如何用乐高玩具建立孩子的数学观念

几乎每个孩子对儿时乐高一类的玩具总保有很深的印象，它们陪伴我们中的许多度过了最无忧无虑的童年。但是也许很多人都想象不到的是，乐高也是学数学的好伴侣。乐高玩具的随意组合性使它成为完美解释许多看似复杂艰深的数学概念的好工具。最重要的是，孩子们再也不会感到学数学是一件枯燥乏味的事。

尽管我的弟弟有乐高玩具，但我自己却不是玩着乐高玩具长大的。每次我都会虚心地和一些玩乐高的孩子们在一起玩，但实际上，我欣赏的不是这些塑料方块所赋予的工程方面的意义，因为他们就是一些僵硬的长方形小砖头啊！

作为一个成年人，我开始欣赏乐高，不仅是因为它直线型的美学标准，更多的是它可能产生的数学观念。在教室中，这些小方块现在是我最喜欢的、由数学概念包装的小工具。我将用下面的例子来解释如何用乐高玩具来建立关键的数学观念。

乐高不仅仅是用来玩的

如果你是家长或老师的话，你应该已经知道，至少在理论上，这些耐用的塑料块有巨大的潜在教育价值。除了蕴含明显的创造力，孩子们在玩乐高的时候，也正在建立起他们空间和比例上的意识。进阶版的乐高玩具甚至被用在高中和大学水平的计算机编程、机器人设计和其他课程上。

尽管许多小学老师是女生，就像我一样从小就不是一个乐高专家。直到你有第一手关于如何玩这些玩具的资料，你就有可能不满足于将它们仅仅作为一个教学工具。所以，这里是我的一个请求：在储藏室和地下室找一些乐高的塑料块，花一些时间研究是怎么来玩的。数一下有多少嵌钉，面积有多大，再建一些塔。我保证你现在就会思考数学。

乐高能用来建立部分-总和的思维模式

对于年纪较小的数学学习者来说，合并和拆开数字是建立数学计算中所需数字感觉的最关键部分。学生是以一些标志性的数字5和6开始，朝着最重要的数字10来搭建。

乐高方块对于这种部分-总和的探索游戏来说真是棒极了！和其他一些流行的部分-总和的数学工具（多米诺骨牌和骰子）相比，这些方块玩具上有着清晰的被标记出来的嵌条让孩子来数。这些嵌条通常是两个一组，两个一数要比单独数每个嵌条要快得多。通过练习，学生们就能掌握嵌条的排列，而且也不需要将它们全部数个遍。

学生能对两个甚至更多的乐高方块做不同的组合，发现所有的嵌条数量。他们可以拿一个更大的方块，用一个小一些的方块覆盖上其中一部分，再算出剩余未被覆盖的嵌条数量。

乐高=现有的不同颜色的排列组合

作为一个三年级的数学老师，我花了大量的时间在画排列组合，建立模型引导学生如何通过排列组合来跳着运算，拆分排列组合，用不同的小物品（葡萄干、便士、谷粒等等）来建立排列组合。总之，明白排列组合是为什么和如何运作的，为我这群学数学的学生们建立乘法的思考方式奠定了基础。

收集一些手边的乐高玩具用在乘法课程上是很有用的。我分出了一些方块用来强化区域模型，解释平方计算，提醒我的学生关于乘法运算中的交换量。这里有组照片关于如何利用乐高来教乘法和除法的可能性。

用乐高处理分数计算

分数似乎总是会难倒我的学生。当我们谈论不同大小的整体或思考从一个整体转到一套整体上的时候，事情就会变得模糊不清。防止分数计算焦虑的唯一方法是给学生提供大量用实物接触分数的机会。Patternblocks是一个流行的分数模型工具，但我更喜欢乐高。（当用六边形作为一个整体时，Patternblocks只能被分为六大块；乐高方块却有更多的可能性。）

用乐高探索平均数、中位数、众数、值域

高年级的小学生在分析数据的时候，会探索多种方法来表达他们一套数据中的中间趋势——平均数。为了发现几何平均数，学生们很快就学到将全部方块合并为一个整体再拆分为大小相等的模型。但是很少有学生明白为什么他们要做这些合并再分开的事情来得到几何平均数。即使没有不同高度的乐高塔，学生们仍有第一手的关于几何平均数含义的学习经验。