第一章
趣味數獨遊戲基本指導
1數獨學習的特點
你聽說過數獨嗎?接觸過數獨嗎?體驗過沉浸數獨之中的樂趣嗎?如果還沒有,沒關係,在這裏你將對其略知一二。 數獨起源於形式為九格方塊(33)的古代中國數學題,稱“九宮圖”。
公元8世紀經印度傳入阿拉伯被譽為“神奇方塊”。18世紀,發展為若幹個九格方塊的“拉丁方塊”。20世紀70年代中期,美國兩位數學家將其確立為今天我們看到的99模式,刊載於戴爾集團《數學謎題》和《邏輯問題》兩份雜誌上,但其仍是數學家鍾愛的玩物。
數獨從“養在深閨人不知”到“飛入尋常百姓家”,是1986年由日本最大的謎題公司Nikoli加以修改潤色確定規則之後,它迅速成為日本最受歡迎的謎題遊戲。2004年11月,一位香港工程師把數獨推薦給英國《泰晤士報》,數獨立即風靡英國,隨後在不到半年的時間裏,澳大利亞和新西蘭也相繼風行數獨。2005年4月,《紐約郵報》對數獨的刊登為它走向美國市場打開了大門。
美國刊登數獨遊戲後,有人評論,數獨經過環球旅行一圈後回家了。但我要說,中國才是它最源遠流長的家。終於,《北京晚報》率先在國內刊登數獨,之後這種邏輯智力遊戲開始蔓延在它古老故鄉的各個角落。
現在,中國也有了自己的數獨休閑俱樂部,為數獨愛好者們提供了交流切磋的場所。解數獨非常過癮,每破一題,猶如品一味美食或一杯佳釀,塵封於頭腦心靈中的邏輯判斷力會一下子活躍起來,一個個數字呼之欲出。
於是,喝一杯咖啡,攜一支鉛筆一塊橡皮,繼續投入到茫茫題海之中,再次體味“忽如一夜春風來,千樹萬樹梨花開”的快意。數獨的玩兒法說難也難,說簡單也簡單。其規則是:一是每一行九格數字不重複,二是每一列九格數字不重複,三是每一區九格數字不重複。
數獨作為一種開發孩子智力,調劑工作壓力,預防老年癡呆症的邏輯遊戲已在世界範圍內發展了近百種形式,主要流行的有連體數獨,對角數獨,殺手數獨和卡酷數獨。現在歐洲人瘋狂癡迷於數獨,英國的研究生考試和公司應聘要考數獨,瑞士銀行應聘也考數獨,在德國,為方便做題連衛生紙上都印著數獨。
2數獨學習的意義
數獨是一種源自18世紀末的瑞士,後在美國發展、並在日本得以發揚光大的數字智力拚圖遊戲。數獨可以說是當今全世界最多人玩得遊戲了。
拚圖是九宮格(即3格寬3格高)的正方形狀,每一格又細分為一個小九宮格。在每一個小九宮格中,分別填上1至9的數字,讓整個大九宮格每一列、每一行的數字都不重複。
數獨的玩法邏輯簡單,數字排列方式千變萬化。不少教育者認為數獨是鍛煉腦筋的好方法。英國國家教育及教學部官方教育雜誌《教師雜誌》建議教師讓學生填寫數獨,以訓練大腦智慧。
在英國學校中,許多數學老師紛紛運用這個與數學關係不大,但可以訓練邏輯思維能力的遊戲。老師們把遊戲下載到電腦中,要求學生每周至少完成三道數獨題目。
數獨對學生的邏輯、推理能力的鍛煉非常有效,並能測試學生使用排除法、假設法等基本原理的運用能力,同時可以培養學生對數學的興趣,使腦筋變得更靈活、更聰明,使IQ、EQ同步提升。
數獨遊戲規則
9階方陣分成9個小正方形(稱為宮),每宮有9小格,共81個小格(9行9列)。
遊戲剛開始時,盤麵上有些小格已經填了數字(稱為初盤),遊戲者要在空白的小格中填入1到9的數字,使得最後每行、每列、每宮都不出現重複的數字,而且每一個遊戲都隻有一個唯一的解答,即終盤。該遊戲適合人群9~99歲。
6階方陣分成6個小正方形(稱為宮),每宮有6小格,共36個小格(6行6列)。
遊戲剛開始時,盤麵上有些小格已經填了數字(稱為初盤),遊戲者要在空白的小格中填入1到6的數字,使得最後每行、每列、每宮都不出現重複的數字,而且每一個遊戲都隻有一個唯一的解答,即終盤。該遊戲適合人群7~99歲。
簡單的還有4階數獨,它的規則也類似,該遊戲適合人群4~99歲。
數獨基本技巧
數獨的基本技巧都是從數獨的規則出發的,也就是“使得最後每行、每列、每宮都不出現重複的數字”,基本技巧有基礎摒除法、排除法和假設法,一般解題是先用基礎摒除法和排除法填數字能確定的格子;基礎摒除法和排除法是解數獨最基本的方法。當某個格子的數字不能確定時可能就要用到假設法(也就是“猜測”)了;當然還有其它方法,不過本人推薦用假設法,這樣更好地鍛煉邏輯推理能力,特別是中小學生。
玩數獨遊戲好處
第一,可以訓練邏輯思維能力的遊戲,很多數學工作者用數獨來點燃學生對數學的興趣。
第二,數獨亦幫助大家冷靜思考,紓緩壓力及加強分析能力。?
第三,數獨簡單易學、便攜。隻要印出一張小小的卡片,就可以帶著數獨到處玩。既不占地方,又隨時可以開始並隨時休息。
第四,老少皆宜,完成數獨的過程可以是多人參與的過程,幾個同學在一起、家人幾口集體參與更好。
第五,數獨不僅能鍛煉邏輯推理能力,也能對青少年的心智鍛煉起到很好的效果。特別是如何正確麵對失敗、失敗後如何重新來過的挫折訓練,正是我國基礎教育中忽略的內容。
3學習數獨的作用
“數獨”,一種18世紀末大數學家歐拉發明的遊戲,近年在歐美廣為流行。在上海,它也擁有不少愛好者,一些中學已把數獨引入了第二課堂。日前,寶山區數學教研員王鳳春致信記者,指出該遊戲能培養學生的邏輯思維能力和對數學的興趣,希望有更多的學生在暑假裏少玩有害的網絡遊戲,玩一玩“數獨”,在遊戲中提高自己。
數獨遊戲風靡西方
據王鳳春教研員介紹,“數獨”一詞源於日語,18世紀末,瑞士大數學家歐拉發明了這個遊戲,後在美國發展,並在日本發揚光大。從2005年起,數獨在西方國家風靡:數以千計的報紙提供數獨遊戲,電視上出現了數獨節目,網上有了數獨遊戲軟件……在英國,官方主辦的《教師雜誌》建議把數獨引進課堂,因為它可以增進玩者的邏輯能力,開發大腦智力。
“數獨的規則很簡單,與我國的‘九宮格’有點類似。”王老師介紹說,“在由九個九宮格組成的‘棋盤’裏,已有了一些數字,玩家要在其餘的空格內填入1到9中的某個數字,讓每個數字在‘棋盤’的每一行、每一列及每個九宮格裏都隻出現一次,就過關了。”
玩中得到三大收獲
數獨到底有什麼益智的“功效”呢?
(1)培養邏輯思維能力 推理、演繹、歸納,這些能力對孩子的學習十分重要,但卻不是一本書、一門課程能夠提高的,而是需要在實踐中反複鍛煉。學生玩數獨的過程,就是學習邏輯推理的過程。
(2)培養學社對數學的興趣 “玩是孩子的天性,長假裏,家長不許孩子多玩網遊,那總得有些‘替代品’吧。”王老師說,“我覺得,數獨就值得推薦,很多學生稍稍入門後就會玩得樂此不疲,在遊戲中變得更聰明。”
王老師還覺得,數獨可鍛煉學生的意誌品質。因為玩家有時會因填錯一個數字而“全盤皆輸”,隻能從頭填起;有時則陷入冥思苦想,找不到答案,這些,都是對學生的“挫折教育”。
玩數獨學生幾何棒
數獨真有這些效果嗎?對此,盧灣區啟秀實驗中學的老師頗有發言權,因為該校今年把數獨引入了第二課堂,初二學生可報名學習。據該校副校長鍾斌介紹,這個班並非老師講學生聽,而是一個學生主講,其他同學展開討論。
“數獨的規則很簡單,所以大家都是拿題目出來討論,從初級題到中級,再到高級,老師隻是在此過程中做些引導。”鍾校長說,“結果一學期下來,我發現,學過數獨的學生在幾何學上的成績要總體好於沒學過的。這也符合我們設立趣味數學第二課堂的初衷,即在愉快學習的過程中提高數學思維能力。”
在鍾校長看來,數獨對教育工作者的一個啟示是,教學一定要從培養孩子的興趣入手。“有些數學老師的思路是‘拿時間換分數’,讓學生陷入題海,並覺得數學是門痛苦的學科。但如果我們能在教學中引入數獨這樣的項目,激發起孩子對數學的興趣,豈不更利於他們未來的發展?”
4數獨在教學中的運用
在數學教學中體現數學文化一直是近年來數學教育研究中的熱點問題。新課標把“體現數學的文化價值”置於課程設計基本理念的重要位置上,使數學文化問題正式進入了數學教學。
因為大多數不專門與數字打交道的人在走上社會後,數學知識會漸漸淡忘,但數學文化的影響將長期存在於其頭腦中,並會在學習、工作和生活中發揮重要作用。
如何在數學教學中滲透數學文化,使學生在學習數學過程中體驗數學文化、受到文化感染、產生文化共鳴,從而實現數學的文化教育功能,筆者有以下一些看法。
進行學科整合
高度抽象的數學隻有與其他學科結合,才會顯得生動、具體、形象,學生才會樂學、愛學。數學文化可以通過數學與英語、文學、自然科學、社會、美術、體育等學科的結合得以應用,比如,我們可以邀請學科帶頭人、教壇新秀等名師開展數學文化的專題講座,對學生進行文化熏陶,讓學生在不知不覺中了解“數學文化”。如一位名師在唐詩教學中滲透數學文化:
欣賞唐詩,常常發現許多含有數字的句子,這些簡單的數字就它本身來說,既無形象,也不能抒情言誌,但經詩人妙筆點化,卻能創造出各種美妙的藝術境界,表達出無窮的妙趣。妙用有數字的連用、數字的對比、用數字點睛、數字的搭配等。
例如數字的搭配:“兩個黃鸝鳴翠柳,一行白鷺上青天。窗含西嶺千秋雪,門泊東吳萬裏船。”這是杜甫的即景小詩《絕句》。“兩個”寫鳥兒在新綠的柳枝上成雙成對歌唱,呈現出一派愉悅的景色。“一行”則寫出白鷺在“青天”的映襯下,自然成行,無比優美的飛翔姿態。“千秋”言雪景時間之長。“萬裏”言船景空間之廣,給讀者以無窮的聯想。這首詩一句一景,一景一個數字,構成了一個優美、和諧的意境。唐詩中運用數字的例子不勝枚舉,僅此一例我們便可見數字在詩人筆下所產生的審美情趣是多麼神奇……
開展數學美學教育
數學教學中的美學教育有以下4個層次:美觀、美好、美妙、完美。美觀是數學對象以形式上的對稱、和諧、簡潔,給人的感官帶來美麗、漂亮的感受,例如,(a+b)n=an+bn。但是,外形的美觀,並不一定是真實的和正確的。數學上的很
例如“對數”的美好在於能把繁雜的“乘除”運算變為“加減”運算,理解了它的作用,也就獲得了“美”的滿足。
美妙的感覺往往來自“意料之外”但在“情理之中”的事物,例如學生經親手畫圖,發現三角形的三條高線、三條中線、三條內角平分線交於一點,感覺真是“美妙”。數學總是做到至善至美、完美無缺,這也是數學的最高“品質”與最高的精神“境界”,即完美,例如解一個方程,不隻是回答是否有解,也不隻是找到一個解了事,而要證明它確實存在解,知道有多少個解,最後還要把它們一一找出來,一個都不能少。對學生進行美學教育,可以陶冶情操,進行數學文化的熏陶,讓學生獲得全麵的發展。
進行數學實驗與遊戲
傳統的數學教學常以嚴密的邏輯推理來論證,因而排斥實驗。然而,許多數學發現實際上都源於實驗,同時實驗也可以用來檢驗猜想。因此,在數學教學中適當引入實驗,對學生品味數學、體驗思維過程及數學思想都十分有利。事實上,實驗操作是對學生進行數學文化滲透的重要途徑之一,我們應精心設計數學實驗,引導學生投入到數學學習的過程中去。
浙教版義務教育課程標準實驗教科書《數學》七年級下冊的閱讀材料《王冠疑案與浮力定律》中提供了實驗素材,我布置學生通過浮力定律與分式的有關知識來計算2000年10月16日發行的1元硬幣鋼芯鍍鎳,與2002年11月18日發行的5角硬幣鋼芯鍍銅合金中兩種金屬的質量比,讓學生分成小組,課外設計實驗方案,收集數據、材料,然後在班上交流實驗成果,這樣既培養了學生的鑽研精神又增強了學生的動手能力和人際協調能力,學生還學習了人民幣中有關數學的文化知識,收益很大。
數學遊戲是一種大眾化的智力活動,體現了一種數學文化。浙江教育出版社的數學新教材中已引進了一些遊戲素材。很多東西,隻有認識到它的正確性,才能感覺其“美好”,這為一線教師的教學提供了廣闊的創新空間,但遊戲的題材還顯得有些單調,教學中還可適當增加一些益智類的遊戲,如數獨。