DE19803926B4

DE19803926B4 - Device for learning the basic arithmetic in the addition and subtraction area

Info

Publication number: DE19803926B4
Application number: DE1998103926
Authority: DE
Inventors: Thomas Hoppe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2018-02-03
Also published as: DE19803926A1

Abstract

Vorrichtung zum Erlernen der Grundrechenarten im Additions- und Subtraktionsbereich zur Aufnahme von mit Widerständen bestückten Zahlen (18, 19, 20) unter Verwendung eines Steuergerätes (1), das mit einem Fensterdiskriminator versehen ist,
wobei
– auf einer Ebene drei im gleichen Abstand nebeneinander positionierte Mittel (3, 4, 5) angeordnet sind, die Kontakte (6, 7, 8, 9, 10, 11) aufweisen, die zur Aufnahme der mit Widerständen bestückten Zahlen (18, 19, 20) dienen,
– an den Zahlen (18, 19, 20) die entsprechend ausgelegten Gegenkontakte (12, 13, 14, 15, 16, 17) angebracht sind,
– die Mittel (3, 4, 5) über eine Zuleitung (22) in Reihe an eine Spannungsquelle gelegt werden, wobei die Zuleitung (22) an jedem Mittel (3, 4, 5) unterbrochen ist,
– die Zahlen (18, 19, 20) die Zuleitung (22) als Reihenschaltung schließen, während an die Reihenschaltung eine Einrichtung zur Spannungsvergleichsmessung gekoppelt ist, um die entstehenden Spannungsabfälle durch die Zahlen...Apparatus for learning the arithmetic operations in the addition and subtraction region for receiving resistor-equipped numbers (18, 19, 20) using a control device (1) provided with a window discriminator,
in which
- On a plane three at the same distance side by side positioned means (3, 4, 5) are arranged, the contacts (6, 7, 8, 9, 10, 11), which for receiving the numbers equipped with resistors (18, 19 , 20),
On the numbers (18, 19, 20) the correspondingly designed mating contacts (12, 13, 14, 15, 16, 17) are mounted,
- The means (3, 4, 5) via a supply line (22) are connected in series to a voltage source, wherein the supply line (22) at each means (3, 4, 5) is interrupted,
- The numbers (18, 19, 20) close the supply line (22) in series, while to the series circuit means for voltage comparison measurement is coupled to the resulting voltage drops by the numbers ...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erlernen der Grundrechenarten im Additions- und Subtraktionsbereich.The The present invention relates to an apparatus for learning the basic arithmetic in the addition and subtraction area.

Vorrichtungen zum Erlernen der Grundrechenarten sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungsformen bereits bekannt.devices for learning the basic operations are from the prior art in different embodiments already known.

Aus der US 41 80 920 ist zum Beispiel ein rein mechanisch arbeitendes Lehrmittel bekannt, das unter anderem auch zum Erlernen von Rechenoperationen geeignet ist. Bei einer korrekten Anordnung von Zahlentäfelchen wird eine akustische Anzeige ausgelöst.From the US 41 80 920 For example, a purely mechanical teaching material is known, which is also suitable for learning arithmetic operations. A correct arrangement of number plates causes an audible indication.

Die US 36 21 590 offenbart eine Vorrichtung zum Erlernen der Grundrechenarten im Additionsbereich, wobei mit Kontakten versehene Spielelemente in entsprechende Aufnahmen einsteckbar sind und über eine Zuleitung in Reihe an eine Spannungsquelle gelegt sind, wobei die Zuleitung an jeder Aufnahme unterbrochen ist und die Spielelemente die Zuleitung als Reihenschaltung schließen. Die aus der vorstehend genannten Druckschrift bekannte Vorrichtung ist konstruktiv sehr einfach aufgebaut und ermöglicht es lediglich, vorgegebene Aufgaben nach Art eines Frage- und Antwortspiels zu lösen. Dabei werden in einer ersten Anzeigereihe der Vorrichtung die Additionsaufgaben und in einer zweiten, darunter verlaufenden Anzeigereihe die passenden Lösungen der Additionsaufgaben vorgegeben. Von einem Kind müssen die bereits vorgegebenen Lösungen jeweils der passenden Aufgabe zugeordnet werden, so dass die richtige Lösung auch durch bloße Auswahl aus den bereits vorgegebenen Lösungen erhalten werden kann und nicht unbedingt errechnet werden muss.The US 36 21 590 discloses a device for learning the basic arithmetic in the addition area, wherein provided with contacts game elements are plugged into corresponding receptacles and are placed via a supply line in series to a voltage source, wherein the supply line is interrupted at each recording and the game elements close the supply line in series. The known from the above-mentioned document device is structurally very simple and allows only to solve predetermined tasks in the manner of a question and answer game. In the process, the addition tasks are specified in a first display row of the device and the appropriate solutions of the addition tasks are specified in a second display row extending thereunder. From a child, the already given solutions must each be assigned to the appropriate task, so that the correct solution can also be obtained by mere selection from the already specified solutions and does not necessarily have to be calculated.

Ausgehend von der aus der vorstehend genannten Druckschrift bekannten Vorrichtung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Erlernen der Grundrechenarten im Additions- und Subtraktionsbereich zur Verfügung zu stellen, die auf einfache Weise eine flexiblere Aufgabengestaltung ermöglicht.outgoing from the device known from the aforementioned publication The present invention is based on the object, a device for learning the basic arithmetic in the addition and subtraction area to disposal to provide, in a simple way, a more flexible task design allows.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine Vorrichtung zum Erlernen der Grundrechenarten im Additions- und Subtraktionsbereich zur Aufnahme von widerstandsbestückten Zahlen unter Verwendung eines Steuergerätes, das mit einem Fensterdiskriminator versehen ist, mit den weiteren Merkmalen des Anspruchs 1.The solution This object is achieved by a device for learning the basic operations in the addition and subtraction area for recording of resistive numbers using a control device, which is provided with a window discriminator, with the other Features of claim 1.

Dabei ist vorgesehen, dass ein Steuergerät der oben bezeichneten Art bei Betätigung drei Mittel, die inmitten einer Ebene im Abstand nebeneinander angeordnet sind und zur Aufnahme von widerstandsbestückten Zahlen dienen, an eine elektrische Spannungsquelle legt, wobei der Strompfad an jedem Mittel unterbrochen ist und an den jeweiligen Unterbrechungen Kontakte angebracht sind, die den Strompfad nach dem Aufbringen der Zahlen, welche die entsprechenden Gegenkontakte und einen Widerstand aufweisen, als Reihenschaltung schließen, wobei den Zahlen feste Widerstandswerte zugeordnet sind, die proportional zum Wert der Zahl Eins steigen und somit unterschiedliche im Verhältnis stehende, nach dem Ohmschen Gesetz resultierende Spannungsabfälle erzeugen. Der von der Mitte der Additions- und Subtraktionsgleichung abgenommene Spannungswert, der aus elektrotechnischer Sicht die Achse einer Spannungswaage bildet, wird dem Fensterdiskriminator zugeleitet, der Spannungen unterhalb, inmitten oder oberhalb eines fest definierten Toleranzbereiches erkennt und auswertet. Der Ausgang des Fensterdiskriminators liegt dauernd an einer Anzeigevorrichtung an, die bei Stromdurchgang ein Signal abgibt.there is provided that a control device of the type described above on actuation three means arranged in the middle of a plane at a distance next to each other and are used to hold resistive numbers, to one electrical power source sets, with the current path at each means is interrupted and at the respective interruptions contacts are attached, the current path after applying the numbers, which have the corresponding mating contacts and a resistor, close as a series connection, where the numbers are assigned fixed resistance values that are proportional to the value of the number one rise and thus different in relation, after generate the ohmic law resulting voltage drops. The one from the middle the voltage added to the addition and subtraction equation, from the electrical point of view, the axis of a voltage scale is supplied to the window discriminator, the voltages below, in the middle or above a defined tolerance range recognizes and evaluates. The output of the window discriminator is located permanently on a display device, which at power passage on Signal outputs.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in erster Linie für den Gebrauch durch Kinder gedacht und soll Kinder an den Umgang mit Zahlen und an das Grundrechnen gewöhnen. Dabei wird vorausgesetzt, dass das Kind die Bedeutung der Zahlen an sich schon versteht und mit Hilfe der Vorrichtung lernt, diese ins Verhältnis miteinander zu setzen.The inventive device is primarily for intended for use by children and intended for children to deal with with numbers and get used to the basic calculations. It is assumed that the child already understands and understands the meaning of numbers Help the device learns to put them in relation to each other.

Die einzige Figur zeigt in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Lehre der Erfindung. Anhand dieser Figur werden die Erfindung und ihre Funktion erläutert.The single figure shows an embodiment in part schematic representation a device according to the teachings of the invention. Based on this figure the invention and its function will be explained.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist das Steuergerät bezeichnet. Bei Betätigung von dessen Einschaltknopf 2 werden zum einen der Fensterdiskriminator, der durch zwei festgelegte Grenzspannungen über ein Fenster verfügt, welches einige mV unterhalb und oberhalb der halben Versorgungsspannung liegt, und die Zuleitung 22, die die drei Mittel 3, 4 und 5, die inmitten einer Ebene im Abstand nebeneinander angeordnet sind, umfasst, an eine elektrische Spannungsquelle gelegt. Die Zuleitung 22 ist jeweils an den Mitteln 3, 4 und 5 unterbrochen, wobei sich an den Enden der Unterbrechungen Kontakte 6, 7, 8, 9, 10 und 11 befinden, die so angeordnet sind, um sich mit den entsprechend ausgelegten Gegenkontakten 12, 13, 14, 15, 16 und 17 zu schließen. Durch Aufsetzen der mit Widerständen bestückten Zahlen 18, 19 und 20 wird die Zuleitung 22 als Reihenschaltung geschlossen. Somit entstehen an den widerstandsbestückten Zahlen 18, 19 und 20 Spannungsabfälle, die unterschiedlich groß sind, da jeder Zahl ein fest definierter Widerstandswert zugeteilt ist, welcher im proportionalen Verhältnis zum Zahlenwert steht. Der am Kontakt 9 entstandene Spannungsabfall wird über die Zuleitung 23 zum Eingang des Fensterdiskriminators geführt und mit dem Sollbereich verglichen. Da die Kombination der Zahlen in der Darstellung falsch ist, ist der am Kontakt 9 entstandene Spannungsabfall auch nicht in Höhe der halben Versorgungsspannung und somit auch nicht im Sollbereich des Fensterdiskriminators. Dadurch wird die Anzeigevorrichtung 21 durch den Ausgang des Fensterdiskriminators nicht mit Strom versorgt und kann somit nicht wirksam werden.With the reference number 1 is the controller called. By pressing its power button 2 become on the one hand, the window discriminator, which has two fixed limit voltages over a window which is a few mV below and above half the supply voltage, and the supply line 22 that the three means 3 . 4 and 5 , which are arranged in the middle of a plane at a distance next to each other, comprises, placed on an electrical voltage source. The supply line 22 is in each case at the means 3 . 4 and 5 interrupted, being at the ends of the interruptions contacts 6 . 7 . 8th . 9 . 10 and 11 located, which are arranged to be with the appropriately designed mating contacts 12 . 13 . 14 . 15 . 16 and 17 close. By placing the numbers equipped with resistors 18 . 19 and 20 becomes the supply line 22 closed as a series connection. This results in the resistance-equipped numbers 18 . 19 and 20 Voltage drops, which are different in size, since each number is assigned a fixed resistance value, which is proportional to the numerical value. The one at the contact 9 resulting voltage drop is via the supply line 23 to the entrance of the window discriminator guided and compared with the target range. Since the combination of numbers in the presentation is wrong, that's the contact 9 incurred voltage drop not in the amount of half supply voltage and thus not in the desired range of the window discriminator. This will cause the display device 21 is not powered by the output of the Fensterdiskriminators and thus can not be effective.

Das Kind soll nun die Zahlen 18, 19 und 20 solange kombinieren, bis die Gleichung der Additionsaufgabe richtig ist. Ist dieser Zustand erreicht, so entsteht am Kontakt 9 ein Spannungsabfall in Höhe der halben Versorgungsspannung, der somit in den Sollbereich des Fensterdiskriminators fällt. Dadurch liegt am Ausgang des Fensterdiskriminators eine Spannung an, die das Anzeigeinstrument 21 über die Zuleitung 24 mit Strom versorgt und dieses in einer noch zu erläuternden Weise betätigt.The child should now have the numbers 18 . 19 and 20 combine until the equation of the addition task is correct. If this condition is reached, then arises at the contact 9 a voltage drop in the amount of half the supply voltage, which thus falls within the desired range of the window discriminator. As a result, there is a voltage at the output of the window discriminator, which is the indicating instrument 21 over the supply line 24 powered and operated this in a manner yet to be explained.

Es ist auch denkbar, die Vorrichtung auf die Lösung von Kettenaufgaben zu erweitern. Dazu müssen noch weitere Mittel zur Aufnahme der Zahlen 18, 19 und 20 angebracht werden und elektrisch mit der Zuleitung 22 verbunden werden.It is also conceivable to expand the device to the solution of chain tasks. There must be additional funds to record the numbers 18 . 19 and 20 be attached and electrically connected to the supply line 22 get connected.

Die Mittel 3, 4 und 5 können Dauermagnete sein, wobei die Kontakte 6, 7, 8, 9, 10 und 11 unmittelbar an den Magneten angebracht sein können, so dass die entsprechend ausgelegten Kontakte 12, 13, 14, 15, 16 und 17 an den Zahlen 18, 19 und 20 durch die Magneten angezogen werden und so schnell austauschbare und elektrisch sichere Verbindungen entstehen. Wählt man als Mittel 3, 4 und 5 einfache Steck-, Schraub- oder Klemmfassungen, so tragen die Zahlen 18, 19 und 20 die entsprechenden Verbindungen.The means 3 . 4 and 5 can be permanent magnets, with the contacts 6 . 7 . 8th . 9 . 10 and 11 can be attached directly to the magnet, so that the correspondingly designed contacts 12 . 13 . 14 . 15 . 16 and 17 at the numbers 18 . 19 and 20 be attracted by the magnets and so quickly exchangeable and electrically safe connections. If you choose as a means 3 . 4 and 5 simple plug-in, screw or terminal sockets, so carry the numbers 18 . 19 and 20 the corresponding compounds.

Die Widerstände an den Zahlen 18, 19 und 20 können feste Werte besitzen oder einstellbar sein. Sie können von außen oder in Hohlräumen der Zahlen 18, 19 und 20 angebracht sein, wobei die Kontakte 12, 13, 14, 15, 16 und 17 nach außen geführt sind.The resistances at the numbers 18 . 19 and 20 can have fixed values or be adjustable. They can be from the outside or in cavities of numbers 18 . 19 and 20 be attached, with the contacts 12 . 13 . 14 . 15 . 16 and 17 are led to the outside.

Hat das Kind nun die richtige Kombination der Zahlen 18, 19 und 20 gefunden, fließt ein Strom durch die Anzeigevorrichtung 21. Somit kann die Anzeigevorrichtung 21 selbständig ein Signal abgeben. Zum anderen besteht die Möglichkeit, das Signal aus der Anzeigevorrichtung 21 mit einem Druckknopfschalter 25 auszulösen. Das Signal kann akustisch durch einen Lautsprecher 26 oder optisch durch ein Leuchtmittel 27 gegeben werden.Does the child now have the right combination of numbers? 18 . 19 and 20 found, a current flows through the display device 21 , Thus, the display device 21 independently give a signal. On the other hand, there is the possibility of the signal from the display device 21 with a push-button switch 25 trigger. The signal can be heard acoustically through a loudspeaker 26 or optically by a light source 27 are given.

Durch Drehen der Vorrichtung um 180 Grad kann das Kind unter Berücksichtigung der erforderlichen Rechenzeichen, die Subtraktionsaufgaben in gleicher Weise lösen.By Turning the device 180 degrees may take the child into consideration the required arithmetic, the subtraction tasks in the same Solve way.

Claims

Vorrichtung zum Erlernen der Grundrechenarten im Additions- und Subtraktionsbereich zur Aufnahme von mit Widerständen bestückten Zahlen (18, 19, 20) unter Verwendung eines Steuergerätes (1), das mit einem Fensterdiskriminator versehen ist, wobei – auf einer Ebene drei im gleichen Abstand nebeneinander positionierte Mittel (3, 4, 5) angeordnet sind, die Kontakte (6, 7, 8, 9, 10, 11) aufweisen, die zur Aufnahme der mit Widerständen bestückten Zahlen (18, 19, 20) dienen, – an den Zahlen (18, 19, 20) die entsprechend ausgelegten Gegenkontakte (12, 13, 14, 15, 16, 17) angebracht sind, – die Mittel (3, 4, 5) über eine Zuleitung (22) in Reihe an eine Spannungsquelle gelegt werden, wobei die Zuleitung (22) an jedem Mittel (3, 4, 5) unterbrochen ist, – die Zahlen (18, 19, 20) die Zuleitung (22) als Reihenschaltung schließen, während an die Reihenschaltung eine Einrichtung zur Spannungsvergleichsmessung gekoppelt ist, um die entstehenden Spannungsabfälle durch die Zahlen (18, 19, 20) auszuwerten, und – der Ausgang der Einrichtung dauernd an einer Anzeigevorrichtung (21) liegt, die bei Stromdurchgang ein Signal gibt.Device for learning the basic arithmetic operations in the addition and subtraction range for recording numbers equipped with resistors ( 18 . 19 . 20 ) using a control unit ( 1 ), which is provided with a window discriminator, wherein - on one level, three equidistantly positioned means ( 3 . 4 . 5 ), the contacts ( 6 . 7 . 8th . 9 . 10 . 11 ), which are used to hold the resistors ( 18 . 19 . 20 ), - on the numbers ( 18 . 19 . 20 ) the corresponding counterparts ( 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 17 ), - the means ( 3 . 4 . 5 ) via a supply line ( 22 ) are connected in series to a voltage source, the supply line ( 22 ) on each agent ( 3 . 4 . 5 ) is interrupted, - the numbers ( 18 . 19 . 20 ) the supply line ( 22 ) in series connection, while to the series circuit a device for voltage comparison measurement is coupled to the resulting voltage drops through the numbers ( 18 . 19 . 20 ), and - the output of the device is constantly displayed on a display device ( 21 ), which gives a signal when the current passes.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (3, 4, 5) elektrotechnische Elemente sind, wie Dauermagneten, an denen die Kontakte (6, 7, 8, 9, 10, 11) angeordnet sind, oder Steck-, Klemm- oder Schraubfassungen, und dass die auf den Zahlen (18, 19, 20) angeordneten Kontakte (12, 13, 14, 15, 16, 17) in entsprechender Weise ausgebildet sind.Device according to claim 1, characterized in that the means ( 3 . 4 . 5 ) are electrotechnical elements, such as permanent magnets, to which the contacts ( 6 . 7 . 8th . 9 . 10 . 11 ), or push-in, clamp or screw-in sockets, and that on the numbers ( 18 . 19 . 20 ) arranged contacts ( 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 17 ) are formed in a corresponding manner.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände an den Zahlen (18, 19, 20) einstellbare oder feste Werte aufweisen.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the resistances on the numbers ( 18 . 19 . 20 ) have adjustable or fixed values.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (21) bei Stromdurchgang selbständig ein Signal abgibt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the display device ( 21 ) automatically outputs a signal when the current passes.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal akustisch oder optisch gegeben wird.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the signal is given acoustically or optically.