例談磁力棒玩具在小學數學課堂的應用

龔莉

磁力棒玩具主要由磁力棒、鋼珠和塑料片三部分組成。除了鋼珠外，其他部分顏色都很艷麗，有紅色、藍色、黃色、綠色等。磁力棒主要有直棒和彎棒兩種，所有直棒都是等長的，彎棒是等長圓弧；塑料片主要包括正方形、正三角形和菱形，還有部分圓形和等腰梯形，以及少量組合圖形。磁力棒玩具有強大的連接造型功能，寓教于樂，在小學數學各個領域都能有效利用。本文將從磁力棒玩具在“圖形與幾何”“數與代數”“統計與概率”“綜合與實踐”四個領域的具體運用展開論述。

一、磁力棒玩具在“圖形與幾何”領域的應用

鋼珠、磁力棒和塑料片是磁力棒玩具的主要構成部分，這三種材料能將“圖形與幾何”領域的點、線、面、體演繹得淋漓盡致。鋼珠對應點，磁力棒單根或多根連接起來就是線，安插上塑料片就形成了面，按一定規則搭建起來就能構成各種各樣體的模型。這種由點到線到面再到體的構建，不論是低段學生還是高段學生都能在玩中體會出來。

人教版《義務教育教科書數學（二年級上冊）》第39頁教學內容“角的初步認識”，這節課的重點是：要求學生初步認識角，知道角的各部分名稱。課堂上教師一般都會讓學生先觀察大量含有角的實物，再從實物圖中抽象出角。但在概括角的特點時，學生往往只能說出“角有兩條直直的邊”，對于“頂點”學生表達不清楚。“直直的邊”對學生而言容易理解。生活、學習中接觸的都是各種各樣成型的物體，“邊”在物體上輕易就能看得見、摸得著。但那個“頂點”，卻是無法分解出來的，所以常規教學中學生對“頂點”的理解總顯得比較欠缺。

四年級不少學生在畫三角形的高時特別容易犯錯。三角形位置、形狀變了，高就亂畫了。高畫錯了，造成計算面積錯誤等一系列連鎖反應。

小學課本上對三角形高的闡述是“在三角形中，從一個頂點向它的對邊所在的直線畫垂線，頂點到垂足之間的線段叫作三角形的高，簡稱為高”。學生找高、畫高困難，其實是他們對“高”不甚理解，根源是找不準“底邊對應的頂點”。再追溯上去，罪魁禍首竟然是二年級時對“角的頂點”這一知識認識不到位造成的。

而引入磁力棒玩具教學，一切問題便可迎刃而解。課堂前半部分不變，依然是觀察大量含有角的實物，并從實物圖中抽象出角。接著增加一個用磁力棒拼角的環節，老師提出要求：請同學們用磁力棒拼出一個角。學生剛開始時也許會只拿出兩根直棒試圖拼角。但因為磁性的緣故，僅用兩根直棒拼角并不方便，要么容易動來動去，要么就吸到一起成為一條邊了。這時不需刻意提醒，學生會很自然地拿出一顆鋼珠放在兩根直棒中間（如圖： ），這樣角便拼成了。教師此時讓學生說說“角有什么特點”，學生稍加觀察，便能輕松回答出“角有一個頂點和兩條邊”。接著讓他們找找身邊物體上的角，同時指明角的頂點與邊，學以致用。

學生有了鋼珠這個有形物體的支持，“頂點”不再是老師強加給他們的，而是從內心接受了“頂點”，這對他們后續學習的作用將是深遠的。正如美國華盛頓國會圖書館門前那塊標牌：“我聽到了，但可能忘掉；我看見了，就可能記住；我做過了，便真正理解了。”

在“圖形與幾何”領域應用磁力棒玩具的地方還有很多。如“三角形穩定性和平行四邊形易變形性”的研究，磁力棒和鋼珠的拼搭也非常適宜。只需學生動手拼一拼，答案便可知曉。建議教師追問“同樣是鋼珠和磁力棒，為什么搭起來的三角形非常穩定，而平行四邊形卻會變來變去呢？進而將學生思考引向深入，培養他們“不僅知其然，而且知其所以然”的學習態度。

二、磁力棒玩具在“數與代數”領域的應用

“數與代數”領域包含的內容很多：數的認識、數的大小、數的運算等等，磁力棒玩具在不少方面都可以用到。

如一年級小朋友新入學時學“數數”，就可使用直棒做學具。

數形結合，非常直觀，這對以形象思維為主的剛入學兒童所起到的作用是顯而易見的。不僅有助于他們建立數與量的一一對應關系，對數感、直觀思維的培養也大有益處。數由小到大、線段由低到高，不僅有了“線段圖”的雛形，甚至有了條形統計圖的滲透，可謂一舉多得。

再如“數的分與合”，磁力棒也很適用，由于磁體異性相吸，不會像傳統學具小棒那樣容易散落，弄得他們手忙腳亂。

學生從連成一直條的4根直棒中揪下一根，得出4可以分成1和3；再揪下一根，連到左邊，就是4可以分成2和2；再揪下一根，連到左邊，就是4可以分成3和1。

蘇霍姆林斯基曾說：“兒童是用形象、色彩、聲音來思維的。”《20以內的進位加法》這一單元對“湊十法”的理解是教學中的重中之重。用磁力棒教學優勢非常明顯。9根橙色磁力棒和4根藍色磁力棒合起來一共有幾根？學生邊擺邊說，把4根藍色小棒分成1和3，9根橙色小棒和1根藍色小棒湊成了10根，再加上剩下的3根藍色小棒，一共是13根。豐富的色彩使計算過程中的9、1、3一目了然，絕妙的是它還能吸在磁性黑板上，便于學生觀察，從而有效突出重點、突破難點。

除了在低段數學教學中使用外，高段數學教學中磁力棒玩具同樣用得到。如“質數與合數”的概念，教學中學生很難自主發現。如果單純依靠教師講授，學生又會如同嚼蠟、興趣索然。引入正方形塑料片擺一擺，效果就會大不相同了。用6個正方形塑料片擺長方形有幾種擺法？用7個有幾種擺法？用19個正方形塑料片擺長方形有幾種擺法？用20個有幾種擺法？通過擺，你發現了什么？能分分類嗎？不擺圖形，你能舉出幾個相似的數嗎？學生以操作為依托，輕輕松松便發現可以分成兩種情況：一種是長方形只有一種拼法的，一種是長方形有2種或2種以上拼法的。教師此時揭示“質數與合數”的概念，順理成章，因為這是學生自己感覺、領悟出來的，印象深刻。正應了那句老話：紙上得來終覺淺，絕知此事須躬行，心中悟出始知深。

三、磁力棒玩具在“統計與概率”領域的應用

“統計與概率”的主要內容有：收集、整理和描述數據，處理數據，從數據中提取信息并進行簡單的推斷，簡單隨機事件及其發生的概率。

“平均數”是這一領域重要的教學內容之一，人教版《義務教育教科書數學（四年級下冊）》第91頁例1介紹的是4名同學各收集了14、12、11、15個礦泉水瓶，求平均每人收集了多少個？課堂上教師和學生人手一份磁力棒玩具，全員參與，將求“平均數”的過程演繹得異彩紛呈。用4種不同顏色的直棒表示4名學生收集的礦泉水瓶，教師在磁性黑板上粘貼，學生在課桌上擺。圖示清晰，不僅省去了畫的時間，而且方便移動。有的學生喜歡用移多補少的方式求平均數，有的學生則偏愛先求和、再除以人數。人人都有自己的看法，學生們以不同的方式理解數學思想和數學方法。在交流中，“平均數”的本質也逐漸明晰起來：平均數是一個虛擬的量，常用于表示統計對象的一般水平，它是描述數據集中位置的一個統計量。既可以用它來反映一組數據的一般情況和平均水平，也可以用它進行不同組數據的比較，以看出組與組之間的差別。

古希臘學者普羅塔戈說過：“頭腦不是被填滿的容器，而是一束被點燃的火把。”平均數的探究過程不再是老師講、學生聽的一言堂，或是教師和個別優秀生單打式的一問一答。課堂變成了學生的群言堂，學生成了教學過程真正的中心。

四、磁力棒玩具在“綜合與實踐”領域的應用

“綜合與實踐”是一類以問題為載體、以學生自主參與為主的學習活動。在學習活動中，學生將綜合運用“數與代數”“圖形與幾何”“統計與概率”等知識和方法解決問題。

“植樹問題”是人教版《義務教育教科書數學（五年級上冊）》第七單元“數學廣角”中的內容。“植樹問題”也稱“格點問題”，包括兩種情況：一種是首尾不連的，如教科書中的例1和例2；一種是首尾相連的，如教科書中的例3。找準間隔數（即有幾格）與樹的棵樹（即有幾個點）是此類問題的關鍵。引入鋼珠和磁力棒，學習變得異常簡單。

鋼珠就是點，直棒或彎棒就是格，數形結合，學生很容易就能理解格數與點數的關系。首尾不連：如果兩端都有點，就是“格數=點數-1”；如果兩端都沒有點，就是“格數=點數+1”；如果一端有點、另一端沒點，就是“格數=點數”。首尾相連：“格數=點數”，拆開來就成了一端有點、另一端沒點的情況。

磁力棒與鋼珠配合，學生易拼、易搭、易理解，正所謂：“趣濃勞輕，樂學不疲也。”

對于研究型作業磁力棒玩具的用武之地就更加廣闊了。如低段設計“神奇的金箍棒猜數”游戲。利用磁力棒的拼接功能，可以隨意拼成長短不一的“金箍棒”，一個學生拼，其他學生看著磁棒長短猜數。不僅培養了數感，還復習了比大小的知識，同時要求學生用上“多一些、少一些、多得多、少得多”等詞語，培養科學使用數學語言的能力。

中段在學習《位置與方向》后設計“復原軍事地圖”的游戲。布置學生課后設計一份軍事地圖，課堂上任意請一位學生扮演“冒死深入敵方軍事要地、獲得軍事地圖的中共地下黨員”，要求他用方位詞描述軍事地圖，如：在碉堡的東方是炸藥庫、炸藥庫的北邊是細菌研究中心……全班學生根據這位“同志”的描述用磁力棒代表各地點復原敵方軍事地圖。同時請一位同學上黑板復原（磁力棒因有磁性可吸在黑板上，同時也為集體反饋時提供校對樣本），其他同學在課桌面上擺放。高段學習了“觀察物體”“長方體和正方體”等單元后，布置回家作業：用磁力棒建設一座美麗家園或搭建一個自己喜愛的玩具。學生完成作品，提倡用手機多角度拍成照片，上傳到班級QQ群或微信圈，分享彼此創作的快樂。

著名心理學家布魯納曾說：學習的最好刺激是對所學材料的興趣。玩是小學生的天性。學生在玩磁力棒的過程中，動手、動腦，發揮無窮無盡的遐想，多了一份樂趣，更長了一份智慧。

（浙江省杭州市行知小學 310012）