使用魔方来教数学
我的学生通常说:“我不喜欢数学。” 我在过去两年半里一直在科罗拉多州农村工作的另一所高中为14至20岁的学生提供服务,这些学生在传统环境中表现不佳时来到我们这里,因为我们拥有更大的自由度。使用创造性的教学方法来满足他们的需求。
考虑到那条评论,我曾经问自己:“如果有机会体验数学的另一面,即涉及动手学习,促进团队合作并最终获得产品,学生对数学的态度将如何改变?值得骄傲的?” 我以为自己对流行拼图的热爱,可以认为我可以使用Rubik's Cubes来促进我的数学焦虑者和数学渴望者之间的友情。在了解了学生从立方体中创建历史人物,著名地标和动物的马赛克之后,我看到了一种促进批判性思维和算法解决问题的方法。
与数学建立联系
我在整个拼接过程中纳入了非正式的数学对话。一旦学生开始体验成功解决立方体的表面以构建马赛克的成功后,他们就对围绕三维拼图的数学对话变得更加开放。
在不同的日子,我会问学生一些问题,例如“马赛克的百分比是多少?” 或“如果三个学生每个人平均能够以两分钟的速度解决一张脸,那么完成马赛克需要大约多长时间?”
我想为学生提供机会,让他们仍然可以享受估算和推理技能。我之所以没有合并纸笔工作表,是因为我希望他们练习心理数学和近似法,这些有用的技能将帮助他们在数学上进步。
魔方与数学之间可以建立多种联系。魔方可以用来概念化表面积和体积,以及展示熟悉的三维实体网。
魔方可以连接到分数,比率和比例推理。例如,在一个乱七八糟的魔方的一面上,可能有三个红色,一个蓝色,两个绿色,两个黄色和一个橙色瓷砖。老师可以问:“红砖代表可见面的哪一部分?(答案:3/9或1/3)。
对于年龄较大的一组学生,教师可以引入阶乘的概念来解释魔方的43,252,003,274,489,856,000的不同组合。无论Rubik's Cube的排列方式如何,都可以通过20步或更少的步伐来解决,这通常会激起学生的好奇心。
然后,通过将9个,16个和25个Rubik立方体的正方形排列在一起,使它们的角形成一个三角形,教师可以演示勾股定理,a 2 + b 2 = c 2。
建筑魔方马赛克
怀着对魔方的热爱,我研究了向学生介绍拼图的方法,并遇到了您可以做魔方的组织。该组织的网站提供了免费模板,可用于镶嵌诸如安妮·弗兰克(Anne Frank)等图标,地标(如金门大桥)以及各种动物。(对于要创建自定义镶嵌图的类,也提供了指导。)一个镶嵌图最多可以包含600个立方体。
您可以做到魔方魔方库是魔方的借书库,它是一种资源,可以帮助K-12教育者和青年组织教学生如何解决难题,并使他们参与STEAM课程。美国和加拿大的教育者一次最多可以借用600个Rubik's Cubes,为期六周。
这对我的学校来说是完美的,因为我们提供了为期五周的选修课程,可以吸引学生的兴趣并与教师的专业领域保持一致。我提出了一门名为“用魔方解决艺术和问题:多样性”的课程,然后在该课程获得批准后借了225个立方体。
我班的学生对构建马赛克感兴趣,他们对学习历史人物很感兴趣,因此他们研究了我们从构建的马赛克中选择的图标。几个令人难忘的人物包括玛丽莲·梦露,罗莎·帕克斯和尼古拉·特斯拉。
一旦我的学生学会了如何布置魔方,大多数人就可以在两到三分钟内完成一张脸,在美好的一天甚至可以接近一分钟。他们单独或与合作伙伴一起制作一个25立方的部分,整个100立方的镶嵌通常需要20至30分钟才能完成,只有五六个学生。