浅谈益智器具在小学数学教学中的运用

祝晓燕

摘 要：根据小学生的年龄特点和思维认知，引入益智器具，发挥益智器具的数学价值，改变传统的教学方式，能提升学生学习数学的兴趣，培养学生学习创新意识，从而拓展学生的思维。文章分析了益智课堂教学基本的四部法：了解器具、初步探索、寻找根源、再次探索，以及在课后益智器具给学生课间活动、家庭关系等带来的变化，以使学生在活动中感受数学与游戏的自然融合，在挑战中享受快乐，获得成就感。

关键词：益智器具;小学数学;益智课堂

中图分类号：G623.5 文献标识码：A 收稿日期：2020-05-25 文章编号：1674-120X（2020）30-0031-02

《义务教育数学课程标准（2011年版）》总目标指出：了解数学的价值，提高学习数学的兴趣，增强学好数学的信心，养成良好的学习习惯，具有初步的创新意识和科学态度。然而，在小学数学实际教学中，仍然存在很多问题，特别是数学学习内容固化，课堂教学比较枯燥，作业形式过于单一，导致学生对数学学习缺乏兴趣，不利于增强学生学习数学的动力。将益智器具融入数学教学，是现阶段一种非常有效的教学创新方式，能够充分满足学生的需求，提升学生学习数学的兴趣。

一、益智器具在小学数学教学中运用的意义

（一）提高学习数学的兴趣，增强学好数学的信心

小学阶段的学生具有强烈的好奇心，数学课堂中枯燥的书面知识已经不能吸引他们的注意，新颖的益智器具给无味的数学课堂加入了鲜美的调味剂，能提高学生学习数学的兴趣。益智课堂改变了传统的课堂教学模式，注重培养学生独立思考的能力、自主探究的能力和小组合作交流的能力，培养学生分析问题、解决问题的能力以及团结互助的优秀品质。此外，学生通过益智器具的辅助学习，会得到学习上的成就感，从而增强自我效能感，增强学习数学的信心，真正实现了“在学中玩，在玩中学”。

（二）了解益智器具的數学价值

中国是一个伟大的文明古国，在世界数学的发展史上做出过巨大的贡献，中国传统的益智器具有：华容道、七巧板、鲁班锁、九连环等。益智器具的产生并不是一蹴而就的，一款器具一个故事，一个个故事书写了中国数学益智器具的发展。学生在了解益智器具魅力的同时，能体会古代人民神奇的智慧，了解更多的数学文化。益智器具把数学和游戏巧妙地结合起来，包括数学中的几何学、拓扑学、运筹学等。例如，九连环运用了拓扑学原理，解法用的是二进制原理;鲁班锁运用的是空间立体几何的图形拼接;七巧板则是平面图形的拼接，运用了几何学原理等。

（三）培养学生的创新意识和科学态度

在众多的益智器具中，解法并不是唯一的，学生可以从不同的角度出发，设计不同的解法，在观察中不断猜测、尝试验证，找出最新、最科学的解决办法。教师应激励学生摒弃惯有的思维方式，积极主动地思考，培养学生的创新意识。例如，汉诺塔（又称河内塔）的一般游戏规则是：起始柱上按金字塔状叠放着n个大小不同的圆盘，把所有圆盘移动到目标柱上，可以经过过度杆，并且每次只能移动一个圆盘，小盘子要在大盘子的上方。显然这里的n个大小不同的圆盘是不固定的，可以是1、2、3、4……可以根据实际情况进行调整，圆盘个数越多，移动的步数越大，学生需要找到最优的移动策略。当然，也可以改变游戏规则，培养学生的创新意识。

二、益智器具在数学课堂中的应用

湖南省长沙市岳麓区博才阳光实验小学（以下简称“我校”）研究益智器具以来，开展了多种多样的益智器具教学活动，如“巧放圆形”“汉诺塔”“巧放方形”等。下面就以益智器具“兄弟连（一）”为例，进行小学数学教学，通过了解器具、初步探索、寻找根源、再次探索的过程让学生掌握解决问题的方法。

（一）了解器具

先创设课堂情景，让学生观察器具，了解器具的组成及各部分之间的关系。由于小学生的年龄特点，学生有很强的探究兴趣，拿到器具时，肯定忍不住摆弄一番。教师需要引导学生不能盲目地去玩，而是要学会观察，寻找突破口。学生通过观察益智器具“兄弟连——环环相扣”，知道了“兄弟连”由两个圆环、两根绳组成，两个圆环大小一样，红色和黑色线圈的长度一样等，为了区分兄弟连的每个部分，需要分别命名：环1、绳1、环2、绳2。

（二）初步探索

当学生了解了器具的基本结构之后，教师要出示游戏的规则，设计合适的益智活动，培养学生自主探索的精神。“兄弟连”的游戏规则是：解开用绳连在一起的两个木环。游戏规则一出，学生有了内动力，主动积极思考寻找成功解开的方法。这时候，教师要大胆放手，让学生自己试一试，学生根据自身原有的认知进行探索，基本上以失败告终。

（三）寻找根源，打破定势

教师应让操作失败的学生把探索的过程说出来，在自主尝试的过程中找寻失败的原因，培养学生的语言表达能力。

生1：用绳子套对方的环：用绳1套环2，不行;用绳2套环1，也不行，因为绳子太短而环太大了，所以套不过去。

生2：想把系在一起的扣解开，但是不行，环挡住了扣的去路。

以上结果都是学生的固化思维导致，他们往往认为只有用绳套别人的环才能解开。其实换一个角度思考，既然绳套别人的环不行，那么绳套自己的环呢？是不是可以尝试一下呢？

（四）再次探索，总结提升

俗话说：“失败是成功之母。”学生找到失败的原因后，离成功会越来越近。学生总结失败的原因，全面考虑了所有因素，发现还有两种情况没有尝试。这时请成功的学生说一说他的分析、操作过程，经历了失败到成功的过程，学生的喜悦可想而知。但喜悦的同时还要引导同学进行分析和思考：“自己套自己时，红绳不够的部分，黑绳补上了，黑绳要借助红绳的长度解开，这就叫互相借力。联系生活实际，在学习和生活中也有互相借力的事情，有时仅凭一己之力根本不可能完成，这时就要取长补短、互相帮助，才能解决问题。”

益智课堂——“兄弟连”，学生通过观察、反复尝试、交流等方法，感悟到要想打破思维定式，换角度思考问题，就要全面考虑所有的要素，并进行合理的分析，借力使力，从而找到可以解决问题的方法。同时教师要让学生感受到发散思维带来的乐趣，培养他们的创新意识。

三、益智课堂课后升温

现阶段，小学数学课后作业多以完成相应的课后练习等书面化作业为主，形式过于单一，内容过于枯燥，不利于培养学生的发散思维和创新能力。益智器具的加入，就像添加了调味品，让学生的课余生活丰富多彩。

（一）不一样的课间活动

益智课堂结束后，学生对器具的探索欲丝毫不减，反而更加浓烈。有些计时竞技类的项目，如魔方、九连环等，学生不仅要会解器具，还要提升解器具的速度。这就需要学生不断地练习，寻找技巧，不断超越自己。器具少不了两人或者多人对弈的项目，如黑白棋、智取王位等，这需要学生在对弈时不断反思，总结取胜的技巧。课间和午休期间，总能看到学生拿着器具在练习，学生追逐打闹的身影渐渐少了，教室里反而比以前更加“热闹”了。

（二）别样的亲子交流

有句俗语：“不写作业母慈子孝，一写作业鸡飞狗跳。”益智器具的介入改善了家庭的亲子关系。学生在课堂中学会了益智器具，在家中可以當个“小老师”，给家长讲解益智器具的玩法。家长暂时抛开工作、放下手机，和学生一起研究器具、练习解器具，来一场亲子间的比赛，感受益智器具带来的别样亲子时光……家长与孩子一起开展益智活动，不仅可以提升孩子的思维，也能在不知不觉间增进亲子关系，拉近亲子距离，让亲子关系更加融洽。

（三）益智活动比赛

课题开展以来，学生在益智器具方面有不少的收获，我校也举办了相应的竞赛活动，给学生提供了展示自己的平台。根据学生的年龄特点，不同的年级举办不一样的竞赛活动，由班级的初赛，到年级的复赛和决赛，决出一、二、三等奖。在教师的指导下，在家长的支持和鼓励下，在同学的帮助下，参赛学生益智器具不离手，随时练习，不断刷新自己的纪录，获得了思维与能力的提升。

学校举办了“益智课堂”数学实践节。上午为单人游园活动，参赛项目多达40项，每位学生都积极参与。在活动中，学生都认真思考、积极参与、追求完美，即使排着长队，也要上前比试一番。一张张兑奖券上盖满五颜六色的奖章，学生谈笑举止间洋溢出快乐和满足。平时学习成绩稍显落后的学生，在活动中也获得了满满的成就感，提升了学习的兴趣和信心。下午为班级团体竞赛，采取积分制，每班选取6名参赛选手，共7个项目，每个项目选2名选手上场。这就要求参赛的选手不仅要掌握其中的一种益智器具，还必须综合发展。区别于单人赛，团体赛更要注意合理安排，要想获得胜利，所有参赛选手必须抱团前进，发挥团体的力量。益智器具比赛，不仅是对益智课堂教学的检验，也激发了学生自主学习探究的欲望，进一步丰富了校园文化活动。

四、结语

在小学阶段，益智器具在数学教学中的应用能够激发学生的学习兴趣，提升学习的自信心，有助于培养学生的数学思考力，提升学生的创新能力和动手操作能力。教师要考虑在不同的学习阶段介入适合的益智器具，充分发挥益智器具的作用。在教学中除了教授基本的四部法外，教师还可以根据实际情况摸索适合自己的教学模式。

参考文献：

[1]岳安国.益智器具在小学数学中的运用[J].数学学习与研究，2019（20）：63.

[2]杨 红.如何巧用益智器具开展小学数学教学[J].西北成人教育学院学报，2019（5）：102-104.

[3]任 萍.益智器具在小学数学教学中的运用实践[J].中国校外教育，2019（19）：128-129.

[4]马 兰.益智器具在小学三年级数学教学中的应用研究——以“智取王位”为例[J].亚太教育，2019（2）：53.

[5]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准（2011年版） [S].北京：北京师范大学出版社，2012.