Che tu insegni oppure studi,
che ti esponga o ti nasconda,
se gli enigmi non escludi,
sarà facile che tu apprenda!
Metti in gioco il tuo acume:
è un percorso non comune!
L'enigmistica, si sa, può suscitare curiosità anche in chi non apprezza particolarmente la matematica.
Ma non è il suo solo talento, c'è dell'altro: alcuni giochi enigmistici possono essere autentici alleati di professori e allievi per manipolare vere e proprie nozioni matematiche.
In questa pagina ne sono elencati alcuni che possono fare la differenza sia nella mediazione didattica sia nell'autoapprendimento: l'allenamento su una stessa tipologia di gioco permette a chi lo pratica di elaborare via via strategie logiche che favoriscono una piena comprensione di alcuni concetti matematici, permettendo di passare da una conoscenza a una competenza, oltre che sollecitando il pensiero strategico.
Tutti i giochi qui presentati sono schemi, di dimensioni variabili, che devono essere completati con numeri naturali, non per tentativi, ma per necessità: cioè un numero può essere inserito quando è l'unico che in quella cella possa essere inserito.
Come? Partiamo dai 2 sottoinsiemi più noti dell'insieme dei numeri naturali...
MATTONCINI
Completa lo schema, in modo che in ogni mattoncino del muro contenga o una coppia di naturali di diversa parità (cioè un pari e un dispari) o un numero, affinché su ogni riga e su ogni colonna figurino i numeri naturali da 1 a 6, senza ripetizioni.
SOLUZIONE
Il gioco dei MATTONCINI consente di fare esperienza diretta di alcuni aspetti importanti dei 2 insiemi 2ℕ e 2ℕ+1, tutt'altro che banali:
la loro complementarietà: infatti, si tocca con mano che ogni naturale ha una sola parità e che i pari e i dispari dell'intervallo (1;6) occorrono e bastano per completare lo schema;
la loro equipotenza, cioè il fatto che abbiano la stessa cardinalità: diventa via via sempre più chiaro che in ogni riga e colonna ci sono tanti numeri pari quanti dispari;
la loro alternanza: l'accostamento di pari e dispari nei mattoncini a 2 (e l'alternanza fra pari e dispari nei mattoncini singoli di una stessa riga o colonna) consolida l'idea del modello a cerniera.
Parliamo ora di proprietà associativa:
KAKURO
Completa lo schema, in modo che:
* la somma dei numeri di righe e colonne sia uguale ai numeri indicati in testa;
* sulla singola riga o colonna i numeri non si ripetano.
SOLUZIONE
Il gioco del KAKURO è un ottimo esercizio sulle partizioni e, quindi, sulla proprietà associativa: la richiesta del gioco è, infatti, di dissociare opportunamente i numeri indicati in addendi fra loro distinti e limitati alle cifre da 1 a 9. Per diventare abili in questo gioco, si fa necessario riconoscere a colpo d'occhio alcune partizioni uniche, cioè quei numeri la cui dissociazione in un dato numero di addendi è unica (per esempio: se si deve dissociare 4 in 2 addendi distinti, l'unica partizione è data da 1 e 3; se si deve dissociare 10 in 4 addendi distinti, l'unica partizione è data da 1, 2, 3 e 4).
Il fatto poi di dover considerare diverse possibilità di dissociare i numeri restanti e questo è un allenamento che permette di potenziare il calcolo a mente, in particolare addizioni e sottrazioni.
Infine, il Kakuro può essere utile anche per introdurre le equazioni di 1° grado (di fatto sono ogni riga e colonna lo è) e persino i sistemi lineari: infatti, poiché il Kakuro è l'analogo dei cruciverba, le caselle-incrocio di una riga e di una colonna devono soddisfare contemporaneamente 2 equazioni diverse.
Potremmo dire che il Kakuro è il sovrano indiscusso fra i giochi di combinatoria, basato sull'uguaglianza. E se, invece, si considerano le disuguaglianze?
FUTOSHIKI
Completa lo schema, in modo che:
* sulla singola riga o colonna figurino i numeri da 1 a 5, senza ripetizioni;
* siano rispettate le disuguaglianze numeriche.
SOLUZIONE
Il termine giapponese FUTOSHIKI significa "non uguale" e proprio le disuguaglianze sono, infatti, protagoniste di questo gioco, anch'esso prezioso per la trasformazione della conoscenza matematica in competenza; infatti, rende il giocatore più familiare con le proprietà dei numeri naturali e, in particolare, con la relazione d'ordine che ne permette il confronto, invitando anche a considerarne più di una alla volta.
Infatti, lo schema induce a impiegare continuamente la proprietà transitiva della disuguaglianza: se la casella A è maggiore di B (A > B) e la casella B è maggiore di C (B > C), allora necessariamente il numero della casella A è maggiore di quello della casella C (A > C). Analogamente, in uno schema 5x5, dalla catena di disuguaglianze A > B > C > D si deduce necessariamente che A non può essere né 1, né 2, né 3 (poiché è maggiore di almeno 3 numeri: B, C e D).
Il talento straordinario più evidente del Futoshiki resta comunque il fatto che faciliti la piena comprensione del significato pregnante dei simboli > e < in quanto predicati logichi; inoltre, può essere utile anche per introdurre le disequazioni di 1° grado.
Mattoncini, Kakuro e Futoshiki appartengono alla categoria dei cosiddetti "puzzle", cioè sono schemi logici il cui riempimento richiede che ogni numero inserito figuri una volta sola in ogni riga e in ogni colonna (come il Sudoku).
Perché allora non misurarci con puzzle che contengano, fra i loro mattoncini, sia disuguaglianze sia operazioni?
quesito tratto da SolveMe Puzzles
PUZZLE "MISTO" ARITMETICO
Completa lo schema, in modo che:
* su ogni singola riga o colonna figurino i numeri 1, 2, 4, 8 senza ripetizioni;
* siano rispettate le disuguaglianze numeriche;
* siano rispettate le operazioni relative al singolo mattoncino
SOLUZIONE
Lo schema di questo ultimo esempio è una sintesi perfettamente riuscita dei giochi precedenti e di altri analoghi: occorre dissociare non solo secondo l'addizione, ma anche la moltiplicazione e le disuguaglianze, con il vincolo dei puzzle di non ripetere gli operandi in una stessa riga o colonna.
Un puzzle di questo tipo si può applicare tanto all'aritmetica quanto all'algebra, secondo gli stessi principi, cosa che lo rende strategico per l'apprendimento del calcolo letterale.
quesito tratto da SolveMe Puzzles
PUZZLE "MISTO" ALGEBRICO
Completa lo schema, in modo che:
* su ogni singola riga o colonna figurino i monomi x, x2, x3, x4 senza ripetizioni;
* siano rispettate le disuguaglianze numeriche;
* siano rispettate le operazioni relative al singolo mattoncino
SOLUZIONE
Se sei prof, allora, che aspetti a proporli in classe? Sulla piattaforma SolveMe Puzzles puoi anche costruirne di tuoi o farli costruire ai tuoi allievi!
E se, invece, sei una studentessa o uno studente, allenati: qui, per te, schemi sempre nuovi a portata di clic!