魔方小站校本課程

1、271 nr i nED-UM TlflN G#DUP濰坊渝聲國際學(xué)校WEIFANG HANSEN INTERNATIONAL SCHOOL濰坊瀚聲國際學(xué)校2017-2018學(xué)年魔方小站校本課程文本材料（2017-2018學(xué)年度第一學(xué)期）部門：行政管理中心姓名：婁 立 業(yè)第一章:（課程標(biāo)準(zhǔn)）第f 第二節(jié)： 第二節(jié)： 第四節(jié)： 第一早：課程目標(biāo) 內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 實(shí)施建議 課程評(píng)價(jià)（課程內(nèi)容）第f第一學(xué)期校本課程內(nèi)容及教學(xué)進(jìn)度表目錄第一部分：課程標(biāo)準(zhǔn)、課程目標(biāo)魔方是匈牙利建筑學(xué)教授和雕塑家厄爾諾魯比克于1974年發(fā)明的機(jī)械益智玩具，因此它的英文名便稱為 Rubik'sCube。 魯比克發(fā)現(xiàn)二十六

2、個(gè)同樣大小的小立方塊圍繞著同一個(gè)中心塊轉(zhuǎn)動(dòng)，在他隨手將魔方轉(zhuǎn)了幾下后，想將魔術(shù)方塊復(fù)原是一件很困難的事，不久后魯比克為自己的發(fā)明申請(qǐng)了專利，魔方風(fēng)靡全球。我們常見的魔方是 3X3X3的三階魔方，是一個(gè)正 6 面體，有 6 種顏色，由 26 塊組成，有8 個(gè)角塊； 12 個(gè)棱塊； 6 個(gè)中心塊（和中心軸支架相連）， 魔方在 1980年代最為風(fēng)靡，至今未衰。面世不久后，很多類似的玩具也紛紛出現(xiàn)，有些出自發(fā)明人魯比克，有些則是出自別人之手。包括4X4X4, 2X2X2和5X5X5版的魔方。魔方可以鍛煉人的手腦并用， 對(duì)培養(yǎng)人的動(dòng)作技能都十分有效； 不僅可增強(qiáng)人的記憶力，豐富空間想象力，又可培養(yǎng)人的耐

3、力和毅力。通過玩魔方，可以提高人的理性，培養(yǎng)人的想象力和創(chuàng)造力，孕育全面、和諧發(fā)展的個(gè)性。（一）知識(shí)教學(xué)目標(biāo)1、認(rèn)識(shí)關(guān)于魔方的歷史文化。2、掌握復(fù)原3X3X3魔方的要求、方法和技巧。3、拓展2X2X2和4X4X4的魔方教程。（二）能力教學(xué)目標(biāo)1、掌握復(fù)原魔法的基本方法，增強(qiáng)動(dòng)手能力。2、全面訓(xùn)練學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)動(dòng)手能力。3、增強(qiáng)學(xué)生的對(duì)西方魔方文化的認(rèn)知，傳承文化，貼近生活。4、掌握拆卸魔方的基本方法，提高團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。（三）情感教學(xué)目標(biāo)1、培養(yǎng)學(xué)生課外學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。2、全面推進(jìn)二七一教育，培植學(xué)生個(gè)性特長(zhǎng)。3、激發(fā)和發(fā)揚(yáng)學(xué)生的思維和動(dòng)手能力、開發(fā)智力

4、，提高學(xué)生的興趣。使學(xué)生的思考能力大大加強(qiáng)，觀察能力進(jìn)一步提高，在以后的學(xué)習(xí)中能有團(tuán)體合作精神。二、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)一、課程性質(zhì)魔方課程具有數(shù)學(xué)學(xué)科性質(zhì)，是學(xué)校進(jìn)行智育的重要途徑之一。（一）重視個(gè)性，最大限度地激發(fā)學(xué)生的潛能課程適應(yīng)二七一教育的要求，面向全體學(xué)生，全員育人，以學(xué)生的發(fā)展為本，培養(yǎng)學(xué)生的人文精神、思維能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力和動(dòng)手能力。以貼近學(xué)生興趣的、基礎(chǔ)的、利于學(xué)生發(fā)展的魔方知識(shí)和技能，結(jié)合過程和方法，組成課程的基礎(chǔ)內(nèi)容。堅(jiān)持學(xué)生主動(dòng)探究，重視個(gè)性與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，最大限度地開發(fā)學(xué)生潛能。（二）各門學(xué)科溝通，養(yǎng)成學(xué)生信息素養(yǎng)和藝術(shù)修養(yǎng)各門學(xué)科溝通與交融，為學(xué)生營造各種學(xué)科相互支持、相

5、互補(bǔ)充的藝術(shù)學(xué)習(xí)環(huán)境，構(gòu)建跨學(xué)科的相互滲透，擴(kuò)展學(xué)生的認(rèn)知空間，使學(xué)生受到啟發(fā)，形成新的認(rèn)識(shí)，達(dá)到認(rèn)識(shí)上的飛躍，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。強(qiáng)調(diào)把信息技術(shù)、魔方活動(dòng)的內(nèi)容和過程有機(jī)地整合，努力于學(xué)生的反思和自主合作探究的學(xué)習(xí)情境和問題情境，促進(jìn)學(xué)生信息素養(yǎng)特別是藝術(shù)修養(yǎng)的養(yǎng)成。（三）魔方課程是個(gè)人、社會(huì)、自然的內(nèi)在整合魔方課程具有綜合性，體現(xiàn)了個(gè)人、社會(huì)、自然的內(nèi)在整合，體現(xiàn)科學(xué)、藝術(shù)、道德的內(nèi)在整合，我們將立足于人的個(gè)性的整體性，立足于每一個(gè)學(xué)生的健全發(fā)展；魔方課程具實(shí)踐性，以活動(dòng)為主要開展形式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生親身經(jīng)歷，體驗(yàn)感受，發(fā)展實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)；魔方課程具開放性，開放的內(nèi)容和展現(xiàn)的形式以及多元

6、的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為每個(gè)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展提供展示的舞臺(tái)。魔方本身是一種生生不息，永遠(yuǎn)都在變革發(fā)展的藝術(shù)，魔方活動(dòng)中對(duì)作品不斷改進(jìn)、新的構(gòu)思不斷生成、方法和效果不斷被發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)也不斷地加深，魔方活動(dòng)活動(dòng)具自主性，在活動(dòng)中將充分尊重學(xué)生的興趣、愛好，教師只對(duì)其進(jìn)行必要的指導(dǎo)，不包覽學(xué)生的思維，不用自己狹隘的個(gè)人喜好影響、控制、約束學(xué)生。完全符合二七一教育價(jià)值觀。二、課程基本理念第一：魔方特有的魅力，使課程內(nèi)容與不同年齡階段學(xué)生的情感和認(rèn)識(shí)特征相適應(yīng)，以形式多樣的活動(dòng)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，面向?qū)W生的生活世界和社會(huì)實(shí)踐，幫助學(xué)生體驗(yàn)生活并學(xué)以致用，使學(xué)生在實(shí)際生活中領(lǐng)悟數(shù)學(xué)的獨(dú)特價(jià)值，在一種廣泛

7、的文化情境中認(rèn)識(shí)魔方的多樣性、對(duì)社會(huì)生活的獨(dú)特貢獻(xiàn)，并學(xué)會(huì)健康愉悅地、自由負(fù)責(zé)地、智慧而富有創(chuàng)意地生活，謀求自我、社會(huì)與自然和諧發(fā)展。第二：興趣是學(xué)習(xí)的基本動(dòng)力之一。課程強(qiáng)調(diào)通過發(fā)揮魔方特有的魅力，使課程內(nèi)容與不同年齡階段的學(xué)生的情意和認(rèn)知特征相適應(yīng)， 以靈活多樣的教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并使這種興趣轉(zhuǎn)化為持久的情感態(tài)度。第三：魔方是一種以學(xué)生經(jīng)驗(yàn)與生活為核心的實(shí)踐性課程。本課程將基于學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)，密切聯(lián)系學(xué)生自身生活和社會(huì)生活、文化資源，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn)性、探究性、合作性學(xué)習(xí)，努力使每個(gè)學(xué)生都得到最大限度的個(gè)人發(fā)展，獲得成功的感受。突出魔方的多元化和個(gè)性化，結(jié)合小學(xué)的各門學(xué)科，利用學(xué)校

8、的資源，培養(yǎng)學(xué)生整合創(chuàng)新意識(shí)，充分發(fā)揮魔方教育在素質(zhì)教育中的作用，體現(xiàn)基礎(chǔ)教育改革的精神。第四 : 在魔方學(xué)習(xí)過程中， 引導(dǎo)學(xué)生通過綜合學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)， 強(qiáng)調(diào)互動(dòng)的師生關(guān)系和交流合作。建立濃濃的家庭是親情關(guān)系。注重整體的、多元化的過程性的評(píng)價(jià)，采用“自我參照標(biāo)準(zhǔn)”，突出學(xué)習(xí)過程的體驗(yàn)、情感、態(tài)度、價(jià)值感觀、綜合能力，為促進(jìn)學(xué)生發(fā)展而進(jìn)行評(píng)價(jià)。三、實(shí)施建議1. 場(chǎng)地：多媒體教室2. 器材：課桌、魔方、投影儀3. 魔方課的基本要求:(1) 上課前必須準(zhǔn)備好相應(yīng)的魔方，筆記本，雙色筆。(2) 上課時(shí)根據(jù)相應(yīng)的小組對(duì)號(hào)入座，小組長(zhǎng)檢查人員出勤情況，并保證課堂紀(jì)律。(3) 上課時(shí)不能拿著魔方打鬧，以免發(fā)

9、生意外事故。(4) 魔方要有計(jì)劃有步驟，循序漸進(jìn)，切忌一腔熱血、斷斷續(xù)續(xù)。要持之以恒，力求系統(tǒng)的掌握復(fù)原魔方的有關(guān)知識(shí)和方法。(5) 要保持課堂的整潔和安靜。四、課程評(píng)價(jià)（一）學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的指導(dǎo)思想：通過學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，使其促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生對(duì)魔方的興趣。（二）學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的方式：1學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)指標(biāo)（一）：學(xué)生自評(píng)與互評(píng)相結(jié)合，即上課出勤情況、課堂紀(jì)律情況、參與練習(xí)情況、團(tuán)結(jié)協(xié)作情況；重視學(xué)生自我評(píng)價(jià)。幫助他們樹立信心發(fā)現(xiàn)自我，學(xué)會(huì)反思，自我改進(jìn)。并有利師生互動(dòng)，促進(jìn)師生共同發(fā)展。2學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)指標(biāo)（二）：平常上課情況和考核情況相結(jié)合。注重對(duì)活動(dòng)過程的評(píng)價(jià)和在過程中的評(píng)價(jià)。 評(píng)

10、價(jià)不僅僅是看結(jié)果， 更重要是學(xué)生在過程中是否在自己原有的基礎(chǔ)上有所提高。要充分體現(xiàn)魔方的多樣化、個(gè)性化、創(chuàng)造性等基本特征。弱化評(píng)價(jià)的甄別功能，以鼓勵(lì)為主，肯定學(xué)生的進(jìn)步和發(fā)展，起到反饋調(diào)節(jié)、展示激勵(lì)、反思總結(jié)、積導(dǎo)向的作用，更好地促進(jìn)師生發(fā)展。3學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)指標(biāo)（三）：教師綜合評(píng)定，給與相應(yīng)加分。上述評(píng)價(jià)等第均為：優(yōu)秀、良好、待優(yōu)三檔第二部分：課程內(nèi)容課程名稱：魔方小站 本課程共分為七步還原魔方、第一學(xué)期學(xué)校課程開課計(jì)劃授課主題第一課：魔方簡(jiǎn)介教學(xué)目的使學(xué)生了解魔方，對(duì)其產(chǎn)生興趣，和學(xué)習(xí)的欲望。教學(xué)重點(diǎn)魔力簡(jiǎn)史教學(xué)難點(diǎn)魔方空間想象教具準(zhǔn)備魔方，視頻教學(xué)過程一、簡(jiǎn)介：魔方，也稱魯比克方塊，臺(tái)灣稱為魔

11、術(shù)方塊，香港稱為扭計(jì)骰，英文名字是：Rubik's Cube。三階魔方是由富于彈性的硬塑料制成的6面正方體。核心個(gè)軸，并由 26個(gè)小正方體組成。包括中心方塊有 6個(gè)，固定小動(dòng)，只什-向有顏色。邊角萬塊（角塊）有8個(gè)（3向有色）可轉(zhuǎn)動(dòng)。邊緣方塊（棱塊）12個(gè)（2面后色）亦可轉(zhuǎn)動(dòng)。此外除三階魔方外還有二階、四階至十三階，近代新發(fā)明的魔方越來越多，它 們?cè)煨筒槐M相同，但都是趣味無窮。玩具在出售時(shí)，小立方體的排列 使大立方體的每一面都具有相同的顏色。當(dāng)大立方體的某一面平動(dòng)旋 轉(zhuǎn)時(shí)，其相鄰的各面單一顏色便被破壞，而組成新圖案立方體，再轉(zhuǎn) 再變化，形成每一面都由不同顏色的小方塊拼成。據(jù)專家倩計(jì)三階

12、魔 方所有可能的圖案構(gòu)成約為 4.3X10A19 。玩法是將打亂的立方體通過 轉(zhuǎn)動(dòng)盡快恢復(fù)成六面成單一顏色。 二、魔方的類別 二階、三階、四階、五階、六階、七階、異型魔方、鏡聞魔方 三、三階魔方結(jié)構(gòu)三階魔方核心是一個(gè)軸，并由26個(gè)小正方體組成。包括中心方塊 6個(gè)，固定小動(dòng)，只一向有顏色。邊角方塊 8個(gè)（3向有色）（角塊）可 轉(zhuǎn)動(dòng)。邊緣方塊12個(gè)（2面七色）（棱塊）亦可轉(zhuǎn)動(dòng)。魔方總的變化數(shù)為43 , 252 , 003 , 274 , 489 , 856 , 000?；蛘呒s等于 4.3X1019 。如果一秒可以轉(zhuǎn)3下魔方，不計(jì)重復(fù)，需要轉(zhuǎn)4542億年，才可以轉(zhuǎn)出魔方所有的變化，這個(gè)數(shù)字是目 前估

13、算宇宙年齡的大約30倍。四、觀看視頻速擰視頻、比賽視頻、單手還原、盲擰等授課主題第二課：底棱歸位教學(xué)目的完成三階魔方的第三復(fù)原教學(xué)重點(diǎn)底層四個(gè)棱塊正確復(fù)原的過程教學(xué)難點(diǎn)底層四個(gè)棱塊正確復(fù)原的空間想象觀察能力教具準(zhǔn)備魔力教學(xué)過程又稱底部架十字1我們這一 于我們以白住 的帖法（E 了白藍(lán)這個(gè)宓 白紅的棱塊京 棱塊的左邊, 塊不會(huì)發(fā)生M 照物的，第 塊的時(shí)候，孑 一個(gè)平向，生 經(jīng)過旋轉(zhuǎn)最再旋轉(zhuǎn)180注意：圖藍(lán)和白紅兩4T要復(fù)原的以 工中心塊做底£ 乏卜白，前監(jiān) 關(guān)塊，那我們Z L一點(diǎn)要放在E 白條錄棱塊放 £化，所以在: 步我們?cè)趶?fù)口 戈們可以先把E G后再把他對(duì)£ 二

14、層，使之和;度，對(duì)應(yīng)的核101的情況£ 、棱塊的位置,四個(gè)棱塊的相對(duì)位置順序要注意，由1,按照我們現(xiàn)在的主流魔方的貼紙 te,左橙右紅），如果我們先復(fù)原 E保持白色中心塊在底部的情況卜， 3藍(lán)棱塊的右邊，白橙棱塊放在白藍(lán) 生白藍(lán)棱塊的對(duì)面，由于魔方的中心 復(fù)原的過程中，我們是以中心塊為參 3白藍(lán)、白紅、白綠、白橙這四個(gè)棱 孑色面旋轉(zhuǎn)到頂層，和黃色中心塊同 7的另一個(gè)顏色（監(jiān)或紅或余錄或橙） 對(duì)應(yīng)的中心塊的顏色同色， 這樣我們塊就正確復(fù)原底部了。在沒有止確歸位的情況，需要調(diào)整白才是止確的完成了底棱歸位授課主題第三課：底角歸位教學(xué)目的復(fù)原魔方第一層四個(gè)角塊教學(xué)重點(diǎn)復(fù)原魔方第一層四個(gè)角塊教

15、學(xué)難點(diǎn)復(fù)原魔方第一層四個(gè)角塊的空間想象觀察能力教具準(zhǔn)備魔方教學(xué)過程公式 2-2 : ( F'U'F )公式 2-1 : ( R U R')公式2-1記憶技巧：白色朝右，第一步就旋轉(zhuǎn)右層 公式2-2記憶技巧：白色朝前，第一步就旋轉(zhuǎn)前層公式 2-1 : ( R U R')右面順時(shí)針一圈，上面順時(shí)針一圈，右面逆時(shí)針一圈 公式 2-2 : ( F'U'F )前面逆時(shí)針一圈，上面逆時(shí)針一圈，前面順時(shí)針一圈授課主題第四課：中棱歸位教學(xué)目的復(fù)原魔方中層四個(gè)棱塊的步驟教學(xué)重點(diǎn)復(fù)原魔方中層四個(gè)棱塊教學(xué)難點(diǎn)復(fù)原魔方中層四個(gè)棱塊教具準(zhǔn)備魔力教學(xué)過程公式3-1 :公式3

16、-2(U' F' U F ) ( U R U' R'):(U R U' R' ) ( U' F' U F )當(dāng)碰到圖301的情形時(shí),你需要的棱色塊不在頂面，而在中間層棱塊的位置，但顏色反了，碰到這種情況或者類似這種情況，我們 就用3-1或者3-2的公式把最上面一層的其他顏色的棱塊轉(zhuǎn)移到該位 置，我們要的那個(gè)藍(lán)紅棱塊就自然換到頂層了，這稍微有點(diǎn)麻煩，不 過這種轉(zhuǎn)換的思想可好好領(lǐng)會(huì)一下，在以后的學(xué)習(xí)過程中會(huì)經(jīng)常用到 類似的魔方轉(zhuǎn)換思想。授課主題第五課：頂棱面位教學(xué)目的使頂層架十字教學(xué)重點(diǎn)使頂層四個(gè)棱塊的頂向顏色和頂層中心塊顏色一樣教學(xué)

17、難點(diǎn)使頂層四個(gè)棱塊的頂向顏色和頂層中心塊顏色一樣教具準(zhǔn)備魔力教學(xué)過程1魔 假們 慮順序 經(jīng)面位>s<. g0;方底卜兩層; 要在頂層架一 是否止確)， ，請(qǐng)省略這一iki1復(fù)原以一個(gè)十 頂層.rH zj> o公式兩兩遍公4、后，我們電 字也就是讓 四個(gè)棱塊質(zhì)4： F ( R U R' U'遍公式4：4 + U + 公式4潔要來復(fù)原最上面的 :頂層的四個(gè)棱塊先面£ '位以后的效果如圖)F'頂層了。首i (先不考4。當(dāng)頂棱已教學(xué)目的完成魔方的四個(gè)頂角的頂面色全部調(diào)至頂面的步驟教學(xué)重點(diǎn)使魔方的四個(gè)頂角的頂面色全部調(diào)至頂面教學(xué)難點(diǎn)使魔方的四個(gè)

18、頂角的頂面色全部調(diào)至頂面授課主題第K課：頂角面位（一）教具準(zhǔn)備教學(xué)過程公式 5-1 : R' U2 R U R' U RI公式 5-2 : U' R U'U' R' U' R U' R'公式 5-1 : R' U2 R U R' U R右面逆時(shí)針一圈，上面順時(shí)針兩圈, 右面順時(shí)針一圈，上面順時(shí)針一圈, 右面逆時(shí)針一圈，上面順時(shí)針一圈, 右面順時(shí)針一圈。公式 5-2 : U' R U'U' R' U' R U' R'上面逆時(shí)針一圈，右面順時(shí)針一圈，上面逆

19、時(shí)針兩圈，右面逆時(shí)針 一圈，上面逆時(shí)針一圈，右面順時(shí)針一圈，上面逆時(shí)針一圈，右面逆時(shí)針 一圈。授課主題第七課：頂角面位（二）教學(xué)目的完成魔方的四個(gè)頂角的頂面色全部調(diào)至頂面的步驟教學(xué)重點(diǎn)使魔方的四個(gè)頂角的頂向色全部調(diào)至頂向教學(xué)難點(diǎn)使魔方的四個(gè)頂角的頂向色全部調(diào)至頂向教具準(zhǔn)備魔力教學(xué)過程公式 5-1 ： R' U2 R U R' U R公式5-1+公式5-2公式5-1 +公式5-1公式 5-2 : U' R U'U' R' U' R U' R'授課主題第八課：頂角歸位教學(xué)目的使面位的四個(gè)頂角的其他兩面顏色和對(duì)應(yīng)面的中心塊顏色同 色教學(xué)重點(diǎn)面位的四個(gè)頂角的其他兩面顏色和對(duì)應(yīng)面的中心塊顏色同色教學(xué)難點(diǎn)面位的四個(gè)頂角的其他兩面顏色和對(duì)應(yīng)面的中心塊顏色同色教具準(zhǔn)備魔方教學(xué)過程這一步我們?cè)趶?fù)原頂層角塊的時(shí)候，先觀察有無兩個(gè)側(cè)面顏色一 樣的情況，如圖6-1所示，如果有，同色的側(cè)面面向自己的位置，即 F面，用公式6即可完成，如果不是這種情況，可隨便用一次公式6,就一定會(huì)出現(xiàn)有兩個(gè)角塊的側(cè)面顏色一樣的情況，我們?cè)儆靡淮喂?同色即可完成。公式 6 ： R B' R F2 R' B R F2 R2后面逆時(shí)針一圈，右面順時(shí)針一圈，前面順時(shí)