3個熟悉二進位的趣味數學遊戲:魔法數字1248(內附學習單模板)

小學進入到二進位的單元,代表著孩子們的數學觀念得再向前推進。小益老師介紹,運用「魔法數字1248」可以延伸變化出三款厲害的數學遊戲,從撲克牌翻翻樂、老師點點名到設計神奇的數字預言卡,用趣味又簡單的方式幫助孩子更愛玩數學。

3個趣味國小數學遊戲:用魔法數字學二進位(附學習單)。圖片提供:洪進益老師

3個趣味國小數學遊戲:用魔法數字學二進位(附學習單)。圖片提供:洪進益老師

本文重點摘要

「神奇的1248?」「你知道為什麼1、2、4、8是最神奇的數字嗎?」

「因為只需要利用這幾個數字,就可以加出其他的數字唷!也就是所有的數字,我們都能利用1、2、4、8去加出來。」 

1=1
2=2
3=2+1
4=4
5=4+1
6=4+2
7=4+2+1
8=8
9=8+1
10=8+2
11=8+2+1
12=8+4
13=8+4+1
14=8+4+2
15=8+4+2+1

是不是很有趣!但你也發現了嗎?1、2、4、8最多也只能加到15,如果要加出更大的數字,我們則需要下一個神奇的數字,而下一個神奇的數字就是16,以此類推32、64、128⋯⋯,這其實是運用到數學二進位的原理,聽起來有點困難,我們先把它變成一個有趣的「湊數字遊戲」吧!

例如:

43=32+8+2+1
60=32+16+8+4
74=64+8+2
130=128+2

數學遊戲1:撲克牌翻翻樂

 數學遊戲1:撲克牌翻翻樂

撲克牌翻翻樂。圖片提供:洪進益(小益老師)

事前準備:讓每個孩子準備4張撲克牌(1、2、4、8)

教學步驟:

  1. 由老師或家長負責出題目(1~15)。
  2. 由孩子利用翻牌正反面擺出正確的答案。

示範一:題目為13時,孩子應該翻牌擺出的正確答案

數學遊戲1:撲克牌翻翻樂,示範1

出題目為13時,孩子應該翻牌擺出的正確答案。圖片提供:洪進益(小益老師)

示範二:題目為9時,孩子應該翻牌擺出的正確答案

數學遊戲1:撲克牌翻翻樂,示範2

出題目為9時,孩子應該翻牌擺出的正確答案。圖片提供:洪進益(小益老師)

撲克牌在數學的學習上,一直都是不可或缺的學具。最重要的是,撲克牌上面符號個數(黑桃、紅心、梅花、方塊),讓剛學加法和減法的孩子,就算無法一下子就算出答案,也是可以透過點數的方式得到答案。如果還需要玩更大的數字,可以再拿出一張鬼牌當作16。

數學遊戲1:撲克牌翻翻樂

撲克牌翻翻樂的進階玩法:拿鬼牌當16。圖片提供:洪進益(小益老師)

數學遊戲2:老師點點名

利用神奇的1248,還可以在班上玩「老師點點名」遊戲。搬五張椅子到黑板前,標上號碼後(或是椅子後方的黑板寫上大大的數字),就可以全班一起來玩數學,老師只需要不斷出題,改變學生的人數即可。

遊戲示範:

老師:「老師點點名。」
全班孩子:「學生有幾名?」
老師:「18名!」

這時候坐到2號和16號椅子的學生就要站起來,以此類推。

數學遊戲2:老師點點名

圖片提供:洪進益(小益老師)

數學教學遊戲3:生肖預言卡

神奇1248數學原理,除了可以玩遊戲,還可以設計生肖預言卡小魔術,下面教你如何來設計:

生肖預言卡示範表演 

  1. 將生肖預言卡發給孩子。 
  2. 請孩子從十二生肖選一個自己喜歡的生肖。
  3. 告訴魔術師,哪幾張卡片有出現自己選的生肖。(ex. 觀眾選B和C)
  4. 最後魔術師就可以神奇的預言出孩子所選的生肖。(魔術師answer:蛇) 

數學遊戲3:生肖預言卡

圖片提供:洪進益(小益老師)

生肖預言卡設計教學

「什麼!這麼神?」魔術師在不用看卡牌的情況下,竟然就可以猜出觀眾選的是哪個生肖,難道有超強記憶力,把四個卡牌上的圖案都背起來了?這當然不是,這其實也是用了「神奇1248」的原理。

魔術的秘密如下,我們先來看看下方的數字預言卡,最重要的關鍵,就是每張卡牌左上方的數字1、2、4、8,至於其他的數字,也都是跟1、2、4、8有關:像是3=1+2,所以3這個數字會出現在A和B兩張卡牌;像是11=1+2+8,所以11這個數字就會出現在A、B和D這三張卡牌,這其實就是運用同樣的原理。

因此,我們可以在完全不用看卡牌的情況下,只需要根據觀眾的提示,就可以猜出他所選的數字。例如:觀眾提到他的數字出現在C和D,我們就知道他選的數字是4+8=12,其他的數字,也是利用同樣的方法猜出來。

生肖預言卡設計教學

像魔術一樣的預言卡設計,可以看看模板上的數字一窺其中原理。圖片提供:洪進益(小益老師)

接著,把數字預言卡的數字,按照十二生肖的順序,轉換成生肖圖案,就會變成生肖預言卡,用同樣的方式,就可以猜出對方選的生肖。

生肖預言卡

學生自己創作的生肖預言卡。圖片提供:洪進益(小益老師)

最後,還可以讓孩子進行創作時間,發給四張名片卡,讓他們自己繪製專屬的生肖預言卡。

製作數學遊戲魔術卡牌(學習單下載)

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洪進益(小益老師) 洪進益(小益老師)

翻轉教育專欄作家

澎湖縣石泉國小老師、數學教科書編撰委員。曾獲教育部師鐸獎、星雲教育典範教師、教育大愛菁師獎、GHF創新學人獎。獨創數學《星空教學法》,並曾受邀遠赴芬蘭、馬來西亞等地分享星空數學教法。創立臉書粉專「小益的布拉格廣場」,同時經營同名部落格,分享創意數學教育、班級經營,以及各種教育觀點,著有《離島星星數一數》一書。IG帳號:starmath2022

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