專利名稱:多用立體幾何演示模型的制作方法
“多用立體幾何演示模型”是數(shù)學(xué)(立體幾何)教學(xué)模型。
立體幾何課程是研究空間點、線、面構(gòu)成的空間圖形的性質(zhì)、畫法、計算及其應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科。在中學(xué)立體幾何教學(xué)中，特別是“直線與平面”、“多面角和多面體”部分，因基本概念和內(nèi)容抽象，學(xué)生缺乏空間觀念，很難理解書里(或黑板上)畫的平面圖中線與線、線與平面及平面與平面之間的空間相互位置關(guān)系。又缺乏適用的教具供觀察，故成為歷來教學(xué)的難點。教師為表示空間直線和平面，往往用竹針、硬紙板代替。對于稍復(fù)雜一些的圖形就無能為力了。參照教育大綱的有關(guān)規(guī)定、中學(xué)立體幾何課本的內(nèi)容及教學(xué)參考書的教學(xué)要求，設(shè)計制造了“多用立體幾何演示模型”申請實用新型發(fā)明專利。
本發(fā)明的目的在于將基本概念、定義、定理、教師的要求和題目的意思等文字內(nèi)容和平面圖變成具體的空間立體圖形。使學(xué)生能夠直接觀察其中直線或(和)平面之間的相對位置關(guān)系、多面角和多面體等，從而加深對基礎(chǔ)知識的理解、掌握，培養(yǎng)邏輯思維和空間想象力，建立空間觀念，增強(qiáng)分析題意、解題和識圖能力。
本實用新型由以下幾部分組成①無色透明材料制成的正立方體小盒。有一個可開啟的蓋，以便將不同形狀(正方形、矩形、三角形、四邊形)的插片放入盒中。盒的六個壁面上有相對應(yīng)的孔，用于穿線。盒的三個相鄰壁面和三條相鄰的棱上有坐標(biāo)刻度，代表X、Y、Z三個坐標(biāo)軸和坐標(biāo)平面。小盒構(gòu)成了一個可觀察的空間笛卡爾坐標(biāo)系。把放入其中的插片和穿過小盒的線視為空間平面和直線，用幾條穿線(或幾個插片)在盒內(nèi)可構(gòu)成一個空間立體圖形。用這樣的方法，可以將教材中的有關(guān)概念和內(nèi)容，題目和平面圖變成立體圖形來分析、觀察、研究。②無色透明材料制成的正三棱錐小盒，頂上有一孔。下面是一個可開啟的底，上面有槽，在三條邊中點和與頂點相對的位置都有孔。放入具有特殊意義的三角形插片或穿線，用來觀察和講解多面角、正多面體的有關(guān)概念和棱錐體積、表面積計算方法等。此外，用在正立方體小盒的蓋上穿線的方法可以演示確定平面的條件，也可以演示出不同的平面幾何中的圖形。用正三棱錐底和兩塊矩形插片可以演示“兩面角”概念，并可以用具有角刻度的三角形插片測量其角度值。
本實用新型發(fā)明，改變了立體幾何有關(guān)直線、平面、正多面體這些最重要，最困難、最基礎(chǔ)，又最抽象的教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)中，沒有教具靠幾根竹針、硬紙片比劃，靠著桌子角、墻壁講解的狀況?？梢詷?gòu)成一個空間立體圖形，讓學(xué)生觀察、分析，并與平面圖對照。既加深了對所學(xué)的基礎(chǔ)知識的理解，又能更好地、更準(zhǔn)確地、更快地建立邏輯思維能力和空間想象力，分析和解決問題，學(xué)好立體幾何。
附圖a是正立方體小盒的示意圖。采用局部剖示的方法，是為了顯示放入盒內(nèi)的三角形插片和穿線，以及有坐標(biāo)刻度的X、Y、Z坐標(biāo)面。
附圖b是正三棱錐小盒示意圖。盒內(nèi)有特殊三角形插片(由側(cè)高、高和底面邊心距組成的三角形)和穿線。底面上有槽。
附圖c表示如何用兩塊矩形插片和正三棱錐底演示“兩面角”的概念。
這套“多用立體幾何演示模型”可以采用注塑方法制造，插片可用沖壓方法制造。
權(quán)利要求
1.一種立體幾何演示模型，其特征在于由兩種基本模型-一種是立方體小盒；一種是棱錐狀小盒和一組插片組成。
2.如權(quán)利要求
1所述的立方體小盒，其特征在于由透明材料構(gòu)成，上蓋可以開啟。
3.如權(quán)利要求
2所述的立方體小盒，其特征在于小盒的六個面上有相對應(yīng)的孔。
4.如權(quán)利要求
1和2所述的立方體小盒，其特征在于三條相鄰的棱和三個相鄰的面上有座標(biāo)刻度。
5.如權(quán)利要求
1所述的棱錐狀小盒，其特征在于由透明材料構(gòu)成，底可以開啟，并且在底上開有槽。
6.如權(quán)利要求
1和5所述的棱錐狀小盒，其特征在于小盒的頂端有孔，底與頂端相對應(yīng)處和每一條邊的中點處也均有孔。
7.如權(quán)利要求
1所述的插片，其特征在于有正方形、矩形、四邊形和三角形等不同的形狀。
專利摘要
“多用立體幾何演示模型”是數(shù)學(xué)(立體幾何)教學(xué)模型?？山鉀Q教材中“直線和平面”，“多面角和正多面體”部分因基本概念和內(nèi)容抽象、學(xué)生缺乏空間觀念，又無適用教具可供觀察，而成為教學(xué)難點的問題。它提供一個可觀察的小空間，通過放入其中的插片和固定其中的線，將書中的概念和圖變成立體模型。使學(xué)生通過觀察、分析，正確理解掌握這些基本概念和內(nèi)容。通過讓學(xué)生自己動手，將教師要求或題目，或平面圖變成立體模型，可培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和空間想象能力。
文檔編號G09B23/00GK85200559SQ85200559
公開日1986年1月29日 申請日期1985年4月9日
發(fā)明者吳寧生 申請人:吳寧生導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan