专利名称：多功能数学几何教具学具装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教(学)具，具体是一种多功能数学几何教具学具装置。
背景技术：
目前，小学阶段儿童的几何学习不是论证几何，更多的属于直观几何，这主要是由此阶段儿童的认知心理所决定一由具体形象思维向抽象思维过渡，因此，小学生获得几何知识并形成空间观念更多是依靠他们动手操作形成直观体验，通过不断地尝试搭建、选择分类、组合分解等活动积累几何经验，形成表象，继而在丰富空间想象的过程中发展空间观念，这是目前几何教学中常用的多媒体演示手段所无法取代的；从目前教(学)具开发的实际情况来看，开发滞后于数学课程教学改革，尤其是小学数学课程教材中的新增教学内容更是缺少相匹配的教(学)具；常用的教具、学具开发设计，较为普遍的模式是相对独立的，或把同一开发内容分大、小规格制作，分别列为教具或学具，这样的开发设计模式比较适合传统授课制下的课堂教学，教学实际中较少将教(学)具的功能进行整合，更鲜有基于·小组合作学习和探究性学习方式下的教(学)具的开发与设计。
实用新型内容本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种多功能数学几何教具学
具装置。本实用新型是通过以下技术方案实现的。一种多功能数学几何教具学具装置，包括方格板、立方体及方形板，其中，所述方形板及立方体均为若干个，所述方形板的一面贴附在立方体的任一侧表面上，所述方格板的板面上设有若干个方形通格，所述方形板的另一面嵌入所述方形通格中。所述方形板为磁性正方形板，其大小和形状分别与立方体表面的大小和形状相适配；所述立方体为磁性正方体。所述正方体的六个面设置为不同颜色或两两颜色一致且不相邻，所述正方形板的颜色分别设置为与立方体的六个面颜色相对应，颜色相同的正方形板与正方体表面相贴附。所述方形通格的形状和大小分别与方形板的形状和大小相适配。所述方形通格的内边缘分别设有卡槽，所述方形板的外边缘分别设有与卡槽相适配的卡块。所述方格板的边角上设有若干个用于吸附的磁铁。所述多功能数学几何教具学具装置还包括嵌入棒，所述嵌入棒的下边缘处设有嵌入块，嵌入棒安装在任一方形通格边缘处的方格板的板面上。所述方形通格边缘处的方格板的板面上设有若干嵌入通孔，所述嵌入通孔的大小和形状与嵌入块的大小与形状相适配；所述嵌入棒设计为若干颜色。所述多功能数学几何教具学具装置还包括辅板，所述辅板包括透明板、边框及平移标尺，所述边框镶嵌在透明板的边缘，所述平移标尺设置在透明板的外板面，所述辅板对若干个立方体拼出的几何体进行投影面绘制及展示；所述透明板为透明有机玻璃，所述边框为三边，分别镶嵌在透明板的三边上，所述边框与透明板之间设有空隙。所述多功能数学几何教具学具装置还包括教具学具盖，所述教具学具盖上放置若干立方体。本实用新型充分尊重小学生几何学习“从直观到表象再到抽象”的认知心理，本实用新型中的“体”、“面”、“线”构件有助于学生直观操作研究“体”、“面”、“线”及其相互之间的各种变换；“方格板”及辅板构件有助于学生经历“由体及面”的直观操作过程。本教(学) 具能帮助学生形成直观感知，较好地发展空间观念；本实用新型基于“几何体的‘体’与‘面’之间投影关系”的研究学习，并在梳理小学阶段几何教学内容的基础上，同时向“体”、“面”、“线”三个维度进行教学延伸，开发了“体”、“面”、“线”以及之间变化模式的拓展运用项目，并做出相关的使用建议，广泛的运用性，赋予教(学)具丰富的生命力；本实用新型的制作材料“塑料、磁片、吸塑板”源于身边，轻便、安全，适用小学生使用；教(学)具中的构件组合形式多样、变换模式多样，适合小组合作分享学习；方格板的单片展示、双片重合展示扩大了教(学)具的展示功能；本实用新型更多尊重儿童几何学习心理的认知规律，取代多媒体演示手段无法达到的直观体验的作用，针对数学课程教学改革新增内容而开发设计的，具有一定的现实意义。同时，本实用新型又是对目前多式样的学习方式的一种补充，适合于独立学习和小组学习，将教(学)具的展示功能和学具的操作功能进行统一，便于个体研究和集体研究。
图I为实施例I方格板结构示意图；图2 (a)为本实用新型立方体结构示意图，图(b) (c) (d)为方形板结构示意图；图3为方形板立体图；图4为实施例I使用示意图；图5为实施例2方格板结构示意图；图6为实施例3方格板结构示意图；图7为实施例3嵌入棒结构示意图；图8为本实用新型辅板结构示意图；图中，I为方格板，2为立方体，3为方形板,4为磁铁,5为嵌入通孔,6为嵌入棒,7为方形通格。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。实施例I[0031]本实施例包括方格板I、立方体2及方形板3，其中，方形板3及立方体2均为若干个，方形板3的一面贴附在立方体2的任一侧表面上，方格板I的板面上设有若干个方形通格7，方形板3的另一面嵌入方形通格7中。方形板3为磁性正方形板，其大小和形状分别与立方体2表面的大小和形状相适配；立方体2为磁性正方体；方形通格7的形状和大小分别与方形板3的形状和大小相适配；方形通格7的内边缘分别设有卡槽，方形板3的外边缘分别设有与卡槽相适配的卡块。优选地，将立方体2的六个面设计为不同的颜色或两两颜色一致且不相邻，将方形板3的颜色分别设置为与立方体的六个面颜色相对应，颜色相同的方形板3和立方体2表面相贴附。本实施例还包括教具学具盖，其上可放置若干立方体2。本实施例包括以下使用方法。 一、使用主板研究一般几何体，包括以下步骤第一步，四人一组，分别坐在前、后、左、右四个方向上；第二步，将若干个正方体随机拼搭出立体形体，建议相同颜色的面与面完全重合，摆放在教具学具盖或桌面上；第三步，双手竖直拿起方格板，摆放在教具学具盖或桌面的四周，需要注意的是，前后、左右相对方向上的方格板要分别对齐；第四步，透过方格板，寻找几何体投影面，然后用正方形板嵌入到对应位置的方格板中，将所看到的投影面表示出来；第五步，方格板及投影面的单片展示；第六步，小组合作，相对方向上的方格板相合，研究相对方向投影面之间的“重合”关系并双片展不。二、正方体与正方体展开图的关系，包括以下步骤首先，将正方形磁片吸附在正方体的表面；然后，将吸有磁片的正方体放在方格板上进行滚动，将磁性正方形板通过滚动嵌入至方格板中的格子内；最后，方格板上呈现出正方体的各种展开图，通过磁性正方形板的颜色即可知为正方体的哪一面；也可将正方体的展开图还原成正方体。实施例2实施例2为实施例I的变化例。本实施例在实施例I的基础上，还包括用于吸附的磁铁4，所述磁铁4设置在方格板I的边角上。实施例3 实施例3为实施例I或实施例2的变化例。本实施例在实施例I或实施例2的基础上，还包括嵌入棒6，嵌入棒6的下边缘处设有嵌入块，嵌入棒安装在任一方形通格7边缘处的方格板I的板面上。方形通格7边缘处的方格板I的板面上设有若干嵌入通孔5，所述嵌入通孔5的大小和形状与嵌入块的大小与形状相适配。本实施例包括以下使用方法。[0055]一、组合图形的周长，包括以下步骤首先，用正方形板随机拼出各种组合图形，并以嵌入棒围出各组合图形的周长；然后，平移嵌入棒，将组合图形周长转化成长方形或正方形周长。二、组合图形的面积，包括以下步骤首先，用正方形板随机拼出各种组合图形；然后，用嵌入棒将组合图形进行割或补，转化成长方形或正方形的面积和或差进行问题解决。实施例4实施例4为实施例I至实施例3中任一项的变化例。·[0063]本实施例在实施例I至实施例3中任一项的基础上，还包括辅板，辅板包括透明板、边框及平移标尺，边框镶嵌在透明板的边缘，平移标尺设置在透明板的外板面，辅板对若干个立方体拼出的几何体进行投影面绘制及展示；边框为三边，分别镶嵌在透明板的三边上，边框与透明板之间设有空隙。本实施例包括以下使用方法。使用辅板研究变式几何体，包括以下步骤第一步，四人一组，分别坐在前、后、左、右四个方向上；将透明画纸嵌入辅板，将辅板竖直置于变式几何体前；第二步，平移标尺至几何体边缘，沿边缘分别画出几何体的投影面；第三步，分别如第二步所示画出每个方向上的投影面；第四步，单张透明画纸可吸附在黑板上进行投影面展示；相对方向上的画纸可以进行“重合”关系的体验，并展示。上述四个实施例便于小组合作学习的研究，学生个体进行投影面的研究，小组合作可进行投影面重合关系研究；同时，带有磁片的方格板将教具、学具功能统一，便于单片展示或双片重合展示。此外，辅板中的标尺可移动，适合变式情境的研究；实施例中的正方形板可随机在方格板中构成组合图形，适合研究各种组合图形；嵌入棒便于从方格板上拼拆，“边”的平移状态的动态演示，有助于组合图形周长学习的建构与理解；可以使用两种颜色嵌入棒配合运用，便于对组合图形面积“割”与“补”的直观形象感知；带有磁性的正方形板可吸附在正方体表面，通过在方格板上的“滚动”，形象展示“由体及面”的正方体展开图形成和“由面及体”的展开图恢复成正方体的动态过程。不同的“滚动”方式可形成不同的正方体展开图，便于小组合作交流。以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
权利要求1.一种多功能数学几何教具学具装置，其特征在于，包括方格板、立方体及方形板，其中，所述方形板及立方体均为若干个，所述方形板的一面贴附在立方体的任一侧表面上，所述方格板的板面上设有若干个方形通格，所述方形板的另一面嵌入所述方形通格中。
2.根据权利要求I所述的多功能数学几何教具学具装置，其特征在于，所述方形板为磁性正方形板，其大小和形状分别与立方体表面的大小和形状相适配；所述立方体为磁性正方体。
3.根据权利要求2所述的多功能数学几何教具学具装置，其特征在于，所述方形通格为12个，其形状和大小分别与方形板的形状和大小相适配。
4.根据权利要求3所述的多功能数学几何教具学具装置，其特征在于，所述方形通格的内边缘分别设有卡槽，所述方形板的外边缘分别设有与卡槽相适配的卡块。
5.根据权利要求I所述的多功能数学几何教具学具装置，其特征在于，所述方格板的边角上设有若干个用于吸附的磁铁。
6.根据权利要求I所述的多功能数学几何教具学具装置，其特征在于，所述多功能数学几何教具学具装置还包括嵌入棒，所述嵌入棒的下边缘处设有嵌入块，所述嵌入棒安装在任一方形通格边缘处的方格板的板面上。
7.根据权利要求6所述的多功能数学几何教具学具装置，其特征在于，所述方形通格边缘处的方格板的板面上设有若干嵌入通孔，所述嵌入通孔的大小和形状与嵌入块的大小与形状相适配；所述嵌入通孔的数量大于等于嵌入块的数量。
8.根据权利要求I所述的多功能数学几何教具学具装置，其特征在于，所述多功能数学几何教具学具装置还包括辅板，所述辅板包括透明板、边框及平移标尺，所述边框镶嵌在透明板的边缘，所述平移标尺设置在透明板的外板面，所述辅板对若干个立方体拼出的几何体进行投影面绘制及展示；所述边框为三边，分别镶嵌在透明板的三边上，所述边框与透明板之间设有空隙。
9.根据权利要求I至8中任一项所述的多功能数学几何教具学具装置，其特征在于，还包括教具学具盖，所述教具学具盖上放置若干立方体。
专利摘要本实用新型公开了一种多功能数学几何教具学具装置，包括方格板、立方体及方形板，其中，所述方形板及立方体均为若干个，所述方形板贴附在立方体的表面上，所述方格板的板面上设有若干个方形通格，所述方形板嵌入所述方形通格中。本实用新型还包括嵌入棒，所述嵌入棒的下边缘处设有嵌入块，用于安装在任一方形通格边缘处的方格板的板面上。本实用新型尊重儿童几何学习心理的认知规律，取代多媒体演示手段无法达到的直观体验的作用，针对数学课程教学改革新增内容而开发设计，具有一定的现实意义，同时，又是对目前多式样的学习方式的一种补充，适合于独立学习和小组学习，将教(学)具的展示功能和学具的操作功能进行统一，便于个体研究和集体研究。
文档编号G09B23/04GK202758518SQ20122033833
公开日2013年2月27日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者虞怡玲, 王欣, 陈华 申请人:上海师范大学附属卢湾实验小学