端午節一起來玩“投遞遊戲”(適合1-6年級)

【題記】

遊說學子苦不早,著鞭跨馬涉遠道。——寫給畢業班的學生

和自己的學生一起獲得下面的正向信念系統:1.努力是被期待與享受的事情;2.失敗並不可怕,可怕的是被失敗打倒,重要的是從失敗中找到新挑戰的入口;3.每個人都有改變的潛能,而且每個人都有能力去接受改變。

端午節一起來玩“投遞遊戲”(適合1-6年級)

【配合教材】

本教學遊戲配合“解決問題的策略”。透過本遊戲能夠激發學生數學學習的興趣,引導學生操作、觀察與實踐,並學會舉一反三,提高空間思維能力和解決實際問題的能力,增強學生數學學習的信心,拓展學生數學學習的視野。

端午節一起來玩“投遞遊戲”(適合1-6年級)

【基本玩法】

如下圖1,有三行三列的9個點,左上角為郵局。郵遞員自郵局出發,經過9個點,最後回到郵局。怎樣投遞為最短路線?它們有多少種走法?

端午節一起來玩“投遞遊戲”(適合1-6年級)

【指點迷津】

最短路線的形狀共有8種,如下圖2,彼此之間可以透過軸對稱而得到。比如(1)和(6)、(2)和(5)、(3)和(8)、(4)和(7)就是透過軸對稱的方法得到的。

又因為在實際問題中,上面8種圖形中,每種圖形郵遞員可有兩種行走方向,所以可以推斷原問題的最優線路應該有16種。

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【變化玩法】

在上述投遞過程中,如果有一封加急郵件(比如在下面A處)必須優先送達,該如何設計線路呢?

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【資料連結】

中國學者於20世紀50年代提出的一種典型的組合最佳化問題,後在國際上被稱為中國郵路問題(Chinese postman problem)。

端午節一起來玩“投遞遊戲”(適合1-6年級)

一個郵遞員送信,要走完他負責投遞的全部街道,完成任務後回到郵局,應按怎樣的路線走,他所走的路程才會最短呢?如果將這個問題抽象成圖論的語言,就是給定一個連通圖,連通圖的每條邊的權值為對應的街道的長度(距離),要在圖中求一回路,使得迴路的總權值最小。顯然,若圖為尤拉圖,只要求出圖中的一條歐拉回路即可。否則,郵遞員要完成任務就得在某些街道上重複走若干次。

同學們雖然對上述說法還不太能全部理解,但是,只要我們認真學習,長大會一定會更加深刻的理解“郵路問題”的。

【參考答案】

1.如果在A處,有兩種走法:

端午節一起來玩“投遞遊戲”(適合1-6年級)

2.另外,如果在B處,也有兩種走法:

端午節一起來玩“投遞遊戲”(適合1-6年級)

以上四種走法,它們行走路線的距離是一樣的。

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