JP2000047572A - Teaching tool for mathematics - Google Patents

Teaching tool for mathematics

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JP2000047572A
JP2000047572A JP10216146A JP21614698A JP2000047572A JP 2000047572 A JP2000047572 A JP 2000047572A JP 10216146 A JP10216146 A JP 10216146A JP 21614698 A JP21614698 A JP 21614698A JP 2000047572 A JP2000047572 A JP 2000047572A
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JP
Japan
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blocks
square bottom
square
rectangular parallelepiped
bottom portion
Prior art date
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Application number
JP10216146A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Akiyama
仁 秋山
Gisaku Nakamura
義作 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai University
Tokai Education Instruments Co Ltd
Original Assignee
Tokai University
Tokai Education Instruments Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a learner to understand not only the shape of a target polyhedron, but also the mathematical formation principle of the polyhedron and to actualize efficient storage by providing six blocks each consisting of a rectangular cone consisting of a square base surface part and four isosceles triangular tilted surface parts. SOLUTION: The external shape of each block A is a rectangular cone shape and the base surface is square. Isosceles triangular tilted surface parts 2 including the sides of the square base surface part 1 as bases are formed at the four sides (a) of the square bottom surface part 1 respectively and constitute a rectangular cone A1. The square base surface part 1 corresponds to the base surface of the rectangular cone A1 and the angle between each tilted surface part 2 and square base surface part 1 of the rectangular cone A1 is 45 deg. when viewed from the side of one side (a) of the square base surface part 1. Six blocks like this are formed in total and connected to adjacent blocks A on the sides (a) of the square base surface parts 1 and adjacent blocks A can mutually be folded back.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の定義に則っ
て形成した複数のブロックから構成され、これらの組み
合わせを変えることにより直方体から多面体、或いは多
面体から直方体を形成することができ、これによって多
面体の有する特有の法則を学習者に理解させるための補
助とすることができ、且つこれらを応用して趣のあるデ
ザインとした椅子等の家具にも応用することができる数
学用教具に関する。
The present invention comprises a plurality of blocks formed according to a predetermined definition. By changing the combination of these blocks, it is possible to form a polyhedron from a rectangular parallelepiped or a rectangular parallelepiped from a polyhedron. The present invention relates to a mathematical teaching tool which can be used as an aid for a learner to understand a specific law of a polyhedron, and which can be applied to furniture such as a chair having a quaint design.

【0002】[0002]

【従来の技術】数学の学習において、複雑な形状の多面
体の学習における教材は、その内容を理解させるため
に、まずテキストが存在する。また、その補助として、
実際に模型等を製作し、これを学習者に見せることで理
解の補助とする。その他に、近年では、コンピュータグ
ラフィック等によるビジュアルを応用した教材も多く開
発されている。
2. Description of the Related Art In learning mathematics, textbooks for learning polyhedrons having complicated shapes first have texts for understanding the contents. In addition,
Actually make a model, etc., and show it to the learner to assist understanding. In recent years, many teaching materials using visuals such as computer graphics have been developed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】複雑な形状の多面体,
例えば多数の菱形,五角形等の多角形からなる多面体を
理解するのに、テキストの説明文章と図面,絵のみでは
困難である。さらに、コンピュータグラフィックにより
作成された多面体は、たしかにリアルにできるものであ
るが、そのためには、専門のプログラマーが必要であ
り、また、製作にも費用がかかる。また、パソコン,デ
ィスプレイ等の装置が必要となり、これらの装置が整え
られた学習環境を用意することも簡単にできることでは
ない。
SUMMARY OF THE INVENTION Polyhedrons of complex shape,
For example, it is difficult to understand a polyhedron made up of a large number of polygons such as diamonds and pentagons only with explanatory texts, drawings, and pictures. Furthermore, although a polyhedron created by computer graphics can be made realistic, a special programmer is required and the production is expensive. Further, devices such as a personal computer and a display are required, and it is not easy to prepare a learning environment equipped with these devices.

【0004】また、多面体の模型を製作するにしても、
素材を削り出して一つの形状のみを製作したものでは、
学習者はその形状を理解することはできるであろうが、
その多面体の模型からさらに新たなる数学的な発想を喚
起させる可能性については期待することができない。さ
らに、多面体は、これを多く製造した場合に、その形状
の複雑さから、保管手段に制約が課せられることとな
り、その保管方法に困ることもある。
[0004] Further, even if a polyhedron model is manufactured,
In the case of cutting out the material and producing only one shape,
The learner will be able to understand the shape,
We cannot expect the possibility of evoking new mathematical ideas from the polyhedral model. Further, when the polyhedron is manufactured in a large number, restrictions are imposed on the storage means due to the complexity of its shape, and the storage method may be difficult.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】そこで、発明者は、上記
課題を解決すべく、鋭意,研究を重ねた結果、本発明
を、正方形底面部と、該正方形底面部とのなす角度を4
5度とした二等辺三角形の4つの斜面部からなる四角錐
体とからなるブロックを6個備え、各ブロック同士は相
互に折返し自在に連結し、前記正方形底面部全面を外方
側に位置させて直方体を形成し、或いは正方形底面部全
面を内方側に位置させて直方体を形成してなる数学用教
具、又は正方形底面部と、該正方形底面部の一辺及び対
辺を底辺とし,該底辺の両側角度を36度とする二つの
三角斜面部と,前記正方形底面部の他辺及びその対辺を
下底とし,その両側角度を72度とし,両斜辺及び上底
は隣接する前記三角斜面部の斜辺と同一長さとした二つ
の台形斜面部にて構成される屋根状体とからなるブロッ
クを6個備え、各ブロック同士は相互に折返し自在で且
つ隣接するブロックの屋根状体の頂部稜線は相互に直角
となる配列とし、前記正方形底面部全面を外方側に位置
させて直方体を形成し、或いは正方形底面部全面を内方
側に位置させて直方体を形成してなる数学用教具とした
ことにより、たんに目的とする多面体の形状を学習者に
理解させるだけでなく、その多面体の数学的な成り立ち
の理解をもさせることができ、また保管も効率的に行な
うことができ、上記課題を解決したものである。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that the present invention sets the angle between the square bottom surface and the square bottom surface to 4 degrees.
Six blocks each consisting of a quadrangular pyramid consisting of four slopes of an isosceles triangle with 5 degrees are provided, and the blocks are connected to each other so as to be freely foldable, and the entire surface of the square bottom portion is positioned outward. A mathematics teaching tool that forms a rectangular parallelepiped, or a rectangular parallelepiped with the entire bottom surface of the square positioned on the inner side, or a square bottom portion, and one side and the opposite side of the square bottom portion are defined as the bottom side. Two triangular slopes with both side angles of 36 degrees, the other side of the square bottom part and its opposite side as the lower base, both side angles of 72 degrees, and both hypotenuses and the upper base are adjacent triangular slope parts. There are six blocks each consisting of a hypotenuse and a roof-like body composed of two trapezoidal slopes of the same length. Each block is freely foldable and the top ridge of the roof-like body of the adjacent block is And an array at right angles to The purpose is simply to form a rectangular parallelepiped by positioning the entire bottom surface of the square on the outside and forming a rectangular parallelepiped by positioning the entire bottom of the square on the inside. Not only does the learner understand the shape of the polyhedron, but also the understanding of the mathematical formation of the polyhedron, and the storage can be performed efficiently, thus solving the above problem.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。まず、本発明の第1実施の形態につ
いて図1乃至図9に基づいて説明する。その第1実施の
形態では、所定の配列にて連結された6個のブロック
A,A,…から直方体と,菱形十二面体の二種類の多面
体を組み立てることができるものである(図1,図4及
び図5参照)。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, two types of polyhedrons, a rectangular parallelepiped and a rhomboid dodecahedron, can be assembled from six blocks A, A,... Connected in a predetermined arrangement (FIG. 1, FIG. 1). 4 and 5).

【0007】各ブロックAの外形は、図3(A),
(B),(C)等に示すように、四角錐形状をなしてお
り、底面は正方形であり、これを正方形底面部1と称す
る。該正方形底面部1の各辺aを底辺とする二等辺三角
形の斜面部2が前記正方形底面部1の4つの辺a,a,
…にそれぞれ形成されている。
The outer shape of each block A is shown in FIG.
As shown in (B), (C), and the like, it has a quadrangular pyramid shape and the bottom surface is a square, which is referred to as a square bottom portion 1. A slope 2 of an isosceles triangle having the sides a of the square bottom 1 as bases is formed by four sides a, a,.
.. Are respectively formed.

【0008】その4つの斜面部2,2,…によって、四
角錐体A1 が構成される〔図3(A)参照〕。前記正方
形底面部1は、四角錐体A1 の底面に該当する。そし
て、四角錐体A1 の各斜面部2,2,…と前記正方形底
面部1とのなす角は、該正方形底面部1の一辺a側より
見て45度である〔図3(A),(C)参照〕。
[0008] The four inclined surface portion 2, 2, by ..., quadrangular pyramid body A 1 is constructed [see FIG. 3 (A)]. The square bottom 1 are indicated by the bottom of the quadrangular pyramid body A 1. Then, the angle of the inclined surface portion 2, 2, ... and the square bottom part 1 of the quadrangular pyramid body A 1 is 45 degrees as viewed from the side a side of the square bottom portion 1 [FIG 3 (A) , (C)].

【0009】図2は、ブロックAの展開図である。その
正方形底面部1の各辺a,a,…に、それを底辺とする
二等辺三角形が形成されている。斜面部2の底辺と斜辺
との長さの比率は以下の通りである。 (斜面部2の底辺):(斜面部2の斜辺)=2:√3 従って、四角錐体A1 の隣接する斜面部2,2の斜辺同
士が構成する各稜線mと、正方形底面部1の辺aとの長
さの比率も上記比率と同様であり、以下に示す通りであ
る。 (正方形底面部1の一辺aの長さ):(稜線mの長さ)
=2:√3 となる。
FIG. 2 is a development view of the block A. Each side a, a,... Of the square bottom portion 1 is formed with an isosceles triangle having the base as the base. The ratio of the length of the base to the slope of the slope 2 is as follows. (Slope portion 2 of the base) hypotenuse :( slope portion 2) = 2: √3 Thus, each ridge line m which oblique sides of the inclined surface portions 2 adjacent pyramids body A 1 constitutes a square bottom part 1 Is the same as the above ratio, and is as shown below. (The length of one side a of the square bottom part 1): (the length of the ridge line m)
= 2: √3.

【0010】このブロックAは、全部で6個形成される
(図1参照)。その6個のブロックA,A,…の各隣接
するブロックA,Aにおいて正方形底面部1,1の辺
a,a同士が連結され、且つ隣接するブロックA,Aが
相互に折返し自在である。その連結手段の具体的な構造
としては、ブロックA,Aの辺a,a同士がシート状材
質にて連結されている〔図1(A)乃至(C)参照〕。
A total of six blocks A are formed (see FIG. 1). In each of the six adjacent blocks A, A of the six blocks A, A, sides a, a of the square bottom portions 1, 1 are connected to each other, and the adjacent blocks A, A can be folded back to each other. As a specific structure of the connecting means, the sides a, a of the blocks A, A are connected by a sheet-like material (see FIGS. 1A to 1C).

【0011】その6個のブロックA,A,…の連結配置
列としては、全ブロックA,A,…の正方形底面部1,
1,…の全面を外方側に向けて直方体を組み立てること
ができる配列とする。具体的には、まず、4個のブロッ
クA,A,…が一列に連結され、いずれかのブロックA
の両側から、前記の一列に直交する方向に二つのブロッ
クA,Aが配列される〔図1(A),(B),(C)参
照〕。
[0011] As a connection arrangement row of the six blocks A, A, ..., square bottom portions 1, 1 of all blocks A, A, ...
.. Are arranged so that a rectangular parallelepiped can be assembled with the whole surface of 1,. Specifically, first, four blocks A, A,...
, Two blocks A, A are arranged in a direction orthogonal to the above-mentioned one row [see FIGS. 1 (A), (B), (C)].

【0012】上記に限らず、そして、6個のブロック
A,A,…が、それぞれの正方形底面部1,1,…の全
面を外方側に向けたり、或いは内方側に向けることで直
方体を組み立てることができる配列であるならば、その
ブロックA,A,…の配列は一つのみに限定されるもの
ではない。その他のブロックA,A,…の配列構成例
が、図14(A),(B),(C),(D)に記載され
ている。
The six blocks A, A,... Are not limited to the above, and are formed by directing the entire surfaces of the respective square bottom portions 1, 1,. Are not limited to only one block A, A,... Other arrangement examples of blocks A, A,... Are described in FIGS. 14 (A), (B), (C), (D).

【0013】その6個のブロックA,A,…は、図5,
図6等に示すように、正方形底面部1,1,…を外方側
とし、四角錐体A1 側を内方側とし、6個の四角錐体A
1 ,A1 ,…の頂点を一点に集中させて組み合わせると
直方体が構成される〔図4(A)参照〕。この直方体
は、内部において四角錐体A1 ,A1 ,…同士が空間を
有することなく相互に当接している。図4(B)は、図
4(A)のP5 −P5 矢視断面図であり、ブロックA,
A,…の四角錐体A1 同士が相互に当接している状態を
示している。
The six blocks A, A,...
As shown in FIG. 6 or the like, square bottom portion 1,1, a ... an outer side, and a quadrangular pyramid body A 1 side and the inner side, six quadrangular pyramid body A
1, A 1, rectangular parallelepiped constituted combine to concentrate the ... vertex of the one point [Fig 4 (A) refer to Fig. In this cuboid, quadrangular pyramids A 1 , A 1 ,... Are in contact with each other without any space inside. FIG. 4 (B), a P 5 -P 5 cross-sectional view taken along FIG. 4 (A), the block A,
A, ... quadrangular pyramid body A 1 each other shows a state in which contact with each other.

【0014】次に、前記6個のブロックA,A,…は、
図8,図9に示すように、四角錐体A1 側を外方側と
し、前記正方形底面部1,1,…を内方側にして組み立
てることにより、菱形十二面体を形成することができる
〔図5(A)参照〕。即ち隣接する四角錐体A1 ,A1
において、それぞれの隣接する斜面部2,2が同一平面
になり、菱形面qを構成することができる〔図5(A)
参照〕。
Next, the six blocks A, A,...
8, as shown in FIG. 9, four pyramid A 1 side and outer side, the square bottom portion 1,1, by assembling in a ... inwardly, to form a rhombic dodecahedron (See FIG. 5A). That is, adjacent quadrangular pyramids A 1 , A 1
In FIG. 5, the adjacent slope portions 2 and 2 are on the same plane, and can form a rhombic surface q [FIG.
reference〕.

【0015】また、図5(B)は、図5(A)のP6
6 矢視断面図であり、これに示されるように、ブロッ
クA,A,…にて菱形十二面体を組み立てたときには、
その内部は正方形底面部1,1,…を6面の内壁とする
直方体の中空空間が形成される。
FIG. 5 (B) is a graph showing P 6 − in FIG. 5 (A).
A P 6 cross-sectional view taken, as shown in this, when assembled blocks A, A, a rhombic dodecahedron at ... is
Inside, a rectangular parallelepiped hollow space having six square bottom surfaces 1, 1,... As inner walls is formed.

【0016】こうして、全部で十二面の菱形面q,q,
…からなる菱形十二面体が形成される。この菱形十二面
体は、全菱形面が同一形状であり、この状態で複数を積
み重ねた状態で、空間を埋めることができる。即ち、こ
の菱形十二面体同士は、空間が存在しないように効率的
に積み重ねることができる。
Thus, a total of twelve rhombic surfaces q, q,
A rhombic dodecahedron is formed. This rhombic dodecahedron has the same shape on all rhombic surfaces, and in this state, a space can be filled in a state where a plurality of them are stacked. That is, the rhombic dodecahedrons can be efficiently stacked so that no space exists.

【0017】次に、本発明の第2実施の形態について、
図10乃至図13に基づいて説明する。第2実施の形態
では、連結された6個のブロックB,B,…から直方体
と,正五角形十二面体の二種類の多面体を組み立てるこ
とができるものである(図13参照)。まず、第2実施
形態におけるブロックBは、略屋根形状をなしており、
正方形底面部1と、二つの三角斜面部3,3と、二つの
台形斜面部4,4から構成されている〔図10,図12
(A)等参照〕。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
A description will be given based on FIGS. 10 to 13. In the second embodiment, two types of polyhedrons, a rectangular parallelepiped and a regular pentagonal dodecahedron, can be assembled from the six connected blocks B, B,... (See FIG. 13). First, the block B in the second embodiment has a substantially roof shape.
It is composed of a square bottom 1, two triangular slopes 3, 3 and two trapezoidal slopes 4, 4 [FIGS.
(A) etc.].

【0018】その正方形底面部1は、第1実施形態と同
様に正方形であり、同一符号を使用することにする。正
方形底面部1の一辺aとその対向する辺aにはそれぞれ
三角斜面部3,3が形成されている。また、正方形底面
部1の他の辺aとこれに対向する辺aには台形斜面部
4,4が形成される。図11には、ブロックBの展開図
が示されている。
The square bottom portion 1 is a square as in the first embodiment, and the same reference numerals are used. Triangular slope portions 3 and 3 are formed on one side a and the opposite side a of the square bottom portion 1, respectively. Further, trapezoidal slope portions 4 and 4 are formed on the other side a of the square bottom portion 1 and the side a opposite thereto. FIG. 11 is a development view of the block B.

【0019】まず、その三角斜面部3の底辺は、正方形
底面部1の一辺aと同一とし、底辺を挟む両側の角度,
即ち底辺と斜辺とのなす角度は、それぞれ36度とす
る。これによって、三角斜面部3の頂角は108度とな
る。次に、台形斜面部4は、その下底(正方形底面部1
の辺aと同一)を挟む両側の角度,即ち下底と両斜辺と
のなす角度は、それぞれ72度とし、両斜辺と上底との
なす角度は、それぞれ108度である(図11参照)。
First, the base of the triangular slope 3 is the same as one side a of the square bottom 1, and the angles on both sides sandwiching the base,
That is, the angle between the bottom side and the hypotenuse is 36 degrees. Thus, the apex angle of the triangular slope 3 becomes 108 degrees. Next, the trapezoidal slope 4 is positioned at the bottom (square bottom 1).
(Same as the side a), that is, the angle formed between the lower base and both hypotenuses is 72 degrees, and the angle formed between both hypotenuses and the upper base is 108 degrees (see FIG. 11). .

【0020】そして、三角斜面部3の斜辺と台形斜面部
4の斜辺とが合わさり、また台形斜面部4,4同士の上
底とが合わさって寄棟屋根形の屋根状体B1 が構成され
る〔図12(A)参照〕。その屋根状体B1 には、4本
の傾斜稜線j,j,…と一つの頂部稜線kが存在する。
その傾斜稜線jは、三角斜面部3と台形斜面部4の斜辺
同士が合わさって形成される。その頂部稜線kは、対向
する台形斜面部4,4同士の上底同士が合わさって形成
される。その傾斜稜線jと頂部稜線kとの長さは等し
い。
[0020] Then, mate and the hypotenuse of the hypotenuse and the trapezoidal inclined surface 4 of the triangular inclined surface portion 3, also roof-like body B 1 of the combine and the upper base between the trapezoid slant portions 4 hipped roof type is configured [See FIG. 12 (A)]. Its roof-like body B 1, 4 pieces of the inclined ridge line j, j, is ... and one of the top ridge k exists.
The inclined ridge line j is formed by joining the oblique sides of the triangular slope 3 and the trapezoidal slope 4 together. The top ridge line k is formed by joining the upper bases of the opposing trapezoidal slope portions 4 and 4 together. The lengths of the inclined ridge j and the top ridge k are equal.

【0021】ここで、上記三角斜面部3の底辺と台形斜
面部4との下底は、正方形底面部1の一辺aと共通であ
り、共に同一長さである。また、三角斜面部3の斜辺
と、台形斜面部4の斜辺及び上底は、全て同一長さであ
る。そこで、三角斜面部3の斜辺,及び台形斜面部4の
上底及び斜辺の長さと正方形底面部1の一辺aの長さの
比率を以下に示す。
Here, the bottom of the triangular slope 3 and the lower base of the trapezoidal slope 4 are common to one side a of the square bottom 1 and have the same length. The hypotenuse of the triangular slope part 3 and the hypotenuse and the upper base of the trapezoidal slope part 4 are all the same length. Therefore, the ratio of the length of the oblique side of the triangular slope portion 3 and the length of the upper base and the oblique side of the trapezoidal slope portion 4 to the length of one side a of the square bottom portion 1 is shown below.

【0022】(三角斜面部3の斜辺,又は台形斜面部4
の斜辺及び上底):(正方形底面部1の一辺a)=1:
τ ここで、τ=(1+√5)÷2≒1.618 即ち、正方形底面部1の一辺aの長さは、三角斜面部3
の斜辺,或いは台形斜面部4の斜辺及び上底の長さのτ
倍となる。これは、いわゆる黄金比である。
(The hypotenuse of the triangular slope 3 or the trapezoidal slope 4
: (One side a of the square bottom part 1) = 1:
τ Here, τ = (1 + √5) ÷ 2 ≒ 1.618 That is, the length of one side “a” of the square bottom part 1 is equal to the triangular slope part 3
Τ of the length of the hypotenuse or the hypotenuse and upper base of the trapezoidal slope 4
Double. This is the so-called golden ratio.

【0023】そして、正方形底面部1は、その辺aの長
さを上記τとすると、前記 複数のブロックB,B,…
は、前述の第1実施形態と同様に正方形底面部1,1の
辺a,a同士が連結される。その連結構造は、隣接する
ブロックB,Bが相互に折返し自在である〔図10
(A),(B),(C)参照〕。その連結手段は、前記
第1実施形態と同様である。即ちブロックB,Bの辺
a,a同士をシート状の連結材にて連結すればよい。
The square bottom surface 1 has a plurality of blocks B, B,.
As in the first embodiment described above, sides a, a of the square bottom portions 1, 1 are connected to each other. In the connection structure, adjacent blocks B, B can be folded back to each other [FIG.
(A), (B), (C)). The connecting means is the same as in the first embodiment. That is, the sides a, a of the blocks B, B may be connected by a sheet-like connecting member.

【0024】その6個のブロックB,B,…の連結する
配列も前記第1実施形態と同様で、正方形底面部1,
1,…にて直方体を組み立てることができるようにす
る。具体的には、まず4個のブロックB,B,…を一列
に連結し、そのいずれかのブロックBの両側から、前記
の一列に対して直交する方向に二つのブロックB,Bを
配列する。
The arrangement of the six blocks B, B,... Is similar to that of the first embodiment, and
To be able to assemble a rectangular parallelepiped with 1, ... Specifically, first, four blocks B, B,... Are connected in a row, and two blocks B, B are arranged from both sides of any one of the blocks B in a direction orthogonal to the row. .

【0025】また、隣接するブロックB,Bの頂部稜線
k,kの長手方向が相互に直角となる配列とする〔図1
0(A)参照〕。そして、6個のブロックB,B,…
が、それぞれの正方形底面部1,1,…の全面を外方側
に向けたり、或いは内方側に向けることで直方体を組み
立てることができる配列であるならば、そのブロック
B,B,…の配列は一つのみに限定されるものではな
い。その他のブロックB,B,…の配列構成例が、図1
5(A),(B),(C)に記載されている。
Further, the longitudinal direction of the top ridge lines k, k of the adjacent blocks B, B is arranged so as to be perpendicular to each other [FIG.
0 (A)]. Then, the six blocks B, B,...
Are arranged so that a rectangular parallelepiped can be assembled by turning the entire surface of each square bottom portion 1, 1,... Toward the outside or the inside, if the blocks B, B,. The sequence is not limited to only one. An example of an array configuration of other blocks B, B,.
5 (A), (B), and (C).

【0026】その6個のブロックB,B,…の正方形底
面部1,1,…を内面側にし、屋根状体B1 を外方に突
出させて、前記正方形底面部1,1,…を直方体に組み
立てると、隣接するブロックB,Bの三角斜面部3と台
形斜面部4とが正五角形面pを構成する〔図13(A)
参照〕。
[0026] The six blocks B, B, ... square bottom portion 1,1, ... was on the inner surface side, it is projected roof-like body B 1 outward, the square bottom portion 1,1, ... a When assembled into a rectangular parallelepiped, the triangular slopes 3 and trapezoidal slopes 4 of the adjacent blocks B, B constitute a regular pentagonal surface p (FIG. 13A).
reference〕.

【0027】また、ブロックBの台形斜面部4と正方形
底面部1とのなす角度は31.7度であり、三角斜面部
3と正方形底面部1とのなす角度は58.3度である。
そこで、隣接するブロックB,Bの隣り合う正方形底面
部1,1の隅角は直角であるため、隣接するブロック
B,Bの隣り合う三角斜面部3と台形斜面部4とが構成
する正五角形面pは平坦面である〔図13(B)のイ部
を参照〕。
The angle formed between the trapezoidal slope 4 and the square bottom 1 of the block B is 31.7 degrees, and the angle formed between the triangle slope 3 and the square bottom 1 is 58.3 degrees.
Therefore, since the corner angles of the adjacent square bottom portions 1 and 1 of the adjacent blocks B and B are right angles, a regular pentagon formed by the adjacent triangular slope portions 3 and trapezoidal slope portions 4 of the adjacent blocks B and B The surface p is a flat surface (see the part A in FIG. 13B).

【0028】また、図13(B)は、図13(A)のP
11−P11矢視断面図であり、これに示されるように、ブ
ロックB,B,…にて正五角形十二面体を組み立てたと
きには、その内部は正方形底面部1,1,…を6面の内
壁とする直方体の中空空間が形成される。
FIG. 13 (B) is a diagram showing P in FIG. 13 (A).
FIG. 11 is a sectional view taken along the line 11- P11. As shown in the figure, when a regular pentagonal dodecahedron is assembled with blocks B, B,. A rectangular parallelepiped hollow space is formed as the inner wall.

【0029】[0029]

【発明の効果】請求項1の発明は、正方形底面部1と、
該正方形底面部1とのなす角度を45度とした二等辺三
角形の4つの斜面部2,2,…からなる四角錐体A1
からなるブロックAを6個備え、各ブロックA,A同士
は相互に折返し自在に連結し、前記正方形底面部1,
1,…全面を外方側に位置させて直方体を形成し、或い
は正方形底面部1,1,…全面を内方側に位置させて直
方体を形成してなる数学用教具としたことにより、ブロ
ックA,A,…から異なる手順により組み立てることで
直方体と菱形十二面体を構成することができ、多面体の
有する特有の法則を学習者に理解させる補助とすること
ができる。さらに、保管も効率的に行なうことができ
る。また、趣のあるデザインとした椅子等の家具にも応
用することができる。
According to the first aspect of the present invention, a square bottom portion 1 is provided.
The square bottom part 1 and of four inclined surface portion 2,2 of the angle was 45 degrees isosceles triangle, ... quadrangular pyramid body A 1 Metropolitan block A consisting of a 6 Kosonae consisting blocks A, A together Are connected to each other so that they can be folded back,
Blocks are formed by forming a rectangular parallelepiped by positioning the entire surface on the outer side, or forming a rectangular parallelepiped by positioning the entire bottom surface of the square on the inner side. A rectangular parallelepiped and a rhombic dodecahedron can be formed by assembling them from A, A,... According to different procedures, which can help the learner to understand the specific rules of the polyhedron. Further, storage can be performed efficiently. Further, the present invention can be applied to furniture such as chairs having a quaint design.

【0030】まず、ブロックA,A,…は、所定の定義
に則って形成したものであり、ブロックA,A,…のそ
れぞれの正方形底面部1,1,…を外方側にして組み立
てると、直方体を構成することができる。また、ブロッ
クA,A,…の四角錐体A1側を外方側として組み立て
ると菱形十二面体を構成することができる。
First, the blocks A, A,... Are formed in accordance with a predetermined definition. When the blocks A, A,. , A rectangular parallelepiped can be formed. The block A, A, ... can be configured assembling the rhombic dodecahedron as outward pyramids body A 1 side.

【0031】また、各菱形は、隣接するブロックA,A
の斜面部2,2により構成されるようになっており、ブ
ロックA,A,…を組み立てる段階で、菱形が形成され
ることにより、学習者は、菱形十二面体の成立する工程
を確認することができ、立体の学習の知識習得を効率良
く行なわせることができる。上述したように、たんに多
面体の形状を学習者に理解させることを目的とするだけ
でなく、その多面体の数学的な成り立ちの理解をもさせ
ることができる。これは、菱形十二面体のみの成形物か
らは得ることができない学習効果である。
Each diamond is represented by an adjacent block A, A
Are formed at the stage of assembling the blocks A, A,..., And the learner confirms the process of forming the rhombic dodecahedron by forming the rhombus. Thus, knowledge acquisition of three-dimensional learning can be efficiently performed. As described above, it is possible not only to make the learner understand the shape of the polyhedron but also to understand the mathematical structure of the polyhedron. This is a learning effect that cannot be obtained from a rhombic dodecahedral molding alone.

【0032】さらに、保管も効率的に行なうことができ
る。即ち、本発明では、ブロックA,A,…同士を直方
体に組み立てることができ、収納状態を省スペースとす
ることができる。また、これらを応用して趣のあるデザ
インとした椅子等の家具にも応用することができる。
Further, storage can be performed efficiently. That is, in the present invention, the blocks A, A,... Can be assembled into a rectangular parallelepiped, and the storage state can be space-saving. Further, the present invention can be applied to furniture such as a chair having a quaint design by applying these.

【0033】次に、請求項2の発明は、正方形底面部1
と、該正方形底面部1の一辺及び対辺を底辺とし,該底
辺の両側角度を36度とする二つの三角斜面部3,3
と,前記正方形底面部1の他辺及びその対辺を下底と
し,その両側角度を72度とし,両斜辺及び上底は隣接
する前記三角斜面部3の斜辺と同一長さとした二つの台
形斜面部4,4にて構成される屋根状体B1 とからなる
ブロックBを6個備え、各ブロックB,B同士は相互に
折返し自在で且つ隣接するブロックB,Bの屋根状体B
1 ,B1 の頂部稜線k,kは相互に直角となる配列と
し、前記正方形底面部1,1,…全面を外方側に位置さ
せて直方体を形成し、或いは正方形底面部1,1,…全
面を内方側に位置させて直方体を形成してなる数学用教
具としたことにより、ブロックB,B,…から異なる手
順により組み立てることで直方体と正五角形からなる正
十二面体を構成することができ、多面体の有する特有の
法則を学習者に理解させる補助とすることができる。さ
らに、保管も効率的に行なうことができる。
Next, a second aspect of the present invention is the square bottom portion 1.
And two triangular slope portions 3 and 3 having one side and the opposite side of the square bottom portion 1 as a base and an angle between both sides of the base being 36 degrees.
And two trapezoidal slopes having the other side and the opposite side of the square bottom part 1 as a lower base, an angle at both sides thereof of 72 degrees, and both hypotenuses and an upper base having the same length as the hypotenuse of the adjacent triangular slope part 3. part 4,4 6 blocks B consisting configured roof-like body B 1 Tokyo at Kosonae, each block B, B each other block B adjacent and freely folded to one another, the roof-like body B of B
The top ridge lines k, k of 1 and B 1 are arranged at right angles to each other, and a rectangular parallelepiped is formed by positioning the entire surface of the square bottoms 1, 1,. ... A mathematics teaching tool in which the entire surface is positioned on the inner side to form a rectangular parallelepiped, and a regular dodecahedron consisting of a rectangular parallelepiped and a regular pentagon is constructed by assembling the blocks B, B, ... by different procedures. This can assist the learner in understanding the specific rules of the polyhedron. Further, storage can be performed efficiently.

【0034】まず、ブロックB,B,…は、所定の定義
に則って形成したものであり、ブロックB,B,…のそ
れぞれの正方形底面部1,1,…側を外方に向かって組
み立てると、直方体を構成することができる。また、ブ
ロックB,B,…の屋根状体B1 ,B1 ,…側を外方側
として組み立てると正五角形十二面体を構成することが
できる。
First, the blocks B, B,... Are formed in accordance with a predetermined definition, and the blocks B, B,. Thus, a rectangular parallelepiped can be formed. The block B, B, the roof-like body B 1, B 1 of ..., ... can be configured pentagon dodecahedron When assembling the side as outer side.

【0035】また、各正五角形は、隣接するブロック
B,Bの三角斜面部3と台形斜面部4により構成される
ようになっており、ブロックB,B,…を組み立てる段
階で、正五角形が形成されることにより、学習者は、正
五角形十二面体の成立する工程を確認することができ、
立体の学習の知識習得を効率良く行なわせることができ
る。上述したように、たんに多面体の形状を学習者に理
解させることを目的とするだけでなく、その多面体の数
学的な成り立ちの理解をもさせることができる。これ
は、正五角形十二面体のみの成形物からは得ることがで
きない学習効果である。
Each of the regular pentagons is constituted by a triangular slope 3 and a trapezoidal slope 4 of adjacent blocks B, B. At the stage of assembling the blocks B, B,. By being formed, the learner can confirm the process of forming a regular pentagonal dodecahedron,
Knowledge acquisition of three-dimensional learning can be performed efficiently. As described above, it is possible not only to make the learner understand the shape of the polyhedron but also to understand the mathematical structure of the polyhedron. This is a learning effect that cannot be obtained from a molded article having only a regular pentagonal dodecahedron.

【0036】さらに、保管も効率的に行なうことができ
る。即ち、本発明では、ブロックB,B,…同士を直方
体に組み立てることができ、収納状態を省スペースとす
ることができる。
Further, storage can be performed efficiently. That is, in the present invention, the blocks B, B,... Can be assembled into a rectangular parallelepiped, and the storage state can be space-saving.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)は第1実施形態において連結された6個
のブロックの斜視図 (A)は(A)のP1 −P1 矢視断面図 (B)は(A)のP2 −P2 矢視断面図
1 (A) is P 2 perspective view (A) is P 1 -P 1 cross-sectional view along a line (A) of the 6 blocks connected in the first embodiment (B) is (A) -P 2 sectional view taken along the line

【図2】ブロック単体の展開図FIG. 2 is an exploded view of a single block.

【図3】(A)はブロック単体の斜視図 (B)は(A)のP3 −P3 矢視断面図 (C)は(A)のP4 −P4 矢視断面図3 (A) is a perspective view of a block alone (B) is P 4 -P 4 cross-sectional view along a line P 3 -P 3 arrow sectional view (C) is (A) of (A)

【図4】(A)は本発明の第1実施形態から直方体を形
成した斜視図 (B)は(A)のP5 −P5 矢視断面図
[4] (A) is a perspective view of the formation of the rectangular parallelepiped of the first embodiment of the present invention (B) is P 5 -P 5 cross-sectional view along a line (A)

【図5】(A)は本発明の第1実施形態から菱形十二面
体を形成した斜視図 (B)は(A)のP6 −P6 矢視断面図
FIG. 5A is a perspective view in which a rhombic dodecahedron is formed from the first embodiment of the present invention. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line P 6 -P 6 in FIG.

【図6】直方体を形成する過程を示す略示図FIG. 6 is a schematic view showing a process of forming a rectangular parallelepiped.

【図7】直方体を形成する途中の状態を示す斜視図FIG. 7 is a perspective view showing a state in which a rectangular parallelepiped is being formed;

【図8】菱形十二面体を形成する過程を示す略示図FIG. 8 is a schematic view showing a process of forming a rhombic dodecahedron.

【図9】菱形十二面体を形成する途中の状態を示す斜視
FIG. 9 is a perspective view showing a state in which a rhombic dodecahedron is being formed;

【図10】(A)は第2実施形態において連結された6
個のブロックの斜視図 (B)は(A)のP7 −P7 矢視断面図 (C)は(A)のP8 −P8 矢視断面図
FIG. 10 (A) is a cross-sectional view of 6 connected in the second embodiment.
Perspective view of the blocks (B) is P 8 -P 8 cross-sectional view along a line P 7 -P 7 cross-sectional view along a line (A) (C) is (A)

【図11】第2実施形態のブロック単体の展開図FIG. 11 is an exploded view of a block unit according to the second embodiment.

【図12】(A)は第2実施形態におけるブロック単体
の斜視図 (B)は(A)のP9 −P9 矢視断面図 (C)は(A)のP10−P10矢視断面図
12A is a perspective view of a block unit according to the second embodiment, FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the line P 9 -P 9 in FIG. 12A, and FIG. 12C is a cross-sectional view taken along the line P 10 -P 10 in FIG. Sectional view

【図13】(A)は本発明の第2実施形態から正五角形
十二面体を形成した斜視図 (B)は(A)のP11−P11矢視断面図 (C)は正五角形十二面体を形成する途中の状態を示す
略示図
13A is a perspective view showing a regular pentagonal dodecahedron formed from the second embodiment of the present invention. FIG. 13B is a sectional view taken along the line P 11 -P 11 of FIG. Schematic diagram showing a state during the formation of a dihedron

【図14】 (A)は第1実施形態におけるブロックの配列例を示す
平面略示図 (B)は第1実施形態における別のブロックの配列例を
示す平面略示図 (C)は第1実施形態における別のブロックの配列例を
示す平面略示図 (D)は第1実施形態における別のブロックの配列例を
示す平面略示図
14A is a schematic plan view showing an example of an arrangement of blocks according to the first embodiment. FIG. 14B is a schematic plan view showing an example of an arrangement of other blocks according to the first embodiment. FIG. 4D is a schematic plan view illustrating an example of an arrangement of another block in the embodiment. FIG.

【図15】(A)は第2実施形態におけるブロックの配
列例を示す平面略示図 (B)は第2実施形態における別のブロックの配列例を
示す平面略示図 (C)は第2実施形態における別のブロックの配列例を
示す平面略示図
FIG. 15A is a schematic plan view showing an example of the arrangement of blocks in the second embodiment; FIG. 15B is a schematic plan view showing an example of the arrangement of another block in the second embodiment; FIG. 4 is a schematic plan view illustrating an example of an arrangement of another block in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A…ブロック A1 …四角錐体 1…正方形底面部 2…斜面部 m…稜線 B…ブロック B1 …屋根状体 3…三角斜面部 4…台形斜面部 k…頂部稜線A: Block A 1 : Square pyramid 1: Square bottom 2 ... Slope m: Ridge B ... Block B 1 ... Roof 3 ... Triangular slope 4 ... Trapezoidal slope k ... Top ridge

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正方形底面部と、該正方形底面部とのな
す角度を45度とした二等辺三角形の4つの斜面部から
なる四角錐体とからなるブロックを6個備え、各ブロッ
ク同士は相互に折返し自在に連結し、前記正方形底面部
全面を外方側に位置させて直方体を形成し、或いは正方
形底面部全面を内方側に位置させて直方体を形成してな
ることを特徴とする数学用教具。
1. A system comprising six blocks each comprising a square bottom portion and a quadrangular pyramid comprising four slopes of an isosceles triangle having an angle of 45 degrees with the square bottom portion. A mathematics characterized by forming a rectangular parallelepiped by arranging the entire surface of the square bottom portion on the outer side, or forming a rectangular parallelepiped by positioning the entire surface of the square bottom portion on the inner side. Teaching aids.
【請求項2】 正方形底面部と、該正方形底面部の一辺
及び対辺を底辺とし,該底辺の両側角度を36度とする
二つの三角斜面部と,前記正方形底面部の他辺及びその
対辺を下底とし,その両側角度を72度とし,両斜辺及
び上底は隣接する前記三角斜面部の斜辺と同一長さとし
た二つの台形斜面部にて構成される屋根状体とからなる
ブロックを6個備え、各ブロック同士は相互に折返し自
在で且つ隣接するブロックの屋根状体の頂部稜線は相互
に直角となる配列とし、前記正方形底面部全面を外方側
に位置させて直方体を形成し、或いは正方形底面部全面
を内方側に位置させて直方体を形成してなることを特徴
とする数学用教具。
2. A square bottom portion, two triangular slope portions having one side and opposite side of the square bottom portion as bases and both sides of the bottom side having an angle of 36 degrees, and the other side and opposite sides of the square bottom portion. A block consisting of a roof-like body composed of two trapezoidal slopes having the same length as the hypotenuses of the adjacent triangular slopes on both hypotenuses and the upper base with an angle of 72 degrees on both sides is set as the lower base. Each block, each block can be folded back to each other, and the top ridge line of the roof-like body of the adjacent block is arranged at right angles to each other, forming a rectangular parallelepiped by positioning the entire surface of the square bottom surface on the outer side, Alternatively, a teaching tool for mathematics characterized by forming a rectangular parallelepiped with the entire bottom surface of a square positioned inside.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104290982A (en) * 2014-08-03 2015-01-21 李平 Assembled regular pentagon solid figure
CN114999279A (en) * 2022-07-26 2022-09-02 山西能源学院 Drawing type hexagonal anchor teaching aid for mathematical thinking training

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