新教育研发卓越课程——魔方中的数学

涧西区天香小学

魔方

学生

课程

三阶

还原

玩法

教育

过程

数学

这个

在涧西区天香小学学校领导的推动下，在教导处田书哲主任的带领下，新教育研发卓越课程的团队也开启了我们的新篇章

【课程主题诗】

咏方正

魔块深藏玄妙心，还原本色赖高人;

　　百回残局仍无憾，千转终归方正身。

　　且论一面人尽可，六面归原功夫深;

　　万千世界含其中，请君共研数理蕴。

【课程准备】

新教育下的卓越课程是实现“让师生过一种完整幸福的教育生活”的使命，这种使命不是高不可攀的，而是尊重学生认知规律下，学生真切的参与课堂，享受课堂。作为新教育的课程，绝不是让学生某一项技能，更不是获得最终比赛的胜利，而是在这个过程中渗透在教育的所有地方。

魔方虽然是小众的益智游戏，但是每个人几乎都会有一个魔方梦，就是如何去把它快速的还原，这就是学生内心最真实和对于课程的直接目标。对于我所探究的《魔方中的数学》，首先引发学生积极的疑惑，智力上的挑战；其次进行分阶段的认识；最后就是像爱因斯坦所说的，当学生把学过的知识都忘了，剩下的就是教育，学生就可以在一种不知不觉的美好中感受教育。

老师准备

魔方这种课程，需要老师应该有这样的技能，通俗一点就是老师得会还原。因为之前对魔方的热爱，自己已经能够还原三阶魔方，二阶魔方，金字塔魔方，镜面魔方，甚至是四阶魔方，所以有了一定的基础技能和经验，才能够把自己已知的教给未知的他们。

在开课之前，对学生先进行有一个调查问卷，大致内容包含学生对魔方的喜爱程度、认知、技能的掌握，这样再把一些基础好，学习能力强的同学作为核心成员，能够更好的帮助其他学生，同时自身也获得成就感，然后分成固定的小组，能力强的学生担任小组长；召集小组长，共同商讨班规，并且预先了解学生在学习的这个过程中，可能遇到的困难；在开课之前，给每个小组制定一个小组名称，使其小组成员成为鲜活的动力，而不是单一的个体。

学生准备

(1)每个学生准备好相应的魔方，笔记本，双色笔。

(2)学生根据相应的小组对号入座，小组长检查人员出勤情况，并保证课堂纪律。

(3)上课时不能拿着魔方打闹，以免发生意外事故。

(4)魔方要有计划有步骤，循序渐进，切忌一腔热血、断断续续。要持之以恒，力求系统的掌 握复原魔方的有关知识和方法。

(5)要保持课堂的整洁和安静。

环境布置

1.场地：多媒体教室 ；PPT中写上《魔方中的数学》开课啦！

2.器材：课桌、魔方、投影仪

【课程实施】

第一阶段：魔方的介绍

首先我们会针对于课程的开启有一个仪式：齐诵主题诗

咏方正

魔块深藏玄妙心，还原本色赖高人;

百回残局仍无憾，千转终归方正身。

且论一面人尽可，六面归原功夫深;

万千世界含其中，请君共研数理蕴。

因为参与这个过程的同学，都对这个小众的益智玩具有比较浓厚的兴趣。但是却对它有很少的历史文化方面，整体结构方面的了解，所以先讲解魔方的介绍。

我分别从两个方面去介绍，第一个就是魔方的历史文化，魔方的发明者的职业也是一名教师，名字是厄尔诺·鲁比克，他最初创造出来的目的只是帮助学生理解问题。随着时代的发展，越来越多人痴迷上了这个小玩具，它的玩法也是越来越多，有普通的玩法和竞赛玩法，还有一些特殊的玩法比如：单拧，盲拧，脚拧 。另外它的种类也发生了变化，常见的有二阶魔方，三阶魔方，多阶魔方，异型魔方，镜面魔方……

第二方面就是魔方的整体结构，由于三阶魔方是多种魔方的基础，虽然三阶魔方别看只有26个小方块，变化可真是不少，魔方总的变化数约等于4300亿亿。 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 ，是目前估算宇宙年龄的大约30倍。 学生对这个感觉到非常震惊，又有一种征服魔方的信念。但是在我们的学习下，三阶魔方的入门玩法常常需要有7步完成，而且非常容易。需要了解魔方的结构我们用三幅图片可以清楚的明白 另外对于一些初学者还有存在的一些误区。

第二阶段：三阶魔方还原

图片中展示，第一天学生认真学习的样子让我感到惊喜。每一个人坐的非常端正，自己非常投入，认真的他们最可爱。

　　第一个阶段就是通过正确的认识使学生修正原来错误的认知，在这个过程中学生有了新的认识，才能端正自己的思想。在整个还原的过程，如果单纯的让他们去记忆公式，我发现他们的积极性非常差。第二次的教学中，把数学的知识渗透到魔方中，比如在第一步的还原过程中，我们会感受到数学的四大领域中《图形的运动》，学生不爱记忆公式，我就用前后左右上下的方位让学生理解，比如公式中的RUR’U’R,我就用方位去教授，变成右上，上左，右下，上右，右上。而且从这个过程中，记忆的方法让学生自己探索规律，或者自己创编一些优秀的口诀，带动其他同学一起学习。

第三阶段：三阶魔方的还原学生成果展现

在这个学习过程中男生更喜欢去动手尝试，遇到困难更擅长去思考，而女生在这个过程中一般，会想法设法的记忆口诀和公式，这认为样更稳妥。

在这个过程中，也挑选了一些优秀的学生通过自己的理解，精心录制了学生版的教程视频，学生在整个过程中表现的非常优秀，有自身经验的讲解，有自身习惯手法的讲解，还有自创的小窍门。

　　最后通过一个短视频，一起体验下魔方竞赛的乐趣

三里清风三里路，步步清风，还有你

新教育下的研发卓越课程是推动你我的动力，也是我们一直前进的方向，请等待我们的第四阶段：魔方中的数学思考。

未完待续……

审核：刘伟敏 田书哲

编辑：李垚

摄影：高文君 李垚