一种用于培养儿童数学思维能力的教具的制作方法

1.本实用新型属于儿童教具技术领域，具体涉及一种用于培养儿童数学思维能力的教具。


背景技术：

2.数学能力是理工科思维的基础，文科类中的经济管理类学科也对数学要求很高。培养良好的数学思维能力是训练优秀的学习能力极其重要的一部分。优秀的数学思维能力必须从娃娃抓起，0
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10岁是儿童各项能力发展的敏感期，某项能力进入敏感期而加以鼓励引导，往往该项能力在未来会有优秀表现，反之某项能力进入敏感期而未加引导，遭到漠视或抑制，则该项能力大多归于平庸，因此，在敏感期发展某种能力在未来看来属于事半功倍，过了敏感期再希求发展某种能力则属于事倍功半。因此，在儿童阶段，就培养起儿童对数学的兴趣和信心，这样将来就会形成正向循环，越是感兴趣和做得好，就越喜欢做，越喜欢做，就做的越多，做的越多，就会做得更好。这样就使得儿童不仅不视数学为畏途，反而变成一种兴趣和特长，从而对提升儿童的整体数学能力具有重要的意义，乃至于对其将来无论从事文理科类专业均打下坚实基础。
3.儿童的思维具有形象化的特点，通过眼看、手摸，通过看得见摸得着的实物，可以充分促进儿童思维的发展。反过来说，不能通过眼看、手摸，不通过形象化的思维训练，抽象思维能力就无从建立。数学思维的基础能力包括计算能力、逻辑抽象思维能力和空间思维能力三大类，本实用新型可以令儿童在游戏玩乐中潜移默化的进行全方位的数学基础能力训练，因此对儿童数学思维能力的培养和提升具有较大帮助。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种培养儿童数学思维能力的教具，该教具可以从数学计算、立体思维等多角度对儿童的数学思维能力进行训练，且对儿童具有较好的吸引力和趣味性。
5.为了实现上述目的，本实用新型公开了一种培养儿童数学思维能力的教具，包括方片和方板，在每一个方片的中心位置处均开设有1个固定通孔；方板的内侧面上设有若干个内部正方形方格，每个内部正方形方格的中心位置处均设有1个突起，突起的外径与固定通孔的内径相同；方板的外侧面上设有10*10个外部正方形方格；内部正方形方格和外部正方形方格的边长相同，且大于方片的边长。
6.在这些方片上写上/压制/贴上数字标签，或者画上/压制/贴上斜线、图案等，可以进行各种展开图题目的设置，难度可以随意调节。
7.方片的材质是可选用软质材料，具体可用tpe，即热塑性弹性体。方板的材质可以选用硬质塑料。
8.具体地，突起可以是圆柱形、圆球形或任意能同时满足使方片固定和旋转的结构形式，突起的高度与方片的厚度相同或略高于方片的厚度，突起的外径与固定通孔的内径
相同。可以将方片的固定通孔完全套接在突起的外侧，从而将方片固定在突起外部，由于方片与方板之间只有一个连接点，所以方片既可固定在方板上，又可围绕方板进行旋转，即同时实现固定和旋转的功能。
9.进一步地，所述方片的4个边缘外侧均设有齿状的方片插接扣和方片插接槽，方片插接扣与方片插接槽交替设置，每两个凸出的方片插接扣之间形成了一个凹陷的方片插接槽，方片插接扣与方片插接槽的形状对称啮合；方片插接扣的高度、方片插接槽的深度、以及方片的厚度相同。
10.进一步地，所述方板的数量为3
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6个，每个方板的厚度相同。
11.进一步地，在每个方板的四个边缘外侧均设有齿状的方板插接扣和方板插接槽，在每一个方板上，方板插接扣与方板插接槽交替设置，每两个凸出的方板插接扣之间形成了一个凹陷的方板插接槽，方板插接扣与方板插接槽的形状对称啮合；方板插接扣的高度、方板插接槽的深度、以及方板的厚度相同。
12.进一步地，所述方板的数量为6个，分别为底板、顶板、前板、后板、左板和右板；所述前板、后板、左板和右板的边长相同，底板和顶板的边长相同，且前板、后板、左板和右板的边长小于底板和顶板的边长。
13.进一步地，所述底板和顶板的内侧面上，在每个方板的四个边缘位置处均开设有凹槽，凹槽的宽度等于方板的厚度。
14.进一步地，所述方片的数量≧400。
15.进一步地，所述方片有10种不同的颜色，分别为赤橙黄绿青蓝紫黑白灰，每种颜色的方片的数量≧40；或者所有方片均为同一种颜色，且在方片上以压花的形式印刷有多种图案，所述图案包括数字、字母、十二生肖动物、人物、花鸟及几何图案中的一种或几种。
16.进一步地，所述教具还包括标签，标签的中心位置处开设有标签通孔，所述标签通孔的内径与固定通孔的内径相同。
17.进一步地，所述标签为空白标签或在标签上印刷有图案，所述图案包括数字、字母、十二生肖动物、人物、花鸟及几何图案中的一种或几种。
18.除了使用标签提高儿童的兴趣之外，还可在方片上直接以压花的形式在方片的表面上印刷各种图案，让儿童直接挑选特定的图案进行组合，从而训练儿童的数学思维能力和理解能力。
19.同时，该套教具在使用时，还可与桌子和椅子搭配使用。
20.本套教具虽然元素只有方片和方板两种，但它们的种种组合却生出无穷的变化，从而在形象化的游戏中，对上述三大数学基础能力进行非常全面的训练。
21.因为方片采用软质材料制作，可以任意组合成单个或多个小方块，可以展开，可以折叠，可以组成在一条线上的双方块、三方块、多方块，也可以组成任意空间结构的方块，从而又能进行空间思维训练，如数方块个数，又能进行逻辑抽象思维训练，如4个方块如果组合成空间结构有多少种组合方法？共计6种，而这六种组合方式，也是几 几等于4的训练，既是空间思维训练，又是计算训练，又是逻辑抽象思维训练。
22.方片与方板的组合可以进行10以内加减法的形象化展示，或者方块与方板的组合进行10以内加减法的组合，20以内加减法的组合可以通过两个方板与方块或方片的组合实现。10以内加减法是基础中的基础，20以内加减法则涉及到进位，这种计算能力看似简单，
却是所有速算方法运用的前提。
23.可以将方片组成单方块、双方块、多方块、空间形式的任意结构，然后与方板结合，进行直观图到投影的训练，以及进行投影到直观图的训练，进行空间结构旋转的训练，可以进行单方块或多方块的滚动旋转的训练，可以进行空间结构切割的训练。
24.甚至一些应用题，如水池进水出水多久灌满的问题，追击问题等等，都可以通过本教具简单的展示出来，从而让逻辑问题以空间直观的形式展示出来。让儿童在游戏与娱乐中，潜移默化的学到数学思维。真正觉得数学轻松易学，从而喜欢数学，爱上数学。
25.与现有产品相比，本实用新型的培养儿童数学思维能力的教具具有如下优点：
26.(1)该教具结构简单，仅包括方片和方板两种元素，加工及制作过程方便，生产成本低；
27.(2)该教具使用灵活，能够对数学必备的计算能力(例如十以内加减法、20以内加减法)、逻辑抽象思维和空间思维(直观立体图、展开图、旋转、切割)进行全面的训练；
28.(3)该教具还可搭配标签使用或直接在方片上印上不同的图案，如字母、数字、十二生肖等等，设计不同的故事，因此趣味性强，更易受到儿童的欢迎。
附图说明
29.图1：方片的结构示意图。
30.图2：方片的左(或右)侧视图。
31.图3：实施例1及实施例2中左板的内侧面结构示意图。
32.图4：实施例1及实施例2中左板的外侧面结构示意图。
33.图5：实施例1
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3中左板内侧面上内部正方形方格上的圆柱形突起的结构示意图。
34.图6：实施例3中底板的内侧面立体结构示意图。
35.图7：实施例3中底板的内侧面俯视结构示意图。
36.图8：实施例3中底板的外侧面立体结构示意图。
37.图9：实施例3中右板的内侧面立体结构示意图。
38.图10：实施例3中右板的外侧面立体结构示意图。
39.附图标记说明：1
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方片；11
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固定通孔；12
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方片插接扣；13
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方片插接槽；2
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左板；21
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方板插接扣；22
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方板插接槽；23
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内部正方形方格；24
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突起；25
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外部正方形方格；3
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底板；31
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凹槽；32
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凸起；4
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右板。
具体实施方式
40.下面通过具体实施例进行详细阐述，说明本实用新型的技术方案。
41.实施例1
42.如图1
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5所示，给出了一种培养儿童数学思维能力的教具的整体及局部结构示意图，该教具包括方片1和方板，方片1和方板均为有两个对应的面为正方形的长方体结构。
43.方片1的数量为400个，有10种不同的颜色，分别为赤橙黄绿青蓝紫黑白灰，每种颜色有40片。在每一个方片1的中心位置处均开设有1个固定通孔11。
44.方片1的4个边缘外侧均设有齿状的方片插接扣12和方片插接槽13，在每一个方片1上，方片插接扣12与方片插接槽13交替设置，每两个凸出的方片插接扣12之间形成了一个
凹陷的方片插接槽13，方片插接扣12与方片插接槽13的形状对称啮合。
45.方片1的边长为5cm左右，方片插接扣12的高度、方片插接槽13的深度、以及方片11的厚度相同，这样由多个方片1拼接而成的立体图形外表面光滑，更方便儿童进行操作。
46.方板的数量为3个，分别记为左板2、底板和后板，且3个方板的厚度相同，每一块方板的边长相同，即3个方板的尺寸和结构完全相同。
47.如图3
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4所示，给出了其中左板2的内侧面及外侧面结构示意图。在左板2的四个边缘外侧均设有齿状的方板插接扣21和方板插接槽22，在左板2上，方板插接扣21与方板插接槽22交替设置，每两个凸出的方板插接扣21之间形成了一个凹陷的方板插接槽22，方板插接扣21与方板插接槽22的形状对称啮合；方板插接扣21的高度、方板插接槽22的深度、以及左板2的厚度相同；
48.使用时，可将底板放于操作台面上，左板2和后板分别垂直置于底板的左侧和后侧，并通过方板插接扣21和方板插接槽22连接起来，由此组成一个立体形的垂直墙角结构，与方片组合成的立体结构结合，可在该立体结构中进行位移、旋转、三视图投影及切割训练，可以从直观图到投影，也可以投影到直观图，可以进行旋转以从不同方向观察不同的投影图，用以培养儿童的空间思维能力。
49.由方片组成的立体结构也可以在方板上进行滚动旋转，可以是单方块也可以是多方块，也可以是任意空间结构形式，滚动训练也可以与展开图、旋转图充分结合。
50.总之，利用此教具可以令儿童从事从展开图、位移、旋转(滚动)、投影(三视图、直观到投影，投影到直观)全方位多角度的进行空间立体思维的训练，从而为数学和科学学习打下坚实的基础。
51.左板2的内侧面上设有10*10个内部正方形方格23，内部正方形方格23的尺寸大于方片1的尺寸，每个内部正方形方格23的中心位置处均设有1个突起24，突起24的外径与固定通孔11的内径相同；左板2的外侧面上设有10*10个外部正方形方格25，外部正方形方格25的尺寸大于方片1的尺寸。在左板2的内侧面上，在内部正方形方格23的外缘位置处，自上而下、自左至右依次标记有数字1、2......10，便于教具在使用时作为参考所用。内部正方形方格23和外部正方形方格25的尺寸相等，且略大于方片1的尺寸，具体地，内部正方形方格23和外部正方形方格25的边长为5.1cm左右；
52.如图5所示，左板2上内部正方形方格23中心位置处设置的突起24结构为圆柱形，圆柱形突起24的外径等于固定通孔11的内径，圆柱形突起24的高度等于方片1的厚度。
53.此外，实施例1的教具中还包括标签，标签为正方形可粘贴标签，其尺寸与方片1的尺寸相同，在标签的中心位置处也开设有标签通孔，标签通孔的直径与固定通孔11的直径相同，使用时可完全粘贴在方片上。
54.标签的数量≧400，标签可以是空白标签，或者也可以在标签上可印刷有多种图案，例如数字0
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9，26个字母、十二生肖等各种小动物、人物、花鸟或各种几何图案等，可提高儿童的兴趣。
55.同时，该实施例1中也可不使用标签，而直接在方片的表面以压花的形式印刷各种图案，例如数字0
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9，26个字母、十二生肖等各种小动物、人物、花鸟或各种几何图案等，让儿童直接挑选特定的图案进行组合，从而训练儿童的数学思维能力和理解能力，使用更加简单。
56.另外，为了方便使用，该教具还可包括桌子和与桌子配套使用的椅子，椅子的数量可以是1个或多个，可与方片1和方板搭配使用；方片1及方板可置于桌子的桌面上，儿童可坐于椅子上进行操作。
57.实施例2
58.该实施例2的教具与实施例1基本相同，不同之处在于，方板共有6块，6块方板的尺寸及结构均相同，分别记为底板、顶板、左板2、右板、前板和后板，可将底板置于桌面上，左板2、右板、前板、后板和顶板分别垂直置于底板的左侧、右侧、前侧、后侧和顶部，并通过方板插接扣21和方板插接槽22连接起来，由此形成一个正方体结构；使用时可不完全使用所有的方板，而根据具体情况选择合适的数量拼接成所需要的立体结构即可。
59.实施例3
60.该实施例3的教具与实施例2基本相同，不同之处在于，所述前板、后板、左板和右4板的边长相同，底板3和顶板的边长相同，且前板、后板、左板和右板4的边长小于底板3和顶板的边长；底板3和顶板的尺寸和结构相同，同时底板3、顶板、左板、右板4、前板和后板这6块方板的厚度相等。
61.如图6
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9所示，所述底板3和顶板的内侧面上，在四个边缘位置处均开设有凹槽31，凹槽31的宽度等于方板的厚度。在底板3和顶板的内侧面上由凹槽31围成的凸起32边长与前板、后板、左板和右板4的边长相同。
62.使用时，可将底板3置于操作台面上，将前板、后板、左板和右板4分别置于底板的前侧、后侧、左侧和右侧的凹槽31内，并将其卡套于底板上，由此可将前板、后板、左板和右板固定在底板上；同时，顶板置于前板、后板、左板和右板4的上方，还可将前板、后板、左板和右板4卡套于顶板的凹槽31内，由此可形成规则的正方体结构。在该正方体结构内，可去掉除底板3之外的其余任一个或多个方板，从而在该正方体结构内对儿童进行立体思维训练。
63.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。