如何用樂高玩具建立孩子的數學觀念

幾乎每個孩子對兒時樂高一類的玩具總保有很深的印象，它們陪伴我們中的許多度過了最無憂無慮的童年。但是也許很多人都想象不到的是，樂高也是學數學的好伴侶。樂高玩具的隨意組合性使它成爲完美解釋許多看似複雜艱深的數學概念的好工具。最重要的是，孩子們再也不會感到學數學是一件枯燥乏味的事。

儘管我的弟弟有樂高玩具，但我自己卻不是玩着樂高玩具長大的。每次我都會虛心地和一些玩樂高的孩子們在一起玩，但實際上，我欣賞的不是這些塑料方塊所賦予的工程方面的意義，因爲他們就是一些僵硬的長方形小磚頭啊！

作爲一個成年人，我開始欣賞樂高，不僅是因爲它直線型的美學標準，更多的是它可能產生的數學觀念。在教室中，這些小方塊現在是我最喜歡的、由數學概念包裝的小工具。我將用下面的例子來解釋如何用樂高玩具來建立關鍵的數學觀念。

樂高不僅僅是用來玩的

如果你是家長或老師的話，你應該已經知道，至少在理論上，這些耐用的塑料塊有巨大的潛在教育價值。除了蘊含明顯的創造力，孩子們在玩樂高的時候，也正在建立起他們空間和比例上的意識。進階版的樂高玩具甚至被用在高中和大學水平的計算機編程、機器人設計和其他課程上。

儘管許多小學老師是女生，就像我一樣從小就不是一個樂高專家。直到你有第一手關於如何玩這些玩具的資料，你就有可能不滿足於將它們僅僅作爲一個教學工具。所以，這裏是我的一個請求：在儲藏室和地下室找一些樂高的塑料塊，花一些時間研究是怎麼來玩的。數一下有多少嵌釘，面積有多大，再建一些塔。我保證你現在就會思考數學。

樂高能用來建立部分-總和的思維模式

對於年紀較小的數學學習者來說，合併和拆開數字是建立數學計算中所需數字感覺的最關鍵部分。學生是以一些標誌性的數字5和6開始，朝着最重要的數字10來搭建。

樂高方塊對於這種部分-總和的探索遊戲來說真是棒極了！和其他一些流行的部分-總和的數學工具（多米諾骨牌和骰子）相比，這些方塊玩具上有着清晰的被標記出來的嵌條讓孩子來數。這些嵌條通常是兩個一組，兩個一數要比單獨數每個嵌條要快得多。通過練習，學生們就能掌握嵌條的排列，而且也不需要將它們全部數個遍。

學生能對兩個甚至更多的樂高方塊做不同的組合，發現所有的嵌條數量。他們可以拿一個更大的方塊，用一個小一些的方塊覆蓋上其中一部分，再算出剩餘未被覆蓋的嵌條數量。

樂高=現有的不同顏色的排列組合

作爲一個三年級的數學老師，我花了大量的時間在畫排列組合，建立模型引導學生如何通過排列組合來跳着運算，拆分排列組合，用不同的小物品（葡萄乾、便士、穀粒等等）來建立排列組合。總之，明白排列組合是爲什麼和如何運作的，爲我這羣學數學的學生們建立乘法的思考方式奠定了基礎。

收集一些手邊的樂高玩具用在乘法課程上是很有用的。我分出了一些方塊用來強化區域模型，解釋平方計算，提醒我的學生關於乘法運算中的交換量。這裏有組照片關於如何利用樂高來教乘法和除法的可能性。

用樂高處理分數計算

分數似乎總是會難倒我的學生。當我們談論不同大小的整體或思考從一個整體轉到一套整體上的時候，事情就會變得模糊不清。防止分數計算焦慮的唯一方法是給學生提供大量用實物接觸分數的機會。Patternblocks是一個流行的分數模型工具，但我更喜歡樂高。（當用六邊形作爲一個整體時，Patternblocks只能被分爲六大塊；樂高方塊卻有更多的可能性。）

用樂高探索平均數、中位數、衆數、值域

高年級的小學生在分析數據的時候，會探索多種方法來表達他們一套數據中的中間趨勢——平均數。爲了發現幾何平均數，學生們很快就學到將全部方塊合併爲一個整體再拆分爲大小相等的模型。但是很少有學生明白爲什麼他們要做這些合併再分開的事情來得到幾何平均數。即使沒有不同高度的樂高塔，學生們仍有第一手的關於幾何平均數含義的學習經驗。