湘科版(2024)信息科技五下 -跨学科主题《解密玩具汉诺塔》课件+素材

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湘科版(2024)信息科技五下 -跨学科主题《解密玩具汉诺塔》课件+素材

资源简介

(共28张PPT)
跨学科主题
解密玩具汉诺塔
(湘科版)五年级

1
核心素养目标
3
项目目标
5
项目实施
7
项目评价
2
新知导入
4
项目准备
6
项目总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
培养在信息社会中负责任的使用和理解信息技术的意识,培养对算法在实际应用中可能带来的社会责任感。
利用汉诺塔问题培养创新思维和数字化工具的应用能力,使用编程工具实现算法,探索数字化解决方案的创造力。
掌握递归算法的基本原理与思维过程,培养解决复杂问题的能力,
学习分解问题、抽象化思维以及算法设计与优化。
理解递归算法在解决汉诺塔问题中的应用,通过分析汉诺塔问题,认识信息的结构化表达和算法思维的有效性。
02
新知导入
生活中有很多玩具来自古老的传说。相传在一座庙里,有一块插着三根宝石针的黄铜板。其中一根针从下到上穿好了由大到小的64片金片,这就是所谓的汉诺塔。不论白天黑夜,总有一个僧人在按照下面的法则移动这些金片:一次只移动一片,且不管在哪根针上,小片都必须在大片上面直到将所有的金片从一根针移到另一根针上。
02
新知导入
由这个故事衍生出了汉诺塔玩具模型。通过将抽象问题具体化的游戏,我们可以在其中感受算法的魅力,并将这种算法思想迁移应用到解决生活中的类似问题。
02
新知导入
03
项目目标
1、了解汉诺塔的基本游戏规则和玩法规律。
2、理解递归的算法思想。
3、融合信息科技、数学等知识,提升计算思维。
04
项目准备
1、成立学习小组,建议每组4~6人,明确目标和分工。
04
项目准备
2、开展调研活动,确立研究方向,制订项目学习计划。
05
项目实施
查阅资料,用语言或图形描述汉诺塔游戏规则。
了解汉诺塔的基本游戏规则
05
项目实施
汉诺塔游戏规则
(1)每次只能移动一个圆盘。
05
项目实施
(2)小圆盘只能放在大圆盘上面。
05
项目实施
(3)把所有圆盘全部移到另一个柱子上。
05
项目实施
从1层汉诺塔开始进行尝试。
方法 第一个圆环放的位置 描述 步数
1
2
尝试玩简单的汉诺塔游戏
05
项目实施
从1层汉诺塔开始进行尝试。
方法 第一个圆环放的位置 描述 步数
1 目标柱C 直接将圆环从起始柱A移动到目标柱C 1
2 中间柱B 将圆环从A移动到B,再从B移动到C 2
尝试玩简单的汉诺塔游戏
05
项目实施
方法 第一个圆环放的位置 描述 步数
1
2
05
项目实施
猜想:移动次数与 位置有关。
方法 第一个圆环放的位置 描述 步数
1 中间柱B 1. 小圆环A→B;2. 大圆A→C;3. 小圆环B→C 3
2 目标柱C 1. 小圆环A→C;2. 大圆环A→B;3. 小圆环C→A
4. 大圆环B→C;5. 小圆环A→C 5
第一个圆环放的
05
项目实施
在玩3层汉诺塔游戏时,我们可以尝试将游戏分解成三个部分。
尝试发现不同汉诺塔游戏之间的关系
05
项目实施
1、发现规律,提出假设,填入下表。
圆环个数 第一个圆环放的位置 最少步数
1 目标柱 1
2 中转柱 1+1+1=3
3 目标柱 3+1+3=7
4
n
05
项目实施
1、发现规律,提出假设,填入下表。
圆环个数 第一个圆环放的位置 最少步数
1 目标柱 1
2 中转柱 1+1+1=3
3 目标柱 3+1+3=7
4 中转柱 7+1+7=15
n 目标柱(n奇)/中转柱(n偶) 2n 1 1+1+2n 1 1=2n 1
05
项目实施
2、尝试玩4层汉诺塔游戏,验证假设。
05
项目实施
通过游戏可以发现,4层汉诺塔可以分解成3层汉诺塔加1层汉诺塔,3层汉诺塔可以分解成2层汉诺塔加1层汉诺塔,可以得出推论,n层汉诺塔可以看成n-1层汉诺塔加1层。这种将大问题分解为相似的小问题,直到分解为最简单的问题,再逐步逆推,从而解决原问题的方法称为递归法。
理解递归思想
06
项目总结
1、整理归纳。以小组为单位,整理项目学习资料和成果,归纳并总结活动的收获遇到的困难及解决办法、需要改进和完善的地方。
06
项目总结
2、展示交流。各小组轮流展示项目成果,分享活动体验和总结反思收集整理老师和其他小组提出的问题和建议,为进一步改进完善做准备。
07
项目评价
依据评价量表,结合项目完成的实际情况展开评价。(最高为5颗★)。
08
课后作业
1、汉诺塔挑战与生活应用
用纸盘和吸管自制简易汉诺塔(3层)。
记录完成时间:_____分_____秒,移动总步数:_____步。
汉诺塔在线模拟器链接:
https://www.mathsisfun.com/games/towerofhanoi.html
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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