魔方简易方法教案1

魔方简易方法教案1一、教学目标1.让学生了解魔方的基本结构和原理。2.教授学生一种简单易懂的魔方还原方法，使学生能够在较短时间内掌握魔方的基本还原步骤。3.通过魔方还原训练，培养学生的空间想象力、逻辑思维能力和耐心。二、教学对象对魔方感兴趣的初学者，年龄不限三、教学准备1.魔方若干，保证每个学生都有一个练习用的魔方。2.教学课件，包含魔方结构介绍、还原步骤演示等内容。3.用于记录学生学习进度的表格。四、教学内容与步骤（一）导入（5分钟）1.展示一个还原好的魔方，引起学生兴趣。2.简单介绍魔方的发明背景和流行程度，激发学生想要学会还原魔方的欲望。（二）魔方结构讲解（10分钟）1.利用教学课件，向学生展示魔方的各个部分：魔方由六个面组成，每个面都有不同的颜色。每个面又由九个小方块组成，中间的小方块只有一个面可见，称为中心块；位于棱上的小方块有两个面可见，称为棱块；位于角上的小方块有三个面可见，称为角块。魔方有三层，分别为上层、中层和下层。2.让学生观察手中的魔方，找到中心块、棱块和角块，加深对魔方结构的认识。（三）简易还原方法介绍层先法（30分钟）层先法是一种比较基础且容易上手的魔方还原方法，它按照一层一层的顺序来还原魔方。下面将详细介绍层先法的步骤：第一步：底面十字（5分钟）1.目标：将魔方的底面拼成一个十字，且十字的四个棱块颜色与相应的中心块颜色一致。2.方法：首先找到白色的中心块，以它为底面。然后在魔方的其他棱块中寻找带有白色的棱块。比如找到一个白蓝棱块，将白色面旋转到与白色中心块同一平面，观察蓝色面的位置。如果蓝色面在侧面，就将该棱块旋转到相应颜色中心块所在的那一层，然后通过旋转上层或中层，使棱块的蓝色面与蓝色中心块对齐，再将棱块归位到底面。按照同样的方法，依次将其他带有白色的棱块还原到底面，形成底面十字。第二步：底面还原（10分钟）1.目标：将底面的四个角块还原，使底面颜色全部一致。2.方法：观察底面角块的位置，如果角块已经在底面，但颜色不对，需要通过特定的旋转公式来调整颜色。例如，一个白红绿角块，白色面已经在底面，但红色和绿色的位置颠倒了，可以使用公式：R'D'RD。（这里的R表示右侧面顺时针旋转90度，R'表示右侧面逆时针旋转90度，D表示底层顺时针旋转90度，D'表示底层逆时针旋转90度）如果角块不在底面，需要先将其移动到合适的位置再进行调整。比如一个白红绿角块在中层，且白色面朝上，可以先将该角块所在的那一层旋转到前面，然后使用公式：URU'R'U'F'UF，将角块移动到底面，再按照前面的方法调整颜色。重复上述步骤，直到底面四个角块全部还原。第三步：中层棱块还原（10分钟）1.目标：将中层的四个棱块还原到正确位置。2.方法：观察中层棱块的情况，如果有棱块在中层但位置不对，先找到一个应该在中层的棱块，比如一个蓝红棱块，它的正确位置应该是在蓝色面和红色面之间的中层。将魔方上层旋转，使要还原的棱块的侧面颜色与相应颜色的中心块对齐。例如，蓝红棱块的蓝色面与蓝色中心块对齐，然后使用公式：URU'R'U'F'UF或U'F'UFURU'R'，这两个公式可以将棱块移动到正确位置。如果一个公式无法将棱块归位，可以尝试另一个公式。按照同样的方法，依次将中层的其他棱块还原。第四步：顶面十字（5分钟）1.目标：在魔方顶面形成一个十字，十字的四个棱块颜色与顶面中心块颜色一致。2.方法：这一步有几种可能出现的情况，我们只介绍一种比较常见的方法。当顶面只有一个点（即只有一个棱块的顶面颜色与顶面中心块颜色一致）时，使用公式：FRUR'U'F'，不断重复这个公式，直到顶面出现十字。（四）课堂练习与指导（25分钟）1.让学生按照刚刚学习的层先法步骤进行练习，教师在教室里巡回走动，观察学生的操作情况。2.对于学生在练习过程中遇到的问题，及时给予指导和帮助。例如，如果学生在还原底面十字时不知道如何将棱块归位，教师可以亲自示范操作步骤，并再次强调方法要点。3.鼓励学生之间互相交流和帮助，分享自己的经验和遇到的问题。（五）顶面还原（15分钟）1.顶面十字完成后，会出现几种不同的情况，针对每种情况都有相应的公式来还原顶面。情况一：顶面只有十字，四个角块颜色都不对。使用公式：R'U2RUR'UR。情况二：顶面有一个角块颜色正确，其他三个角块颜色不对。将正确的角块放在右上角，然后使用公式：R'U2RUR'UR。情况三：顶面有一条边颜色正确，其他三个角块颜色不对。将正确的边放在前面，然后使用公式：R'U2RUR'UR。情况四：顶面有两个相邻的角块颜色正确，其他两个角块颜色不对。将两个正确的角块放在前面右上角和左上角，然后使用公式：R'U2RUR'UR。情况五：顶面有两个相对的角块颜色正确，其他两个角块颜色不对。将两个正确的角块放在前面右上角和后面右下角，然后使用公式：R'U2RUR'UR。2.让学生根据自己顶面出现的情况，选择相应的公式进行还原，教师继续观察并指导。（六）顶层角块还原（10分钟）1.目标：将顶层的四个角块还原到正确位置，使魔方六个面的颜色全部一致。2.方法：观察顶层角块的位置，如果四个角块位置都不对，使用公式：LF'LB2L'FLB2L2。如果只有两个角块位置不对，可以通过旋转顶层，使这两个角块处于合适的位置，然后使用上述公式进行调整。重复操作，直到顶层角块全部还原。（七）顶层棱块还原（10分钟）1.目标：将顶层的四个棱块还原到正确位置，完成魔方的整体还原。2.方法：观察顶层棱块的情况，可能会出现几种不同的排列。当顶层棱块位置混乱时，使用公式：(RU'R)(URUR)(U'R'U'R2)。如果棱块只是顺序不对，可以通过多次使用这个公式或者其他简单的旋转操作来调整，直到所有棱块都归位，魔方还原成功。（八）总结与回顾（5分钟）1.回顾层先法的各个步骤，强调每个步骤的关键要点和注意事项。2.让学生分享自己在学习过程中的收获和体会，鼓励学生继续练习，提高还原魔方的速度。3.对学生的学习表现进行简单评价，表扬积极参与、进步较大的学生，同时鼓励其他学生不要气馁，坚持练习就能掌握魔方还原技巧。五、教学评估1.通过观察学生在课堂上的操作情况，了解学生对魔方还原方法的掌握程度。2.让学生在规定时间内完成魔方还原，记录学生的完成时间，评估学生的学习进度和熟练程度。3.根据学生在课堂上的表现，如参与度、提问情况、与同学交流合作等方面，综合评价学生的学习态度和积极性。六、课后作业1.让学生回家后继续练习魔方还原，争取提高自己的还原速度。2.鼓励学生尝试探索其他魔方还原方法，拓宽自己的知识面和技能。七、教学拓展1.组织魔方比赛，激发学生的竞争意识和学习兴趣，提高学生的魔方还原水平。2.介绍一些魔方的高级玩法和技巧，如CFOP法等，为有兴趣的学生提供进一步学习的方向。3.引导学生利用魔方进行创意搭建，培养学生的创造力和空间思维能力。