玩转益智学具悦动数学思维

夜～未央

宇宙之大,粒子之微, 火箭之速,化工之巧, 地球之变,生物之谜, 日用之繁,无处不用数学。 ——华罗庚 　　思无痕智有形，益智器具是人类智慧的结晶，以益智器具为载体的益智课堂促进了学生思维能力和思维品质的提升。为了培养和提升学生的思维素养，营造良好的校园益智文化氛围，2024年6月18日，百草园小学举行了益智学具竞赛活动！ 　　数独，智慧的试金石！在这个充满逻辑思维和推理能力的游戏中，你将不断挑战自己的极限。用数独来锻炼你的大脑，提高你的思维能力，让你在面对生活的挑战时更加游刃有余。 　　九连环，这一古老的中国传统民间益智玩具，宛如智慧的结晶闪耀着其独特的魅力。它是以金属精心打造而成的 9 个圆环，巧妙地套装在横板或各式框架之上，再贯以环柄，玩法别具一格。解九连环需要耐力与智慧并存。玩时需按照特定程序反复操作，方可使 9 个圆环或分别解开，或合二为一，其历史可追溯至约两千年前。卓文君在致司马相如的信中便有“九连环从中折断”这般动人的语句，《红楼梦》里也记载着林黛玉巧解九连环的场景，周邦彦更是留下了“纵妙手、能解连环”的名句。 　　经过一段时间的潜心练习，同学们已然熟练地掌控了解拆九连环的高超技巧。在赛场上，选手们个个全神贯注、心无旁骛，沉稳而不焦躁。且瞧那决赛现场，随着裁判老师那一声清脆的“开始”，同学们的反应皆极为迅速，动作更是娴熟无比。一个个小铁环恰似灵动的音符，在同学们的指尖欢快地上下穿梭，清脆的叮当声此起彼伏，不绝于耳。伴随着时间的悄然流逝，比赛愈发显得紧张激烈，大家你追我赶，谁也不肯服输，只见那一个个小铁环在选手们的巧手下持续解开。 　　充满意趣的汉诺塔，犹如一颗火种，点燃生命的激情，绽放斑斓的色彩；亦是一种养分，滋养岁月的流光，镌刻成长的诗行。汉诺塔由8个彩色圆环按大小依次叠放在有三根立柱的支架上组成，因其形如塔状而得名。它是人们研究算法逻辑的启发源,更是一款经典的益器具。心理学家、脑科学研究者也常用它来进行认知功能的检测和研究。 　　汉诺塔所设置的问题困境在于:如何借助“过渡柱”把“起始柱”上的圆环依次挪移到“目标柱”上。它之所以能够成为一个问题困境，一个关键因素是其中隐含着破解困境的“最优解”步最少的最佳操作序列。在尝试破解的探索过程中,孩子们不仅需要感知和体悟环和柱之间既相互依存又相互制约的逻辑关联，而且需要发现和提炼那些能够达到最优解的隐含规律，同时还要善于运用这些规律，对操作步骤进行合理的推断、取舍，做出有效的全面规划。它的破解过程，对孩子思维所形成的挑战和锻炼是巨大的，也是多方面的。选手们个个身手敏捷，技艺娴熟，以最优的方式，最快的速度完成圆盘移动。孩子们在多彩圆盘的来回移动中，启迪数学智慧，激发数学思维。 　　华容道原是中国古代的一个地名，相传当年曹操曾经败走此地。由于当时的华容道是一片沼泽，所以曹操大军要割草填地，不少士兵更惨被活埋，惨烈非常。通过移动各个棋子，帮助曹操从初始位置移到棋盘最下方中部，从出口逃走。不允许跨越棋子，还要设法用最少的步数把曹操移到出口。曹操逃出华容道的最大障碍是关羽，关羽立马华容道，一夫当关，万夫莫开。关羽与曹操当然是解开这一游戏的关键。四个刘备军兵是最灵活的，也最容易对付，如何发挥他们的作用也要充分考虑周全。 　　孩子们摩拳擦掌，都已经准备好了迎接挑战。一声令下，只听见噼里啪啦的声音，那是孩子们在飞快地拨弄华容道，思维与手指的协调，看看最后谁是赢家！孩子们在游戏中充分感受到古人的智慧，他们冷静思考，逐步推敲，既有整体思路，又有操作策略，展现出极强的数学逻辑推理能力。 　　数字华容道的棋子是相同大小的木块，上面画了1-99等不等的数字，将数字按照从小到大的顺序排列好即可通关。数字华容道要求用尽量少的步数和尽量短的时间，将棋盘上的数字方块按照从左到右、从上到下的顺序重新排列整齐。数字华容道属于滑块类游戏，究其起源，最早的可以说是中国古代的“重排九宫”，产生于出现河图洛书的时代，有数千年历史。1865年，西方出现“重排十五”游戏，特别是萨姆.洛伊德在1878年推出“14-15’游戏，风行一时，传到中国就是现在的数字华容道了。 　　棋盘化作战场，争分夺秒，暗潮涌动，紧张气氛弥漫在整个赛场，只听闻棋子撞击声此起彼伏，比赛中千姿百态的“手指舞”扣人心弦，目的只有一个——顺利通关。 　　飞叠杯又叫竞技叠杯，又称史塔克或速叠杯，英文名称为Sport Stacking。飞叠杯运动是一种新兴的体育运动，有助于锻炼学生的手眼协调能力，以及手部灵敏度和大脑反应速度，使双手灵巧迅速并且专注力大增，如此帮助了右脑知觉、专注力、创造力、律动的潜能发展。 　　兄弟连是一款巧解类益智器具，它是三款益智器具的总称。他们分别由两个圆环，两个长方形木条和三块三角形木板组成，各自以绳索嵌套相连，分别称为“双环兄弟连”、“双条兄弟连”和“三角兄弟连”。破解的基本要求就是在不破坏器具的前提下将他们分别拆解开，然后再恢复到初始状态。 　　百变正方体是一款巧组类器具，由若干组块用皮筋连接而成。可进行多种变形（称为“扩方”），也可把特定造型还原成正方体（称为“归方”）。变化多样的扩方，需要丰富、独特的想象力，需要对造型特征有敏锐的感知。而有效的归方，则更强调富于逻辑的思考，只有把握各组块之间的整体关联，找到妨碍还原的关键组块或制约因素，才能获得还原的最佳步骤，可以充分建立空间逻辑思维。 　　“百鸟蛋”又称“蛋形板”，由9块不同形状的板块组成，把拆散的百鸟蛋拼摆复原成“蛋形”，这是这项游戏最基本的训练活动。同学们发挥自己的想象力，见影摆形，让学生们体会从有序记忆、有序观察、有序拼摆到自主创造、自主发现的过程，通过让他们对“部分—整体”的动态关系有一个较为深刻的把握，对具象事物进行抽象、想象重构的能力也会有所提高。在最基本的训练活动的基础上，还能够将百鸟蛋拼出多种趣味形态，比如飞禽、花虫鱼兽、日月星辰、人形器物等，这项活动具有很大的想象和创意的空间，有利于发展和强化学生的发展性思维。 　　这场益智学具比赛，比的不仅仅是速度，更是耐性与技巧，是在逆袭中实现自我超越，是尽情展现非凡智慧。经过一番激烈的龙争虎斗，我们的一、二、三等奖新鲜出炉。获奖的选手们兴高采烈地从老师手中接过属于自己的那份荣耀奖状。 　　数学益智活动竞赛，不仅是课堂教学的补充和延续，而且是促进学生全面发展的另一重要渠道。开展益智活动竞赛，对于扩大学生的视野，培养兴趣和爱好，发展数学才能，有着积极的作用和意义。通过益智活动让孩子能在玩中学，学中玩，最终乐于学。