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2019年12月刊

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数学游戏及其教育价值
信息来源:《数学大世界》杂志社官方网站 发表时间: 2020/1/13 阅读数:43

数学游戏及其教育价值

摘要研究数学游戏及其特征,深入挖掘数学游戏所蕴含的教育价值,并聚焦利用数学游戏促进中小学数学教学。

关键词数学游戏;特征;教育价值;教学策略

数学游戏作为一种大众化的智力娱乐活动,能有效激发青少年学习数学的热情,促进学生数学能力的发展。研究数学游戏及其特征,深人挖掘数学游戏所蕴含的教育价值,有助于我们利用数学游戏促进数学教学工作。

1、数学游戏及其特点

什么是数学游戏?著名数学科普作家李毓佩曾给出了一个明确的界定:寓数学问题于游戏之中,让人们在做游戏的过程中学到数学知识、数学方法和数学思想,这就是数学游戏。数学游戏与一般的游戏有显著的区别,数学游戏是按数学原理设计的,它把数学原理融于娱乐之中。学生通过反复游戏,能较长时间地揣摩寓于游戏之中的数学原理。

数学游戏具有趣味性、知识性、思维性、具体性、活动性和社会性等特点,认识并把握数学游戏的特点,有助于我们在数学教学过程中利用数学游戏促进学生对知识的深刻理解。

2数学游戏的教育价值

2.1传播数学知识,普及数学思想方法在传播数学知识的过程中,数学游戏发挥了独特的作用。以游戏的形式表达数学思想方法比纯粹宣讲数学理论更易于大众接受。例如,著名的古典对策游戏。两个人坐在一张普通的圆桌旁,并轮流地往桌面上摆硬币,双方约定,所放的硬币必须是同样币值的,且均须平放而不许重叠。谁在桌上放下最后一枚硬币,他就是胜利者。事实上,这种游戏的获胜策略,取决于游戏中所使用的数学手段。对策游戏中蕴涵了对称的数学思想方法,游戏者在玩这个游戏的过程中,能体验到数学思想方法的奇妙。

2.2开发智力,启迪智慧

数学游戏是人类从事数学活动的智慧结晶。因此,数学游戏在启迪智慧,开发青少年智力中起着巨大的、不可替代的作用。

例如,七巧板又称七巧图、智慧板,是中国民间广泛流传的智力玩具。

七巧板游戏在培养青少年学生的观察力、想象力、形状分析及创意思维方面都有巨大的作用。

2.3寓教于乐,改进课堂教学

柏拉图认为,游戏可以引导出孩子的学习天性。他主张以游戏的方式教育下一代。让数学游戏走进数学课堂,走进学生的业余生活,能够有效地引导学生的学习天性,真正做到寓教于乐。

2.4培养学生的动手操作和数学实践的能力

数学游戏玩具的制作活动为学生在“做中学”提供了实践的机会,有利于培养学生的数学实践能力。让学生自己动手制作一个莫比乌斯带,能够培养学生的动手操作和数学实践的能力。

3、利用数学游戏促进数学教学的教学策略

数学游戏是一种具有知识性、趣味性和教育性的数学活动方式,由于其自身的特性,特别受学生的欢迎。因此,在数学课堂教学中,我们可以充分利用数学游戏这一独特的数学活动方式促进数学教学。

3.1利用数学游戏活动吸引学生的注意力和兴趣

在数学课堂教学中,教师可以将许多艰深的数学原理以妙趣横生的游戏形式介绍给学生,并且将数学游戏作为组织教学的一种辅助手段,以引起学生对数学认知对象的好奇心,调节学生的学习情绪,消除学生学习数学的枯燥乏味之感。

例如,中国古代数学中的“重排九宫”游戏就有助于激发学生探究的欲望和热情。

这个游戏的一般玩法是:把八张写有从18的正方形纸片放在一个3X3的大正方形内,在大正方形内移动纸片,将图3变成图4,这是一个典型的探究性数学问题十九世纪数学家杜特尼找到一种走法,只需36步即可完成。在很长的时间里被认为是最好的走法。后来有人用计算机证明,最少的步数是30,而不是36,并且共有10种不同的走法。在数学史上,很多人为了寻求这些走法而乐此不疲。

3.2利用数学游戏创设有效的问题情境

在数学课堂教学中,创设游戏性问题情境有利于我们以引导学生发现问题为突破口。为此,教师可以充分利用数学游戏的活动性特点创设有效的数学问题J清境

(1)利用数学游戏创设激趣性问题情境

在数学课堂教学中,数学游戏活动往往玩不起来。究其原因,我们不难发现这些教师往往只选择了数学游戏的内容,却没有创设相应的数学游戏情境。因此,创设学生乐于参与的丰富多彩的数学游戏情境是十分必要的。

(2)利用数学游戏创设导学问题情境

在数学课堂中,利用数学游戏创设导学问题情境不仅是引人数学教学新内容常用的方法,而且具有问题导学的功能,能更好地调动学生的积极性、主动性和创造性。

例如,在“数列”的教学中,我们可以利用如图5所示的“梵塔”游戏创设用归纳法求数列通项公式的导学问题情境:传说在印度北部的一座圣庙里,一块黄铜板上插着三根宝石针。印度教的主神梵天在创造世界的时候,在其中一根针上从下到上穿好了由大到小的64片金片,这就是所谓的梵塔。不论白天黑夜,总有一个僧侣在按照下面的法则移动这些金片:一次只移动1片,不管在哪根针上,小片必须在大片上面如果考虑一下把64片金片,由一根针上移到另一根针上,并且始终保持上小下大的顺序这需要移动多少次呢?

(3)利用数学游戏创设活动性问题情境

数学游戏的特征决定了数学游戏所涉及的问题和数学内容有趣迷人、浅显易懂。因此,在数学课堂教学中,教师可以借助数学游戏设计活动性问题情境,组织开展数学游戏活动,帮助学生积累数学活动经验,加深对数学学科的认识。

例如,在少年儿童中广泛流传着“石头、剪刀、布”的游戏和现代数学中一门高深的学科—对策论有着密切的联系。

3.3有梯度地设计解答型数学游戏问题,引导学生由浅入深探究

在数学课堂教学中,有梯度的设计解答型数学游戏问题,有利于教师在课堂上引导不同层次的学生由浅人深地探究。例如,在概率事件的教学中,我们可以有梯度地设计以下解答型数学游戏问题。

3.4组织开展比赛型数学游戏活动,培养学生数学交流能力

由于学生好胜心理比较强,因此可以在数学课堂教学中,组织开展比赛型数学游戏活动,采用小组比赛的方式引导学生在积极参与课堂活动的过程中突破难点,深度理解数学知识内容,并激发学生参与学习的热情,培养学生数学交流能力。

总之,在数学课堂教学和数学课外活动中,我们应力求使数学游戏的运用都来自学生所需,根据教材特点采用不同策略组织开展好数学游戏活动,牢牢吸引学生的注意力,使数学教学富有成效。

参考文献

[1]李毓佩,李希宽.中学数学科技活动[M]。北京:中国科学技术出版社,1992.

[2]中华人民共和国教育部制定.普通高中课程标准(2017年版)[M]。北京:人民教育出版社,2018

[3]王幼军.数学中的游戏因素及其对于数学的影响[J].自然辩证法通讯,2002(2): 12-17.

 

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