汉诺塔教案
雕龙嘴-
课题名称
:
梵天的汉诺启示
——《汉诺塔》益智器具教学设计
教
材版本
:
经典益智器具校本教材《思维潜能开发课程》及
《义务教育课程标准实验教科书·数学》
(
人
教版
)
教学内容
:
< br>本课选择学校校本教材——《思维潜能开发课
程》的第
2
课及
(
人教版
)
五年级上册数学广角
益智器具
p>
:
汉诺塔
单人游
戏
,
著名的递归问题
,
游戏目的是把一
根柱子上的
N
个环依次移到另一根柱
子上
,
游戏规
则要求每次只能移一个环
,
移动过程中大环不能压
小环。游戏策略是……逆推思维。
趣味等级
:
★★★★★
难度等级
:
★★★★★
教学设计
:
一、教学设计思路
玩是孩子们的天性
,
在玩中增长智慧
,
< br>开发智能
,
玩出名堂
,
这是我们致力追求的目标。这节课就是想让学生了解汉诺
塔的游戏目的规
则
,
再根据目的规则去探究游戏策略
,
掌握
游戏思路
,
化难为易
,
从而渗透一些“递归”的数学思想和
方法
,
同时了解一些汉诺塔的历史传说、算法、类似
故事等
相关知识
,
拓展学生的知识面。
使学生在主动地动手、动
口、动脑、自主、合作、探究中学会观察
,
激活顿悟
,
培养
< br>其严密性等思维品质及推理判断等逻辑思维能力
,
积淀智
慧
,
培养探究学习兴趣和创新能力
,<
/p>
努力凸显“乐学高效”的优
质课堂愿景。
中国教育科学研究院李嘉骏教授在《开发思维潜能
,
培养聪
明学生》的报告中谈到
:
< br>在课程改革实施过程中
,
为顺应现
代教育变革的观念和关系
,
提升教学技艺、探究教学游戏、<
/p>
践行优质课堂
,
提高教学质量
,
使学生更聪明
,
培养新
时代需
要的合格人才
,
而努力
!
我们研究的方向要坚守
!
目标
:
追求
好的教育
,
培养聪明的学生
!
要将劲
儿往实处做…让学生变
个样
!
教师变个
样
!
学校变个样
!
培育自己的特色、树起好标
杆
![1]
(
一
)
p>
教材分析
1
、教材地位作用和内容
:
编排作用
:
用学生易于理解的生活实例或经典的
数学问题渗
透数学思想方法
,
让学生感
受数学与生活的联系。
[2]
2
、知识的前后联系
:
3
、相关旧知识分析
知识的连接点
:
到五年级
,<
/p>
学生已经有了一些逆推思维
,
比如
说减法是加法的逆运算
,
除法是乘法的逆运算
,
解决问题时
从问题出发一步一步去寻
找必要的条件等等
,
以及学习了运
用一
些优化思想、对策问题、排列组合法、排除法、不完
全归纳法、以小见多法、化难为易法
等等数学思想和方法
来解决新的数学问题。
< br>知识的生长点
:
使学生运用逆推法和类推法推导出解决汉
诺
塔问题的关键就是要知道第一个圆环放到哪个柱子上
,
并且
使学生理解辅助柱和起始柱地相对关系。为五年级继续学
习数学广角知识里的编码问题和找次品问题做好思维上的
准备。
(
二
)
学情分析
孩子们小时候大多数都玩过叠象牙塔的玩
具
,
就是把一些圆
环按从大到小的顺序
依次叠在一根柱子上
,
但是像汉诺塔这
样在底座上有三根柱子
,
要把一些圆环按从大到小的顺序依
p>
次从一根柱子移到另一根柱子上
,
在移动过
程中一次只能移
一个且不能以大压小的益智玩具
,
学生就没有玩过。
(
三<
/p>
)
教学资源分析
多媒体教学课件、实物投影仪、汉诺塔益智器具。
(
四
)
主要教学方式、方
法
1.
演示法
:
巧用课件演示功能
,
将汉诺塔的历
史故事、基本
玩法、相关知识等一一演示呈现
,
更具逼真的演示效果。
2.
实验法
:
学生实际运用汉诺塔器具进行操作和探究。
二、教学目标
1
p>
、使学生运用倒推法
,
推导出“汉诺塔”的
游戏策略
,
掌握
其游戏思路。
2
、使学生了解些汉诺塔的相关知识。
3
、培养学生学习数学的兴趣
,
培养其思维的逻辑性
,
提高其
思维的敏捷性。
三、教学要点
1
、重点
:
汉诺塔的游戏策略和思路。
2
、难点
:
单数圆环个数和双数圆环个数时
,
第一个往哪移。
3
、关键
:
在每次的移环过程中理解“辅助柱”和“起始
柱”的相对关系。
教具
:
汉诺塔
,
课件
;
学具
:
人手一个汉诺塔。
4
师
:<
/p>
这节课上到这
,
你有什么收获和感想吗<
/p>
?(
让学生畅所欲
言
)
七、教学反思或创新特色
:
在中国教育科学研究院教学科技研发中心“优质课堂与现
代教学技艺运用的研究”总课题
组举办的“思维潜能开
发”实验项目研修培训上
,
于浩老师谈到“数学思维教育的
本质是训练人从数学角度对事物规律的认知能
力
,
主要通过
数学思维训练来实现”。
三类数学思维训练器具
:
顿悟系列
(<
/p>
如
:
双马双骑士、捆仙绳、金字塔等
p>
)
、空间几何系列
(
如
:
七巧板、神龙摆尾、巧放圆形等
)
、数理逻辑系列
(
如
:
九宫
图、争王棋、数独等
)
。
[3]
这节课充分体现了于浩老师
的讲稿精神
,
调动了学生学习的
积极性
,
培养了学生兴趣
,
< br>发展了学生智能
,
拓宽了学生的知
识面。
第一
:
用汉诺塔的印度古老传说导入新课、引出课题
,
引人
入胜
,
吸引了学生的注意力
< br>,
激发了学生的兴趣
,
调动了学
生
的求知欲。
16
< br>第二
:
先让学生尝试着玩
,
p>
发现玩汉诺塔并不容易
,
使探究
其玩法的策略和思路成了学生迫切的内在需要
,
有
需要就会
有动力
,
变“要我研究”为“
我要研究”,充分调动了学生
学习的积极性和主动性。
第三
:
让学生从易到难
,
从具体到抽象
,
先操作
3
个环、
4
个
环
,
后脱离实物
,
独立推理
5
个环、
6
个环……,促使学生从
具体形象思维到抽象逻辑思维的提升
p>
,
发展了学生的智能。
< br>第四
:
玩汉诺塔是个非常复杂的递归问题
,
但老师善于引导
学生抓住关键点
:
只要知道每一步第
1
个环放在哪
根柱子上
,
然后依次循环下去即可。这种化繁为简、变难为易的
数学
研究方法
,
无形当中对学生今后的
学习研究有这潜移默化的
作用。
第五
:
这节课不仅局限于玩法本身
,
而且还致力于丰富和拓
展学生的知识面
,
p>
用课件让学生了解些汉诺塔的一些算法和
相关知识
< br>,
使学生觉得数学世界是这么的奇妙有趣
,
从而更
加热爱数学
,
热爱数
学研究。
八、教学后记
:
这节课重点解决理解思路和策略的问题
,
学生大
多数理解了
,
就基本达到了教学目标。熟练、快速是后面练习课
的事
,
在
这节课中不要强求。
九、评析
杨建华教
授指出
:
在学生先天自然禀赋的基础上
,
后天的
“挖掘”、“培育”不仅可能
,
而且同样重要。我们通过益
智游戏进行思维教育的主旨就是<
/p>
:
促进以思维为核心的认知
水平的提高、
促进思维的发展、强化和提升。【
4
】黄老师
< br>不仅让学生知其然
,
而且让学生知其所以然
,
不仅让学生知
道怎么玩汉诺塔
,
而且让学生知道为什么这么玩汉诺塔
,
< br>注
重的是策略
,
而不只是方法<
/p>
,
站在启发学生思维的高度进行
游戏的教
学
,
很好的诠释了杨建华教授主讲的重要思想
< br>,
不
是为游戏而游戏
,
而是在游戏中启迪学生的智能
,
发展学生
的各项思维。
这节课不但充分体现了学生为
主体的地位
,
而且也充分体现
了教师主
导的作用
,
该牵的时候牵
,
该导的时候导
,
该教的时
候教
,
该放手的时候又充分地放手。比如基本技法和特别技
p>
法
,
黄老师就采用了示范教的方法
,
而接下来的解环装环的
策略
< br>,
黄老师就充分放手
,
让学生先
操作探索
,
老师只是引
导。这节课符合
新课程标准
,
让学生在玩中学
,
在玩中思
,
在
玩中成
长
,
使学生把“学海无涯苦作舟”变为“学海无涯乐
作舟”,把“要我学”变为“我要学”,学习兴趣高昂
,
< br>充分
体现了学习以人为本、人人学不同的数学的新理念。
同时这节课黄老师极力拓宽学生的知识面
,
从汉诺塔的古老
传说
,
到现代数学
教破解汉诺塔的算法
,
再到与汉诺塔相类
似的“棋盘装麦粒”问题
,
变化的汉诺塔策略和算法
,
等等
,
让学生有个大
致的全面的了解
,
培养了学生对数学的热爱和
< br>学好数学的信心。
数学来源于生活
,
又高于生活
,
还指导生活
,
让学生回到生活
中去
,
了解汉诺塔在生活中的应用
,
体现
了生活中处处有数
学的理念。
十、参考文献
1.
李嘉骏
.
《发思维潜能
,
p>
培养聪明学生》中国教育科学研
究院
p>
2.
《义务教育课程标准实验教科书数学五年级上册》培训
提纲人民教育出版社小学数学室
3.
于浩
.
《数学思维训练体验》中国教育科学研究院
< br>4.
杨建华
.
《关于思维潜能开
发的若干理论与实践问题》中
国教育科学研究
《汉诺塔》游戏教学设计
(
第三次
)
一
.
设计意图
汉诺塔问题在数学界有很高的研究价值
,
而且至今还在被一
些数学家们所研究
,
也是我们所喜欢玩的一种益智游戏
,
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<
/p>
智游戏
,
利用一次次不断的探索和尝试<
/p>
,
可以激发他们的兴
趣
< br>,
积极应对困难
,
获得成功体验
,
锻炼他们的思维
,
< br>同时
,
培
养主动探索
,
不服输的精神。
二
.
学情背景
1.
活动人数
:46
< br>人
2.
器具准备
:
汉诺塔学具
3.
教学问题
:
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
;
在移动过程中
,
大圆不能压在小圆上
面
;
每次移动的圆只能放在左中右的位子
;
将整座“金塔”移到
另
外任意一根柱子上即告胜利。
三
p>
.
思维训练目标
1.
让学生在学习过程中
,
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.
在解决问题的活动中
,
学习与他人合作
,
懂得谦让
,
能相互
帮助。
< br>5.
在老师的鼓励与引导下
,
能
积极地应对活动中遇到的困难
,
在学习活动中获得成功体验。<
/p>
四
.
游戏准备
学生
:
笔记本
,
笔
,
器具。
传统媒体
:
黑板
现代媒体
:
电脑、投影仪
五
.
教学过程
(1)
介绍玩法
,
自主探索。
(2)
引导探究
p>
,
尝试游戏
探索
科学是一件很有趣的事情。只要我们认真思考
,
不怕暂
时的困难
,
先思考清楚在操作就简单两人
,
就能取得很大的
进步
!
你们同意吗
?
(3)
联系实践
,
拓展练习
<
/p>
师
:
咱们现在已经做到第四个圆盘了
p>
,
要是我们一直这样做
下去
,
还没有做到咱们所有的
8
个
盘子的游戏
,
就已经下课
了
,
来
,
我们先一起看一下
我们的研究成果
,
看黑板。认真看
,<
/p>
你发现这些数字有什么规律了吗
?(
提示
:
操作时用的最少步
数之间有没有一定
的规律呢
?)
1+1+1=3
3+3+1=7
7+7+1=15
所以
,
我们得出规律了
!
下面的数就是上面的数的
2
倍再加
上
1!
这种方法
,
在数学上叫做“归纳”。
(
板书
)
那按照这个规律
,
你能把剩余的表格填满吗
?
圆盘的个数完成操作最少用多少步
1
1
师
:
当盘子的个数不断地增加时
p>
,
所用的最少步数也在不
断地增多。同学们
你们还记得开始那个关于汉诺塔的传说
吗
?
< br>师
:
传说中的柱子上有
64
p>
个圆盘
,
按照我们刚才找到的规律
,
利用计算机进行运算
,
得到最少须要移动
18446744(
教师边在黑板上写这个
庞大的数字
边读。
)
这么多次才能完成
操作
!
假设搬一个圆盘要用一秒
钟
p>
,1
小时有
3600
秒
,
我们把这个时间换算成小时
,<
/p>
就有这么
多小时
,1
天有
24
小时
,
< br>再除以
24,
换算成这么多天
,
1
年我
们以
365
天来计算
,
再除以
365,
换算成年
,
大约是五千多亿
< br>年。现在地球的年龄是
45
亿年
,
根据科学家的研究
,
太阳的