内容正文:
《棋子移动中的递推》教学设计
1、 教学目标
(1)认识递推算法的基本概念,能够区分顺推与逆推两种递推类型。
(2)能够运用递推思想解决“棋子移动”问题,并阐述其推理过程。
(3)掌握使用递推关系生成斐波那契数列的方法,并能初步运用递推模型解决简单的现实问题。
二、课时安排与教学重难点
教学重点:明确递推算法的实现步骤,理解递推算法的核心思想。
教学难点:如何从具体问题情境中,抽象并归纳出正确的递推关系式。
三、教学过程
(一)情境创设
教师活动:以“庆元旦迎新年”主题,引出趣味游戏:“同学们,新年快到了,咱们来玩一个‘黑白棋子变变变’的闯关游戏,谁用最少的步数闯关成功,谁就可以获得‘新年递推小达人’勋章!”
展示8枚棋子的初始状态(白白白白黑黑黑黑)和最终状态(白黑白黑白黑白黑),逐条解读游戏规则。
学生活动:明确游戏规则和任务目标,打开“移棋子”交互网页进行尝试。
预设:少数学生通过尝试,能用较多步数接近目标状态,个别学生可以找到最优解。
“这个游戏看似难,其实藏着‘递推魔法’,今天咱们学会它,就能轻松闯关!”
设计意图:以新年闯关游戏为情境,贴合学生兴趣,快速吸引注意力;通过学生自主尝试,让其感受问题的挑战性,激发探究“递推方法”的迫切需求,为后续新知探究铺垫情感基础。
(二)递推思想初探——移棋子游戏
活动一:解锁基础关——8枚棋子的移动方法
教师活动:请完成的同学讲解8枚棋子的最优解。追问:为什么先移动中间两枚棋子?
学生活动:讨论每一步的移动方案,记录棋子状态。
教师活动:8枚棋子的移动是解决所有问题的基础,咱们把它的核心步骤记下来一一这就是后续挑战的“钥匙”。
学生活动:记录8枚棋子的最优解移动方案。
活动二:挑战进阶关——10枚棋子的递推尝试
教师活动:展示10枚棋子的初始状态(白白白白白黑黑黑黑黑),提问:“假设有10枚棋子,第一步、第二步怎么移才能获得最优解?”
学生活动:学生尝试,思考如何将10枚棋子简化为8枚。
追问:为什么要这样移动?
预设:部分学生能快速发现“10枚棋子移动两步后可转化为8枚棋子问题”,并分享想法。
教师活动:组织学生完成10枚棋子的后续移动,验证递推思路的可行性。
活动三:冲刺终极关——12枚、14枚棋子的规律总结
教师活动:组织小组观察讨论:“12枚棋子的第一步、第二步该怎么做?第三步要运用几枚棋子的方法?”“14枚棋子的第一步、第二步该怎么做?第三步要运用几枚棋子的方法?”
学生活动:小组讨论填写记录表,推导12枚、14枚棋子的移动方法。分享交流,共同总结递推规律,理解递推算法的定义。
总结规律:我发现:“移动中间相邻两子”可将原问题转化为棋子数更少的相似问题,“n枚棋子的解法基于_____枚棋子的已知解法。”
正式定义递推算法:像这种解决问题的算法,称为递推算法。其中,从已知条件出发,逐步推导问题结果的方法,叫作顺推;从问题出发,逐步倒推回已知条件的方法,叫作逆推。”
设计意图:通过“8枚→10枚→12枚→14枚”的递进式活动,层层突破重难点。从具体操作到规律总结,让学生逐步感知递推思想的核心;小组合作与个别点拨结合,兼顾不同层次学生的学习需求。
(三)递推思想应用:斐波那契数列探秘
1.探寻斐波那契数列规律
教师活动:展示斐波那契数列(1,1,2,3,5,8,13,.),引导学生自主完成学习单上的实验填空:“数列的第1、2项是什么?第3项与前两项的关系是什么?”
学生活动:填写学习单,总结规律。
2.完善算法流程图,体会递推思想
教师活动:出示待完善的斐波那契数列流程图,提问:“变量S1、S2一直是1吗?它们怎么变化才能算出后面的项?”
学生讨论并完善流程图(“将S1设为S2,将S2设为S3”)。
3.实践验证,感受算法
打开计算机上的“斐波那契数列”程序,输入不同项数(如10、15),验证规律是否一致,感受数字化工具的验证作用。
4. 自然界中的斐波那契数列
教师活动:播放视频,带领学生感受自然界中的斐波那契数列。
设计意图:斐波那契数列是递推思想的经典具象化载体,与前文棋子移动的递推逻辑形成呼应,通过该环节可帮助学生实现“游戏场景递推→数学数列递推”的思维迁移,抽象出递推的共性规律。
(四)总结评价
1.学习评价
学生参与希沃白板“递推达人争霸赛”小游戏,对本节课的知识掌握程度进行回顾和评价。
2.课堂总结
教师活动:这节课你有什么收获?
根据学生回答,进行总结(通过棋子移动规律和斐波那契数列规律,总结出递推算法的核心价值)。
3.生活化课后作业
问题场景:为了迎接新年,小慧开展了“倍增攒钱”计划,她准备第一天存1元,第二天存2元,第三天存4元……即每天存储金额为前一天的2倍。你知道第7天她计划的存储金额为多少吗?课后同学们可以寻找其规律,运用递推思想解决此类问题。
设计意图:通过互动游戏进行趣味化教学评价和总结,及时反馈学习效果,同时增强学生的成就感;最后将递推思想与生活态度关联,增强学生的信息意识,能够用递推思想解决生活中的真实问题。
(五)板书设计
棋子移动中的递推
已知 递推关系 未知
(规律)
移棋子 8枚棋子→10枚棋子→12枚棋子→14枚棋子
斐波那契数列 S3=S1+S2
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