,至少需要移动3步。
4、每个人再玩一次,看能不能做到还只需要3步。
(二)3个圆盘,找到至少要几步。交流玩法和经验。
1、师:看来大家都已经会玩了,下面我们来挑战3个圆盘。
活动要求:同桌两人轮流操作,一人操作时,另一人数一数完成游戏需要的步数。
2、师:老师还要采访一下,完成游戏你们用了多少步。有没有比7步还要少的?
看来3个圆盘,至少需要移动7步(课件出示)。
4、师:哪位是7步的到前面来给大家展示一下你的玩法。大家一起帮他数。
师:只需要7步,能告诉大家你的诀窍吗?其他同学有诀窍吗?
5、师:有了诀窍,每个小组再玩一次,看能不能做到还只需要7步?
(三)4个圆盘,找到至少要几次。并进行小组PK。
1、师:刚才我们已经找到了移动3个圆盘至少需要的步数,并交流了游戏的经验。想不想挑战4个圆盘?小组活动,找出至少需要多少次?
2、采访一下,完成游戏你们用了多少步。有没有比15步还要少的?看来4个圆盘,至少需要移动15步(课件出示)。
3、小组PK赛。
师:是15步的小组请举手,这么多小组移动步数都是15步,大家说要不要来一场PK赛,比一比哪一组又快又对。
请听比赛要求:1、小组选出一位同学玩。 2、小组的另一位同学到其他组做监督。3、移动步数是15步,并且使用的时间最少的小组胜出。
师:胜出的小组是。掌声送给他们。
4、能告诉大家你们的诀窍吗?其他同学有诀窍吗?
5、师:有了诀窍,每个小组再玩一次,看能不能做到还只需要15步?(四)师:更大的挑战等着你们,还想不想玩,继续挑战5个圆盘。
1、小组活动
要求:1、同桌合作,挑战5个圆盘。
2、把数据填在记录表中。
3、先操作好的小组举手示意。
2、汇报结果。
3、师:5个圆盘已经需要31步,
要是我们一直这样操作下去,6、7、8、9、
10个圆盘,就早已经下课了,里面是否隐藏
着一定的规律呢?请你仔细观察表格,同桌
交流,探索出规律,如果是n个圆盘,至少需要移动多少步呢?把你的发现记
录在练习纸上。
提示:圆盘的个数和最少步数之间有没有一定的规律呢?