專利名稱:組合式多功能數(shù)學教學儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合式多功能數(shù)學教學儀。
背景技術(shù)：
在科教興國的中國，教學用具的質(zhì)量、效果是普及知識傳播文化的重要輔助工具，現(xiàn)有的數(shù)學教具用途單一如中國專利“96233667.X”公開的“排列計數(shù)演算器”只能對整數(shù)、分數(shù)、小數(shù)的加減乘除運算的理解和計算演示，不能將數(shù)學、幾何中相關(guān)聯(lián)的單位換算、數(shù)值、數(shù)量等基礎(chǔ)數(shù)學關(guān)系有機地結(jié)合，在教學過程中整體性、關(guān)聯(lián)性、直觀性不能充分表現(xiàn)出來，不利于學生接受和理解。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對上述不足，提供一種能將數(shù)學有機融為一體，更直觀、更易操作的組合式多功能數(shù)學教學儀。
本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，采用下列技術(shù)來實現(xiàn)的。
單位制直尺僅標注三種單位，即以毫米為最小單位由“0、1”起始至“9”，從“1、1”起始至“9”，從“2、1”起始至“9”，增加起始數(shù)反復排列顯示不同單位的位置與位置制；單位關(guān)系算盤儀在對應于每根豎向的算珠柱下設置開窗口的單位顯示框，框內(nèi)設置橫向的顯示軸，對應于窗口在軸套上設置數(shù)學單位。軸套為多面體，同一軸面上按順序排列數(shù)學單位。隔離算珠柱的壁上設置滑槽，滑槽之間鑲嵌能上下滑動的擋板，小數(shù)點套裝在算珠柱與顯示框之間，左右移動。
組合式多功能數(shù)學教學儀設置單位制幾何儀為一立方體六個面由同一面積單位的不同個數(shù)組合成；用四種不同的色彩標注不同面積、體積單位，顯示單位制。
設置數(shù)量關(guān)系顯示儀一空心立方體徑向最長的四面中部橫向開設一凹孔，立方體內(nèi)設置旋轉(zhuǎn)軸。凹孔兩側(cè)的立方體表面標注一個數(shù)的倍數(shù)數(shù)列、與這個數(shù)的個數(shù)、份數(shù)數(shù)列等數(shù)值，旋轉(zhuǎn)軸標注不同色彩，可同色或雙色對應在凹孔顯示。
本單位制直尺除具有普遍的測定較短物體的長度功能之外，能讓學生感受到1毫米、1厘米、1分米的長度。擺脫傳統(tǒng)單位制直尺限制并能顯示其位置與位置制；單位關(guān)系算盤儀(1)、可顯示計數(shù)單位、人民幣單位、質(zhì)量單位、面積單位、體積單位等，各自不同單位的數(shù)位與數(shù)位順序。
(2)、每檔算珠9顆，可顯示一個10進制單位的個數(shù)范圍與存在狀況，揭示10進位置制。
(3)、設置小數(shù)點(分數(shù)線)，標注主單位，顯示單位關(guān)系發(fā)生表示主單位的名稱。
單位制幾何儀能直觀地將面積、體積結(jié)合單位關(guān)系算盤儀便能看出面積體積的單位的位置與位置制，展示面積、體積的讀寫、計算、換算。
數(shù)量關(guān)系顯示儀可根據(jù)教學需要在凹孔上下表面標注一個數(shù)的倍數(shù)數(shù)列、比值等數(shù)值，用數(shù)學定律直觀表示其數(shù)量間的關(guān)系。旋轉(zhuǎn)軸單色顯示數(shù)量的合并或分離(組成或分解)和雙色可進行數(shù)值的比較。
本發(fā)明顯示數(shù)字(自然數(shù))、數(shù)量(單名數(shù))兩數(shù)量的關(guān)系(簡比或比值)，各自的數(shù)座排列規(guī)律，從而顯示它們各自的意義、聯(lián)系、區(qū)別與應用。將數(shù)學、幾何中相關(guān)聯(lián)的單位換算、數(shù)值、數(shù)量等基礎(chǔ)數(shù)學關(guān)系有機地結(jié)合，在教學過程中整體性、關(guān)聯(lián)性、直觀性能充分表現(xiàn)出來，利于學生接受和理解。
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步地詳述。
圖1為組合式多功能數(shù)學教學儀中單位制直尺的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為組合式多功能數(shù)學教學儀中單位關(guān)系算盤儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為組合式多功能數(shù)學教學儀中單位制幾何儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為組合式多功能數(shù)學教學儀中數(shù)量關(guān)系顯示儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式見圖1，單位制直尺1標注為三種單位，即以毫米為單位由“0、1”起始至“9”，從“1、1”起始至“9”，從“2、1”起始至“9”，增加起始數(shù)反復排列。
1、測定較短物體的長度，選用學生刻度尺計量。
(1)在刻度尺上比劃、感受、體驗1毫米、1厘米、1分米的長度，認識三個不同的長度單位，建立“分厘毫”三個不同的數(shù)位與數(shù)位順序。
(2)確定基本單位(顯示計量的精確度與計算的標準)，確立第一數(shù)。若確定1毫米為基本單位，毫米為第一數(shù)位，刻度尺可顯1至9各數(shù)(一位數(shù))，可顯10至99各數(shù)(兩位數(shù))，只能顯示100至210各數(shù)(三位數(shù))；若確定1厘米為基本單位，厘米為第一數(shù)位，刻度尺可顯示1至9各數(shù)(一位數(shù))，只能顯示10至21各數(shù)(兩位數(shù))；若確定1分米為基本單位，分米為第一數(shù)位，刻度尺只能顯示1、2兩個數(shù)。
(3)計量測得一支筆長為1分米2厘米5毫米，出現(xiàn)數(shù)位“分厘毫”，出現(xiàn)數(shù)字125；測得文具盒長2分米，4毫米，出現(xiàn)數(shù)位“分厘毫”，出現(xiàn)數(shù)字204。同理認識“學生天平”、“面積儀”、“體積儀”、“量筒”等量具與計量。
見圖2單位關(guān)系算盤儀2(1)在對應于每根豎向的算珠23柱下設置開窗口24的單位顯示框22，框內(nèi)設置橫向的顯示軸26，軸套為多面體，同一軸面上按順序排列計數(shù)單位、人民幣單位、質(zhì)量單位、面積單位、體積單位等數(shù)學單位，隔離算珠柱的壁上設置滑槽，滑槽之間鑲嵌能上下滑動的擋板21，小數(shù)點25套裝在算珠23柱與顯示框22之間，左右移動。每檔算珠9顆，可顯示一個10進制單位的個數(shù)范圍與存在狀況，揭示10進位置制。
(2)、設置小數(shù)點(分數(shù)線)，標注主單位，表示主單位的名稱。
依據(jù)計量用到哪幾個單位，就顯示出這幾個單位的數(shù)位與數(shù)位順序；將各單位各自的個數(shù)寫在相應數(shù)位上；確定主單位，用小數(shù)點標注。單名數(shù)產(chǎn)生。
見圖3，立方體六個面由同一面積單位的不同個數(shù)組合而成的單位制幾何儀3，用四種不同的色彩標注，能直觀顯現(xiàn)體積和面積各自的單位和單位個數(shù)。
見圖4數(shù)量關(guān)系顯示儀4一空心立方體徑向最長的四面中部橫向開設一凹孔42，立方體內(nèi)設置旋轉(zhuǎn)軸46，凹孔42兩側(cè)的立方體表面標注一個數(shù)的倍數(shù)數(shù)列、與這個數(shù)的個數(shù)(份數(shù))數(shù)列等數(shù)值，旋轉(zhuǎn)軸46標注不同色彩，可同色或雙色對應顯示。用等式顯示數(shù)學問題，用運算分辨數(shù)量關(guān)系，用數(shù)座解決數(shù)學問題。
1、用加減等式顯示各數(shù)量間的聯(lián)系，它們都以基本單位的不同個數(shù)而聯(lián)系著。
旋轉(zhuǎn)軸46(中)顯示基本單位(單位長度表示)的有始有序排列。
凹孔42兩側(cè)的表面(上)用數(shù)軸顯示單名數(shù)由小到大的排列。(第一個數(shù)顯示單名數(shù)的單位)。
凹孔42兩側(cè)的表面(下)用數(shù)軸顯示自然數(shù)由小到大的排列。
旋轉(zhuǎn)軸46單色顯示，向右移為加，向左移為減如7+8＝15，在顯示軸上從起點(0)開始向右數(shù)7(被加數(shù))，再向右數(shù)8(加數(shù))，得其和是15；又如15-8＝7，從起點(0)開始向右數(shù)15(被減數(shù))，再向左數(shù)8(減數(shù))，得其差是7。
2、用比例式顯示兩數(shù)量的存在狀態(tài)(簡比)兩數(shù)量 簡比 或 兩數(shù)量 簡比(1)甲∶乙＝M∶N 乙∶甲＝N∶M旋轉(zhuǎn)軸46(中)顯示用兩數(shù)量的最大公約數(shù)(最大的每份量)為標準，對它進行有始有序地排列。
凹孔42兩側(cè)的表面(上)顯示每份量的不同倍數(shù)的排列，其中顯現(xiàn)甲、乙兩數(shù)量凹孔42兩側(cè)的表面(下)顯示每份量的不同個數(shù)的排列，其中顯現(xiàn)甲、乙兩數(shù)量各擁有每份量的個數(shù)M與N。
如56米與8米的存在狀態(tài)用7與1顯示，上數(shù)軸出現(xiàn)56與8，下數(shù)軸對應顯現(xiàn)7與1，等式表示56∶8＝7∶1；8∶56＝1∶7；8∶1＝56∶7；56∶7＝8∶1，56米與32米的存在狀態(tài)用7與4顯示，等式表示56∶32＝7∶4 32∶56＝4∶7 56∶7＝32∶4兩數(shù)量 簡比 兩數(shù)量 簡比(2)
旋轉(zhuǎn)軸46(中)顯示用兩數(shù)量的最小公倍數(shù)(總數(shù)量)為標準，顯示它的不同等份的排列。
凹孔42兩側(cè)的表面(上)顯示不同份數(shù)各自的數(shù)量排列，其中顯現(xiàn)甲與乙兩數(shù)量凹孔42兩側(cè)的表面(下)顯示總數(shù)量的不同份數(shù)的排列，其中顯現(xiàn)甲與乙兩數(shù)量各擁有的份數(shù)如每小時行90米，4小時行完全程，每小時行120千米，3小時行完全程，90與120的關(guān)系用它們分別與全程的關(guān)系顯示它們的存在狀態(tài)即
與 上數(shù)軸出現(xiàn)90與120，下數(shù)軸對應出現(xiàn)
與
等式顯示為90:120=14:13]]>90×4＝120×390:14=120:13]]>(其中3與4表示時間)3、用乘除等式顯示兩數(shù)量關(guān)系(乘數(shù)一定是兩數(shù)量的關(guān)系--比值)(1)由甲∶乙＝N∶1→甲÷乙＝N，乙×N＝甲，甲÷N＝乙，上數(shù)軸顯示甲與乙兩數(shù)量，下數(shù)軸對應顯示N與1，認識倍數(shù)應用題，典型數(shù)量關(guān)系應用題即速度×時間＝路程、單價×數(shù)量＝總價、效率×時間＝工作量......
(2)由
(可用小數(shù)形式表示)，上數(shù)軸顯示甲與乙兩數(shù)量，下數(shù)軸對應顯示
與1，可解《數(shù)學》中的“小數(shù)”應用題，“分數(shù)”應用題。
注數(shù)量關(guān)系中的“1”，教材把它命名為單位“1”，實為產(chǎn)生關(guān)系的對象，旨在標注除數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種組合式多功能數(shù)學教學儀，包括刻有刻度的單位制直尺，其特征在于單位制直尺(1)僅標注三種單位，即以毫米為最小單位由“0、1”起始至“9”，從“1、1”起始至“9”，從“2、1”起始至“9”，增加起始數(shù)反復排列顯示不同單位的位置與位置制；單位關(guān)系算盤儀(2)在對應于每根豎向的算珠(23)柱下設置開窗口(24)的單位顯示框(26)，框內(nèi)設置橫向的顯示軸，對應于窗口(24)在軸套上設置數(shù)學單位。
2.如權(quán)利要求
1所述的組合式多功能數(shù)學教學儀，其特征在于組合式多功能數(shù)學教學儀設置單位制幾何儀(3)為一立方體六個面由同一面積單位的不同個數(shù)組合成。
3.如權(quán)利要求
1所述的組合式多功能數(shù)學教學儀，其特征在于組合式多功能數(shù)學教學儀設置數(shù)量關(guān)系顯示儀(4)一空心立方體徑向最長的四面中部橫向開設一凹孔(42)，立方體內(nèi)設置旋轉(zhuǎn)軸(46)。
4.如權(quán)利要求
1所述的組合式多功能數(shù)學教學儀，其特征在于單位關(guān)系算盤儀(2)軸套為多面體，同一軸面上按順序排列數(shù)學單位。
5.如權(quán)利要求
1所述的組合式多功能數(shù)學教學儀，其特征在于單位關(guān)系算盤儀(2)隔離算珠柱的壁上設置滑槽，滑槽之間鑲嵌能上下滑動的擋板(21)，小數(shù)點(25)套裝在算珠(23)柱與顯示框(22)之間，左右移動。
6.如權(quán)利要求
2所述的組合式多功能數(shù)學教學儀，其特征在于單位制幾何儀(3)用四種不同的色彩標注不同面積、體積單位，顯示單位制。
7.如權(quán)利要求
3所述的組合式多功能數(shù)學教學儀，其特征在于數(shù)量關(guān)系顯示儀(4)凹孔(42)兩側(cè)的立方體表面標注一個數(shù)的倍數(shù)數(shù)列、與這個數(shù)的個數(shù)、份數(shù)數(shù)列等數(shù)值，旋轉(zhuǎn)軸標注不同色彩，可同色或雙色對應在凹孔顯示。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種組合式多功能數(shù)學教學儀。針對現(xiàn)有的數(shù)學教具用途單一，缺乏直觀、關(guān)聯(lián)、整體性的缺陷，本發(fā)明設計出僅標注三種單位的單位制直尺，單位關(guān)系算盤儀、單位制幾何儀、數(shù)量關(guān)系顯示儀。顯示數(shù)字(自然數(shù))、數(shù)量(單名數(shù))兩數(shù)量的關(guān)系(簡比或比值)，各自的數(shù)座排列規(guī)律，直觀體現(xiàn)出它們各自的意義、聯(lián)系、區(qū)別與應用。將數(shù)學、幾何中相關(guān)聯(lián)的單位換算、數(shù)值、數(shù)量等基礎(chǔ)數(shù)學關(guān)系有機結(jié)合，教學中整體性、關(guān)聯(lián)性、直觀性能充分表現(xiàn)出來，利于學生接受和理解。
文檔編號G09B23/04GK1996430SQ200610095300
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月15日
發(fā)明者胡清六 申請人:胡清六導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan