魔方 教学设计1.docx

魔方 教学设计1.docx

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魔方教学设计1

第一课时

授课主题

魔方简介

教学目的

使学生了解魔方，对其产生兴趣和学习的欲望。

教学重点

魔方简史

教学难点

魔方空间想象

教具准备

魔方视频

教学过程

魔方，也称鲁比克方块，台湾称为魔术方块，香港称为扭计骰，英文名字是：

Rubik'sCube。

三阶魔方是由富有弹性的硬塑料制成的6面正方体。

核心是一个轴，并由26个小正方体组成。

包括中心方块有6个，固定不动，只有一面有颜色。

边角方块（角块）有8个（3面有色）可转动。

边缘方块（棱块）12个（2面有色）亦可转动。

此外除三阶魔方外还有二阶、四阶至十七阶，近代新发明的魔方越来越多，它们造型不尽相同，但都是趣味无穷。

玩具在出售时，小立方体的排列使大立方体的每一面都具有相同的颜色。

当大立方体的某一面平动旋转时，其相邻的各面单一颜色便被破坏，而组成新图案立方体，再转再变化，形成每一面都由不同颜色的小方块拼成。

据专家估计三阶魔方所有可能的图案构成约为4.3×10^19。

玩法是将打乱的立方体通过转动尽快恢复成六面成单一颜色。

当初厄尔诺·鲁比克（Ern.Rubik）教授发明魔方，仅仅是作为一种帮助学生增强空间思维能力的教学工具。

但要使那些小方块可以随意转动而不散开，不仅是个机械难题，这牵涉到木制的轴心，座和榫头等。

直到魔方在手时，他将魔方转了几下后，才发现如何把混乱的颜色方块复原竟是个有趣而且困难的问题。

鲁比克就决心大量生产这种玩具。

魔方发明后不久就风靡世界，人们发现这个小方块组成的玩意实在是奥妙无穷。

第二课时

授课主题

底棱归位

教学目的

完成三阶魔方的第一步复原

教学重点

底层四个棱块正确复原的过程

教学难点

底层四个棱块正确复原的过程空间想象观察能力

教具准备

魔方视频

教学过程

又称底部架十字

1.做十字时，要牢记四个颜色。

临近两边的对应颜色变化也要有印象。

必须能作到看一面的看情况下，记得其他面的颜色。

2.尽可能的分析每次打乱后的图案。

据统计在99%的情况下，7步内就能做出来十字。

3.盲拧十字，并做到无错误盲拧。

4.逐渐减少思考时间，知道每次都能在15秒的观察时间里盲拧十字。

5.从完成十字到找到第一组F2L非常重要，但即使是非常快的人。

在这完成这个步骤时，也几乎不可能不停顿一下。

6.减慢做十字的速度，在期间就要找到第一对F2L。

7.做十字的时候不预先观察，这样就迫使你在做十字的时候减慢速度，从而让你在完成十字到F2L过渡时动作更加协调。

8.把十字摆成一个特有的CASE。

这样完成一个十字时，分析F2L

第三课时

授课主题

底棱归位2

教学目的

完成三阶魔方的第一步复原

教学重点

底层四个棱块正确复原的过程

教学难点

底层四个棱块正确复原的过程空间想象观察能力

教具准备

魔方视频

教学过程

1.观看教程视频

2.边讲解边练习

3.练习上节课已掌握的内容

4.小组内练习与比赛

5.、

第四课时

授课主题

底角归位

教学目的

复原魔方第一层四个角块

教学重点

复原魔方第一层四个角块

教学难点

复原魔方第一层四个角块空间想象观察能力

教具准备

魔方

教学过程

这一步我们的目标是对成下面这个样子：

做好这一步其实你只要学会一招就够了。

那个含有白色的角色块，转来转去之后就只有下面6种可能的位置：

A和B位置是最标准的情况，你先尽量找这样位置的角块，只需下面简单的三步就可以把这种情况搞定。

对于C、D、E、F，我们就是把他们变成A或B。

如果你实在现在找不到A或B情况，请先到后面看看怎么把C、D、E、F转换成A或B再回来看A和B的解法。

在开始做公式之前，我请大家一定要注意一点，请看下面两个图。

这两个图都是白色的一面已经对好，但是侧面的T字形没有出来。

为什么呢？

因为在第一个图里面，最靠近我们的白蓝橙小角块，他要上到的角应该是蓝色和橙色所夹的那个角，但是他上错了，所以T字没有出来，你看第二个图里面，白绿橙他就上对了，但是其他的小角块上错了。

要上对角就要在一开始把这个小角块摆在他正确的目标位置下面，再开始做我们下面的公式。

第五课时

授课主题

底角归位2

教学目的

复原魔方第一层四个角块

教学重点

复原魔方第一层四个角块

教学难点

复原魔方第一层四个角块空间想象观察能力

教具准备

魔方

教学过程

对于A位置只需下面三步：

初始状态，白蓝红小角块应该放在蓝红所夹的那个角（目标位置）的下面，不能放错。

下一步要旋转白色小片所在侧面。

旋转白色小片所在侧面，在这里也就是前面，让顶层的目标位置下到底层来"接应"白蓝红角块。

让白蓝红角块转到目标位置。

转回顶层。

公式为：

FDF'。

对于B位置，其实完全一样，就是把刚才的3步像照镜子一样的做一遍就行了，具体请看：

初始状态，白蓝红小角块应该放在蓝红所夹的那个角（目标位置）的下面，下一步也是要旋转白色小片所在侧面。

口诀都是一样的，旋转白色小片所在侧面，在这里也就是右面，让顶层的目标位置下到底层来"接应"白蓝红角块。

让白蓝红角块转到目标位置。

转回顶层。

公式为：

R'D'R。

而对于C、D、E、F位置，你总可以用旋转侧面和底面将其转到A或B位置。

这些公式是不应该记的，你应该自己摸索着转几下，这些情况的处理都是有道理可循的。

第六课时

授课主题

中棱归位

教学目的

复原魔方中层四个棱块的步骤

教学重点

复原魔方中层四个棱块

教学难点

复原魔方中层四个棱块

教具准备

魔方视频

教学过程

魔方中间层共有四个棱块，也只是四个棱块需要复原（注意中间层没有角块哟），图3-1和图3-2是两个比较常见的情形，我们主要介绍的就是这两种情况的复原方法，仔细分析比较这两个公式，步骤虽然有点多，可是很好记忆哟。

当碰到图301的情形时，你需要的棱色块不在顶面，而在中间层棱块的位置，但颜色反了，碰到这种情况或者类似这种情况，我们就用3-1或者3-2的公式把最上面一层的其他颜色的棱块转移到该位置，我们要的那个蓝红棱块就自然换到顶层了，这稍微有点麻烦，不过这种转换的思想可好好领会一下，在以后的学习过程中会经常用到类似的魔方转换思想。

第七课时

授课主题

中棱归位2

教学目的

复原魔方中层四个棱块的步骤

教学重点

复原魔方中层四个棱块

教学难点

复原魔方中层四个棱块

教具准备

魔方视频

教学过程

1.观看教程视频

2.边讲解边练习

3.练习上节课已掌握的内容

4.小组内练习与比赛

第八课时

授课主题

顶棱面位

教学目的

使顶层架十字

教学重点

使顶层四个棱块的顶面颜色和顶层中心块颜色一样

教学难点

使顶层四个棱块的顶面颜色和顶层中心块颜色一样

教具准备

魔方

教学过程

第九课时

授课主题

顶棱面位2

教学目的

使顶层架十字

教学重点

使顶层四个棱块的顶面颜色和顶层中心块颜色一样

教学难点

使顶层四个棱块的顶面颜色和顶层中心块颜色一样

教具准备

魔方

教学过程

这一步我们只用一个公式就可以完成顶部十字，如果你现在的状况正好是图4-1的情况，你只需要用一个公式4就可完成顶部十字，如果是图4-2的情况，你只需要连续用两次公式即可完成，如果是图4-3的情况，我们用三次公式4即可转成十字。

在用公式的过程前，请旋转上层和图4-1或者4-2的情况再开始做公式。

提示：

在使用公式之前，请注意魔方上层的位置，如图4-1，我们是把已经面位的两个棱块的位置旋转放置在左上和右上位置，如果我们没有这样放置，是放置到前上和后上的位置，我们就用公式4，用过公式后是不能形成十字的。

第十课时

授课主题

顶角面位1

教学目的

完成魔方的四个顶角的顶面色全部调至顶面的步骤

教学重点

使魔方的四个顶角的顶面色全部调至顶面

教学难点

使魔方的四个顶角的顶面色全部调至顶面

教具准备

魔方

教学过程

第十一课时

授课主题

顶角面位1练习

教学目的

完成魔方的四个顶角的顶面色全部调至顶面的步骤

教学重点

使魔方的四个顶角的顶面色全部调至顶面

教学难点

使魔方的四个顶角的顶面色全部调至顶面

教具准备

魔方

教学过程

1.观看教程视频

2.边讲解边练习

3.练习上节课已掌握的内容

4.小组内练习与比赛

当我们完成了顶层十字以后，我们来完成顶角的面位（即顶层角块的翻色），我们还是先观察一下，现在我们的魔方的四个角块是什么状况，如果是已经有一个角的黄色在顶层，其他三个角的顶面颜色不是黄色，我们来对照图5-1和图5-2看是那种情况，我们首先把顶层面是黄色的那个角块移动到前右的位置，再来对照图示，看是图5-1的情况还是图5-2的情况，是那种情况，我们对应用那个公式来完成即可完成顶角面位的步骤，如果不是这两种情况，那一定是下图中的其他5种情况其中的一种情况，按照这5种情况的对应图示放好自己的魔方，然后按照对应的操作步骤来完成。

如图503的情况，顶层两个已经面位的角块放置在后面的位置，先用一次公式5-2后，上层旋转180度也即做一下U2就完全是图5-1的情况，再用一次公式5-1即可完成四个角块的面位。

 其实很多朋友也可以自己琢磨其他方法来实现这5种情况的角块面位步骤，只要我们弄明白了公式5-1和公式5-2是怎么来翻色的，就很轻松的实现其他情况的先转换成一角面位，其他三角要翻色的情况，自己动脑多想想，很简单的。

第十二课时

授课主题

顶角面位2

教学目的

完成魔方的四个顶角的顶面色全部调至顶面的步骤

教学重点

使魔方的四个顶角的顶面色全部调至顶面

教学难点

使魔方的四个顶角的顶面色全部调至顶面

教具准备

魔方视频

教学过程

看视频，并进行讲解。

讲解公式。

第十三课时

授课主题

顶角归位

教学目的

使面位的四个顶角的其他两面颜色和对应面的中心块颜色同色

教学重点

使面位的四个顶角的其他两面颜色和对应面的中心块颜色同色

教学难点

使面位的四个顶角的其他两面颜色和对应面的中心块颜色同色

教具准备

魔方视频

教学过程

第十四课时

授课主题

顶角归位练习

教学目的

使面位的四个顶角的其他两面颜色和对应面的中心块颜色同色

教学重点

使面位的四个顶角的其他两面颜色和对应面的中心块颜色同色

教学难点

使面位的四个顶角的其他两面颜色和对应面的中心块颜色同色

教具准备

魔方视频

教学过程

1.观看教程视频

2.边讲解边练习

3.练习上节课已掌握的内容

4.小组内练习与比赛

这一步我们在复原顶层角块的时候，先观察有无两个侧面颜色一样的情况，如图6-1所示，如果有，同色的侧面面向自己的位置，即F面，用公式6即可完成，如果不是这种情况，可随便用一次公式6，就一定会出现有两个角块的侧面颜色一样的情况，我们再用一次公式6即可完成。

第十五课时

授课主题

顶棱归位1

教学目的

使已经面位的四个顶棱的另一面的颜色和所在的另四个面的中心块颜色同色

教学重点

使已经面位的四个顶棱的另一面的颜色和所在的另四个面的中心块颜色同色

教学难点

使已经面位的四个顶棱的另一面的颜色和所在的另四个面的中心块颜色同色

教具准备

魔方视频

教学过程

魔方顶层的四个角块正确归位以后，我们来观察顶层的四个棱块，正常情况下，你手中现在的魔方状态应该是下图四种情况中的一种，如果是图7-1的情况，我们只需要做一次公式7即可完成，如果是其他三种情况，请按照图示对应的操作描述来两次运用公式7来完成顶棱的归位。

如图703，我们首先需要把魔方放置的状态和图703的状态一样（即后上层的棱块和左上层的棱块需要互换可完成归位，右上次的棱块和前上层的棱块互换可以完成归位），我们用一次公式7，完成后，我们来做一步U'（即上层逆时针旋转90度）后，我们这个时候的状况就完全是图7-1的情况，这时候，我们再用一次公式7即可完成魔方的全部复原了。

第十六课时

授课主题

顶棱归位2和展示汇报

教学目的

使已经面位的四个顶棱的另一面的颜色和所在的另四个面的中心块颜色同色

教学重点

使已经面位的四个顶棱的另一面的颜色和所在的另四个面的中心块颜色同色

教学难点

使已经面位的四个顶棱的另一面的颜色和所在的另四个面的中心块颜色同色

教具准备

魔方视频

教学过程

1、顶棱归位

2、展示汇报

相互打乱魔方的色块，重新恢复。

对有能力的同学，计时完成。

请最优秀的同学台前展示。