專利名稱：一種用于平面幾何教學的圖形演示器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種圖形演示器具，尤其涉及一種用于平面幾何教學的圖形演示器，其可動態(tài)演示出平面幾何教學中的各種圖形，以及它們之間的相互變換關系。
發(fā)明背景在平面幾何中，存在著一些基本的圖形，比如直線、三角形、圓和多邊形等，這些基本的圖元構成了整個平面幾何的基礎，通過它們之間的組合可形成各種圖形關系，從而揭示出各種空間的、平面的位置規(guī)律。在中學的平面幾何教學中，目前普遍存在的問題是學生對幾何中的各種圖形及它們之間的關系缺少感性的認識，比如對各種邊之間、角之間以及邊角之間的規(guī)律性變化感到很棘手。
為了克服這種學習上的困難，在實際教學工作中，老師們往往要借助一些教具來演示這些圖形，但是這些教具本身有很多局限，比如圖形是固定的而不能夠隨意組合，圖形之間的變化不能夠動態(tài)地演示出來等，結果是學生仍然不能得到比書本上更進一步的感性認識。
中國實用新型專利ZL00233242.6公開了一種小學數學教學實驗器具，其主要特征是結合小學數學教學大綱內容，設計有幾何圖形模型、計數器具和繪圖尺等。但是，所述專利中的教學器具在進行演示時，各個圖形模型是相互固定的，不能夠進行動態(tài)的變換演示。因此對于學生來說其仍然不會具有較深刻的理解，尤其是對其中的變化規(guī)律不能夠得到直接視覺上的感受。中國實用新型專利ZL96214541.6、ZL88206801.6和ZL90215958.5，以及德國專利DE4416950A1都公開了類似的教學演示器具，但如上所述，這些專利中的演示器具都存在相同的缺陷。
發(fā)明概述為了克服現(xiàn)有技術中的缺陷，本實用新型對已有的教學器具做出了進一步的改進。
因此，本實用新型的目的是提供一種新型的用于平面幾何教學的圖形演示器，一方面其可以用來演示平面幾何中的各種圖形以及它們之間的組合；另一方面，該圖形演示器可以進行動態(tài)演示，從而使圖形之間的各種變化規(guī)律可以逐點地、逐步地從平面和立體的角度顯示出來，從而加深學生的感官認識和理解。
在本實用新型的用于平面幾何教學的圖形演示器中，其包括底板和圖元，所述圖元包括直線，弧線、三角形、四邊形及多邊形和圓等，其中，所述底板和圖元通過磁力附著在一起，所述圖元之間可以相互組合以形成不同的圖形，并且可以在所述底板上滑動以進行動態(tài)演示。
優(yōu)選的，所述底板和圖元具有不同的色彩，以形成視覺上的對比。
在一個實施例中，所述底板為金屬結構，所述圖元包括塑膠或有機玻璃表面和通過粘結劑粘結在該表面的背面的磁性條塊，所述磁性條塊可以與所述金屬底板通過它們之間的磁力附著在一起。
在一個實施例中，所述底板為磁性板結構，所述圖元為金屬結構，所述圖元可以與所述底板通過它們之間的磁力附著在一起。
優(yōu)選的，所述圖元中的直線為可延伸的直線，其包括至少兩段不可延伸的直線，該至少兩段不可延伸的直線通過至少一個套環(huán)連接在一起，從而其中一段不可延伸的直線可以相對于另一段不可延伸的直線進行延伸，以進行動態(tài)演示。
優(yōu)選的，所述圖元中的直線包括實線和虛線，其中，實線通過同一色彩的線條形成，虛線通過具有均勻間隔開的相異色彩塊的線條形成。
在一個實施例中，所述底板上形成有表示刻度的網格。
在一個實施例中，所述底板上形成有直角坐標系，其中，水平方向的軸為X軸，垂直方向的軸為Y軸，并且在原點(0，0)處形成有角度標尺。
在本實用新型的圖形演示器中，由于底板與圖元之間通過磁力附著在一起，其中圖元可相對與底板在其上滑動，而不是固定在其上，因此可動態(tài)地和方便地通過移動、疊合等方式來動態(tài)的演示圖形及它們之間的變化規(guī)律。尤其是，由于底板與圖元之間的色彩不同，因此可以形成很好的視覺效果。另外，對于直線的演示，由于至少兩段以上的直線段通過套環(huán)可相對運動地連接在一起，因此可以很好地通過所述直線段的相對延伸來演示出直線(包括實線與虛線)的延長關系，從而更加具有動態(tài)的效果，便于學生的理解和記憶。
附圖的簡要說明下面將結合附圖以具體實施例的方式對本實用新型做進一步的說明


圖1A-
圖1C是本實用新型的圖形演示器的底板的示意圖；圖2是本實用新型的圖形演示器的基本圖元的示意圖，其中(a)直線；(b)弧線；(c)三角形；(d)四邊形；(e)多邊形；(f)圓；圖3是
圖1中的本實用新型的圖形演示器的一個基本圖元的側剖視圖，圖中顯示的是直線的側剖視圖；圖4A顯示了本實用新型中的實直線圖元；圖4B顯示了本實用新型中的虛直線圖元；圖5顯示了使用本實用新型的圖形演示器的一個實施例。
優(yōu)選實施例的詳細描述在
圖1A-
圖1C和圖2中，示意性地顯示出了本實用新型的底板1和圖元，其中，底板1為金屬結構，圖元包括一表面2和多個通過粘結劑(未示出)粘結在該表面的背面的磁性條塊3，請參見圖3，其中，該磁性條塊可通過磁力吸附在底板1上，它們之間的磁力可以使圖元牢固地附著在底板上，不至于使圖元隨意地滑動而影響演示，同時，該磁力又可以很方便地被克服以移動圖元，從而進行動態(tài)演示。
底板1和圖元可以具有不同的色彩，并且各圖元之間的顏色也可以各不相同，尤其是所選用的色彩要具有很好的對比效果，比如底板1為白色，而圖元采用黑色、藍色、黃色、綠色、紅色等。這樣學生接可以喜歡并樂于接受這種教學形式，并因而產生積極的效果。
底板1的尺寸可以做到很大，比如1m×1m，或者做到中等尺寸，比如500mm×500mm，或者做到很小供學生自己練習使用。目前市場上廣泛使用的磁性白板(黑板)可以用于本實用新型的底板。圖元的尺寸可以根據底板1的尺寸選擇，選擇的原則是使圖元與底板之間的配合和諧。因此，在大尺寸底板的情況下，圖元就需要做得大一些，而在小尺寸底板的情況下，圖元就需要做得小一些。比如對于500mm×500mm的底板，三角形圖元的邊長可以為150mm×150mm等。參考圖2，圖元包括但不限于(a)直線；(b)弧形；(c)三角形；(d)四邊形；(e)多邊形；(f)圓等，比如圖元可以是橢圓等，而且對同一圖元可做成一套相同或相似的系列，以用于演示平面幾何中的全等和相似形的概念。此外，每種圖元可以有各種類型，比如三角形可以包括直角三角形、等邊三角形、等腰三角形等等。
圖元的表面2可以為各種塑膠或有機玻璃材料，當然也可以為其它板材。該表面的背面通過粘結劑粘合上磁性條塊3(參見圖3)，從而使圖元可以通過磁力附著在底板上。選擇磁力的大小使其可以穩(wěn)定地附著在底板1上，同時又能夠順暢地在底板上移動以進行動態(tài)演示。顯然，這可以通過改變粘附在所述表面2的背面的磁性條塊3的尺寸、分配密度或者采用具有合適磁力的磁性條塊來完成。
根據本實用新型的圖元中的直線分為實線和虛線，實線通過同一色彩的線條形成，虛線通過具有均勻間隔開的相異色彩塊的線條形成。優(yōu)選的，所述直線可以延伸以進行更好的動態(tài)演示。參考圖4A和圖4B，其中，圖4A顯示了本實用新型中的實直線圖元，圖4B顯示了本實用新型中的虛直線圖元，在本實用新型中，直線圖元包括至少兩段不可延伸的直線4，5，該至少兩段不可延伸的直線通過至少一個套環(huán)6(圖中顯示為兩個)連接在一起，從而其中一段不可延伸的直線4可以相對于另一段不可延伸的直線5進行延伸，以進行動態(tài)演示。套環(huán)6的結構為本領域中的常用結構，其目的是使兩段直線可以相對滑動，在此不進行詳細描述。
在一個實施例中，請參見
圖1B和
圖1C，底板1上形成有表示刻度的網格(
圖1B)，或者底板1上形成有直角坐標系(
圖1C)，其中，水平方向的軸為X軸，垂直方向的軸為Y軸，并且在原點(0，0)處形成有角度標尺(
圖1C)。當然，也可以同時在底板上形成上述刻度網格和直角坐標系。
在一個實施例中，底板采用磁性板結構，而圖元采用金屬結構，二者仍然可以通過磁力附著在一起。
圖5顯示了使用本實用新型的圖形演示器的一個例子，在該例子中，演示了圖形關于直線對稱的概念。圖中以三角形為例，在演示時，可以首先把三角形B和C設置成關于直線A對稱，然后通過旋轉三角形B或C來演示對稱概念，由于這些圖元通過磁力附著在底板上，因此在旋轉時可以使圖元停留在任何位置進行演示、講解，同時可以用可擦洗筆在底板上做出標記，比如圖元的移動路線等，這樣效果會更好。
以上對本實用新型做了示例性的描述，應該理解到的是，在不脫離本實用新型的精神和附屬權利要求保護的范圍的情況下，任何變型、修改或等同替換均落入本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種用于平面幾何教學的圖形演示器，該演示器包括底板和圖元，所述圖元包括直線、弧線、三角形、四邊形及多邊形和圓，其特征在于所述底板和圖元通過磁力附著在一起，所述圖元之間可以相互組合，并且可以在所述底板上滑動。
2.根據權利要求1所述的圖形演示器，其特征在于所述底板和圖元具有不同的色彩。
3.根據權利要求1或2所述的圖形演示器，其特征在于所述底板為金屬結構，所述圖元包括塑膠或有機玻璃表面和通過粘結劑粘結在該表面的背面的磁性條塊，所述磁性條塊可以與所述金屬底板通過它們之間的磁力附著在一起。
4.根據權利要求1或2所述的圖形演示器，其特征在于所述底板為磁性板結構，所述圖元為金屬結構，所述圖元可以與所述底板通過它們之間的磁力附著在一起。
5.根據權利要求1所述的圖形演示器，其特征在于所述圖元中的直線為可延伸的直線，其包括至少兩段不可延伸的直線，該至少兩段不可延伸的直線通過至少一個套環(huán)連接在一起，從而其中一段不可延伸的直線可以相對于另一段不可延伸的直線進行延伸。
6.根據權利要求1或5所述的圖形演示器，其特征在于所述圖元中的直線包括實線和虛線，其中，實線通過同一色彩的線條形成，虛線通過具有均勻間隔開的相異色彩塊的線條形成。
7.根據權利要求1所述的圖形演示器，其特征在于所述底板上形成有表示刻度的網格。
8.根據權利要求1所述的圖形演示器，其特征在于所述底板上形成有直角坐標系，其中，水平方向的軸為X軸，垂直方向的軸為Y軸，并且在原點(0，0)處形成有角度標尺。
專利摘要本實用新型公開了一種用于平面幾何教學的圖形演示器，該演示器包括底板和圖元。所述圖元包括直線、弧線、三角形、四邊形及多邊形和圓等，其中，所述底板和圖元通過磁力附著在一起，所述圖元之間可以相互組合以形成不同的圖形，并且可以在所述底板上滑動以進行動態(tài)演示。本實用新型的圖形演示器可動態(tài)地和方便地通過移動、疊合等方式來演示各種圖形及它們之間的變化規(guī)律，又因為底板和圖元具有不同的色彩，從而能夠使能學生具有直觀和感性的認識，提高他們的學習興趣。
文檔編號G09B23/04GK2689367SQ200420001209
公開日2005年3月30日 申請日期2004年1月18日 優(yōu)先權日2004年1月18日
發(fā)明者周正風 申請人:周正風, 周寧