CN206400884U - 数学教具及教学工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种数学教具及教学工具，涉及数学教学的技术领域，所述数学教具，包括多个块单元体，以及第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，所述块单元体上设置有方向不同且彼此不相连通的第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第一连接杆能穿过m个所述块单元体的第一通孔形成线结构；所述第二连接杆能穿过n个所述线结构内的块单元体的第二通孔形成面结构；所述第三连接杆能穿过k个所述面结构内的块单元体的第三通孔形成体结构，且m、n、k为大于等于2的整数。通过增加或者减少块单元体的个数，可以模拟数学中的各类常见问题，将抽象的数学问题，通过块单元体的变换表现出来，从而达到使学生更容易理解数学问题的技术效果。

Description

数学教具及教学工具

技术领域

本实用新型涉及数学教学技术领域，尤其是涉及数学教具及教学工具。

背景技术

小学数学教学在素质教育中的功能作用主要体现在培养逻辑思维能力。逻辑思维能力是指正确、合理思考的能力。即对事物进行观察、比较、分析、综合、抽象、概括、判断、推理的能力，采用科学的逻辑方法，准确而有条理地表达自己思维过程的能力。逻辑思维能力不仅是学好数学必须具备的能力，也是学好其他学科，处理日常生活问题所必须的能力。数学是用数量关系(包括空间形式)反映客观世界的一门学科，逻辑性很强、很严密，因此，在培养学生初步的逻辑思维能力方面小学数学具有优越的条件和负有一定的责任。

为了可以使学生更清楚的理解数学中常见的问题，大多数教师都会在教学中使用教具，比如积木，帮助学生更好的理解几何问题；再比如算盘，帮学生理解加减运算，这些教具可以将抽象的问题具体化，让学生更容易接受数学知识。

但是现有的教具在使用中存在以下问题：一种教具只对应帮助学生理解一种数学问题，功能比较单一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供数学教具及教学工具，以解决现有教具功能单一的技术问题。

本实用新型提供的数学教具，包括多个块单元体，以及第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，所述块单元体上设置有方向不同且彼此不相连通的第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第一连接杆能穿过m个所述块单元体的第一通孔形成线结构；所述第二连接杆能穿过n个所述线结构内的块单元体的第二通孔形成面结构；所述第三连接杆能穿过k个所述面结构内的块单元体的第三通孔形成体结构，且m、n、k为大于等于2的整数。

进一步的，所述块单元体的形状为立方体。

进一步的，所述块单元体的六个面设置有不同颜色。

进一步的，所述第一通孔、第二通孔以及第三通孔的截面为多边形。

进一步的，所述块单元体的六个面上设置有磁铁。

进一步的，所述数学教具还包括体结构容纳盒、面结构容纳盒和线结构容纳盒，所述体结构容纳盒用于容纳体结构；所述面结构容纳盒用于容纳面结构；所述线结构容纳盒用于容纳线结构。

本实用新型提供的教学工具，包括上述数学教具，以及第一线单元体和/或第一面单元体，在第一方向上，所述第一线单元体的长度为块单元体的x倍，且所述第一线单元体和块单元体在垂直于第一方向的面上的投影相同，x为大于等于2的整数；在第一方向上，所述第一面单元体的长度为块单元体的y倍；在垂直于第一方向的第二方向上，所述第一面单元体的长度为块单元体的z倍，y、z为大于等于2的整数。

进一步的，所述教学工具还包括第二面单元体，在第一方向上，所述第二面单元体的长度为块单元体的1/i，且所述第二面单元体和块单元体在垂直于第一方向的面上的投影相同，i为大于等于2的整数。

进一步的，所述教学工具还包括第二线单元体，在第一方向上，所述第二线单元体的长度为块单元体的1/u；在垂直于第一方向的第二方向上，所述第二线单元体的长度为块单元体的1/p，u、p为大于等于2的整数。

进一步的，所述教学工具包括演示板，所述演示板具有边沿，所述边沿用于放置所述块单元体。

本实用新型提供的数学教具，包括多个块单元体、第一连接杆、第二连接杆以及第三连接杆，所述块单元体上设置有方向不同且彼此不相连通的第一通孔、第二通孔和第三通孔，将第一连接杆穿过m个所述块单元体的第一通孔可以形成线结构；将所述第二连接杆穿过n个所述线结构内的块单元体的第二通孔可以形成面结构；将所述第三连接杆能穿过k个所述面结构内的块单元体的第三通孔可以形成体结构，且m、n、k为大于等于2的整数。通过增加或者减少线结构或者面结构或者体结构上块单元体的个数，可以模拟数学中的各类常见问题，将抽象的数学问题，通过块单元体的变换表现出来，从而达到使学生更容易理解数学问题的技术效果。

本实用新型提供的教学工具，包括上述数学教具，以及第一线单元体和/或第一面单元体，所述第一线单元体，在第一方向上，所述第一线单元体的长度为块单元体的x倍，且所述第一线单元体和块单元体在垂直于第一方向的面上的投影相同，x为大于等于2的整数；所述面单元体包括第一面单元体，在第一方向上，所述第一面单元体的长度为块单元体的y倍；在垂直于第一方向的第二方向上，所述第一面单元体的长度为块单元体的z倍，y、z为大于等于2的整数。在教学过程中，通过使用第一线单元体或者第一面单元体可以代表多个块单元体组合而成的体积较大的结构，或者代表将块单元体平均切分后体积较小的结构。可以向学生讲解加法、进位以及小数的相关概念。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的数学教具中块单元体的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的数学教具中线结构的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的数学教具中面结构的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的数学教具中体结构的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的数学教具中线结构容纳盒中容纳了线结构的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的数学教具中面结构容纳盒中容纳了面结构的示意图；

图7为本实用新型实施例提供的数学教具中体结构容纳盒中容纳了体结构的示意图；

图8为本实用新型实施例提供的教学工具中第一线单元体的示意图；

图9为本实用新型实施例提供的教学工具中第一面单元体的示意图；

图10为本实用新型实施例提供的教学工具中演示板的示意图。

图标：100-块单元体；110-线结构；120-面结构；130-体结构；111-第一通孔；112-第二通孔；113-第三通孔；121-第一连接杆；200-第一线单元体；300-第一面单元体；410-线结构容纳盒；420-面结构容纳盒；430-体结构容纳盒；500-演示板；510-边沿；511-插槽；520-隔板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-4所示，本实用新型提供的数学教具，包括多个块单元体100，以及第一连接杆121、第二连接杆和第三连接杆，所述块单元体100上设置有方向不同且彼此不相连通的第一通孔111、第二通孔112和第三通孔113，将第一连接杆121穿过m个所述块单元体100的第一通孔111可以形成线结构110；将所述第二连接杆穿过n个所述线结构110内的块单元体100的第二通孔112可以形成面结构120；将所述第三连接杆能穿过k个所述面结构120内的块单元体100的第三通孔113可以形成体结构120，且m、n、k为大于等于2的整数。通过增加或者减少线结构110或者面结构120或者体结构120上块单元体100的个数，可以模拟数学中的各类常见问题，将抽象的数学问题，通过块单元体100的变换表现出来，从而达到使学生更容易理解数学问题的技术效果。

所述块单元体100的形状可以为立方体，这样，将第一连接杆121穿过m个所述块单元体100的第一通孔111可以形成长方体线结构110；将所述第二连接杆穿过n个所述长方体结构120内的块单元体100的第二通孔112可以形成表面积较大的长方体面结构120；将所述第三连接杆能穿过k个所述面结构120内的块单元体100的第三通孔113可以形成具有一定高度的长方体结构120。因为立方体的结构均匀，所以在组合块单元体100的时候比较方便，且得到的线结构110、面结构120以及体结构120的形状都为均匀的立体结构，展示效果好。

需要说明的，所述块单元体100的形状也可以为长方体，同样可以达到上述效果。

所述块单元体100的六个面上分别设置有磁铁，在使用连接杆对块单元体100进行连接的时候，磁铁可以将任意相邻两个块单元体100吸引在一起，从而达到结构稳定的效果

优选地，第一通孔111、第二通孔112以及第三通孔113的形状可以相同，这样只需要一种连接杆就可以穿过第一通孔111、第二通孔112以及第三通孔113将多个块单元体100连接在一起，从而进行数学问题的展示。

第一连接杆121、第二连接杆以及第三连接杆的横截面可以相同，但长度可以不同。在进行数学问题的展示时，需要在连接杆上串上多个块单元体100，在进行数量较大或者较小的运算展示时，串在连接杆上的块单元体100的数量是不同的，所以可以设置多种长度的连接杆，以适应不同的运算。

具体的，利用上述块单元体100可以进行加法和减法运算的分析展示。以加法运算为例，比如3+5，教师可以一只手握住连接杆，另一只手拿取块单元体100，先在连接杆上放上3个块单元体100，展示给学生看，然后再拿取5个块单元体100，串在连接杆上并展示给学生看，这样连接杆上的块单元体100的数量就变成了8个，学生也就知道了3+5＝8。多进行几次类似的操作，比如4+6、2+3等，学生就可以从形象且具体的模型操作中学会加法运算的规律、减法运算的规律与加法类似。

本实用新型提供的数学教具还可以进行乘法和除法的运算展示。因为乘法和除法并不像加减法那么容易理解，所以学生总是弄不清其中的规律，利用本实用新型提供的数学教具可以形象具体的展示乘法和除法的规律。例如，要运算5×4这个式子，先用第一连接杆121穿过5个块单元体100的第一通孔111形成一个线结构110，重复4次上述操作得到4个相同的线结构110，然后用第二连接杆穿过上述4个线结构110内的块单元体100的第二通孔112，形成一个面结构120，展示给学生看，面结构120的长为5，宽为4，从面结构120上可以看到一共有20个块结构被组合在了一起，所以5×4＝20这个式子就被运算出来了。同理在展示乘法运算规律时，其实教师也可以将体积运算的规律融入其中，从而达到一种教具具有多种功能的效果

类似地，再比如要运算一个复杂的式子563.8÷2，每个块单元体100代表“1”，先运算百位，5个百平均分成两份，一份分得2个，剩余一个百，具体操作为：拿出五个块单元体100，平均分成两份，每份是两个，余下一个；剩余的一个百和十位上的6个10，组合成16个10。16个10平均分成2份，一份分得8个，具体操作是，拿出16个块单元体100，平均分成两份，每份为8个；个位上的3个，平均分成2份，一份分得1个，余1个；剩余的1和十分位上的8，组合成18个0.1，平均分成2份，一份分得9个。后续的具体操作和之前的一样。教师可以对应以上操作的步骤，在黑板上写出除法竖式，让学生形象具体的理解除法的规律。

当块单元体100的形状为立方体时，块单元体100的六个面设置有不同颜色。例如块单元体100的六个面的颜色分别为：红、黄、绿、蓝、黑、白。在讲解数学问题时，每一个颜色可以代表一种数学元素，例如，当老师遇到了这样的数学问题：甲、乙二人相距24米，二人相向而行，甲的速度为2米/秒，乙的速度为1米/秒，问甲乙多久后相遇，类似于这样的相遇问题，教师就可以取出24个立方体，将它们红色的一面朝向学生，然后将左手端的2个立方体块朝向学生的面翻转成黄色，同时，将右手端的1个立方体块朝向学生的面翻成黄色；然后紧接着将左手端的下2个立方体块朝向学生的面翻转成绿色，同时将右手端的下1个立方体块朝向学生的面翻成绿色，以此类推，直到所有的立方体朝向学生的面都不是红色的时候，可以从一端开始数，颜色的变化，变化了的颜色数量为8个，则代表了8秒后甲乙二人相遇在一起。同样的，还可以利用上述立方体进行利润、鸡兔同笼等问题的分析讲解。

所述第一通孔111、第二通孔112以及第三通孔113的截面可以为多边形。用第一连接杆121、第二连接杆以及第三连接杆分别穿入到第一通孔111、第二通孔112以及第三通孔113中，从而将多个块单元体100连接在一起，为了方便清楚的向学生展示出运算的规律，可以将第一通孔111、第二通孔112以及第三通孔113的横截面设置为多边形，从而防止串接在连接杆上的块单元体100发生自转。

优选地，所述连接杆的侧壁上设置有防滑层，用于增加串接在其上的所述单元体受到的摩擦力。因为教师在进行数学问题展示时，需要不停的将串接在连接杆上的块单元体100展示给学生，有时动作过大，会导致块单元体100从连接杆上滑出，所以可以在连接杆的侧壁上设置有防滑层，用于增加串接在其上的所述单元体受到的摩擦力，防止块单元体100的滑出。

如图5-7所示，所述数学教具还包括体结构容纳盒430、面结构容纳盒420和线结构容纳盒410。例如m、n、k都等于10，所述体结构容纳盒430容纳空间的大小与形状与体结构120对应，且所述体状容纳盒的一面为开口，教师将10个块单元体100通过第一连接杆121串接后形成线结构110，然后可以将这个线结构110放置在线结构容纳盒410内，代表着数学中的10个个位进1个十位的运算；所述面结构容纳盒420容纳空间的大小与形状与面结构120对应，且所述面结构容纳盒420一面为开口，教师将10个上述线结构110通过第二连接杆串联，可以形成一个面结构120，将这个面结构120放置在面结构容纳盒420中，可以防止组合好的块结构散落；所述线结构容纳盒410的容纳空间的大小与形状与线结构110对应，且所述线结构容纳盒410一面为开口，教师将10个上述面结构120通过第三连接杆串联，可以形成一个体结构120，将这个体结构120放置在体结构容纳盒430中，可以防止组合好的块结构散落。

本实用新型提供的教学工具，包括上述数学教具，以及第一线单元体和/或第一面单元体，在第一方向上，所述第一线单元体的长度为块单元体的x倍，且所述第一线单元体和块单元体在垂直于第一方向的面上的投影相同，x为大于等于2的整数；在第一方向上，所述第一面单元体的长度为块单元体的y倍；在垂直于第一方向的第二方向上，所述第一面单元体的长度为块单元体的z倍，y、z为大于等于2的整数。在教学过程中，通过使用第一线单元体或者第一面单元体可以代表多个块单元体组合而成的体积较大的结构，或者代表将块单元体平均切分后体积较小的结构。可以向学生讲解加法、进位以及小数的相关概念。

如图8所示，具体地，在第一方向上，所述第一线单元体200的长度为块单元体100的x倍，且所述第一线单元体200和块单元体100在垂直于第一方向的面上的投影相同，x为大于等于2的整数。比如块单元体100为立方体时，第一线单元体200的为长方体，且长方体的长为块单元体100的x倍，第一线单元体200用于方便教师进行演示，例如第一线单元体200的长度为块单元体100的10倍时，操作一个上述第一线单元体200比操作10个块单元体100要方便，且可以向学生分析有关进位的问题。

同样的，如图9所示，在第一方向上，所述第一面单元体300的长度为块单元体100的y倍；在垂直于第一方向的第二方向上，所述第一面单元体300的长度为块单元体100的z倍，y、z为大于等于2的整数。以块单元体100为立方体为例，第一面单元体300为一个高度为一个单位的长方体，也是为了方便对数学问题的演示。

所述教学工具包括第二面单元体，在第一方向上，所述第二面单元体的长度为块单元体的1/i，且所述第二面单元体和块单元体在垂直于第一方向的面上的投影相同，i为大于等于2的整数。相当于将块单元体100平均分成i份

所述教学工具包括第二线单元体，在第一方向上，所述第二线单元体的长度为块单元体的1/u；在垂直于第一方向的第二方向上，所述第二线单元体的长度为块单元体的1/p，u、p为大于等于2的整数。相当于先将块单元体100分成u份，然后再将分出来的结构再平均分成p份所获得的结构。当u和p均为10时，第二面单元体和第二线单元有助于学生理解小数与进位的概念。

如图10所示，教学工具包括演示板500，演示板500具有边沿510，所述边沿510用于放置所述教学工具。使用时，将演示板500竖直放置，将上述的块单元体摆放在演示板500的边沿510上，这样讲台下的学生就可以清楚的看清演示板500上的教学工具是如何变换的了，从而达到学生更容易理解数学问题的技术效果。

所述演示板500具有至少一个隔板520，所述隔板520两端固定在所述演示板500相对的两道边沿510上，用于将所述演示板500分割成多层。教师可以分层演示数学问题，就比如上面提到的除法运算，就可以在自上而下在不同的隔板520上放置块单元体100，进行数学问题的演示。

优选的，演示板500的边沿510上设置有插槽511，以使所述隔板520可以插接在所述演示板500边沿510的插槽511内，当需要调节任意相邻两个隔板520之间的距离时，可以通过插拔隔板520的方式现实。

所述教学工具还包括写字板，所述写字板用于书写数学公式，与教学工具配合使用，可以使学生更清楚的理解公式所代表的现实意义，抽象与具体接合。

所述教学工具还包括标识物，所述标识物用来表示数学问题中的不同元素，例如上述行程问题中甲、乙就可以用两个不同的标识物代表，所述标识物可以为大小不同的圆柱体。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种数学教具，其特征在于，包括多个块单元体，以及第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，所述块单元体上设置有方向不同且彼此不相连通的第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第一连接杆能穿过m个所述块单元体的第一通孔形成线结构；所述第二连接杆能穿过n个所述线结构内的块单元体的第二通孔形成面结构；所述第三连接杆能穿过k个所述面结构内的块单元体的第三通孔形成体结构，且m、n、k为大于等于2的整数。

2.根据权利要求1所述的数学教具，其特征在于，所述块单元体的形状为立方体。

3.根据权利要求2所述的数学教具，其特征在于，所述块单元体的六个面设置有不同颜色。

4.根据权利要求1或2所述的数学教具，其特征在于，所述第一通孔、第二通孔以及第三通孔的截面为多边形。

5.根据权利要求2所述的数学教具，其特征在于，所述块单元体的六个面上设置有磁铁。

6.根据权利要求1所述的数学教具，其特征在于，所述数学教具还包括体结构容纳盒、面结构容纳盒和线结构容纳盒，所述体结构容纳盒用于容纳体结构；所述面结构容纳盒用于容纳面结构；所述线结构容纳盒用于容纳线结构。

7.一种教学工具，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的数学教具，以及第一线单元体和/或第一面单元体，在第一方向上，所述第一线单元体的长度为块单元体的x倍，且所述第一线单元体和块单元体在垂直于第一方向的面上的投影相同，x为大于等于2的整数；在第一方向上，所述第一面单元体的长度为块单元体的y倍；在垂直于第一方向的第二方向上，所述第一面单元体的长度为块单元体的z倍，y、z为大于等于2的整数。

8.根据权利要求7所述的教学工具，其特征在于，所述教学工具还包括第二面单元体，在第一方向上，所述第二面单元体的长度为块单元体的1/i，且所述第二面单元体和块单元体在垂直于第一方向的面上的投影相同，i为大于等于2的整数。

9.根据权利要求7所述的教学工具，其特征在于，所述教学工具还包括第二线单元体，在第一方向上，所述第二线单元体的长度为块单元体的1/u；在垂直于第一方向的第二方向上，所述第二线单元体的长度为块单元体的1/p，u、p为大于等于2的整数。

10.根据权利要求7所述的教学工具，其特征在于，所述教学工具包括演示板，所述演示板具有边沿，所述边沿用于放置所述块单元体。