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秩序,數學思維的本質

秩序,數學思維的本質

——還記得《呆在家裏抗疫情》直播課上的壹個多米諾遊戲嗎?

疫情席卷全國,全民抗擊疫情。為了貫徹“停教停學”的精神,促進拼圖課堂的開展,發展學生在拼圖課堂中的數學思維和邏輯推理能力,翟家特別在防疫期間利用釘釘平臺和多米諾骨牌為載體,為孩子們開展了現場拼圖課堂,讓孩子們領略到數學思維的精髓——有序思維。

傳統的多米諾是每種可能的組合兩端只有壹張從零到六點的牌,稱為雙六組,因為面值最高的牌兩端各有六點(“雙六”)。壹到六點的排列方式通常和六面骰子壹樣,但因為有沒有點的空白端,所以每端可以有七個點,壹套雙六套多米諾骨牌有28張不同的牌。

在直播課上,我和孩子們討論了這樣壹個問題:壹對六角體可以同時排出多少個每邊8個點的正方形?現在簡單分享以下。我們分三步解決問題:

(1)因為每邊點數之和是8,所以先扣除大於8的單點和多米諾:(6,6),(5,5),(5,6),(4,5),(4,6),(3,6),* * 6。

(2)多米諾骨牌少於2張扣1分。為什麽?這是因為當單張紙上的點之和小於2時,附加的單點必須大於6,而我們用的是雙十六進制,所以最大單點只有6。這裏我們排除:(0,0),(0,1),* * 2。

(3)剩下的20張多米諾骨牌中,單點數為6的有(2,6)、(1,6)、(0,6),單和為3的有(0,3)、(1,2)。因為單個點是6,所以只能匹配單個共3的表,否則會超過9。所以這裏會扣除1-(2,6),(1,6),(0,6)中的壹個。

最後我們來算壹下剩下的:28-6-2-1=19多米諾骨牌。壹個正方形需要四個,所以只能湊成四個正方形,也就是說,壹對六邊形只能同時排出四個每邊9個點的正方形。

學生們理解了這個問題後,接著拋出了壹個問題:當壹對六邊形能同時排出每邊點數的方陣時,這個數會最大?

在老師的指導下,孩子們模仿上述方法,先探究:壹對六角體可以同時排出多少個每邊9個點的正方形?經過模仿運算和有序推理,最終結果是:28-4-4-2=18多米諾骨牌。嘗試後,可以同時排出四個每邊9個點的方塊,剩下2張多米諾骨牌。

那麽我們可以進壹步探討:壹對六面體可以同時放電多少個每邊都有點且全部7個的正方形?經過之前的有序推理,我們終於可以算出剩下的:28-9-1-1=17張多米諾骨牌。同樣,嘗試後,每邊都有點數的4個方塊和全部7個可以同時排出,剩下1張多米諾骨牌。

我們發現,當每邊點數之和為7、8、9時,多米諾骨牌的個數分別為17、19、18。因為多米諾骨牌的數量大於16,所以排出所需的方塊並不是很困難。但是,壹對hexatiles能同時排出幾個每邊都有點且全部六個的方陣,似乎並不容易探索。

這時候我們需要扣除大於6的單張和多米諾骨牌的個數:(6,6),(5,5),(5,6),(4,4),(4,5),(4,6),(3,4),(3,5),(3,6)。況且也沒什麽好扣的。所以還是有:28-12=16張多米諾骨牌。

16多米諾骨牌如果每壹張都能派上用場,可以排四個正方形,每邊都有點,全部六個。如果只能發現壹個多米諾骨牌沒用,那麽就可以得出結論,不可能同時排出四個每邊6個點的方陣。

如果進壹步探究:壹對六面體可以同時放電多少個邊長為點,邊長為5的正方形?不難得出結論,此時需要扣除16張多米諾骨牌,剩下12張多米諾骨牌,可以同時排出三個每邊都有點數且全部五張的方塊。

這樣,當每邊點數之和為5、7、8、9時,正方形的個數分別為3、4、4、4。為了準確地回答,“當壹副六角牌可以同時排出壹個正方形,每邊的點數是多少,最大的數是多少?”這個問題要看16單點數大於6的多米諾骨牌能否用四個每邊點數都是6的方陣同時排出。

這個有點難,需要孩子和老師按照從大到小的順序,壹個壹個有序的實驗和思考。最後可以得出結論,答案是肯定的。其中壹個答案是:(0,6),(0,0),(0,3),(3,3);(1,5),(2,3),(0,4),(1,2);(2,4),(1,1),(0,1),(0,5):(1,4),(0,2),(1,3),(2,2)。?

孩子們因為益智而開動腦筋,因為直播而豐富生活,因為抗疫而了解祖國的富強。每個男人都有責任,並堅定了自己努力學習實現“中國夢”的願望。

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