四年级上数学教学建议总复习统计_人教新课标
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后来,人们把河内塔问题演变为小游戏,也就是这道思考题。 河内塔问题渗透的是一种化归的思想。
最简单的河内塔问题是把两颗珠子按照书上的规则进行转移。方法如下: 第一步:把1号杆上的小珠子移到2号杆。 第二步:把1号杆上的大珠子移到3号杆。 第三步:把2号杆上的小珠子移到3号杆。
在上面的过程中,如果我们把1号杆当作“起始站“,把2号杆当作“中间站”,把3号杆当作“目标站”的话,就是先把小珠子从“起始站”移到“中间站”,把大珠子从“起始站”移到“目标站”,再把小珠子从“中间站”移到“目标站”。
思考题里有3个珠子。可以把上面的2颗珠子看成“连体珠”,所以第一个目标就是要把它“整体”移到2号杆上,但因为每次只能移一个珠子,所以要先把3号杆作为“中间站”……整个步骤如下:
第一步:把最上面的珠子移到3号杆。 第二步:把中间的珠子移到2号杆。
第三步:把最上面的珠子从3号杆移到2号杆。(此时上面两颗珠子相当于“整体”移到2号杆。) 第四步:把最下面的珠子移到3号杆。
第五步:把最上面的珠子从2号杆移到1号杆。 第六步:把中间的珠子从2号杆移到3号杆。 第七步:把最上面的珠子从1号杆移到3号杆。
可用计数器让孩子动手操作,分别给珠子标上1,2,3,4,……,即号数大的珠子不能放在号数小的珠子上面。
把珠子的数量增加,让孩子操作,这个移动的过程会变得比较复杂。但从原理上讲,都可以转化成两颗珠子的情况。我们可以把最大那颗珠子以上的其他珠子看成“一颗”“连体小珠子”,这颗“连体小珠子”又可以看成是由一个大珠子和新的“连体小珠子”组成的……这样一直下去,最后就可以化归为两颗珠子的移动。在这个过程中,1、2、3号杆作为“起始站”“中间站”“目标站”的状态是动态变化的。
拓展与提高
让孩子从移动1个珠子开始,去探究其中的规律。
1.如果①号柱上只有1个珠子。把珠子移到③号柱上只需要移1次。
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2.如果①号柱上有2个珠子。把1号珠子移到②号柱上,再把2号珠子移到③号柱上,再把小珠子移到③号柱上,总共需要移3次。
3.如果①号柱上有3个珠子。把上面的2个珠子移到②号柱上,需要移3次。把3号珠子移到③号柱上需要移1次。再把②号柱上的2个珠子移到③号柱上又需要移3次。总共需要移3+1+3=7次。
4.如果①号柱上有4个珠子。把上面的3个珠子移到②号柱上,需要移7次。把4号珠子移到③号柱上需要移1次。再把②号柱上的3个珠子移到③号柱上又需要移7次,总共需要移7+1+7=15次。
以此类推,5个珠子要移31次,6个珠子要移动63次,……。从而形成一个数列:1,3,7,15,31,63,……,其规律是:后一项总是比前一项的2倍多1,也就是2-1。
2-1= 18446744073709511615。
n
所以,假如僧侣们按照梵天的法则移动片金片,他们每秒钟移动一次,日夜不停,节假日照常干,需要将近58成亿年才能完成。
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