大家都知道， 美國的小朋友常常掰著手指頭算數學。 被我們中國學校視為經典的“九九乘法口訣”在美國更是不復存在！很多美國學校的教室裡只貼著這樣一張“乘法表”：
沒有乘法口訣， 美國孩子學乘法也是自有妙招！來看看這張圖， 美國老師讓學生把一個個的橡皮泥小球， 捏成4*4, 5*2和3*3的矩陣(array)， 然後按照小球的數量算出答案。
這樣的方法看起來有點笨， 卻有它的好處。 因為它可以讓孩子們更直觀地理解乘法運算原理。 換句話說， 孩子在運算時不僅僅知道4*4=16， 更能進一步理解為什麼4*4=16。
下面這張圖是美國孩子在數學課完成的。
還有這位美國老師， 讓孩子把關於7的乘法畫在一朵花上...
看到這裡， 有朋友要問啦:“難道美國孩子的數學是美術老師教的嗎？” 其實， 在美國的數學課堂上， 這種藝術和數學的結合時有發生。 下面我們就來看看， 美國老師是如何讓孩子們在藝術創作中學習數學知識的。
01數學與美術結合: 分數學習
美國小朋友從二年級開始， 就要接觸分數的概念。 老師會讓小朋友們用硬紙板做一個“分數樹”， 直觀的理解整體(whole)和部分(part)的關係：
樹幹是整體1， 樹枝分成1/2, 再分成1/4, 1/8 和1/16， 最後點綴上綠葉。
02數學與美術結合: 圓的等分
美國學生從七年級(相當於中國的初一)開始學習使用圓規。 其中“如何用圓規將圓形等分”是重要的一節。 美國老師創造出了這樣的美術作品：
首先， 用圓規將圓形等分成12份， 怎麼做呢？
然後， 在大圓的邊緣上， 畫出相並的小圓圈。 在大圓的中心畫同樣大小的小圓。
最後塗上顏色， 給人以3D的視覺感受， 真是獨具匠心。
03數學與美術結合: 立體圖形 3D Shape
美國小朋友從一年級開始要學習區分平面圖形和立體圖形。 在立體圖形的學習中， 小朋友們不僅要辨識各種形狀的名稱， 還要瞭解各個形狀的特點。 如：有幾個棱， 幾個面和幾個角？這對於熟悉了“平面圖形”的小朋友來說，
小媛老師在第一年教書時， 曾拿著各種立體形狀在前面展示， 我們一起探討每個形狀， 可是學生們的學習效果似乎並不理想。 剛好當時學校提倡STEM教育， 將數學和藝術、工程結合起來。 於是我讓每個小朋友親自動手做出這些形狀！
(文末附立體形狀範本下載方式）
這下， 小朋友們一下來了興致， 大家比賽看誰做出的形狀最漂亮。 我們還一起用棉花糖和牙籤搭出了3D的形狀。
為配合教學， 小媛老師還在教室裡做了這樣的教學海報。 學生們看著眼前的3D形狀， 沒有一個人說不出每個形狀的特點了！
接下來， 學生們用立體形狀搭建一座城市。 這座城市的名字叫做“面積與周長之城”， 因為你要計算出每座樓的面積與周長。
04數學與美術結合: 對稱 Symmetry
對稱是數學的一個重要概念。 對於邏輯思維和美感的培養很有意義。
將照片從中間剪開， 如果怕剪不齊， 可以用切紙器paper cutter:
對稱要求從中線開始， 左右兩邊的圖案完全重合。 學生用尺子， 在白紙上找到對稱的地方， 並用黑色的小點做標記。
按照左邊照片的樣子， 在右邊畫出完全一樣的對稱圖像。
在塗顏色時， 也講究左右顏色的一致。 現在美美的自畫像就做好啦！
05數學與美術結合: 柱狀圖π
將π的數字依此塗在方格紙上， 既幫助記憶， 也學習了如何繪製柱狀圖(bar garph)：
將背景點綴下， 瞬間變成了一幅浪漫的藝術作品：
(文末附方格紙下載範本）
06數學與美術結合: 會動的線條
在之前的文章中，
當學到“數學模式(pattern)”的時候， 小媛老師就帶著學生們一起繪製了這幅歐普藝術作品。 同時， 它也考驗著學生“直尺”的使用能力。
首先， 在上面的白紙上， 用六條“直線”將白紙分成12個基本等距的部分。
然後， 每隔一個部分畫四條“笑臉的線”。 然後以有顏色， 沒顏色， 有顏色的模式， 將其塗色。
接下來， 在剩下的每個部分， 畫出四條“傷心臉的線”。 同樣以有顏色， 沒顏色， 有顏色的模式， 將其塗色。 這次可以換一種不同的顏色。
小媛老師在教低年級孩子的時候， 遇到不小的挑戰， 因為小朋友們很容易將分割線畫彎， 或無法相交於一點。 所以，對於比較小的孩子，建議家長先幫孩子畫好6等分的線，然後小朋友按照模式規律來塗色就可以了。來看看小媛老師學生的作品吧：
本期福利：獲取文中提到的所有美術與數學結合的範本，請在公眾號(ID:usazhaolaoshi)對話方塊回復：數學
所以，對於比較小的孩子，建議家長先幫孩子畫好6等分的線，然後小朋友按照模式規律來塗色就可以了。來看看小媛老師學生的作品吧：本期福利：獲取文中提到的所有美術與數學結合的範本，請在公眾號(ID:usazhaolaoshi)對話方塊回復：數學