递推数列(汉诺塔)
(2011-05-07 14:20:32)
标签:
杂谈 |
分类: 讲课说课 |
鄙人为教育初学者,初次写关于递推数列的教案。指导老师建议我培养学生的递归思想,鄙人写了这篇教案,存在许多不足,请大家不吝赐教!!!!!
递推数列
(汉诺塔)
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上节课刚学习了数列的概念及其某几种表示方法,学生基本上会归纳出一些简单的数列的通项公式
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Ø
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(2)
经历玩汉诺塔游戏的过程,领悟递归思想,培养归纳、推理的能力
(3)
体验递归的过程,感受数学的神秘与优美!
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1. 对递推数列及递归思想的理解
2. 会求递推数列前几项
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教学环节 |
教学内容 |
教师 活动 |
学生 活动 |
设计意图 |
温故而知新 1’ |
上节课我们接触了一个新的什么概念?(如1, 3, 5, 7…或1, 0, 1, 0, …) |
教师提问 |
学生思考、回顾旧知识 |
让学生巩固数列的概念及其部分表示方法,给下面的教学作基础知识 |
创设情境 |
学习了一段时间,我们来玩个游戏放松一下吧! 你们有没有玩过汉诺塔啊? 在印度,有这么一个古老的传说:在世界中心贝拿勒斯的圣庙里,一块黄铜板上插着三根宝石柱。印度教的主神梵天在创造世界的时候,在其中一根柱上从下到上地穿好了由大到小的64片金片,这就是所谓的汉诺塔。不论白天黑夜,总有一个僧侣在按照下面的法则移动这些金片:一次只移动一片,不管在哪根柱上,小片必须在大片上面。僧侣们预言,当所有的金片都从梵天穿好的那根柱上移到另外一根柱上时,世界就将在一声霹雳中消灭,而梵塔、庙宇和众生也都将同归于尽。 |
生动形象地讲明故事的背景 |
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引起学生的注意力和兴趣 |
动手操作 一起玩 探究 汉诺塔的秘密 |
那么,你们知道要搬64片金片,至少要搬几次呢? 对于这么复杂的问题,我们尝试先从少的金片入手,看看能不能得到什么规律吧。 (拿出汉诺塔玩具) 我们先看一块金片,很显然,至少几次呢?(1次) 两块呢?哪位同学愿意上来玩一下?在玩的过程中,其他同学帮忙数出他搬了多少次。请学生示范。(3次) 三块呢?请学生示范。(7次) (一边玩,一边把次数板书在黑板上) 好,我们再一起来看看搬动三块金片的过程吧!(电脑演示) 请大家数出来。 男生数最大那块金片移动的次数,女生数其他金片移动的次数。 我们一起来回忆刚刚搬动的过程 分析搬动的过程: 我们玩三块金片的时候,最终目标是什么?(把金片从大到小,从下面叠上来) 那么要把最大那快搬到第三根柱子的话,要先?(把上面两块小的先搬走) 好,假设我们已经搬走这两块小的,然后呢?(把最大那块搬到第三根柱子上) 搬完最大那块,最后怎么办?(把剩下的两块搬到第三根柱上) 好,从宏观上看,我们这里分了几个步骤?(三个) 哪三个?
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2、
3、 那么搬两块小的至少要搬多少次啊?我们可以回忆一下我们搬动只有两块的汉诺塔时,某某同学用了多少次?(3次) 好,所以这个7=3+1+3 我们来试试,如果有两块汉诺塔,至少搬动几次?3=1+1+1 你们猜一下如果有四块汉诺塔,至少搬动几次?谁能猜出来?(7+1+7=15) 看看电脑里的演示。对了!真的是15次哦!为什么呢? 我们来看看, 3(两块金片时至少搬动的次数)=1(一块金片时至少搬动的次数)+1+1(一块金片时至少搬动的次数) 7(三块金片时至少搬动的次数)=3(两块金片时至少搬动的次数)+1+3(两块金片时至少搬动的次数) 15(四块金片时至少搬动的次数)=7(三块金片时至少搬动的次数)+1+7(三块金片时至少搬动的次数) 我们如果一直这样子写也太吃力了,我们可以用生活中的问题数学化,这里每n块金片需要搬动的最少的次数记为 。那么我们得到什么? 这条式子的意思是什么呢?就是要求 ,我们可以通过 递推得到是吗?也就是说已知 我们就知道 ,从而可以知道 ,那么整个数列我们都能知道了,像这种公式叫做递推公式。
给出定义: 递推公式:如果已知数列{ }的第一项(或前k项),且任一项与它的前一项 (或前k项)间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式叫做这个数列的递推公式。 注意:递推公式是数列所特有的表示法,它包含两个部分,一是递推关系,一是初始条件,二者缺一不可. 这里的 随着 的变化而变化,我们把一个变量随着另一个变量的变化而变化的映射成为什么?(函数) 这样的递推公式我们就可以看作是 关于 的函数 = 我们看作是 这里要求 ,先求 ,那么要知道 ,又要求 ,就反复调用了这个函数,这个过程叫做递归过程。 递归(Recursion)过程,指一个函数在运算过程中,直接或间接调用自己本身的过程。 那么我们看看要求64块金片时,可以怎么求啊? 假如一秒搬一次,那么搬64块金片都要用60*60*24*365秒,也就是5800亿年! 你只要懂得这种思想,不管数列的关系式怎么样,你都能解决这类问题,这就是数学的以不变应万变的神奇之处啦! |
教师通过提问引导学生思考探究 |
学生玩汉诺塔,其他同学帮忙数金块一共移了多少次 |
传达化归思想(考虑复杂问题时从简单的入手) 通过提问引导学生自主思考、探究 从游戏中看数学问题,激发学生的兴趣 引导学生自主思考、探究 探究典型的递推数列问题,从故事中走进数学的知识中,让学生自己推导会让他们更感兴趣,且更信服,切切实实地感受递归的过程 (突出重点) 培养观察、归纳的能力。 通过数量的分析,能更使学生感受递推数列的本质思想是递归思想(突出重点、突破难点) 让学生认识到生活的问题数学化,数学问题可利用符号解决。 得到递推公式。(突出重点、突破难点) 通过玩汉诺塔的过程,求解的时候,感受递归的思想,顺其自然地给出递归定义。(突出重点) 强化递归思想 点出数学以不变应万变的神奇 |
牛刀小试 |
1、写出下列各数列的前五项 (1) (2) (3) 2、求出A的值 看看你的递归思想培养了点没? |
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学生独立完成,完成后,每题都请学生回答 |
课堂练习由浅入深巩固新知 (1)便于下节引出等差数列 (2)以后要求此递推公式的通项公式 (3)周期递推(非常能体现递归的思想) 此题为递归的程序,让学生再次感受递归的意义 |
画龙点睛 |
今天,我们学习了什么? 1、一个概念:递推公式 2、一种思想:递归思想 3、数学以稳定的模式驾驭流动的世界! |
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作业布置 |
必做题:
课本P39 已知数列{ }的第一项是1,第二项是2,以后各项由 给出.
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(2) 选做题: 课本P39 写出斐波那契数列的递推公式(见课本) |
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必做题为本课的知识技能目标的练习,比较简单,给全班学生完成 选做题让学生再次更深入的感受递归思想,涉及到递归算法,给感兴趣和学有余力的学生完成,拓展知识 |