小学数学拓展性课程建设规划方案---神奇的数独(初级)课程

玩转数独（初级）课程

第一部分：课程背景

数独 Sudoku（日语：数独すうどく）是一种源自18世纪末的瑞士，后在美国发展、并在日本得以发扬光大的数字智力拼图游戏。拼图是九宫格（即3格宽×3格高）的正方形状，每一格又细分为一个九宫格。在每一个小九宫格中，分别填上1至9的数字，让整个大九宫格每一列、每一行的数字都不重复。数独的玩法逻辑简单，数字排列方式千变万化，它虽然与数学关系不大，但可以训练逻辑思维能力，所以玩数独是一项锻炼脑筋的游戏。

第二部分：课程目标

一、情感、态度、价值观

1.数独亦帮助大家冷静思考，纾缓压力及加强分析能力。它能给学生成功的机会，并训练他们缜密思维，可以通过训练脑力，使脑细胞趋于年轻，从而有效延长寿命。

2.数独简单易学、便携。是多人参与的过程，几个同学在一起、家人几口集体参与更好。因此玩数独可以培养学生的合作精神和与人相处的那种融洽氛围。

3.培养学生坚强的意志品质。在看似简单的九宫格上，用自己所有的想像力、逻辑推理和创新思维，去感悟游走在成功与失败一线间的体会，‘数独’为玩家提供了难得的体验机会。数独不仅能锻炼逻辑推理能力，也能对青少年的心智锻炼起到很好的效果。因为在游戏中只要犯了一个错误就得从头开始。特别是如何正确面对失败、失败后如何重新来过的挫折训练。

二、知识

1.认识数独，了解数独的发展历史。

2.掌握数独的游戏规则和基本技巧。

三、能力

1.培养学生的分析、逻辑、推理能力。它是一项有着严密逻辑思维能力的游戏, 数独的玩法逻辑简单，数字排列方式千变万化，很有挑战性。

2.提高学生记忆能力。

第三部分：课程内容

根据三、四年级学生思维年龄特点及逻辑推理能力的发展水平，神奇的数独（初级）课程以标准九宫格数独为主要学习载体，获得一些数独的基本解题技巧。

数独的基本技巧：

数独的游戏规则相当简单，这也是数独游戏风靡全世界的原因之一。即在9×9的任意一条横、纵数列上1—9这九个数字只能出现一次而不重复，其中被分为3×3的九个区域小格中同样要遵守1-9这九个数字不重复的规则。

数独这个数字解谜游戏，完全不必要用到算术！会用到的只是推理与逻辑。解题方法分两大类：直观法和候选数法。

直观法就是不需要任何辅助工具，从接到数独谜题的那一刻起就可以立即开始解题。绝不猜测。数独直观法解题技巧主要有：唯一解法、基础摒除法、区块摒除法、唯余解法、矩形摒除法、单元摒除法,余数测试法。

候选数法就是解数独题目需先建立候选数列表，根据各种条件，逐步安全的清除每个宫格候选数的不可能取值的候选数，从而达到解题的目的。

使用候选数法一般能解比较复杂的数独题目，但是候选数法的使用没用直观法那么直接，需要先建立一个候选数列表的准备过程。所以实际使用时可以先利用直观法进行解题，到无法用直观法解题时再使用候选数方法解题。

候选数法解题的过程就是逐渐排除不合适的候选数的过程，所以在进行候选数删除的时候一定要小心，确定安全的删除不合适的候选数，否则，很多时候只有重新做题了。有了计算机软件的帮助，使得候选数表的维护变得轻松起来。

数独候选数法解题技巧主要有：唯一候选数法、隐性唯一候选数法、区块删减法、数对删减法、隐性数对删减法、三链数删减法、隐性三链数删减法、矩形顶点删减法、三链列删减法、关键数删减法、关连数删减法。

一、直观法：

1、唯一解法：

当某行已填数字的宫格达到8个，那么该行剩余宫格能填的数字就只剩下那个还没出现过的数字了。成为行唯一解。

当某列已填数字的宫格达到8个，那么该列剩余宫格能填的数字就只剩下那个还没出现过的数字了。成为列唯一解。

当某九宫格已填数字的宫格达到8个，那么该九宫格剩余宫格能填的数字就只剩下那个还没出现过的数字了。成为九宫格唯一解。

下面是例题：

A行已经添入8个数字，A行只有数字3没有出现过，所以A9=3，这是行唯一解。

第1列已经添入8个数字，第1列只有数字5没有出现过，所以E1=5，这是列唯一解。

在A8所在九宫格区域已经添入8个数字，只有数字9没有出现过，所以A8=9，这是九宫格唯一解。

2、基础摒除法

基础摒除法就是利用1 ～9 的数字在每一行、每一列、每一个九宫格都只能出现一次的规则进行解题的方法。基础摒除法可以分为行摒除、列摒除、九宫格摒除。

实际寻找解的过程为：

寻找九宫格摒除解：找到了某数在某一个九宫格可填入的位置只余一个的情形；意即找到了该数在该九宫格中的填入位置。

寻找列摒除解：找到了某数在某列可填入的位置只余一个的情形；意即找到了该数在该列中的填入位置。

寻找行摒除解：找到了某数在某行可填入的位置只余一个的情形；意即找到了该数在该行中的填入位置。

利用基础摒除法解题的过程就是依次从数字1 ～9 在行、列、九宫格寻找能放入该数唯一的一个位置。需要综合用到行摒除、列摒除、九宫格摒除的方法。

看能用基础摒除法确定Ｂ２、Ｃ８、Ｅ７、Ｆ６、Ｉ５的数字吗？

题目如下：

A4=9，则Ａ行其它格排除９；G1=9，第1列排除数字９；D3=9，第3列排除数字９。

见下图

由基础摒除法，第A1所在的九宫格内９只有一个唯一的位置，即确定B2=9。见下图

A4=9，则4列其它格排除９；G1=9，第G行排除数字９；H9=9，第H行排除数字９。

由基础摒除法，第G4所在的九宫格内９只有一个唯一的位置，即确定I5=9。见下图

A4=9，则4列其它格排除９；D3=9，第D行排除数字９；I5=9，第5列排除数字９。

见下图

由基础摒除法，第D4所在的九宫格内９只有一个唯一的位置，即确定F6=9。

A4=9，则A行其它格排除９；B2=9，第B行排除数字９；H9=9，第9列排除数字９。

见下图

由基础摒除法，第A7所在的九宫格内９只有一个唯一的位置，即确定C8=9。见下图

C8=9，则8列其它格排除９；D3=9，第D行排除数字９；F6=9，第F行排除