本實(shí)用新型屬于數(shù)學(xué)教學(xué)演示用具領(lǐng)域,具體涉及一種用于證明完全平方公式的教具。
背景技術(shù):
教學(xué)用具在教學(xué)中發(fā)揮非常重要的作用,特別是在低年級(jí),科學(xué)有效地使用教學(xué)用具,不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、激發(fā)學(xué)生的直覺(jué)形象思維,而且能使抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)變得直觀(guān)形象,利于學(xué)生更好的理解和掌握。
在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,關(guān)于數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)是授課的必要內(nèi)容,其中完全平方和是一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn),而且證明完全平方公式的方式有很多種,傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中,老師通常用乘法分配率來(lái)證明完全平方公式,但是這種教學(xué)方式很枯燥,不能形象的向?qū)W生展示完全平方公式的證明,而且不能啟發(fā)學(xué)生的思路,開(kāi)放學(xué)生的思維。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足之處,提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于學(xué)生理解記憶、證明完全平方公式的教具。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:用于證明完全平方公式的教具,包括一塊呈正方形的第一演示板、六塊呈長(zhǎng)方形的第二演示板、兩塊呈正方形的第三演示板、兩塊呈正方形的第四演示板、兩塊呈長(zhǎng)方形的第五演示板和一塊底板;第一演示板的邊長(zhǎng)為a,第二演示板的長(zhǎng)邊和寬邊分別為a和b,第三演示板的邊長(zhǎng)為b,第四演示板的邊長(zhǎng)為a-b,第五演示板的長(zhǎng)邊和寬邊分別為a-b和b,第一演示板的厚度、第二演示板的厚度、第三演示板的厚度、第四演示板的厚度和第五演示板的厚度均相等;
第一演示板的后側(cè)面、每塊第二演示板的后側(cè)面、每塊第三演示板的后側(cè)面、每塊第四演示板的后側(cè)面和每塊第五演示板的后側(cè)面均開(kāi)設(shè)有一個(gè)凹槽,每個(gè)凹槽內(nèi)嵌設(shè)有一塊磁鐵;
底板為雙層結(jié)構(gòu),包括固定連接的前書(shū)寫(xiě)板和后鐵板,第一演示板的后側(cè)面、第二演示板的后側(cè)面、第三演示板的后側(cè)面、第四演示板的后側(cè)面、第五演示板的后側(cè)面均緊貼前書(shū)寫(xiě)板的前側(cè)面設(shè)置。
底板上側(cè)的中部位置設(shè)有提手。
第一演示板、每塊第二演示板、每塊第三演示板、每塊第四演示板和每塊第五演示板均涂有彩色涂料層。
第一演示板相鄰的兩側(cè)邊分別與一塊第二演示板的長(zhǎng)邊接觸,兩塊第二演示板之間接觸連接有一塊第三演示板,形成一塊總邊長(zhǎng)為a+b的正方形。
一塊第三演示板的相鄰的兩側(cè)邊分別與一塊第五演示板的寬邊接觸,兩塊第五演示板之間接觸連接有一塊第四演示板,形成一塊總邊長(zhǎng)為a的正方形。
一塊第四演示板的四個(gè)側(cè)邊分別與一塊第二演示板的長(zhǎng)邊接觸,每塊第二演示板的長(zhǎng)邊均與第四演示板的側(cè)邊平齊設(shè)置,形成一塊總邊長(zhǎng)為a+b的正方形。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下有益效果:
(1)本實(shí)用新型可以用來(lái)證明完全平方和公式,將第一演示板、兩塊第二演示板和第三演示板吸附在前書(shū)寫(xiě)板上,第一演示板相鄰的兩側(cè)邊分別與一塊第二演示板的長(zhǎng)邊接觸,兩塊第二演示板之間接觸連接有一塊第三演示板,形成一塊總邊長(zhǎng)為a+b的正方形,該正方形的面積為(a+b)2,第一演示板的面積為a2,第二演示板的面積為ab,第三演示板的面積為b2,即可證明(a+b)2=a2+b2+2ab。
(2)本實(shí)用新型可以用來(lái)證明完全平方差公式,將一塊第四演示板、兩塊第五演示板和一塊第三演示板吸附在前書(shū)寫(xiě)板上,第三演示板的相鄰的兩側(cè)邊分別與一塊第五演示板的寬邊接觸,兩塊第五演示板之間接觸連接有一塊第四演示板,形成一塊總邊長(zhǎng)為a的正方形,該正方形的面積為a2;每塊第五演示板均與第三演示板形成長(zhǎng)邊、寬邊和面積分別為a、b和ab的長(zhǎng)方形,第四演示板的面積等于第一演示板的面積減去兩個(gè)長(zhǎng)方形的面積加第三演示板的面積,即可證明(a-b)2=a2 -2ab+b2。
(3)本實(shí)用新型可以用來(lái)證明完全平方和公式與完全平方差公式之間的關(guān)系,用四塊第二演示板和一塊第四演示板可以拼成總邊長(zhǎng)為a+b的正方形,從而可以證明(a+b)2=(a-b)2+4ab、(a-b)2=(a+b)2-4ab或(a+b)2-(a-b)2=4ab。
總之,本實(shí)用新型不僅可以證明完全平方和公式和完全平方差公式,還可以用來(lái)證明完全平方和公式與完全平方差公式之間的關(guān)系;本實(shí)用新型充分將“數(shù)”與“形”聯(lián)系起來(lái),提高了課堂教學(xué)效率,由此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性,讓學(xué)生在抽象思維和形象思維之間轉(zhuǎn)換,便于記憶和理解;底板上設(shè)有提手,可將底板掛在黑板上;演示板上均設(shè)有磁鐵,演示板可以吸附在前書(shū)寫(xiě)板上。
說(shuō)明書(shū)附圖
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中底板的左視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖1中第一演示板的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖3所示,用于證明完全平方公式的教具, 包括一塊呈正方形的第一演示板1、六塊呈長(zhǎng)方形的第二演示板2、兩塊呈正方形的第三演示板3、兩塊呈正方形的第四演示板4、兩塊呈長(zhǎng)方形的第五演示板5和一塊底板;第一演示板1的邊長(zhǎng)為a,第二演示板2的長(zhǎng)邊和寬邊分別為a和b,第三演示板3的邊長(zhǎng)為b,第四演示板4的邊長(zhǎng)為a-b,第五演示板5的長(zhǎng)邊和寬邊分別為a-b和b,第一演示板1的厚度、第二演示板2的厚度、第三演示板3的厚度、第四演示板4的厚度和第五演示板5的厚度均相等;
第一演示板1的后側(cè)面、每塊第二演示板2的后側(cè)面、每塊第三演示板3的后側(cè)面、每塊第四演示板4的后側(cè)面和每塊第五演示板5的后側(cè)面均開(kāi)設(shè)有一個(gè)凹槽6,每個(gè)凹槽6內(nèi)插設(shè)有一塊磁鐵7;
如圖2所示,底板為雙層結(jié)構(gòu),包括前書(shū)寫(xiě)板8和后鐵板9,前書(shū)寫(xiě)板8與后鐵板9固定設(shè)置,第一演示板1的后側(cè)面、第二演示板2的后側(cè)面、第三演示板3的后側(cè)面、第四演示板4的后側(cè)面、第五演示板5的后側(cè)面均緊貼前書(shū)寫(xiě)板8的前側(cè)面設(shè)置。
底板上側(cè)的中部位置設(shè)有提手10。
第一演示板1、每塊第二演示板2、每塊第三演示板3、每塊第四演示板4和每塊第五演示板5上均涂有彩色涂料層。
第一演示板1相鄰的兩側(cè)邊分別與一塊第二演示板2的長(zhǎng)邊接觸,兩塊第二演示板2之間接觸連接有一塊第三演示板3,形成一塊總邊長(zhǎng)為a+b的正方形。
一塊第三演示板3的相鄰的兩側(cè)邊分別與一塊第五演示板5的寬邊接觸,兩塊第五演示板5之間接觸連接有一塊第四演示板4,形成一塊總邊長(zhǎng)為a的正方形。
一塊第四演示板4的四個(gè)側(cè)邊分別與一塊第二演示板2的長(zhǎng)邊接觸,每塊第二演示板2的長(zhǎng)邊均與第四演示板4的側(cè)邊平齊設(shè)置,形成一塊總邊長(zhǎng)為a+b的正方形。
本實(shí)用新型的證明過(guò)程及原理如下:首先,將本實(shí)用新型的底板懸掛在黑板前側(cè)面上,底板與黑板平行設(shè)置,完全平方和公式的證明:將第一演示板1、兩塊第二演示板2和第三演示板3吸附在前書(shū)寫(xiě)板8的左部,第一演示板1相鄰的兩側(cè)邊分別與一塊第二演示板2的長(zhǎng)邊接觸,兩塊第二演示板2之間接觸連接有一塊第三演示板3,形成一塊總邊長(zhǎng)為a+b的正方形,該正方形的面積為(a+b)2,第一演示板1的面積為a2,第二演示板2的面積為ab,第三演示板3的面積為b2,即可向?qū)W生證明(a+b)2=a2+b2+2ab,向?qū)W生簡(jiǎn)單直觀(guān)地證明了完全平方和公式的證明;
完全平方差公式的證明:將一塊第四演示板4、兩塊第五演示板5和一塊第三演示板3吸附在前書(shū)寫(xiě)板8的中部位置,第三演示板3的相鄰的兩側(cè)邊分別與一塊第五演示板5的寬邊接觸,兩塊第五演示板5之間接觸連接有一塊第四演示板4,形成一塊總邊長(zhǎng)為a的正方形,該正方形的面積為a2;每塊第五演示板5均與第三演示板3形成長(zhǎng)邊、寬邊和面積分別為a、b和ab的長(zhǎng)方形,第四演示板4的面積等于第一演示板1的面積減去兩個(gè)面積為ab的長(zhǎng)方形面積,最后再加第三演示板3的面積,即可證明(a-b)2=a2 -2ab+b2;
完全平方式關(guān)系的證明:將一塊第四演示板4和四塊第二演示板2吸附在前書(shū)寫(xiě)板8的右部位置,第四演示板4的四個(gè)側(cè)邊分別與一塊第二演示板2的長(zhǎng)邊接觸,每塊第二演示板2的長(zhǎng)邊均與第四演示板4的側(cè)邊平齊設(shè)置,形成一塊總邊長(zhǎng)為a+b的正方形,該正方形的面積為(a+b)2,同時(shí)也等于一塊第四演示板4和四塊第二演示板2的面積之和,即(a+b)2=(a-b)2+4ab,或者第四演示板4的面積等于邊長(zhǎng)為a+b的正方形的面積減去四塊第二演示板的面積,即(a-b)2=(a+b)2-4ab,也可以證明(a+b)2-(a-b)2=4ab;講解結(jié)束后,將本實(shí)用新型從黑板上取下來(lái),放置安全位置。
以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本實(shí)用新型的技術(shù)方案,盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的任何修改或局部替換,其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。