Flash遊戲轉化桌遊紙筆遊戲設計(一筆畫成)
Flash遊戲轉化桌遊紙筆遊戲設計(一筆畫成)
Flash遊戲轉化桌遊紙筆遊戲設計
遊戲可從孩子的生活中認知開始設計發想,朝孩子感興趣的方面著手,學校中的課程活動,由3C遊戲中設計出紙筆桌遊,再從這些遊戲中與孩子進行討論,孩子在玩中學,在一來一往的過程中,孩子能享受無須手機相伴的快樂學習時光。
故事融入課程_七橋問題與一筆劃問題
沿著俄國和波蘭的邊界,有一條長長的布格河。這條河流經俄國的古城康尼斯堡——它就是今天俄羅斯西北邊界城市加里寧格勒。
布格河橫貫康尼斯堡城區,它有兩條支流,一條稱新河,另一條叫舊河,兩河在城中心會合後,成為一條主流,叫做大河。在新舊兩河與大河之間,夾著一塊島形地帶,這裡是城市的繁華地區。全城分為北、東、南、島四個區,各區之間共有七座橋樑聯繫著。
人們長期生活在河畔、島上,來往於七橋之間。有人提出這樣一個問題:能不能一次走遍所有的七座橋,而每座橋只准經過一次?問題提出後,很多人對此很感興趣,紛紛進行試驗,但在相當長的時間裡,始終未能解決。最後,人們只好把這個問題向俄國科學院院士歐拉提出,請他幫助解決。
公元1737年,歐拉接到了“七橋問題”,當時他三十歲。他心裡想:先試試看吧。他從中間的島區出發,經過一號橋到達北區,又從二號橋回到島區,過四號橋進入東區,再經五號橋到達南區,然後過六號橋回到島區。現在,只剩下三號和七號兩座橋沒有通過了。顯然,從島區要過三號橋,只有先過一號、二號或四號橋,但這三座橋都走過了。這種走法宣告失敗。歐拉又換了一種走法:
島東北島南島北
這種走法還是不行,因為五號橋還沒有走過。
歐拉連試了好幾種走法都不行,這問題可真不簡單!他算了一下,走法很多,共有7×6×5×4×3×2×1=5040(種)。
好傢伙,這樣一種方法,一種方法試下去,要試到哪一天,才能得出答案呢?他想:不能這樣呆笨地試下去,得想別的方法。
聰明的歐拉終於想出一個巧妙的辦法。他用A代表島區、B、C、D分別代表北、東、西三區,並用曲線弧或直線段表示七座橋,這樣一來,七座橋的問題,就轉變為數學分支“圖論”中的一個一筆劃問題,即能不能一筆頭不重複地畫出上面的這個圖形。
歐拉集中精力研究了這個圖形,發現中間每經過一點,總有畫到那一點的一條線和從那一點畫出來的一條線。這就是說,除起點和終點以外,經過中間各點的線必然是偶數。像上面這個圖,因為是一個封閉的曲線,因此,經過所有點的線都必須是偶數才行。而這個圖中,經過A點的線有五條,經過B、C、D三點的線都是三條,沒有一個是偶數,從而說明,無論從那一點出發,最後總有一條線沒有畫到,也就是有一座橋沒有走到。歐拉終於證明了,要想一次不重複地走完七座橋,那是不可能的。
天才的歐拉只用了一步證明,就概括了5040種不同的走法,從這裡我們可以看到,數學的威力多麼大呀!
遊戲中的數學理論
其實有個數學家的數學定理可以為科學找到解答喔! 首先,以下有兩個圖形A和B,你能夠不重複且一筆畫完嗎?
試幾次後,你會發現圖形A可以輕鬆找到多種一筆畫完的方式,下圖為其中一種方式:
但是圖形B不論怎麼畫,都無法用一筆畫畫完。
為什麼圖形A可以完成,而圖形B卻不行呢?其實像圖形A這類圖形,能夠一筆完成且不重複的圖形,在數學上,我們將其歸類為「尤拉圖」,這類圖形必須要擁有尤拉路徑或是尤拉迴路。
【尤拉圖:能夠走過所有的邊而沒有重複的圖】
小雞連蓮看
什麼是尤拉路徑、尤拉迴路?
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ㄍ寄件者 2015年7月22日 |
尤拉路徑(Euler path):
圖形中,走過每一個邊恰好一次。 一筆畫走完,起點與終點可以不同。
尤拉迴路(Eulerian cycle):
有限圖中,走過每一個邊恰好一次且最終回到原點。 →一筆畫走完,起點與終點必須相同。
如何判別圖形有無尤拉路徑或尤拉迴路?
最快速的方式為觀察圖形的奇數頂點數量,若圖形中奇數頂點的總數為0個或是2個,此圖形必為尤拉圖!
什麼是奇數頂點?
簡單來說,我們在圖形上找一個頂點,如果這個頂點所連接的線段有奇數條,那我們就稱這個頂點為「奇數頂點」。同理,如果這個頂點所連接的線段有偶數條,那麼這個頂點就叫做「偶數頂點」。因此,用前述準則分析圖形A與B(見圖),圖形A有兩個奇數頂點,符合尤拉路徑的規則,屬於尤拉圖;而圖形B有四個奇數頂點,馬上可知這個圖形不可能一筆完成不重複了!就可以清楚看出那一個屬於尤拉圖了!
遊戲融入數學課程設計之目的
長期以來,人們對數學教學的認識就是概念、定理、公式和解題,認為數學學科是一種具有嚴謹系統的演繹科學,數學活動只是高度的抽象思維活動。數學不只是邏輯推理 數學不只是邏輯推理,還有實驗。
數學像是一門系統的演繹科學,但另一方面,創造過程中的數學,看起來卻像是一門試驗性的歸納科學 ,看起來卻像是一門試驗性的歸納科學。傳統的數學觀仍然認為,即使數學需要實驗也只不過是紙上談兵,也只是進行所謂的思想上的實驗(歐拉、拉卡托斯稱之為“準實驗”);教學過程中,學生的數學活動只是“智力活動”,或更為直接地說是解題活動,數學家在紙上做數學,數學教師在黑板上講數學,而學生則每天在課堂上聽數學和在紙上做題目。這樣,對多數學生而言,數學的發現探索活動沒有能夠真正開展起來。
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