一种平面几何的教学教具以及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种平面几何的教学教具以及其使用方法。

背景技术

教具：教学是用来讲解说明某事物的模型、实物、图表、幻灯等。教具是以传播科技、教育人为目的的实物，是完全的科技传媒，是青少年科技活动中不可缺少的器材。科技活动中用的教具有实物教具和复制品教具。平面几何是初中阶段数学教学的一个较难的知识概念。其主要是由于学生对平面几何没有全面的感性认识，推理判断及抽象思维都还不够健全。此时，教师需要适当的使用教具，让学生对平面几何有直观认识，这是克服教学难点的重要手段。而目前的教具较少且设置一般不合理，也不便于教师携带，如能实现一具多用将非常利于教具的推广，而且可以使教学收到良好的效果，提高学生对平面几何全面而感性的认识。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种平面几何的教学教具，实现一具多用，且教学效果直观，既能形象地解决教学上的难点，又能培养学生思考、探索、创新的能力，使教学收到良好的效果，提高学生对平面几何全面而感性的认识。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种平面几何的教学教具，包括教具底板及若干根教具条，教具底板上一体设有若干个用于教具条安装固定的凸柱，教具条上设有与凸柱适配的凹槽，教具条上背对凹槽的一面一体设有若干个凸柱；

教具条上的凸柱与教具底板上的凸柱尺寸形状一致；教具底板其侧面设有矩形盲孔状槽以及用于置放画笔的圆槽，与盲孔状槽适配设有用于置放教具条的抽屉；教具底板中心位置设有一个用于轴对称中心对称教学用的高度上大于凸柱的柱体。实现一具多用，且教学效果直观，既能形象地解决教学上的难点，又能培养学生思考、探索、创新的能力，使教学收到良好的效果，提高学生对平面几何全面而感性的认识。

进一步的技术方案是，平面几何的教学教具还包括教具框，教具框由两个对称设置且铰接的槽钢状框板构成，槽钢状框板的侧面设有用于教具底板插入的插槽。这样设置后便于对轴对称以及轴对称图形方面的教学，可以在教学时通过将教具稍作操作变换后形象地向学生展示什么是轴对称图形。

进一步的技术方案是，教具框其槽钢状框板的板面上还设有与教具条上凹槽适配的凸柱；抽屉内设有与凸柱适配的用于增大凸柱与凹槽连接牢固度的橡胶套。橡胶套的设置是为了便于凹槽和凸柱的连接的牢靠，以形成教具条之间或教具条与教具底板之间的固定。教具框上设置的凸柱则是为了后续轴对称图形教学用，既可以不依赖教具底板也实现教具条在教具框上的固定，还可以在抽出教具底板并合拢教具框后实现轴对称图形的折叠这一动作。

进一步的技术方案为，两个槽钢状框板通过合页铰接，插槽所处的平面与合页所处的平面设有间距。这样可以避免教具底板插入或拉出教具框时与合页干涉。

进一步的技术方案为，凸柱呈圆柱体状，所述凹槽呈圆形槽状且凹槽的直径大于凸柱的底面直径；抽屉其外侧面设有拉手；各教具条的厚度相等；凸柱的高度大于三倍教具条的厚度。凸柱高度的设置满足三根教具条叠放仍然可以满足最上方的教具条依然可以与教具底板相连。

进一步的技术方案为，教具条的侧边固定设有灯带，灯带的开启按压开关设置在教具条的一个端面上，灯带与按压开关相连的电线内置在教具条内；教具条的侧面设有用于标识教具条长度的标识层。灯带的设置可以在教学时亮起以避免学生被教具中的其他部分(如凸柱、教具框等)吸引而分散注意力，使得教学时能够让学生集中注意力在教具条上，避免教具使用带来的反而影响教学的反效果。

本发明还提供的技术方案为，使用平面几何的教学教具的方法，包括如下使用步骤：拉开抽屉拿出三根教具条，将橡胶套套在凸柱上，通过教具条上的凹槽将教具条安装到教具底板的凸柱上并按动按压开关使得灯带亮起以进行同位角、内错角、同旁内角的教学；

其中，先将第一根教具条横向安装到教具底板上，然后将第二根教具条纵向安装到教具底板上，再将第三根教具条横向安装到教具底板上且第三根教具条与第一根教具条不平行设置；第二根教具条位于第一根教具条其未设置凸柱的板面上；第三根教具条位于第二根教具条其未设置凸柱的板面上；

然后将位于最上方的第三根教具条向上拔以使得第三根教具条脱离与教具底板的连接状态，然后转动第三根教具条的角度以使得第三根教具条既与第一根教具条相交，还与第二根教具条相交；各教具条的端点位于第三根教具条、第一根教具条与第二根教具条形成的三角形外；

然后将第三根教具条与第二根教具条依次向上拔以使得第三根教具条及第二根教具条依次脱离与教具底板的连接状态，然后依次将第二根教具条及第三根教具条按照与第一根教具条组成三角形的形式叠装而成；其中第二根教具条的一端的凹槽连接在第一根教具条其上表面的凸柱上，第二根教具条的另一端的凹槽连接在教具底板的凸柱上；第三根教具条的一端的凹槽连接在第二根教具条其上表面的凸柱上，第三根教具条的另一端的凹槽连接在第一根教具条其上表面的凸柱上。这样使用本教具后，可以实现特殊图形下的同位角、内错角、同旁内角的教学。

本发明还提供的技术方案为，使用平面几何的教学教具的方法，包括如下使用步骤：拉开抽屉拿出两根教具条及画笔，通过按动按压开关使得灯带亮起，然后旋转一根教具条并同时使用画笔将转动的那根教具条端部形成的路径也即圆画出以进行三角形三边之间的长度关系的教学；

将橡胶套套在教具底板的凸柱上；通过第一根教具条的凹槽将第一根教具条固定到教具底板上，然后通过第二根教具条的凹槽将第二根教具条定位到第一根教具条的凸柱上，转动第二根教具条并同时使用画笔将第二根教具条端部形成的路径也即圆画出。组织学生对旋转过程进行观察，让其思考教具条在旋转过程中与不动教具条形成的三个端点在哪些位置可以构成三角形，让学生在本质上对三角形三边关系进行全面的认识，减轻学习负担，提高学习效率。

本发明还提供的技术方案为，使用平面几何的教学教具的方法，括如下使用步骤：拉开抽屉拿出六根教具条作为两组分别给予两根学生以进行三角形三边之间的长度关系的教学；

其中一组教具条中的三根满足两根的长度之和大于第三根教具条的长度；另一组教具条中的三根的长度关系为：有两根教具条的长度之和小于或等于第三根教具条的长度。将两组教具条共六根分发给两根学生后，要求他们将三根教具条首尾相接以试试能否拼成一个三角形，然后会出现一个学生能够拼成三角形(因为满足三角形两边之和大于第三边{根据教具条的侧面的标识层可以选择合适长度的教具条})，而另一个学生无法拼成(因为两根教具条的长度之和小于等于第三根教具条的长度，所以不满足三角形两边之和大于第三边)，这样激起了学生对于此的兴趣，并与开展三角形两边之和大于第三边这一定理的教学。

本发明还提供的技术方案为，使用平面几何的教学教具的方法，包括如下使用步骤：拉开抽屉拿出适合数量的教具条以展现轴对称图形，教具条的数量为偶数，按照轴对称图形的形状将教具条通过教具框上的凸柱固定安装到教具框上，然后从教具框的侧面将教具底板抽出，然后转动教具框使得两个槽钢状框板合拢以实现轴对称图形的教学；

拉开抽屉拿出适合数量的教具条以展现中心对称图形，通过教具条的凹槽与凸柱首尾相接拼成中心对称图形的形状，将拼成中心对称图形的教具条定位到教具底板上的柱体上以实现中心对称图形的教学；或将在中部设有凹槽的中心对称图形板定位到教具底板上的柱体上以实现中心对称图形的教学，其中中心对称图形板上的凹槽与主体相适配。为便于进行轴对称图形的教学，可以在教具底板的侧面(非抽屉处)固定设置便于将教具底板拉出的把手；画笔其长度上略长于圆槽的槽深以便于将画笔从圆槽中拿出。

本发明的优点和有益效果在于：实现一具多用，且教学效果直观，既能形象地解决教学上的难点，又能培养学生思考、探索、创新的能力，使教学收到良好的效果，提高学生对平面几何全面而感性的认识。

便于对轴对称以及轴对称图形方面的教学，可以在教学时通过将教具稍作操作变换后形象地向学生展示什么是轴对称图形。

橡胶套的设置是为了便于凹槽和凸柱的连接的牢靠，以形成教具条之间或教具条与教具底板之间的固定。教具框上设置的凸柱则是为了后续轴对称图形教学用，既可以不依赖教具底板也实现教具条在教具框上的固定，还可以在抽出教具底板并合拢教具框后实现轴对称图形的折叠这一动作。

凸柱的高度大于三倍教具条的厚度。凸柱高度的设置满足三根教具条叠放仍然可以满足最上方的教具条依然可以与教具底板相连。

灯带的设置可以在教学时亮起以避免学生被教具中的其他部分(如凸柱、教具框等)吸引而分散注意力，使得教学时能够让学生集中注意力在教具条上，避免教具使用带来的反而影响教学的反效果。

组织学生对旋转过程进行观察，让其思考教具条在旋转过程中与不动教具条形成的三个端点在哪些位置可以构成三角形，让学生在本质上对三角形三边关系进行全面的认识，减轻学习负担，提高学习效率。

将两组教具条共六根分发给两根学生后，要求他们将三根教具条首尾相接以试试能否拼成一个三角形，然后会出现一个学生能够拼成三角形(因为满足三角形两边之和大于第三边{根据教具条的侧面的标识层可以选择合适长度的教具条})，而另一个学生无法拼成(因为两根教具条的长度之和小于等于第三根教具条的长度，所以不满足三角形两边之和大于第三边)，这样激起了学生对于此的兴趣，并与开展三角形两边之和大于第三边这一定理的教学。

附图说明

图1是本发明一种平面几何的教学教具的示意图；

图2是图1中教具条的示意图；

图3是图2示出灯带及标识层后的另一视角的示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是图1中教具底板的示意图；

图6是本发明中教具底板及教具框上凸柱与橡胶套连接的状态示意图；

图7是使用本发明进行同位角、内错角、同旁内角教学的示意图；

图8是使用本发明进行同位角、内错角、同旁内角教学的另一种情况的示意图；

图9是使用本发明进行同位角、内错角、同旁内角教学的又一种情况的示意图；

图10是使用本发明进行三角形三边之间的长度关系教学的示意图；

图11是使用本发明进行轴对称图形演示的示意图；

图12是图11合拢后的示意图；

图13是图11中槽钢状框板的侧视图；

图14是使用本发明进行中心对称图形演示的示意图。

图中：1、教具底板；2、教具条；3、凸柱；4、凹槽；5、画笔；6、抽屉；7、柱体；8、槽钢状框板；9、插槽；10、橡胶套；11、拉手；12、灯带；13、标识层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图14所示(为便于图示，图1仅示出一根教具条；图1、图2未示出标识层及灯带；图7未示出凸柱；图10中虚线为使用画笔画出转动教具条端部轨迹的示意图)，本发明是一种平面几何的教学教具，包括教具底板1及若干根教具条2，教具底板1上一体设有若干个用于教具条2安装固定的凸柱3，教具条2上设有与凸柱3适配的凹槽4，教具条2上背对凹槽4的一面一体设有若干个凸柱3；教具条2上的凸柱3与教具底板1上的凸柱3尺寸形状一致；教具底板1其侧面设有矩形盲孔状槽以及用于置放画笔5的圆槽，与盲孔状槽适配设有用于置放教具条2的抽屉6；教具底板1中心位置设有一个用于轴对称中心对称教学用的高度上大于凸柱3的柱体7。平面几何的教学教具还包括教具框，教具框由两个对称设置且铰接的槽钢状框板8构成，槽钢状框板8的侧面设有用于教具底板1插入的插槽9。教具框其槽钢状框板8的板面上还设有与教具条2上凹槽4适配的凸柱3；抽屉6内设有与凸柱3适配的用于增大凸柱3与凹槽4连接牢固度的橡胶套10。两个槽钢状框板8通过合页铰接，插槽9所处的平面与合页所处的平面设有间距。凸柱3呈圆柱体7状，所述凹槽4呈圆形槽状且凹槽4的直径大于凸柱3的底面直径；抽屉6其外侧面设有拉手11；各教具条2的厚度相等；凸柱3的高度大于三倍教具条2的厚度。教具条2的侧边固定设有灯带12，灯带12的开启按压开关设置在教具条2的一个端面上，灯带12与按压开关相连的电线内置在教具条2内；教具条2的侧面设有用于标识教具条2长度的标识层13。

使用平面几何的教学教具的方法，包括如下使用步骤：拉开抽屉6拿出三根教具条2，将橡胶套10套在凸柱3上，通过教具条2上的凹槽4将教具条2安装到教具底板1的凸柱3上并按动按压开关使得灯带12亮起以进行同位角、内错角、同旁内角的教学；

其中，先将第一根教具条2横向安装到教具底板1上，然后将第二根教具条2纵向安装到教具底板1上，再将第三根教具条2横向安装到教具底板1上且第三根教具条2与第一根教具条2不平行设置；第二根教具条2位于第一根教具条2其未设置凸柱3的板面上；第三根教具条2位于第二根教具条2其未设置凸柱3的板面上；

然后将位于最上方的第三根教具条2向上拔以使得第三根教具条2脱离与教具底板1的连接状态，然后转动第三根教具条2的角度以使得第三根教具条2既与第一根教具条2相交，还与第二根教具条2相交；各教具条2的端点位于第三根教具条2、第一根教具条2与第二根教具条2形成的三角形外；

然后将第三根教具条2与第二根教具条2依次向上拔以使得第三根教具条2及第二根教具条2依次脱离与教具底板1的连接状态，然后依次将第二根教具条2及第三根教具条2按照与第一根教具条2组成三角形的形式叠装而成；其中第二根教具条2的一端的凹槽4连接在第一根教具条2其上表面的凸柱3上，第二根教具条2的另一端的凹槽4连接在教具底板1的凸柱3上；第三根教具条2的一端的凹槽4连接在第二根教具条2其上表面的凸柱3上，第三根教具条2的另一端的凹槽4连接在第一根教具条2其上表面的凸柱3上。

使用平面几何的教学教具的方法，包括如下使用步骤：拉开抽屉6拿出两根教具条2及画笔5，通过按动按压开关使得灯带12亮起，然后旋转一根教具条2并同时使用画笔5将转动的那根教具条2端部形成的路径也即圆画出以进行三角形三边之间的长度关系的教学；

将橡胶套10套在教具底板1的凸柱3上；通过第一根教具条2的凹槽4将第一根教具条2固定到教具底板1上，然后通过第二根教具条2的凹槽4将第二根教具条2定位到第一根教具条2的凸柱3上，转动第二根教具条2并同时使用画笔5将第二根教具条2端部形成的路径也即圆画出。

使用平面几何的教学教具的方法，括如下使用步骤：拉开抽屉6拿出六根教具条2作为两组分别给予两根学生以进行三角形三边之间的长度关系的教学；

其中一组教具条2中的三根满足两根的长度之和大于第三根教具条2的长度；另一组教具条2中的三根的长度关系为：有两根教具条2的长度之和小于第三根教具条2的长度。

使用平面几何的教学教具的方法，包括如下使用步骤：拉开抽屉6拿出适合数量的教具条2以展现轴对称图形，教具条2的数量为偶数，按照轴对称图形的形状将教具条2通过教具框上的凸柱3固定安装到教具框上，然后从教具框的侧面将教具底板1抽出，然后转动教具框使得两个槽钢状框板8合拢以实现轴对称图形的教学；

拉开抽屉6拿出适合数量的教具条2以展现中心对称图形，通过教具条2的凹槽4与凸柱3首尾相接拼成中心对称图形的形状，将拼成中心对称图形的教具条2定位到教具底板1上的柱体7上以实现中心对称图形的教学；或将在中部设有凹槽4的中心对称图形板定位到教具底板1上的柱体7上以实现中心对称图形的教学，其中中心对称图形板上的凹槽4与主体相适配。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。