第12课 泉州一中汉诺塔擂台 学生任务单

第12课 泉州一中汉诺塔擂台

学生任务单 45分钟 姓名____________ 班级____________ 日期____________

在三柱汉诺塔规则下,用小盘数合法移动验证最少步数,再用递推统计更多盘的步数。明确“算出步数”与“给出合法移动过程”是两项证据。

本课完成标准

□ 能遵守一次只移顶盘、大盘不得压小盘的规则。

□ 能解释两次搬动小塔加一次大盘的递推关系。

□ 能用递推与公式核对步数,并区别计步与移动方案。

输入约定 盘数为非负整数,实物练习采用1至4盘;三根柱子,每次只能移动最上面的一个盘,大盘不能压小盘。

先拆成五个小问题

纸面S题与网页小步练习可择一完成,另一套用于课后复核。

L12-S1 下列哪种合法:小盘放大盘上,还是大盘放小盘上?是否能从底部抽盘?

L12-S2 3盘需7步来自2 × 3 + ___。空白是什么?

L12-S3 程序算出7,是否已经展示3盘每一步从哪柱移到哪柱?

L12-S4 steps = 1;steps = 2 * steps + ___,表示2盘步数。

L12-S5 steps从0开始重复3次,每次steps = ___,得到3盘最少步数。

学习方法 先写预测,再运行核对。结果不一致时,保留原预测并写明修改原因。

L12-M1 主任务实验记录

按下面四步完成同一个程序。表中各组输入使用同一套计算规则。

预测:先填写表中关键结果;对长时间模型可写估计并注明“估计”。

修改:补全空白,保留主任务变量名和输出语句;每组只改数据区。

运行:逐组运行并对照预测;记录一处修改及其原因。

解释:用关键语句说明结果。迁移题另存程序、按新规则验收。

n = 4
steps = 0
for disk in range(1, n + 1):
    steps = 2 * steps + ___
    print(disk, "个盘最少", steps, "步")
print("公式核对", 2 ** n - 1)
n 盘预测 最少步数运行 steps/公式移动或递推证据
0盘
1盘
2盘
3盘
4盘

我的解释 用3盘从A移到C、B辅助,另纸记录每步“盘号 起柱→目标柱”(小盘编号1)。课内必须亲手合法完成一次3盘,记录实际步数或导出动作,与7步对照;超过7步先确认合法完成再反思。

修改记录 我改了哪一行?原来的问题是什么?用哪组数据证明已改对?

同桌核对 □ 数据符合范围 □ 已运行全部测试 □ 结果带单位 □ 能解释一条语句

分层练习与独立离堂题

基础题与离堂题必做。应用题有余力选一或课后完成;挑战题留作课后。离堂题独立完成。

L12-A1 基础 1、2、3盘分别最少几步?用纸片或网页操作完成2盘,并记录3步。

L12-A2 基础 解释steps = 2 * steps + 1中的2和1;为什么不能直接移出最大盘?

L12-B1 应用 复核主任务的3盘记录。若多于7步,借助递推找出可减少的往返;写出7步方案并逐步解释。

L12-B2 应用 运行10盘;同时算2 ** 10 - 1。两个结果是否一致?公式中的**表示什么?

L12-C1 挑战 仅计算64盘步数,不生成全部移动。若每秒一步,按每年365天估算年数。写明这是一种时间假设。

L12-C2 挑战 比较台阶与汉诺塔递推:一个把哪两个结果相加?另一个为何把一个结果乘2再加1?

独立离堂题

L12-E1 独立完成:4盘最少15步,5盘是多少?写出计算式。再说明“步数算对”为什么不足以证明一份具体移动方案合法。

学习状态 □ 我能独立完成 □ 我需提示 □ 我还要练习

我最需要再练的一点________________________________________________