三年级数学拓展课程实施方案

课程名称：神奇的魔方    实施年级：三年级    领衔人：张钰

一、设计背景

魔方与时下流行的电子产品动辄上千元相比，成本自然低很多。再从玩的角度说，魔方方便携带，占用空间不大。只要有一只手空闲就可以玩魔方，不受时间地点的限制，灵活性好。魔方的技术含量高，交流方式多种多样，可以单对单教学，可以三五人一起交流，还可以组织座谈会，或者进行专门的培训课程，这些都可以增进同学间的友谊，有益于构建和谐校园环境。并可向校外发展，联系社会各界魔方爱好者，互动往来，传播校园文化。并可尝试与世界各地魔友联系，增进交流，丰富见识。

二、课程目标

转魔方为手指运动，有益身体健康，通过玩魔方训练学生手眼协调，提高记忆力。让学生在还原过程中保持注意力的高度集中，培养手部运动的协调能力及思维的高速运转能力。通过魔方的练习磨砺意志，通过对魔方的改造锻炼动手能力。

三、实施时间

2019年6月

四、实施计划

1、课时安排

课时	教学内容
第一课时	了解魔方结构
第二课时	还原4个棱块
第三课时	与侧面的4个中心块对色
第四课时	还原4个角

 

 

 

 

 

2、分课时教案

第一课时

一、谈话激趣

魔方别看只有26个小方块，变化可真是不少。如果你一秒可以转3下魔方，不计重复，你也需要转4542亿年，才可以转出魔方所有的变化，这个数字是目前估算宇宙年龄的大约30倍。

现在魔方在中国的发展突飞猛进，我们中国的选手已经是好几项世界纪录的保持者。下面是一些魔方高手视频，大家可以领略一下高手还原魔方时不可思议的超炫手速。

首先是2015最强大脑第二季 孙虹烨 郡司光贵 中日两大高手巅峰对决。

接着是美国2014年国家魔方锦标赛精彩瞬间，云集众多世界顶尖高手，非常好看！

二、了解一下魔方的结构。

魔方是由26个“块”组成，我们把它们分为三类：有三个颜色的块是“角块”，处于魔方的八个角，魔方上共8个；有二个颜色的块是“棱块”，处于角块与中心块之间，共12个；只有一个颜色的块则是“中心块”，处于每个面的中心，共6个。

 

魔方各类块之间不能互移，角块无法移动到棱块或中心块的位置，棱块也无法移动到角块或中心块的位置，中心块亦然。此外，这26个块没有任何两个块的颜色是相同的，每个块都不同。我们称的还原六面，其实也可以说是在还原26个“块”，科学的还原方法都是以块为单位进行还原，以块还原层，以层还原整个魔方，而不是我们平常说认为的一面面的还原。

 

我们把魔方分为三层，本教程是以一层一层的还原，最终还原整个魔方。其中，第一层的还原共涉及四个角块和四个棱块，需要一个块一个块的还原，我们先从4个棱块开始，然后再还原4个角块即可完成第一层。

 

 

 

 

第二课时

第一层第一步：十字架（还原4个棱块）

           

（1）   首先，我们选黄色中心块做为基础面。将4个拥有黄色的棱块调到黄色中心块的那面。这步很简单，如果你能直接做出来，那么请跳过这一步；

 如果你做不出来，没关系，可以看下面的具体步骤，大胆的去转吧，还原魔方之路由此启程： ）

         步骤如下：

先架第1个棱块        调第2个棱块       调第3个棱块      调第4个棱块

                          

 

如果还是不能调出一个十字架出来，那么看看下面的一些可能出现的情况以及解决办法。这里是以黄红块为例子，并且不打乱其他3个已做好的棱块。如果你在调第2或第3个的棱块就已经碰到不会做，那么也可以参照以下这次转法。     以下都是基本功，只要看过一两遍就可以理解。

A-1、	A-2、	A-3、	A-4、正确
R-1、	R-2、   变为R-1	R-3、   变为R-1	R-4、   变为R-1
如果是其他情况，那么请左手握住上面1层不动，右手将下面2层一起转动，就可以出现上面这8种基本情况。

 

 

 

 

 

 

 

第三课时

第一层第二步：十字架（2）——与侧面的4个中心块对色

本步旨在：

做好4个棱块后，我们要把它们旁边的颜色（如橙、绿、红、蓝）与各个面的中心块的颜色（橙、绿、红、蓝）对好，如左边的2个图为完成本步后的状态。     

    那么如何做到呢？

一般我们有以下两种状态：

 

本步我们通过转动顶层，比如或或，就一定会出现两个棱块正确的，即或情况：

如果是： 相对的2个棱块需要调换——左、右：

 

解释：此图是黄绿、黄蓝棱块与各自侧面的中心块颜色一样，所以这2个位置算正确。但是黄红、黄橙棱块与各自侧面的中心块颜色不一样，所以需要调换。

                      那么只需要按下面的转法就可以完成调换。

                   转法：    变为：

 

如果是： 相临的2个棱块需要调换——前、右 两个棱块不正确

转法：    变为：

                       

 

 

这个转法是交换前跟右两个棱块，所以一定要将错误的2个棱块放在前、右位置。

 

完成后会出现4个棱块都正确，如右图，这样才能算真正的完成一个十字架！然后，我们将完整的十字架从第一层翻到底层，如右图，再继续下一步：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第四课时

第一层第三步：还原4个角 （完成本步就可算完成第一层）

 

本步的目的是将4个拥有黄色的角块还原到属于它们各自的位置，完成第1层，如左图，即完成第1层后的状态。

   

    那么如何做到呢？

 

 

比如我们找到黄色/蓝色/橙色这个角块的话，那么要转动顶层把它移到蓝色边/与橙色边的上面，然后将这个角块用右边的转法切入底层，这样就完成一个角，接着只要逐步完成4个角即可！

 

底色—黄色在右边

或者   基本转法：

底色—黄色在前边                                        

或者  基本转法：         

底色—黄色在上边

或者    转法：     

转     变为：

 

 

 

  

同理：其他3个角同样用此方法，先在顶层找角块，然后对上对应的位置，切入！最后完成第一层！

  另外还有2个情况：

 

 

黄色在底层右边

变为 ……

        

黄色在底层左边

变为 ……

 

 

要点：1、先在顶层找有黄色的角块；

2、再看这个角块其他2种颜色是什么，如红/蓝，那么需转动顶层把这个角块移到红色边与蓝色边的上端，然后根据上面的方法切进去；

3、逐步完成4个角，即完成第一层。如右图，四边都会有倒“T”出现。

这样才算完成！如果没有出现，需要重做！

拓展课程评价

总分：30分

课程内容		能按要求收集、整理资料，带好魔方，做好学习准备。 （1分）	在课堂中善于倾听、善于思考，能主动发表自己的见解。 （2分）	在小组合作中，做到有秩序，会合作。（2分）	通过学习，能和同伴分享学习收获。（2分）
玩转魔方 总分：30分	基本结构
	还原4个棱块
	与侧面的4个中心块对色
	还原4个角
	成果展示	参与得1分。 如果在展示中获得好评得2分。