第一单元 主题活动三 有趣的魔方世界 教案（2课时）

3有趣的魔方世界活动目标1.了解魔方的有关知识,掌握一些玩转魔方的技巧。2.学会用类推和转化的思想方法解决问题。3.在玩转魔方的过程中,学会发现问题,提出问题和解决问题。4.培养运用信息资源进行自主学习和相互沟通合作的能力。活动准备：1.教具度方1个,袖珍玩具魔方若干个(可用于奖励玩转魔方活动中表现突出2.准备用以呈现各式各样魔方的PPT,用以展示每30秒将魔方六面复原和魔方呈现不同美丽图案的视频,带到课上展示给学生看3.准备用以展示如何将魔方一面复原的步骤的PTT4为每位学生准备一个“锦囊”,里画是一张印有将魔方一面复原的步骤分解图,或张复原魔方六面的步骤说5提醒学生每人准备一只魔方(在后面的活动指导过程中称“第一个魔方”),并为每位学生准备一只魔方(在后面的活动指导过程中称“第二个魔方”),这个魔方都转成如图所示的形态,另外,还需准备若干与魔方的小方块一样大小的贴纸或贴花。活动过程第一课时(一)引出话题师问(手举三阶魔方):同学们,这是什么?师：对,这是魔方。玩过魔方的同学请举手。师:陶行知爷爷说:“发明千千万,起点是一问,”当你第一次看见别人在玩转魔方的时候,你是否会发出这样的疑问:魔方为什么能这样转来转去?它里面藏着哪些秘密呢?看到别人在短短的时间内将魔方还原成每面同色,你是否会问:将魔方还原成每面同色有什么规律?当你能够将魔方还原成每面同色的时候,你是否会问:有没有更加快捷的途径也能将魔方还原能每面同色呢?让我们带着许许多多关于魔方的疑问走进有趣的魔方世界吧!各人拿自己的魔方看一看,转一转,观察一下魔方有哪些特征。(二)魔方知识互动交流1.认识魔方的外部特征(1)师:我手里的是一个普通三阶魔方,让我们来仔细观察一下,看看它有哪些特征。①是一个正方体。②有六个面。③每个面上有9个小色块。④小色块分6种颜色。(2)引导学生认识顶层、底层、角块、中心块,并了解魔方的各块可以沿着不同的轴转动(演示不同方向的转动):把左圈向上转、把中间一层向左转。2.了解魔方的起源师:魔方是世界上最著名的智力玩具!猜一猜,世界上第一个魔方至今多少岁了?师;关于魔方,你们还知道些什么?(同时)出示如下问题,根据出示的问题,让学生自主回答,根据学生的回答,一一将答案出示在大屏幕上。(1)魔方的全称是什么?(魔方全名叫“魔水方块”,也称“鲁比克方块”)(2)魔方是谁发明的?什么时候发明的?(是匈牙利一个叫鲁比克的人发明的;他为了增强学生的空间思维能力,在1974年发明了魔方)补充介绍:1982年在美国举行的世界博览会上,匈牙利馆展出了魔方,引起了世人关注,魔方由此扬名,流行全世界,魔方也在同一时期入中国,受到广大青少年的喜爱。(3)魔方的内部结构是怎样的?这是三阶魔方的内部结构图,不同形状的魔方内部结构各不相同哦)师:同学们,魔方为什么会被称为“最著名的智力玩具”呢?我们来玩一玩,感受一下它的神奇。大家会玩吗?(师生共转魔方,引导学生体会魔方的魔力)师:同学们看,我已经将魔方的六面复原了。大家也一起来学吧!(三)学习还原魔方的方法1.师今天我们来研究怎样还原三阶魔方六个面中的一面。(1)出示还原一面的操作步骤。①找到蓝色中心块,面朝上摆放。②将正面的蓝色块逐一转到上面。③转动魔方,使侧面成为正面,将蓝色块转到上面。④最后将下面的蓝色块转上去。(2)学生先按步骤操作。(3)根据学生转动魔方的过程中出现的问题进行指导讲解师:看,老师这里就有一个这样的情况(出示魔方):2.师:下面,我们就来研究怎样将这个蓝色块转上去,使上面有9个蓝色块。(1)教师出示“基本形态1”(见“成长手册”P12组图A中图1)(2)学生取出“第二个魔方”。(3)师:怎样将这个蓝色块转到上面来呢?同学们自己先研究一下。(4)给出一个常用的操作过程供学生参考。出示操作步骤:(5)学生再练习一次。3.学会了还原“基本形态1”后,你会用所学知识解决下面这种情况吗？(1)教师出示“基本形态2”(见“成长手册”P12组图A中图2)(2)引导学生用贴纸或贴花贴成以上这种形态,然后动手操作探究。(3).学生汇报。(4)根据学生汇报情况,总结:这一种情况和第一种情况类似,我们便用“类推”的方法使用相同的原理就能解决这一问题。(教师板书:类推)出示操作步骤(5)学生再练习一次。4.依此类推,你会还原下面这样的吗?(1)教师出示“基本形态3”(见“成长手册”P12组图A中图3)(2)引导学生用贴纸或贴范后或以上这种形,然后动手操作探究。(3)根据学生情况,适当给予指导出示操作步骤:5.师：学会了这三种基本形态,我们就本能复原方的一面了,但有时你们会发现在转一面的过程中,有的蓝色块不是在刚才那些位置,例如(大屏幕显示)：(1)师,如果遇到这些形态我们该怎样转呢?(让学生稍作思考,指名回答)(2)师,同学回答得都很好,这里我们要用到“特化”的思想来解决问题。(3)师:能不能呢?大家自己尝试一下。(4)给出一个操作过程学生参考。出中操作步骤：(由此可见,通过有限的几步,就能得没遇见过的转化为基本形态,从而解决问题)6、师:同学们再来试一试大屏幕上出示的这几种其他形态,看能不能转化为基本形态。(1)学生自己尝试。(2)小组合作,互相帮助。(3)教师巡视并指导7.问:通过自己的操作,这些形态能不能转化为基本形态?8.学生取出“第一个魔方”并试着还原一面。(1)学生操作,小组成员间相互交流学习。(2)成果展示。(四)拓展实践师:在玩魔方的过程中,有时不小心将魔方摔散了,怎么将摔散的魔方重新拼装还原呢?(教师当场拆开一个魔方)展台展示拆开后的魔方。师:大家来看,原来拆开后魔方分成了这些小方块(共26块)和一个支架。我们仔细来看一看,给这些小方块分分类。分成三类:8个角块(三面有小色块);12个棱块(两面有小色块);6个中心块(和一个支撑架)。教师利用展台演示将魔方组装复原的过程:放好支撑架,对好颜色,先装角块,再装棱块,逐层安装,最后一层的最后一个棱块安装时要将这一层旋转45度角才能安装上去。师:三阶魔方虽然只有26块,由于它的内部设计很巧妙,因此魔方的各个面图案组合共有43252003274489856000种,如果你每秒钟转动魔方3下,不计重复,要用约4542亿年才能将各种变化都转到,这个数字真的是很惊人的。师:如果将魔方打乱了,不经过学习,想东拼西凑侥幸还原魔方,那是很困难的。师:魔方除了还原玩法之外,还有好多玩法,例如有人就喜欢将魔方拼出不同的图常(大屏幕展示),魔方经过几十年的发展,已经出现了各种各样的魔方(大屏幕展示),大家如果感兴趣,可以尝试不同的魔方。在研究魔方的过程中,你会学到很多知识,让我们在玩中学,在玩中增长智慧。第二课时(一)引入话题师:上节课我们已经对三阶魔方的相关知识有了一定的了解,同学们课后玩转魔方时有哪些收获?还有哪些问题需要帮助解决?(二)组织交流让学生说说课余玩魔方的进展情况(复原晋通三阶魔方的一层一面)。(三)答疑解惑1.引导学生梳理玩