吳曉進
【摘要】 游戲在人成長過程中扮演的角色之重不言而喻,而游戲往往又與數(shù)學(xué)有著緊密的聯(lián)系,許多重要數(shù)學(xué)思想的產(chǎn)生就來源于游戲. 為了激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,在中職數(shù)學(xué)第二課堂,我們設(shè)計開發(fā)了一組備受學(xué)生歡迎的數(shù)學(xué)游戲. “尋牌”游戲中有一一對應(yīng),“算珠”游戲中藏基本圖形,“抓子”游戲中隱整除原理,“月亮”棋中再現(xiàn)“抓子”. 數(shù)學(xué)無處不在,游戲智慧人生.
【關(guān)鍵詞】 游戲;尋牌;算珠;“月亮”棋
游戲在人的成長過程中所扮演角色的重要性不言而喻,而游戲往往又與數(shù)學(xué)有著緊密的聯(lián)系,許多重要數(shù)學(xué)思想的產(chǎn)生就來源于游戲. 游戲一方面可以讓人獲得快樂,另一方面又能啟迪思維. 對大多數(shù)中職學(xué)生來講,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)一直是他們比較頭疼的事情,表面上看是他們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣較差,實際上是他們對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)缺乏興趣和信心. 為了激發(fā)中職學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,豐富他們的課余生活,在我們的第二課堂,老師們精心設(shè)計開發(fā)了一組數(shù)學(xué)益智游戲,備受學(xué)生歡迎. 學(xué)生通過游戲,體驗數(shù)學(xué)的真諦,感受數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)思維方法的作用,進而提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.
一、“尋牌”游戲
游戲規(guī)則:
(1)游戲者甲從一副完整的牌中抽取兩種花色紅桃和黑桃,去除其中的兩張3,還剩24張牌,將牌按花色從小到大的順序依次排列并疊好,牌面向下.
(2)游戲者乙倒牌(將這一疊牌從上面取若干張放到下面,不改變牌的相互次序).
(3)甲將倒好的牌按順序排成右圖形狀(牌上的數(shù)字表示放牌的次序).
(4)游戲開始,乙從24張牌中任意翻出一張牌,甲可以翻出另一種花色同樣數(shù)字的牌.
本游戲巧妙地運用了數(shù)學(xué)中的循環(huán)和一一對應(yīng)的思想,關(guān)鍵點就是要按次序. 事實上,圖中的24張牌構(gòu)成了一個一一對應(yīng),按放牌的次序(簡稱牌號)對應(yīng)如下表所示:
甲只需按對應(yīng)牌號翻牌,就可以輕松地贏得游戲.
二、“算珠”游戲
算盤是我國的國寶,是老祖宗給我們留下的最珍貴的遺產(chǎn)之一,學(xué)習(xí)它需要既動手又動腦,不僅可以增加一項技能,提高運算能力,更能鍛煉頭腦,提升智慧. 同時,算盤也是一個游戲的好助手,下面介紹一種“算珠”游戲.
游戲規(guī)則:如圖(1),在算盤的五個檔上分別有1個、2個、3個、4個和5個算珠,甲、乙兩人游戲,每人每次只能從其中的一個檔上撥去若干算珠,且每次至少要撥1個,兩人輪流撥珠(可猜先),撥到最后1個算珠的人就是輸家.
這款游戲可以巧妙地運用數(shù)學(xué)中的基本圖形的思想.
一是對稱基礎(chǔ)型. 如圖(2),這是后手勝. 若先撥的人從中撥去1個珠子,則后撥的人將另外一檔上的2個珠子撥去;若先撥的人從中撥去2個珠子(只可能是一檔上的),則后撥的人從另外一檔上撥去1個珠子.
二是對稱拓展型. 如圖(3)中的兩個圖形,都是后手勝. 若先撥的人在其中一檔上撥珠只剩1個或全部撥去時,則后撥的人效仿一的方法,否則后撥的人采用對稱的方法從另一檔上等量撥珠.
三是123型. 如圖(4),后手勝. 我們不妨將6個算珠進行編號,先后手的撥珠方法如下表所示:
上述幾種基本圖形實戰(zhàn)時可以組合起來運用,后手勝與后手勝的組合仍是后手勝,先撥光一個后手勝時要對稱減珠,不要粗心將勝利成果拱手讓人. 如圖(5),先手撥珠1時,后手只能撥珠3,而不能撥珠3和4;先手撥珠1和2時,后手要撥珠3和4,而不能只撥珠3. 其他情況類似解決.
對于圖(1)給出的游戲,我們不難發(fā)現(xiàn)是先手勝(先手撥去最后一檔5個珠子中的1個,形成兩個后手勝的圖形組合).
算珠游戲還可以拓展,可以增加檔數(shù),調(diào)整珠數(shù),甚至可以特制工具或者因時因地“紙上談兵”. 基本圖形也可以根據(jù)需要進行相應(yīng)的拓展.
三、“抓子”游戲
這是個常見的游戲,很多人都玩過.
游戲規(guī)則:有一堆共20枚棋子,甲、乙兩人輪流從中取走棋子,每次必須且只能取走1枚或2枚棋子,取最后1枚棋子者算負.
這里用到數(shù)學(xué)里的整除原理,因為“每次必須且只能取走1枚或2枚棋子”,所以后手者可以確保他取走的棋子數(shù)與上一步對手取走的棋子數(shù)的和為3,考慮到最后要余1,所以這款游戲是先手取1枚棋子者勝.
這個游戲的特點是可以變換棋子數(shù),也可以變換每次的取子數(shù),但都會用到整除原理. 下表列舉了其中的一些實例:
“抓子”游戲取勝策略表
四、“月亮”棋
“月亮”棋是一種制作簡單、規(guī)則簡單、易學(xué)好記的二人游戲. 游戲時只需要一張紙、一支筆、兩枚棋子,甚至用筆做棋子也行. 如果是在沙灘上,那什么材料都不需要準備. “月亮”棋的棋盤形似月亮,中間的線條數(shù)不固定,可以隨意增減,如圖(1).
行棋規(guī)則:A,B兩點分別是游戲者甲、乙的起點,兩人輪流走棋(可猜先),每次只能前進(向?qū)Ψ狡瘘c靠近)或后退(向自己的起點靠近)1條線段(如圖,從A點出發(fā)只能到達C點或D點,從P點出發(fā)可以到達E點、F點、G點或者H點中的任何一點),前進或者后退1條線段就可以“吃”到對方棋子時算勝. 如圖(1),若甲至A點,乙至M點,且由甲行棋時,則乙勝;若甲至N點,乙至B點,且由乙行棋時,則甲勝.
“月亮”棋的行棋是有竅門的,關(guān)鍵是我們?nèi)绾稳グ盐? 對一個固定的棋盤來說,在正確行棋的前提下,先手勝或后手勝是確定的. 如圖(2),當(dāng)甲行至E點、乙行至J點且由甲行棋時,甲不可以行至G點或者H點,只能后退. 幾種行棋的可能如下:
一是甲E到F,乙J到G;甲F到C,乙G到H;甲C到D,乙H到E;甲D到A,乙E到F;乙勝.
二是甲E到F,乙J到G;甲F到C,乙G到H;甲C到A,乙H到F;乙勝.
三是甲E到F,乙J到G;甲F到D,乙G到E;甲D到A,乙E到F;乙勝.
四是甲E到C,乙J到H;甲C到D,乙H到E;甲D到A,乙E到F;乙勝.
五是甲E到C,乙J到H;甲C到A,乙H到F;乙勝.
不難發(fā)現(xiàn),行棋到圖(2)的情形時是后手勝,行棋到圖(3)的情形時也是后手勝. “月亮”棋的行棋竅門究竟在哪里?其實它和“抓子”游戲有著關(guān)聯(lián).
就圖(2)來看,A,B兩個點之間共有9個點,C,B兩個點之間有7個點,D,B兩個點之間有8個點. 當(dāng)棋子從A點出發(fā),走出一步棋后,兩個棋子間的點數(shù)就少了1或者2. 按照游戲行棋規(guī)則,每當(dāng)棋子前進一步,兩個棋子間的點數(shù)就少了1或者2;每當(dāng)棋子后退一步,兩個棋子間的點數(shù)就多了1或者2. 后手走的人可以保證兩人各行一步后兩個棋子間的點數(shù)減少3或者保持不變,而最終后手勝的局面是兩個棋子間的點數(shù)為2. 因此,這個游戲就相當(dāng)于“抓子游戲”中的“每次必須且只能取走1枚或2枚棋子”,且保持余數(shù)為2者勝.
圖(2)從A,B兩點開始游戲就是先手勝的情形. 若甲的棋子從A點先行,則棋子必須行至D點;若乙的棋子從B點先行,則棋子必須行至K點,這兩種情況都能保證先手勝. 以甲的棋子從A點先行為例:甲A至D;乙B到I,甲D到C;乙I到J,甲C到E;乙J到I,甲E到H;乙I到K,甲H到G;乙K到B,甲G到J,甲勝(這只是其中的一種情形,還可以有多種變化,但行棋規(guī)律是一致的).
“月亮”棋的行棋掌握主動權(quán)的一方一定要做到,對方前進1(兩個棋子間的點數(shù)減少1,下同),自己就前進2;對方前進2,自己就前進1;對方后退1,自己就前進1;對方后退2,自己就前進2. 被動的一方只能在行棋上做文章,利用前進、后退等不同的方法擾亂對手的思緒,在對手出錯時捕捉勝機. 不難看出,圖(1)A,B兩點間有15個點,保持除3余2,就是先手勝(如先手從A到C);圖(3)兩頂點間有11個點,保持除3余2,就是后手勝.
游戲在讓人獲得快樂的同時又能增強人的自信,激發(fā)探究的興趣,培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣,這些正是許多中職學(xué)生所缺少的. 從事中職生數(shù)學(xué)教學(xué)的老師應(yīng)當(dāng)充分利用游戲的這一特點,多開發(fā)一些數(shù)學(xué)益智游戲,讓學(xué)生在游戲中學(xué)習(xí)體驗數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)思維方法,并逐步提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,成為學(xué)習(xí)的強者.