基础信息 课题 游戏体验规律 第一课时,计划授课时间: 月 日 课时学习目标: 1. 通过体验汉诺塔益智类游戏,了解其中存在的操作规律,理解当数值较大时,算法是怎样得出最少步骤的结论。(重难点) 2. 进一步认识算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案(难点) 三、学习过程 教师活动 学生活动 设计意图 一、知识链接 师:你喜欢玩游戏吗? 师:在印度传说中,神在世界中心的圣庙中创造了三根石柱(简单称为ABC柱),其中A柱子从下往上按照大小顺序摞着64片黄金圆盘,这就是汉诺塔。神命令僧侣把A柱的原版冲下往上按大小顺序重新摆放在C柱上,一次只能移动一片,且不管在哪根柱子上小圆盘必须在大圆盘的上面,。僧侣们预言,当A柱所有的圆盘多从A柱上移到C柱时,世界就将在一声霹雳中消灭。 出示课题, 出示学习目标 学生回答 学生倾听 问题激发本节课学习兴趣 了解汉诺塔是什么 明确本节课的学习目标 二、自主学习 任务一:探究汉诺塔游戏规律 师:汉诺塔游戏有三根柱子,在其中一根柱子上有一些大小不同的圆环。要求把圆环从起始位置移动到目标位置。 规则如下。 1. 每次只能移动一个圆环。 2. 在移动过程中,可以借助任意一个有圆环或者没有圆环的柱位,但要保持小圆环始终在大圆环的上面。 师:你理解规则了吗? 我们来一起解决汉诺塔 计算机科学中,分治法是一种很重要的算法,字面上的解释是分而治之,就是把一个复杂的问题分成两个或更多的相同或相似的问题,再把子问题分解成更小的子问题……直到最后的子问题可以简单地直接求解,原问题的解即子问题的解的合并。 我们使用分治法来解汉诺塔, 师:请你先移动一个圆盘到目标位置。 一个圆盘的最少步数是多少?谁愿意来讲台演示并讲解你的方法? 两个圆盘的最少步数是多少?谁愿意来讲台演示并讲解你的方法? 三个圆盘的最少步数是多少?谁愿意来讲台演示并讲解你的方法? 四个圆盘的最少步数是多少?谁愿意来讲台演示并讲解你的方法? 五个、六个、七个……圆盘的最少步数是多少? 你发现了什么规律? 哪些步骤是相同的或类似的?哪些是需要反复操作的? 这些步骤有什么规律? 教师倾听引导学生发现规律 请学生回答,教师引导 教师讲解(圆盘n的移动次数是2n-1) 学生倾听学习内容 学生理解规则 学生回答 学生倾听 学生思考回答问题,演示讲解 学生评价或者补充 学生思考回答问题,演示讲解 学生评价或者补充 学生思考回答问题,演示讲解 学生评价或者补充 学生倾听 规则讲解,理解汉诺塔的游戏规则 理解分治法是什么,如何应用到本节课的内容上 引导学生思考 培养学生逻辑思维的能力 培养学生言语表达能力 引导学生思考,得出结论 理解汉诺塔游戏规则 合作探究 任务二:试玩汉诺塔程序游戏 师:请你来实际操作验证三个圆盘,四个圆盘移动到目标位置的最少步数吗? (资源:汉诺塔游戏可以在线试玩或者自己制作少儿编程作品) 小组同学比一比移动圆环的数量和所用的时间。 教师巡视指导 师:这个游戏是否也遵循了算法的基本流程?其中的输入、处理和输出分别是什么? 教师讲解 拓展与提升———求解量水问题。 现在有两个量杯,一个容积是 5 升,一个容积是 3 升,杯壁上没有刻度线,如何准确地量出 4 升水? 要求:参照本课汉诺塔游戏的描述过程,补充下表呈现的操作步骤,体会用操作步骤描述问题解决的过程。可以使用第三个没有刻度的容器。 请小组汇报,演示并讲解 教师巡视指导 师:勤动脑,勤思考,化繁为简,一步一步操作,就可以执行算法,解决问题。 学生玩游戏,验证自己的猜想 学生小组比比谁更快 若操作过程有问题可以小组内解决 学生回答 学生小组合作,讨论 学生思考填写表格 小组汇报 其他组评价或补充 学生倾听 培养学生的动手验证能 ... ...
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