专利名称:多用立体几何演示模型的制作方法
“多用立体几何演示模型”是数学(立体几何)教学模型。
立体几何课程是研究空间点、线、面构成的空间图形的性质、画法、计算及其应用的基础学科。在中学立体几何教学中，特别是“直线与平面”、“多面角和多面体”部分，因基本概念和内容抽象，学生缺乏空间观念，很难理解书里(或黑板上)画的平面图中线与线、线与平面及平面与平面之间的空间相互位置关系。又缺乏适用的教具供观察，故成为历来教学的难点。教师为表示空间直线和平面，往往用竹针、硬纸板代替。对于稍复杂一些的图形就无能为力了。参照教育大纲的有关规定、中学立体几何课本的内容及教学参考书的教学要求，设计制造了“多用立体几何演示模型”申请实用新型发明专利。
本发明的目的在于将基本概念、定义、定理、教师的要求和题目的意思等文字内容和平面图变成具体的空间立体图形。使学生能够直接观察其中直线或(和)平面之间的相对位置关系、多面角和多面体等，从而加深对基础知识的理解、掌握，培养逻辑思维和空间想象力，建立空间观念，增强分析题意、解题和识图能力。
本实用新型由以下几部分组成①无色透明材料制成的正立方体小盒。有一个可开启的盖，以便将不同形状(正方形、矩形、三角形、四边形)的插片放入盒中。盒的六个壁面上有相对应的孔，用于穿线。盒的三个相邻壁面和三条相邻的棱上有坐标刻度，代表X、Y、Z三个坐标轴和坐标平面。小盒构成了一个可观察的空间笛卡尔坐标系。把放入其中的插片和穿过小盒的线视为空间平面和直线，用几条穿线(或几个插片)在盒内可构成一个空间立体图形。用这样的方法，可以将教材中的有关概念和内容，题目和平面图变成立体图形来分析、观察、研究。②无色透明材料制成的正三棱锥小盒，顶上有一孔。下面是一个可开启的底，上面有槽，在三条边中点和与顶点相对的位置都有孔。放入具有特殊意义的三角形插片或穿线，用来观察和讲解多面角、正多面体的有关概念和棱锥体积、表面积计算方法等。此外，用在正立方体小盒的盖上穿线的方法可以演示确定平面的条件，也可以演示出不同的平面几何中的图形。用正三棱锥底和两块矩形插片可以演示“两面角”概念，并可以用具有角刻度的三角形插片测量其角度值。
本实用新型发明，改变了立体几何有关直线、平面、正多面体这些最重要，最困难、最基础，又最抽象的教学内容的教学中，没有教具靠几根竹针、硬纸片比划，靠着桌子角、墙壁讲解的状况。可以构成一个空间立体图形，让学生观察、分析，并与平面图对照。既加深了对所学的基础知识的理解，又能更好地、更准确地、更快地建立逻辑思维能力和空间想象力，分析和解决问题，学好立体几何。
附图a是正立方体小盒的示意图。采用局部剖示的方法，是为了显示放入盒内的三角形插片和穿线，以及有坐标刻度的X、Y、Z坐标面。
附图b是正三棱锥小盒示意图。盒内有特殊三角形插片(由侧高、高和底面边心距组成的三角形)和穿线。底面上有槽。
附图c表示如何用两块矩形插片和正三棱锥底演示“两面角”的概念。
这套“多用立体几何演示模型”可以采用注塑方法制造，插片可用冲压方法制造。
权利要求
1.一种立体几何演示模型，其特征在于由两种基本模型-一种是立方体小盒；一种是棱锥状小盒和一组插片组成。
2.如权利要求
1所述的立方体小盒，其特征在于由透明材料构成，上盖可以开启。
3.如权利要求
2所述的立方体小盒，其特征在于小盒的六个面上有相对应的孔。
4.如权利要求
1和2所述的立方体小盒，其特征在于三条相邻的棱和三个相邻的面上有座标刻度。
5.如权利要求
1所述的棱锥状小盒，其特征在于由透明材料构成，底可以开启，并且在底上开有槽。
6.如权利要求
1和5所述的棱锥状小盒，其特征在于小盒的顶端有孔，底与顶端相对应处和每一条边的中点处也均有孔。
7.如权利要求
1所述的插片，其特征在于有正方形、矩形、四边形和三角形等不同的形状。
专利摘要
“多用立体几何演示模型”是数学(立体几何)教学模型。可解决教材中“直线和平面”，“多面角和正多面体”部分因基本概念和内容抽象、学生缺乏空间观念，又无适用教具可供观察，而成为教学难点的问题。它提供一个可观察的小空间，通过放入其中的插片和固定其中的线，将书中的概念和图变成立体模型。使学生通过观察、分析，正确理解掌握这些基本概念和内容。通过让学生自己动手，将教师要求或题目，或平面图变成立体模型，可培养学生逻辑思维和空间想象能力。
文档编号G09B23/00GK85200559SQ85200559
公开日1986年1月29日 申请日期1985年4月9日
发明者吴宁生 申请人:吴宁生导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan