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积木与数学启蒙潜在的关系

01. 积木的数学特性

积木具有大小、形状、高度、长度、面积、体积等特性，积木建构活动可以使幼儿感知这些特性，获得关于物体的大小、形状、高度、长度、面积、体积、相同与不同、对称与不对称等概念和关系的开始体验，学习分类、排序和模式等。积木是幼儿学习数学的理想材料，积木建构活动可以帮助幼儿建构关于数学概念的比较基本的理解。

02.数量关系

人们往往以为教幼儿学习数学就是教他们数数、认识数字，但实际上数学学习远不只是数数和认识数字这么简单。在实际生活中，我们常常可以看到一个孩子可能会数到10或20，但他却不具备基本的数量概念，例如拿不出5块积木。所以，对于幼儿来说，理解和掌握“多与少”以及“和……一样”等这些概念比只是简单数数更为重要。

基础颗粒积木本身就是按照数量关系设计的，积木块和积木板之间存在着一定的数量关系（等分和倍数系），如：2*2积木块是2*4积木块的一半，四块1*2积木板可以拼成一块2*2积木块等等。在积木构建过程中经常会遇到某一种大积木用完以后，不得不用其他小积木来代替大积木，从而发现不同积木之间存在着数量关系，进而感知和体验基本的面积和体积等概念。

03.形状与空间关系

积木建构活动，可以使幼儿感知不同形状的特性以及造型中积木之间的空间关系。长方形积木是积木中比较基本的形状，它笔直、长条的形态使得它成为一种理想的建筑材料。自古以来，矩形的立方体就在人类的建筑文化中扮演着极其重要的角色，它被运用在古老的长城上、金字塔上。现代建筑中，它仍然是建筑材料的基本形状。

空间概念的形成在本质上是“实践的”，而不是被“告知的”。积木建构活动为幼儿探索空间提供了丰富的机会，使幼儿能够直接地、具体地知觉和体验抽象的空间关系。当幼儿把积木加高、围合，就形成了一定的空间，产生了上下、里外面的区别，幼儿可以体验到空间的大小和框架的关系。

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乐高计算机教育与数学思维

1数学化思维的转化——实际问题抽象化简标题

众所周知，数学是一门抽象化的语言，数学中很多的概念、公式在生活中很难看出来，很多孩子学不好数学也是因为抽象化思维能力的不足！

在乐高机器人教育中，首先教的就是孩子把实际问题转化为程序问题——从复杂的现实现象当中抽取问题的主要因素来分析和讨论！

比如说，开发一个简单的红绿灯系统，要求五分钟红灯过后是一分钟的黄灯，接着是五分钟的绿灯。

那么问题来了。

如何控制红灯亮到熄灭的时间？熄灭后黄灯马上就要亮起来吧！红绿灯系统只执行一次吗？这样步步引导孩子用程序的语言表达实际问题，久而久之，孩子就会具备抽象化概括、描述问题的数学化思维。

2数据化思维的建立——解决问题的模型库

数学中有各种基本关系式，比如体积公式V=abc、路程速度公式S=vt等等，但是很多孩子都比较难以将公式与问题对应起来去解决问题。而乐高机器人教育中的重点就是总结和提炼在实际问题中用到的编程方法，构建解决问题的模型库。

举个例子吧，假设乐高机器人要躲避障碍物，那么就需要不断地判断前方是否有障碍物，要用永远循环程序；走正方形需要走出四条相同的边，所以要用多次循环，由多个这样的实例让学生理解需要重复做的事件要用循环程序结构。通过此类实践，构建了孩子解决问题的基本模型库。

3数学化思维的应用——设置图形化模块

对于乐高机器人操作来说，在确定解决问题的方法之后，最后还要编写程序达成目标。

乐高机器人使用的编程软件采用图形化编程语言，每一个模块（图标）对应一个功能，学生需要把对应的模块拖放在程序编辑区域内，并对模块进行设置，完成编程。比如，在编程系统中可设置模块，传感器模块一般包含多种数据参数（执行模块库中的电机速度模块可以设置速度与电机选择，LED灯模块可以设置LED灯的打开与关闭状态），通过对各种数据的设置，完成对乐高机器人操作的控制。

这种简单而又功能强大的平台为学生提供可视化的、情境化的工具，方便学生的思考与解决问题。在这个过程中，对模块的设置是重点操作，如果注重归纳总结，同样有规律可循，可以降低学生操作的难度。

乐高教育使教育跳出“知识灌输”的模式，让孩子在探索与创新中更好的理解与掌握数学思维模式——更重要的是，当学生在探求新知、寻找规律时突然产生的灵感所带来快乐时，将会从内心深处升腾起一种难以言喻的美感，它将成为激发创新意识、培养创新思维、获取创新能力的巨大源泉!

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