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Die
Erfindung bezieht sich auf ein quaderförmiges, insbesondere würfelförmiges,
Lernmittel, das aus voneinander trennbaren Einzellelementen zusammensetzbar
ist, die in Montagestellung eine Quader-, vorzugsweise Würfelform
ergeben wie unten und in den Ansprüchen näher dargelegt.
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Unter
anderem die hohe Technisierung und Computerisierung bewirken, dass
viele junge Menschen kaum noch ein Grundwissen über einfache Zusammenhänge wie
den Zusammenhang zwischen Volumen, Dichte und Gewicht sowie Aussehen
und Eigenschaften von Materialien, wie z.B. Holz, anschaulich erwerben
können.
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Einzelelemente,
die praktisch als Bauklötzchen
das Zusammensetzen verschiedener geometrischer Figuren wie auch
dreidimensionaler Körper
ermöglichen,
gehen auf den Pädagogen
Friedrich Fröbel
zurück.
Es handelt sich dabei um Einzelelemente aus einem Material (meist
Buchenholz), deren Dimensionen ganzzahlige Vielfache ihrer Dicke
sind.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun, ein neues Lernspielzeug
bereitzustellen, das es in einfacher Weise ermöglicht, Kindern und Jugendlichen
unterschiedliche Materialien näher
zu bringen und ihre Unterschiede, wie unterschiedliches Aussehen,
unterschiedliche (z.B. auch haptisch erfassbare) Struktur der Oberfläche und/oder
unterschiedliche Dichte, anschaulich zu vermitteln.
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Dies
wird erreicht durch ein quader-, insbesondere würfelförmiges Lernmittel der eingangs
genannten Art, wobei Länge
und Breite der Einzelelemente etwa ganzzahlige Vielfache der Dicke
sind und die Einzelelemente Berührungsbereiche
aufweisen, die miteinander in Kontakt bringbar sind, dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eines der Einzelelemente aus einem anderen Material
besteht als die übrigen
Einzelelemente.
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Die
Einzelelemente sind vorzugsweise in Montagestellung auseinandernehmbar
miteinander verbunden, vorzugsweise voneinander lösbar aneinandergelegt.
Dabei müssen
selbstverständlich
nicht alle Berührungsbereiche
der Einzelelemente mit solchen anderer Einzelelemente in Kontakt
treten, da es auch als Berührungsflächen geeignete
Bereiche geben kann, die zur äußeren Oberfläche des
Quaders, insbesondere Würfels,
weisen.
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Vorzugsweise
weisen die unterschiedlichen Materialien, aus denen die Einzelelemente
bestehen, dabei unterschiedliche Eigenschaften auf, beispielsweise
unterschiedliche Oberflächenerscheinungen wie
unterschiedliches Aussehen (z.B. unterschiedliche Oberflächenstruktur
oder Farbe), unterschiedliche ertastbare Oberflächeneigenschaften wie unterschiedliche
Rauhigkeit oder tastbare Musterung, Maserung oder Wärmeleitfähigkeit
und/oder deutlich voneinander abweichende Dichten, oder dergleichen.
Auf diese Weise kann bereits das mindestens eine abweichende Element
beispielsweise gesucht, gefunden und/oder in seinen Eigenschaften
beschrieben werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung bestehen die Einzelelemente eines erfindungsgemäßen Lernmittels
aus mindestens drei, insbesondere aus mindestens vier, vorzugsweise
aus mindestens fünf,
ganz besonders bevorzugt aus mindestens sechs unterschiedlichen
Materialien. Bevorzugt sind sechs bis zwölf, insbesondere sechs unterschiedliche
Materialien.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die Einzelelemente derart aus mindestens zwei,
vorzugsweise mindestens drei, insbesondere mindestens vier, stärker vorzugsweise mindestens
fünf, besonders
bevorzugt mindestens sechs, ganz besonders bevorzugt genau sechs
Materialien aufgebaut, dass sie vollständige Schichten (Lagen, die
am Aufbau des Quaders, vorzugsweise Würfels, beteiligt sind und deren
Fläche
im zusammengesetzten Zustand einer der Grundflächen des Quaders gleich ist)
des Lernmittels bilden können, die
jeweils aus einem Material bestehen.
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Dies
ermöglicht
den Aufbau des Lernmittels aus unterschiedlichen Schichten und ermöglicht so ein
spielerisches Zuordnen unterschiedlicher Einzelelemente zueinander.
Daneben können
aus den Einzelelementen beliebige andere Muster oder Gebilde zusammengesetzt
oder gelegt werden. So kann die ästhetische
Gestaltungskraft der Spielenden angeregt werden.
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Besonders
bevorzugt sind solche Einzelelemente, bei denen die Breite eines
Einzelelements etwa dem Doppelten seiner Dicke entspricht und die Länge dem
Doppelten, dem Vierfachen und dem Sechsfachen seiner Dicke entspricht.
Besonders bevorzugt sind dabei (etwa) quaderförmige Elemente.
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Als
Materialien für
die Einzelelemente kommen verschiedenste Materialien in Betracht,
wie beispielsweise Stein (wozu hier auch künstlicher Stein, z.B. aus Beton,
Blähbeton,
künstlicher
Sandstein oder dergleichen, zählt),
Irdengut, Porzellan, Glas, Metall (wobei dieser Begriff auch Legierungen
einschließt),
Holz (dieser Begriff beinhaltet hier natürliche und künstliche
Holzarten einschließlich
Industrieholz, wie Spanplatte, Presspappe oder Sperrholz) oder Kunststoff,
oder Mischungen davon. In einer Ausführungsform der Erfindung kann
ein Material auch mehrere Komponenten beinhalten, beispielsweise
einen furnierten Kern, der mit Hölzern
wie oben und unten genannt furniert ist. Der Begriff „Material" beinhaltet somit
auch solche Einzelelemente aus zusammengesetzten Materialien, die
beispielsweise mindestens solche pädagogischen Funktionen wie die
Bestimmung unterschiedlicher Oberflächen ermöglichen. Bevorzugt sind solche
Einzelelemente, deren Material eine weitgehend gleichmäßige Zusammensetzung
hat (zur Klarstellung: unter diesen Begriff fallen auch normale
Abweichungen in der inneren Zusammensetzung, die durch natürliche Gegebenheiten,
wie sie beispielsweise bei gewachsenem Holz auftreten, gegeben sind;
der Begriff soll somit in erster Linie von Materialien aus einem
Kern und einer Beschichtung, wie Furnier, unterscheiden), insbesondere,
da dies auch die Einbeziehung der Dichte in die pädagogische
Funktion ermöglicht.
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Selbstverständlich ist
es möglich,
dass die Einzelelemente unabhängig
von ihrem Material ganz oder teilweise mit farbigen und/oder klaren Überzügen versehen
sind, welche z.B. Schutzfunktion und/oder Unterscheidungsfunktion
haben können. Derartige Überzüge können vor-
oder nachstehend vorhanden sein, ohne dass dies jeweils explizit
erwähnt
wird, soweit nichts anderes dargelegt ist.
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Vorteilhaft
sind solche Materialien, die deutlich voneinander abweichende Eigenschaften, wie insbesondere
unterschiedliche Dichte und unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheit,
z.B. unterschiedliche Maserung, aufweisen. Besonders vorteilhaft
sind beispielsweise (beschichtete oder vorzugsweise unbeschichtete)
Einzelelemente aus unterschiedlichen Holzarten, wie Fichten-, Buchen-,
Eichen-, Lärchen-,
Birken-, Linden-, Eben-, Teak-, Balsa-, Kirschbaum-, Birnbaum-,
Ahorn-, Kiefern-, Tannen- oder Industrieholz wie Spanplatten oder Schichtholz
(Sperrholz), da hier die unterschiedlichen Holzmaserungen und -farben
sowie Dichten eine gute Unterscheidbarkeit ermöglichen. Zugleich wird mit
einer derartigen Materialauswahl der Sinn der Spielenden für unterschiedliche
Holzarten geschärft.
Heimische Holzarten, beispielsweise europäische Hölzer, ermöglichen dabei eine besonders
umfeldnahe Pädagogik.
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Besonders
bevorzugt ist ein solches erfindungsgemäßes Lernmittel, bei dem die
für die
Einzelelemente verwendeten Materialien unterschiedliche Dichten
aufweisen (als Beispiele seien Balsaholz geringer Dichte und Eichenholz
hoher Dichte genannt), vorzugsweise in Kombination mit unterschiedlichen Oberflächenerscheinungen.
Die lässt
sich besonders gut illustrieren, wenn die Einzelelemente aus unterschiedlichen
Hölzern
bestehen: Dann können
unterschiedliche Oberflächenmaserungen,
unterschiedliche Farbe und/oder unterschiedliche Dichten der Einzelelemente
realisiert werden, die es beispielsweise ermöglichen, Unterschiede erkennbar
zu machen.
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Die
Berührungsbereiche
können
unterschiedlich gestaltet sein, beispielsweise als in Montagestellung
aufeinander stoßende
Wellen oder Kämme
oder sonstige Muster oder dergleichen ausgebildet sein. Besonders
bevorzugt handelt es sich um etwa flächenförmige Bereiche (insbesondere
ebene Flächen)
der Einzelelemente, wobei diese Flächen vorzugsweise jeweils zueinander
etwa senkrecht stehen.
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Besonders
bevorzugt ist ein quader-, insbesondere würfelförmiges Lernmittel, das aus
dreißig Einzelelementen
zusammengesetzt werden kann. Vorzugsweise sind diese so geformt,
dass das erfindungsgemäße Lernmittel
sechs Schichten aufweist, die vorzugsweise gleich dick (jeweils
etwa ein Sechstel einer Kantenlänge
des Quaders, insbesondere Würfels)
sind. Sehr bevorzugt sind würfelförmige Lernmittel,
dadurch gekennzeichnet, dass für
jede Schicht jeweils zwei Einzelelemente, deren Verhältnis von
Dicke zu Breite zu Länge
jeweils bei etwa 1 : 2 : 2 liegt, zwei Einzelelemente, deren Verhältnis von Dicke
zu Breite zu Länge
jeweils bei etwa 1 : 2 : 4 und ein Einzelelement, dessen Verhältnis von
Dicke zu Breite zu Länge
bei etwa 1 : 2 : 6 liegt, vorgesehen sind, wobei die Dicke jedes
Einzelelements vorzugsweise etwa ein Sechstel der Kantenlänge des
Würfels
beträgt.
Vorzugsweise hat ein erfindungsgemäßes Lernmittel ein Volumen
von etwa 1000 cm3.
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Hier
kann besonders anschaulich einerseits die unterschiedliche Dichte
und/oder die unterschiedliche Oberflächenerscheinung der Einzelelemente, bestimmt
werden, da alle Schichten die gleichen Dimensionen und gleiche Zahl
und Art an Einzelelementen aufweisen. Somit können direkt Gewichte, Maße und Dichte
bestimmt und zu einfachen Rechnungen verwendet werden (beispielsweise
ergibt die Dichte, multipliziert mit 6, die Raumeinheitsgewichte der
für die
Einzelelemente verwendeten Materialien, die so zueinander oder beispielsweise
zu Wasser in Bezug gesetzt werden können) und/oder Oberflächenerscheinungen
verglichen werden. Besonders anschaulich gelingt dies, wenn die
verwendeten Materialien Hölzer
sind, so dass das erfindungsgemäße Lernmittel
als Holzlernwürfel
bezeichnet werden kann, bei Verwendung auch anderer Materialien
allgemein als Werkstoff-Lernwürfel.
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Das
Wort „etwa" bedeutet, wo es
verwendet wird, dass die entsprechenden Angaben vorzugsweise auf
weniger als 5 % genau eingehalten werden, beispielsweise bei Dicken-,
Breiten- oder Längenangaben
auf vorzugsweise ± 0,2
mm, insbesondere auf ± 0,1
mm oder weniger genau, oder wenn es um das Zueinander-Senkrecht-Stehen
geht, dass die Abweichung vom rechten Winkel vorzugsweise innerhalb einer
Toleranz von 2 Winkelgraden oder weniger zu liegen kommt.
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Zur
Stabilisierung des Lernmittels in Montagestellung oder für Transportzwecke
kann zusätzlich eine
Halterung vorgesehen sein, wobei die Halterung das Lernmittel zumindest
an seiner Unterseite und an wenigstens drei der vier Seiten zumindest
teilweise umgreift. Vorzugsweise sind an der Halterung mehrere Halteelemente
vorgesehen, welche an den Seiten des Lernmittels in Montagestellung
zumindest teilweise anliegen.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Set von Einzelelementen zum Zusammensetzen
eines erfindungsgemäßen quader-
oder würfelförmigen Lernmittels,
welches mindestens, vorzugsweise genau, die Anzahl von Einzelelementen
beinhaltet, welche das Zusammensetzen eines solchen Lernmittels
ermöglicht.
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Das
nachfolgende Beispiel zeigt einerseits mögliche bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung, andererseits schränkt
es die Erfindung jedoch nicht ein.
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1 zeigt
beispielhaft schematisch von schräg oben 5 Einzelelemente, welche
zusammen in Montagestellung eine Schicht (3) für ein erfindungsgemäßes Lernmittel
bilden können.
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2 zeigt
schematisch von schräg
oben eine Halterung, die Bestandteil eines erfindungsgemäßen Lernmittels
sein kann.
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3 zeigt
schematisch von schräg
oben ein erfindungsgemäßes Lernmittel
in Form eines würfelförmigen Lernmittels
aus 6 Schichten, die jeweils aus fünf Einzelelementen bestehen.
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4 zeigt
ein Lernmittel nach 3, welches zusätzlich eine
Halterung wie in 2 gezeigt umfasst.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung liegen Einzelelemente 1 (einmal je Schicht), 2 (zweimal
je Schicht) und 3 (zweimal je Schicht) vor (siehe 1 und 3),
deren Dicke vorzugsweise etwa ein Sechstel der Kantenlänge eines
daraus zusammensetzbaren Würfels
ist. Bei Einzelelement 1 beträgt das Verhältnis von Dicke zu Breite zu
Länge in
der gezeigten Form etwa 1 : 2 : 6, bei Einzelelement 2 etwa
1 : 2 : 4 und bei Einzelelement 3 etwa 1 : 2 : 2, wobei
die Außenflächen der
Einzelelemente 1, 2, 3 in der gezeigten
Form etwa senkrecht zueinander stehen. Die gezeigten Einzelelemente 1, 2, 3 ermöglichen
gemeinsam das Zusammensetzen einer Schicht wie 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 in
einem erfindungsgemäßen würfelförmigen Lernmittel 13 (3),
das in der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform aus sechs Schichten 7–12 besteht,
die jeweils etwa gleich dick sind, so dass die Dicke jedes Einzelelements 1, 2, 3 etwa
ein Sechstel der Kantenlänge
des würfelförmigen Lernmittel 13 beträgt. Dabei
weist die gezeigte Ausführungsform des
würfelförmigen Lernmittels 13 dreißig (= 30)
Einzelelemente (6 vom Typ 1, jeweils 12 vom Typ 2 und vom
Typ 3) auf. Um ein erfindungsgemäßes würfelförmiges Lernmittel 13 zu
erhalten, bestehen die Einzelelemente 1, 2, 3 aus
mindestens zwei unterschiedlichen Materialien. Vorzugsweise bestehen
die Einzelelemente 1, 2, 3 für jede der
gezeigten Schichten 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 aus
jeweils einem Material, insbesondere einem Holz, einem Metall, einem Kunststoff,
einer Steinart, einem Irdengut, einem Porzellan oder dergleichen.
Insbesondere unterscheiden sich mindestens zwei der genannten Schichten 7 – 12 in
den Materialien, sehr bevorzugt liegen sechs unterschiedliche Materialien
vor (insbesondere je Schicht eines), bei denen es sich beispielsweise
um unterschiedliche Holzarten, wie z.B. oben aufgezählt, handeln
kann. Die einfache Form und die einfachen Verhältnisse der Größen, Dichten
und Massen der Einzelelemente ermöglicht dabei sehr anschaulich, Rauminhaltsgewichte
oder dergleichen zu berechnen, die unterschiedlichen Materialien
können
aufgrund ihrer unterschiedlichen Oberflächenerscheinungen (z.B. unterschiedliche
Maserung und/oder Farbe bei unterschiedlichen Holzarten) unterschieden
und zugeordnet werden. Vorteilhaft ist, wenn das würfelförmige Lernmittel 13 ein
Volumen von etwa 1000 cm3 (1 Liter) hat
(entsprechend einer Kantenlänge
von etwa 10 cm), weil dann besonders einfach der Bezug zum Volumengewicht
herstellbar ist (beispielsweise zu 1 Liter Wasser), doch sind auch
andere Volumina möglich.
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Die
in 2 und 3 gezeigte Halterung 4 kann
aus einem Bodenelement 6 und drei oder mehr die Seiten
des würfelförmigen Lernmittels 13 (4) mindestens
teilweise umschließenden
Halteelementen 5 bestehen und einteilig oder aus mehreren
(fest oder lösbar
verbundenen) Teilen 5, 6 zusammengesetzt sein.
In eine derartige Halterung 4 kann ein erfindungsgemäßes würfelförmiges Lernmittel 13 eingebracht
sein.
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Die
zu einem würfelförmigen Lernmittel 13 zusammensetzbaren
Einzelelemente der Formen von 1, 2 und 3 können auch
als Set (also in nicht zusammengesetztem Zustand), beispielsweise
für sich oder
mit einer Halterung 4, z.B. zum Erwerb Schicht für Schicht
oder vorzugsweise für
alle sechs Schichten in einem Set, ausgebildet sein, was ebenfalls
eine Ausführungsform
der Erfindung darstellen kann.