涉及一種少年兒童數(shù)學(xué)早期啟蒙教育專用教具。

背景技術(shù)：

目前，對(duì)學(xué)齡前或者小學(xué)低年級(jí)少年兒童數(shù)學(xué)早期啟蒙教育都比較重視，無論是幼兒園或者是小學(xué)的教師以及孩子們的家長(zhǎng)，大多數(shù)都是以小學(xué)低年級(jí)的數(shù)學(xué)課本作為主要參考資料，在接受早期啟蒙教育方面，感覺難度大一些；主要原因在于，日常生活之中，孩子們能夠直接親身接觸和感受數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的機(jī)會(huì)少一些，或者是雖然接觸到了，沒有能夠引起特別注意和足夠重視，缺乏直接的感官上的認(rèn)識(shí)，缺少親自動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會(huì)；這個(gè)時(shí)候，教學(xué)與訓(xùn)練所使用的專用教具，可以起到一定的作用和效果；但是，在現(xiàn)實(shí)生活中，這種專用教具產(chǎn)品實(shí)在是太少了，市場(chǎng)上幾乎就見不到，在無奈的情況之下，有一些家長(zhǎng)不得不選用一些火柴棍，撲克牌，骰子，黃豆粒等物品作為替代品，作為孩子們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)基本運(yùn)算訓(xùn)練的簡(jiǎn)單教具使用，雖然有一定效果，但是，總感覺效果并不是十分的理想。

發(fā)明的目的

設(shè)計(jì)發(fā)明一種少年兒童數(shù)學(xué)早期啟蒙教育專用教具，通過動(dòng)手又動(dòng)腦，讓孩子們可以增加直觀的感受，強(qiáng)化感官上的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化基本運(yùn)算能力的訓(xùn)練；提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)效率。

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

采取一種新的技術(shù)方案，教具應(yīng)該可以產(chǎn)生直觀教學(xué)與強(qiáng)化訓(xùn)練兩個(gè)方面的作用和效果；因?yàn)閿?shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容和具體解決實(shí)際應(yīng)用問題所涉及的范圍比較廣泛；這樣一種教具需要承載的元素就比較多，根據(jù)教學(xué)與訓(xùn)練的進(jìn)度要求，所學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容及路徑是一個(gè)由易到難，由少到多，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過程，必須隨時(shí)可以更新和更換專用教具所承載的各種元素，滿足教學(xué)與訓(xùn)練的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明設(shè)計(jì)的這樣一種少年兒童數(shù)學(xué)早期啟蒙教育專用教具，其主要技術(shù)特征是：這樣一種少年兒童數(shù)學(xué)早期啟蒙教育專用教具，主要是由模塊，演示板，連接結(jié)構(gòu)與構(gòu)件，以及配套使用的圖片等四個(gè)主要結(jié)構(gòu)部分相互連接，相互組合在一起構(gòu)成的；

模塊的主要技術(shù)特征是：少年兒童數(shù)學(xué)早期啟蒙教育專用教具的基本模塊主要有八種不同的立體結(jié)構(gòu)形狀：

第一種：是由面積相等的六個(gè)正方形平面1和面積相等的八個(gè)等邊三角形平面2，通過長(zhǎng)度相等的二十四條棱線4相互連接，相互組合，構(gòu)成的十四面立體結(jié)構(gòu)形狀的模塊5；

第二種：是由四個(gè)面積相等的等邊三角形平面2，通過六條長(zhǎng)度相等的棱線4相互連接，相互組合構(gòu)成的正四面立體結(jié)構(gòu)形狀的模塊6；

兩個(gè)正四面立體結(jié)構(gòu)形狀的模塊6相互連接，相互組合在一起，可以構(gòu)成一個(gè)由六個(gè)面積相等的等邊三角形平面2，通過九條長(zhǎng)度相等的棱線4以及五個(gè)頂點(diǎn)相互連接，相互組合構(gòu)成的正六面立體結(jié)構(gòu)形狀的模塊；

第三種：是由八個(gè)面積相等的等邊三角形平面2，通過十二條長(zhǎng)度相等的棱線4相互連接，相互組合構(gòu)成的正八面立體結(jié)構(gòu)形狀的模塊7；

第四種：是由六個(gè)面積相等的正方形平面1相互連接，相互組合構(gòu)成的正立方體結(jié)構(gòu)形狀的模塊9；

兩個(gè)或者多個(gè)正立方體結(jié)構(gòu)形狀的模塊9相互連接，相互組合可以構(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)立方體結(jié)構(gòu)形狀模塊，或者也可以構(gòu)成一個(gè)體積更大的正立方體結(jié)構(gòu)形狀的模塊；

第五種：是由兩個(gè)面積相等的正方形平面1和四個(gè)面積相等的長(zhǎng)方形平面14相互連接，相互組合構(gòu)成的長(zhǎng)立方體結(jié)構(gòu)形狀的模塊10；

兩個(gè)或者多個(gè)長(zhǎng)立方體結(jié)構(gòu)形狀模塊10相互連接，相互組合，可以構(gòu)成一個(gè)正立方體結(jié)構(gòu)形狀的模塊，或者是一個(gè)體積更大的長(zhǎng)立方體結(jié)構(gòu)形狀的模塊；

第六種：是由面積相等的六個(gè)圓形平面15及一部分圓球弧形表面16相互連接，相互組合構(gòu)成的類似于圓球體結(jié)構(gòu)形狀的模塊11；

第七種：是由面積相等的二十個(gè)等邊三角形平面2，通過長(zhǎng)度相等的三十條棱線4相互連接，相互組合構(gòu)成的正二十面立體結(jié)構(gòu)形狀的模塊12；

第八種：是由面積相等的兩個(gè)圓形平面15和一個(gè)圓柱形側(cè)立面17相互連接，相互組合構(gòu)成的圓柱體結(jié)構(gòu)形狀的模塊13；

兩個(gè)或者多個(gè)圓柱體結(jié)構(gòu)形狀的模塊13相互連接，相互組合，可以構(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)度更長(zhǎng)的圓柱體結(jié)構(gòu)形狀的模塊；

上面所述的模塊5，模塊6，模塊7，模塊9，模塊10，模塊11，模塊12，模塊13是屬于八種基本模塊，通過這些基本模塊的相互連接，相互組合，還可以構(gòu)成體積更大，結(jié)構(gòu)形狀更為復(fù)雜的模塊；

模塊的正方形平面1，等邊三角形平面2，長(zhǎng)方形平面14，圓形平面15，圓球弧形外表面16及圓柱形側(cè)立面面17，或者是與配套使用的圖片相互連接，相互組合，構(gòu)成的模塊外表面，可以分別承載有紅，橙，黃，綠，藍(lán)，靛，紫等各種色彩元素；承載有1，2，3，4，5等各種數(shù)字符號(hào)元素，以及加，減，乘，除，大于號(hào)，小于號(hào)，等于號(hào)等各種數(shù)學(xué)運(yùn)算符號(hào)元素；承載有蘋果，香蕉，桃子；書，本，筆；籃球，排球，足球；大客車，中型汽車，小汽車；大船，中型船，小船；衣服，褲子，鞋；書包，文具盒；糖果，餅干，蛋糕，面包等小學(xué)數(shù)學(xué)課本所包括的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)際應(yīng)用問題的教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖形，圖像及圖案等元素；承載有航母，巡洋艦，導(dǎo)彈，轟炸機(jī)，坦克，裝甲車等海陸空及火箭軍的各種現(xiàn)代化武器裝備的圖形，圖像及圖案等元素；承載有大象，長(zhǎng)頸鹿，羚羊，獵狗，獅子，老虎等各種野生動(dòng)物的圖形，圖像及圖案等元素；承載有草地，樹木，涼亭，河流，湖泊，樹林，廣場(chǎng)，道路，小橋，學(xué)校，教學(xué)樓，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，圍墻，商店，住宅等各種建筑物及自然景觀的圖形，圖像及圖案等元素；模塊的外表面，具有豐富的色彩感和真實(shí)的立體感；

演示板的主要技術(shù)特征：演示板22主要有正方形，長(zhǎng)方形，六邊形等多種平面形狀;在演示板22的平面中，含有多條與邊框相互平行或者相互垂直的直線19，多條對(duì)角線方向的直線20；這些直線把演示板22的平面分割成多個(gè)正方形的格子及三角形的格子21；這些直線分別相互交叉，交叉點(diǎn)也是模塊擺放的中心點(diǎn)設(shè)置有連接孔23；正方形或者三角形格子21的面積，應(yīng)該稍大于擺放在其中的模塊的正投影面積；

由于演示板22的平面形狀不同，含有的直線19及20的條數(shù)不同，含有的正方形及三角形格子21的數(shù)量多少及面積大小不同等因素，演示板22的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造形狀有多種規(guī)格型號(hào)；

連接結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的主要技術(shù)特征是：連接結(jié)構(gòu)與構(gòu)件主要包括有連接桿24，模塊上設(shè)置的連接孔3，演示板22上設(shè)置的連接孔23等三個(gè)主要結(jié)構(gòu)部分相互連接，相互組合在一起構(gòu)成的；

在模塊的正方形平面1的中心點(diǎn)，等邊三角形平面2的中心點(diǎn)，長(zhǎng)方形平面14的中心點(diǎn)，圓形平面15的中心點(diǎn)設(shè)置有連接孔3；在演示板22平面的正方形及三角形格子21的中心點(diǎn)，以及直線的交叉點(diǎn)設(shè)置有連接孔23；

連接桿24的斷面形狀與連接孔3及23的斷面形狀相同，連接桿24的長(zhǎng)度與連接孔3及23的深度有關(guān)系，連接孔3及23與連接桿24相互之間的組裝間隙，既不能太緊，也不能太松，松緊應(yīng)適度，操作應(yīng)靈活；在連接孔3及23內(nèi)插入連接桿24之后，可以把模塊固定在演示板22的平面之上；

連接結(jié)構(gòu)與構(gòu)件，主要適用于垂直立著擺放演示板22的教具中，水平擺放演示板22的教具中，不用設(shè)置連接結(jié)構(gòu)及連接構(gòu)件；

這樣一種少年兒童數(shù)學(xué)早期啟蒙教育專用教具，配備有這樣一種配套使用的圖片，其目的是可以增加少年兒童數(shù)學(xué)早期啟蒙教育專用教具的實(shí)用性和廣泛性，增加模塊的承載元素范圍和數(shù)量，根據(jù)教學(xué)與訓(xùn)練的進(jìn)度需要，可以隨時(shí)更新和更換模塊的承載元素；這樣一種配套使用的圖片的主要技術(shù)特征是：配套使用的圖片的形狀及面積的大小，與模塊的正方形平面1，長(zhǎng)方形平面14，等邊三角形平面2，圓形平面15的形狀與面積的大小相同或者相似；

配套使用的圖片承載有紅橙黃綠藍(lán)靛紫等各種色彩元素；

承載有1，2，3，4，5等各種數(shù)字符號(hào)元素，以及加，減，乘，除等數(shù)學(xué)運(yùn)算的各種符號(hào)元素；

承載有與小學(xué)數(shù)學(xué)課本所包含的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用問題的內(nèi)容相關(guān)的蘋果，香蕉，糖果，餅干，面包，書，本，筆，籃球，排球，足球，大客車，小汽車等各種圖形，圖像及圖案等元素；

承載有航母，巡洋艦，導(dǎo)彈，轟炸機(jī)，坦克，裝甲車等海陸空及火箭軍的各種現(xiàn)代化武器裝備的各種圖形圖形，圖像及圖案等元素；

承載有大象，長(zhǎng)頸鹿，羚羊，獵狗，老虎，獅子等各種野生動(dòng)物的圖形，圖像及圖案等元素；

承載有樹林，小河，湖泊，道路，小橋，廣場(chǎng)，商店，學(xué)校，住宅等各種建筑物或者自然景觀的圖形，圖像及圖案等元素；

配套使用的圖片，與模塊相互連接，相互組合，相互配套，根據(jù)教學(xué)與訓(xùn)練的進(jìn)度需要，可以隨時(shí)進(jìn)行更新和更換；

這樣一種配套使用的圖片，采取有多種的相互連接，相互組合的技術(shù)結(jié)構(gòu)形式，在模塊的外表面上進(jìn)行安裝固定，以及拆除更新和更換；

采取快速黏貼的技術(shù)措施方案，把圖片與模塊相互連接，相互組合在一起，更換速度快，操作過程簡(jiǎn)單方便；

這樣一種少年兒童數(shù)學(xué)早期啟蒙教育專用教具，生產(chǎn)加工所選用的材料主要是各種木材，竹子制品，各種塑料制品等材料；圖片主要采用紙及塑料制品；這樣一種專用教具也可以選擇一些適用的家庭廢舊物料，自己動(dòng)手制作。

發(fā)明的有益效果

本發(fā)明設(shè)計(jì)的專用教具，既是一種教具，又是一種玩具，有利于動(dòng)手動(dòng)腦，強(qiáng)化直觀教學(xué)與基礎(chǔ)訓(xùn)練；增強(qiáng)數(shù)學(xué)運(yùn)算能力及數(shù)學(xué)應(yīng)用問題的分析能力；提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的效率。

附圖說明

結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)的專用教具的技術(shù)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造做進(jìn)一步說明；

圖1是十四面立體結(jié)構(gòu)形狀模塊5的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造示意圖；

圖2是正四面立體結(jié)構(gòu)形狀模塊6的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造示意圖；

圖3是正八面立體結(jié)構(gòu)形狀模塊7的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造示意圖；

圖4是正立方體結(jié)構(gòu)形狀模塊9的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造示意圖；

圖5是長(zhǎng)立方體結(jié)構(gòu)形狀模塊10的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造示意圖；

圖6是類似于圓球體結(jié)構(gòu)形狀模塊11的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造示意圖；

圖7是正二十面立體結(jié)構(gòu)形狀模塊12的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造示意圖；

圖8是圓柱體結(jié)構(gòu)形狀的模塊13的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造示意圖；

圖9是演示板22的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造示意圖；

圖10是連接桿24的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造示意圖；

圖中：1，是正方形平面；2，是等邊三角形平面；3，是連接孔；4，是棱線；5，是十四面立體結(jié)構(gòu)形狀的模塊；6，是正四面立體結(jié)構(gòu)形狀的模塊；7，是正八面立體結(jié)構(gòu)形狀的模塊；8，是頂點(diǎn)；9，是正立方體結(jié)構(gòu)形狀的模塊；10，是長(zhǎng)立方體結(jié)構(gòu)形狀的模塊；11，是類似于圓球體結(jié)構(gòu)形狀的模塊；12，是正二十面立體結(jié)構(gòu)形狀的模塊；13，是圓柱體結(jié)構(gòu)形狀的模塊；14，是長(zhǎng)方形平面；15，是圓形平面；16，是一部分圓球弧形外表面；17，是圓柱形側(cè)立面；18，是演示板的邊框；19，是與演示板邊框相互垂直或者相互平行的直線；20，是對(duì)角線方向的直線；21，是正方形或者三角形平面形狀的格子；22，是演示板；23，是直線的交叉點(diǎn)，設(shè)置有連接孔；24，是連接桿。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施例之一：

圖9所示是一種具有9*9=81個(gè)格子的正方形演示板，與這種規(guī)格型號(hào)演示板相互配套使用的各種類模塊數(shù)量可以有81顆左右；

第一，在演示板22平面上，能夠進(jìn)行數(shù)字含義的認(rèn)知，例如：2+3=5,2*2=4，等各種計(jì)數(shù)方法的學(xué)習(xí)及計(jì)數(shù)過程的訓(xùn)練；進(jìn)行“九九”乘法口訣的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練；進(jìn)行加減乘除法的認(rèn)知與訓(xùn)練，學(xué)習(xí)運(yùn)算方法，掌握運(yùn)算規(guī)律；

第二，能夠進(jìn)行數(shù)字與物品的排列與組合規(guī)律的認(rèn)知與訓(xùn)練，例如：3，5,7，9------；2,5，8，11------等數(shù)字的排列與組合規(guī)律的認(rèn)識(shí)，航母，轟炸機(jī)，坦克，航母，轟炸機(jī)，坦克，航母，轟炸機(jī)，坦克------等物品的排列與組合規(guī)律的認(rèn)知與訓(xùn)練；

具體實(shí)施例之二：

能夠進(jìn)行各種平面圖形的認(rèn)知與制作訓(xùn)練，類似于平面積木玩具；能夠進(jìn)行立體圖形與結(jié)構(gòu)的認(rèn)知與制作訓(xùn)練，類似于立體積木玩具，邊玩邊進(jìn)行數(shù)字的認(rèn)知，數(shù)量的計(jì)算，動(dòng)手又動(dòng)腦，強(qiáng)化對(duì)平面圖形及立體圖形規(guī)律性的認(rèn)知及記憶能力的培養(yǎng)；例如：設(shè)計(jì)規(guī)劃一所學(xué)校的校園，安排教學(xué)樓，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等建筑物的位置，布置草地，樹林，道路，小橋等自然景觀等；可以規(guī)劃，設(shè)計(jì)，擺放出各種迷宮類圖形和玩具；

具體實(shí)施例之三：

在演示板平面上擺放正立方體結(jié)構(gòu)形狀模塊（9），長(zhǎng)立方體結(jié)構(gòu)形狀模塊10，圓柱體結(jié)構(gòu)形狀模塊13；

從前面，后面，左面，右面及頂面五個(gè)不同的角度觀察這些模塊的圖形及相互之間的擺放位置關(guān)系，增強(qiáng)立體感，提高觀察物體，分析問題的能力；

具體實(shí)施例之四：

結(jié)合小學(xué)生奧數(shù)的習(xí)題中的相關(guān)問題，還有很多與數(shù)學(xué)基本知識(shí)有關(guān)的能夠動(dòng)手又動(dòng)腦的例子，通過學(xué)習(xí)與認(rèn)知，強(qiáng)化訓(xùn)練，增強(qiáng)記憶能力，培養(yǎng)觀察能力；在數(shù)學(xué)的啟發(fā)式教學(xué)與實(shí)物訓(xùn)練之中，培養(yǎng)靈活機(jī)智的思維方式，動(dòng)腦動(dòng)手的協(xié)調(diào)能力；腦筋急轉(zhuǎn)彎的思維能力等；

例如：計(jì)算各種平面圖形的周長(zhǎng)及面積的規(guī)律和方法；使用各種不同的模塊，排列組合成各種不同的立體圖形，計(jì)算模塊的數(shù)量，掌握其中的規(guī)律和分析方法等；

具體實(shí)施例之五：

自己選用材料，動(dòng)手制作這樣一種教具，模塊選用木材制作，首次制作模塊的數(shù)量為九九歌訣的9*9=81個(gè)左右就可以了，這樣，對(duì)于學(xué)習(xí)背誦九九歌的口訣是會(huì)有幫助的，以后可以逐步增加；首先把木材鋸成小方塊形狀的毛胚，再用銼刀好砂紙打磨成型；外表面涂刷彩色油漆，模塊外表面應(yīng)該光滑有一定硬度，干燥后，就可以使用；

演示板22選用密度板或者細(xì)木工板制作，使用彩色筆畫出各種直線，使用手電鉆打出連接孔，表面使用砂紙打磨光滑，涂刷油漆；

演示板22還可以選用在家中使用過的塑料盒子，只要面積大小合適，就可以舊物利用，既可以改裝成為演是板，又可以作為收納模塊的盒子，一舉兩得；

連接桿24選用竹筷子改裝；

配套使用的圖片需要的數(shù)量比較多，選用質(zhì)量好一些的彩色美工紙制做；

首先把紙裁剪成為與模塊外表面的等邊三角形的平面，正方形平面，長(zhǎng)方形平面，圓形平面的形狀與面積基本相同或者相似的圖片備用，需要多少，拿出來多少，在圖片的正面畫出需要的圖形，圖像或圖案等元素，圖片背面涂刷不干膠或者普通的膠水，黏貼在模塊的外表面上；根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)度的需要，隨時(shí)更換新的配套使用的圖片，更換的時(shí)候，可以在原有圖片基礎(chǔ)之上繼續(xù)黏貼，達(dá)到一定厚度之后，再開始清理；可以首先在清水中浸泡，再使用刀片刮除；

具體實(shí)施例之六：

本設(shè)計(jì)發(fā)明的少年兒童數(shù)學(xué)早期啟蒙教育專用教具，也可以作為彩色立體圍棋，海陸空及火箭軍立體軍棋，立體斗獸棋，平面積木，立體積木以及迷宮類等各種玩具使用，有利于早期開發(fā)大腦的智慧；

本設(shè)計(jì)發(fā)明的少年兒童數(shù)學(xué)早期啟蒙教育專用教具之中，模塊以及配套使用的圖片所承載元素的范圍和數(shù)量還可以進(jìn)一步擴(kuò)大和增加：可以承載“三字經(jīng)”，“弟子規(guī)”，“百家姓”，“唐詩宋詞”，“中國(guó)詩詞”，“中國(guó)漢字”，“中國(guó)成語”等中國(guó)語言文字元素，學(xué)習(xí)和傳承國(guó)學(xué)文化。