Top20趣味数学谜题,最适合孩子益智挑战!
根据盖洛普的调查,只有不到一半的八年级学生表示在学校里很投入,而且随着年龄的增长,投入程度只会越来越低。那么,如何提升孩子学数学的趣味性呢?数学谜题是鼓励孩子参与的最好也是最古老的方法之一。脑筋急转弯、逻辑谜题和数学谜语给孩子带来挑战,鼓励他们解决问题和进行逻辑思维。数学谜题可用于课堂游戏化,激励孩子解决他们以前可能认为太难的问题。本文为大家精心整理了20个世界经典数学谜题,让孩子随时随地就能加入趣味又烧脑的挑战当中。
一、Top20世界经典数学谜题
1. 数学填字游戏
把填字游戏变成数学,这就是这项适应性极强的数学挑战背后的基本概念。孩子用数字代替文字来完成纵横条。数学填字游戏可用于教授金钱、加法或四舍五入等概念。这些填字游戏的答案可以是等式的乘积,也可以是线索给出的数字。
2. 数学问题搜索
让孩子通过搜索单词式谜题中隐藏的数学算式来练习加减乘除技能。它可适用于您希望孩子练习的任何技能,并能促进他们对基本数学知识的扎实理解。
3. 数学谜语
您的孩子喜欢文字题吗?试试给他们出一些数学谜语,将批判性思维与基本数学技能结合起来。可以将谜语贴在黑板上让孩子思考,或者在孩子完成作业后,将谜语作为额外练习发给他们。
4. KenKen
KenKen是一种 “基于网格的数字谜题”,看起来像是数字十字和数独网格的结合体。它是由日本著名数学教师宫本哲也于 2004 年发明的,《纽约时报》和其他报纸每天都会对它进行报道。它挑战学生在运用逻辑和批判性思维技能解决问题的同时练习基本数学技能。
5. WuKong
WuKong不是传统的数学谜题APP,而是一个国际线上教育平台,但是其每节课堂都会根据孩子的心理设计主题和情景,运用动画、故事等多种形式传授知识,对应编写原创的趣味数学谜题巩固所学,激发孩子的学习热情。WuKong还新推出了超实用的线上学习资源共享平台,大量趣味数学谜题免费供海外青少儿下载使用。
6. 学前代数谜题
学前代数谜题使用有趣的替换,让孩子做好执行基本函数的准备,并鼓励他们培养解决问题的技能。它们促进抽象推理,帮助孩子批判性地思考面前的问题。作为额外的奖励,患有数学焦虑症的孩子可能因为代数谜题没有复杂的方程式而让他们感到安心,并更愿意尝试解决问题。
7. 多米诺拼图板
使用多米诺骨牌的方法有数百种,但多米诺拼图题可以让孩子有机会以有趣的动手方式练习加法和乘法。您可以让孩子单独游戏,或两人一组彼此陪伴完成拼图。
8. 数独
数独是一项极好的课后活动,可以鼓励逻辑思维和解决问题。您可能已经玩过这一经典谜题,对您的孩子来说也是一个不错的选择。数独谜题每天都会出现在世界各地的报纸上,还有数以百计的在线资源可以根据难度生成谜题。
9. 2048
这款在线游戏和APP让玩家在一个网格中滑动数字瓷砖,直到滑到 2048为止。2048这款游戏超级有趣,但却并不像听起来那么简单,它鼓励孩子们战略性地思考下一步行动,是学习指数的好工具。
10. Kakuro
Kakuro字谜又称 “十字和”,是另一种数学填字游戏。游戏者必须用 1 到 9 的数字来获取行外侧的 “线索”。对于年龄较小的玩家,可以减小网格的大小,使其更容易完成;对于那些想要挑战的孩子,则可以保持原样。通过这款数字谜题,孩子们可以将加法和批判性思维结合起来,通过一次有趣的挑战发展多种技能。
11. 魔方
魔方已有数千年的历史,在文艺复兴时期通过翻译阿拉伯文本传入西方文明。魔方可以有多种尺寸,三乘三的方格是最小的版本,也是最容易被小学生接受的版本。
如果您的孩子是触觉学习者,这也是一个不错的数学谜题。使用回收的瓶盖,在每个瓶盖上标注从 1 到 9 的数字。然后让孩子将瓶盖摆放在三乘三的方格中,使任意三个瓶盖在一条线上(水平、垂直和对角线)的总和等于 15。
12. 三角形的周长
这个数学谜题使用的材料和概念与 “魔方 ”相同,但要求孩子将 1 到 6 的数字摆成一个三角形,三角形的三条边都等于相同的数字。这个谜题有几种不同的解法,可以鼓励孩子看看他们能找到多少种。
13. 折纸游戏
折纸是一种折叠在纸上的物体,通过捏合和折叠可以变成不同的形状,它能让游荡的手指忙碌起来,并专注于几何的奥妙。
14. 小鱼翻身
这个谜题看似简单,却可能难倒你的学生。按照要求的顺序摆好火柴棒后,挑战他们只需移动三根火柴棒就能让鱼游向另一个方向。
15. 点线面结合
这种数学谜题需要仅用四条直线将三乘三网格中的所有点连接起来。虽然听起来很简单,但您的孩子可能也要花费一些时间才能想出答案。(提示:这类型的数学谜题需要一些 “发散性 ”思维)
16. 脑筋急转弯
虽然脑筋急转弯并不总是直接涉及数学技能,但它可以成为培养孩子批判性思维能力的重要工具。将脑筋急转弯纳入课堂讨论,或将其作为数学日记提示,让孩子解释自己的想法。其中在讨论概率问题时,可以向高年级学生介绍蒙提霍尔问题,这是有史以来最有争议的数学逻辑问题之一。
17. Tower of Hanoi
这个互动逻辑谜题是由一位名叫爱德华-卢卡斯的法国数学家于 1883 年发明的。它甚至还有一个起源故事: 传说中有一座神庙,里面有三根柱子和 64 个金盘。祭司们按照游戏规则移动这些圆盘,以实现一个预言,即世界将在最后一步拼图中毁灭。不过不用担心,祭司们要花上 585 亿年才能完成这个游戏,这样你就能上完剩下的数学课了。
从三个堆叠在一起的圆盘开始,学生们必须将所有圆盘从第一极移到第三极,而不能在较小的圆盘上堆叠较大的圆盘。高年级学生甚至可以学习解题背后的函数:最小移动次数可以用等式 2n-1 表示,其中,eren 是磁盘的数量。
18. 七巧板
七巧板起源于中国,19 世纪初通过贸易路线传入欧洲。虽然七巧板通常是用木头制作的,但您也可以用彩色建筑纸或毛毡为班级制作七巧板。
对于喜欢摆弄自己作品的学习者来说,七巧板是一种极好的工具,而且已经出版的七巧板问题数以千计,可以让你的孩子忙得不亦乐乎。
19. Str8ts
Str8ts与数独类似,挑战玩家运用逻辑技巧在空白方格中填入数字。数字可以是连续的,但也可以以任何顺序出现。例如,一行中可以填入 5、7、4、6 和 8。此谜题更适合高年级学生,可作为课前或课后活动来巩固基本逻辑技能。
20. 莫比乌斯带
这是魔法还是几何?你的孩子一定会大吃一惊,因为他们可能很难弄明白。您可以让他们用纸条来模拟这个问题,亲眼看看它在现实生活中是如何运作的。对于高年级学生,可以使用莫比乌斯带来讨论几何和表面积。
二、为什么鼓励孩子使用数学谜题?
1. 推动孩子建立批判性思维
数学谜题鼓励批判性思维,而批判性思维和逻辑技能对所有职业都很重要,而不仅仅是 STEM 相关职业。拼图挑战学生理解结构并运用逻辑思维技能解决新问题。
欧亚数学、科学和技术教育杂志的一项研究发现,拼图游戏 “发展逻辑思维和组合能力,加强抽象思维能力和空间图像操作能力,灌输批判性思维并发展数学记忆”。所有这些技能都能为青少年学生打下终身受益的技能基础,无论他们选择何种中学后教育途径。
2. 助力养数学的基本技能
数学谜题可以帮助学生建立对基本数学概念的基本理解,正如另一项研究显示的那样,数学谜题还可以帮助学生更长时间地保留数学概念。
在这项研究中,小学低年级学生逐渐从使用大脑的 “计算 ”部分来完成数学问题,转而使用成人使用的 “记忆 ”部分,这表明数学谜题和重复问题有助于培养数学流利性的基本技能。
上述许多数学谜题都可以让学生练习基本的加减乘除技能,而高级或经过修改的问题则可以用来介绍前代数概念和高级逻辑技能。
3. 数学谜题与学校课程相衔接
无论您的孩子正在上什么课程,都很有可能强调解决问题、批判和抽象思维的重要性。数学谜题可以让学生发展多个关键领域的基础技能,并能影响学生如何从实际和抽象的角度来学习数学。您还可以将它们与主动学习和差异化教学等策略结合起来。
数学谜题不只是教授数学事实和公式,还可以直接与课程的核心标准相联系。您还可以利用数学谜题为衡量学生批判性思维和抽象推理能力的发展情况提供一个有价值的起点。
三、高效运用数学谜题的方法技巧
通过上面的内容,相信您已经了解了很多种数学谜题。下一步您需要掌握的是如何高效运用这些数学谜题来提升孩子的综合技能,这是一些实用的技巧分享:
1. 选择数学谜题要适合孩子水平
如果问题太简单孩子很有可能会感到厌烦,从而脱离良好的学习状态。但是如果数字谜题太难,孩子又很有可能会因感到沮丧和挫败感而提前放弃。因此,家长或老师一定要选择适合孩子水平,满足孩子学习需要并且能够调动他们兴趣和积极性的数字谜题,这样才能将数字谜题的效果发挥到最大化。
2. 运用数学谜题要选择恰当时机
虽然有趣的数学谜题是吸引孩子发展批判性思维能力的好方法,但它们并不是教授重要数学概念的工具。相反,正确的做法是利用它们来巩固学生已经学过的概念。
北卡罗来纳州的数学顾问吉蒂强调,数学谜题和游戏不应该仅仅建立在心智数学技能的基础上,而应该建立在 “概念理解 ”的基础上,并随着时间的推移逐步形成流畅性。数学谜题有助于在思考和记忆之间建立必要的平衡。
3. 解题时给孩子充足的思考空间
来自弗吉尼亚大学心理学系的瑞秋对学龄前儿童解决问题的能力进行了一项研究。她发现与成人提供的明确培训相比,游戏性、探索性学习能使学生更有创造力、更灵活地使用材料。
在跳出来帮助孩子之前,应该要先给他们空间,让他们在问题中挣扎,并应用自己的解决方案。如果问题与年级相适应并且可以解决,孩子将在运用自己的推理中学到更多,而不仅仅是看着你为他们解决问题。
4. 精心制作原创的数字谜题模型
利用莫比乌斯带这样的问题让孩子感到惊奇,然后再吸引他们对问题所代表的数学概念进行更深入的讨论。如果可能,使用回收的手工艺品或模块化工具制作数学谜题实物。
之后再进行讨论,回顾问题,整合经验。比如孩子都尝试了哪些方法?使用了哪些工具?哪些有效,哪些无效?让孩子明确说明是如何得出解题方法的(或者是在哪里遇到了困难)。这一环节有助于帮助孩子审视自己,并从自己的经验中得出结论。
总结
要注意的是,让孩子马上沉浸式参与数学谜题的解答可能需要一些时间。因为他们可能会对接触陌生的问题犹豫不决,或者因没有学习热情而逃避。这时就需要家长或老师充分鼓励孩子,采取多种形式的激励活动。数学谜题可以让你的孩子在数学学习的旅途中摆脱哈欠连天和无聊的目光,成为跃跃欲试的参与者和专心致志的思考者。无论您目的是将其作为课后补充,巩固所学的知识,还是作为有针对性的课程计划当中的一部分,数学谜题都会让您的孩子培养终生受用的关键技能。还等什么,快去尝试悟空国际数学在上文推荐中您感兴趣的那些数学谜题吧!
数学谜题类型 | 推荐理由 | 数学谜题类型 | 推荐理由 |
数独 | 强化逻辑思维与推理能力, 提升数字敏感度和全局规划策略 | 2048 | 策略规划与空间布局能力, 增强基础数学运算的敏捷性锻炼 |
魔方 | 促进解决问题的耐心与毅力, 提升空间想象与手眼协调能力 | Str8ts | 结合数字序列逻辑, 增强逻辑推理与模式识别技能 |
七巧板 | 激发创造力与想象力, 锻炼形状识别与空间组合能力 | Kakuro | 提高逻辑分析能力 加深对数学加法的理解 |
小鱼翻身 | 强化逻辑判断力, 培养逆向思维与问题解决策略 | KenKen | 综合运用基本算术, 增强多元思维与灵活解题技巧 |
折纸游戏 | 促进几何直观感受, 提升空间想象与动手实践能力 | WuKong | 沉浸式课堂结合数学谜题 孩子轻松体验学数学的乐趣 |
数学谜语 | 增进语言理解与数学概念的融合 | Tower of Hanoi | 理解算法的基本原理, 精进递归思维与问题分解能力 |
点线面结合 | 提升几何构造与图形解析能力 | 数学填字游戏 | 结合词汇与数学知识, 增进跨学科综合应用能力 |
莫比乌斯带 | 探索拓扑学概念, 加深对空间连续性和变换的理解 | 数学问题搜索 | 培养信息检索与筛选能力, 锻炼快速学习新数学概念的技巧 |
脑筋急转弯 | 加速思维反应, 提高解决问题的灵活性与创造性 | 学前代数谜题 | 增强符号理解和初步方程解决能力 |
多米诺拼图板 | 提升系统性思考能力, 训练排列组合与模式识别 | 三角形的周长 | 强化基础几何计算, 加深对周长概念的理解 |
毕业于新南威尔士大学。他有超过8年的小学和高中数学和科学教学经验。作为一名严谨、沉稳的数学老师,Nathan一直广受1-12年级学员的好评。
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