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Rechenvorrichtung für Lehrzwecke. Die Erfindung betrifft eine Rechenvorrichtung
für den Elementarunterricht, die in an sich bekannter Weise aus einem die Zahlenreihe
veranschaulichenden Maßstab in Verbindung mit einer Reihe von einsetzbaren Knöpfen
besteht. Die Erfindung besteht in der weiteren Verbesserung einer solchen Vorrichtung.
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Die für den Anfangsunterricht im Rechnen meistens benutzten sogenannten
russischen Rechenapparate, bei welchen in einem Rahmen auf zehn Drähten je zehn
Kugeln verschiebbar angebracht sind; sind nach den allgemeinen Erfahrungen durchaus
nicht geeignet, dem Kinde einen richtigen Begriff von dem Wesen der Zahl und den
Vorgängen der Arithmetik beizubringen. Die Zahl selbst kann bei diesen Apparaten,
sobald sie xo überschreitet, immer nur durch zwei oder mehrere Reihen von Kugeln
übereinander veranschaulicht werden, d. h. mehr oder weniger als eine Flächengruppe
vonEinheiten, was dem richtigen arithmetischen Begriff der Zahl und ihrem Zu- und
Abnehmen bei den verschiedenen rechnerischen Operationen nicht entspricht. Für die
kindliche Auffassung ist es weit deutlicher und verständlicher, die Zahl durch eine
fortlaufende Reihe von Einheiten zu veranschaulichen, deren Länge als Resultat der
einzelnen Manipulationen sich entsprechend vergrößert oder verringert.
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Der neue Rechenapparat ist nach dem letzteren Prinzip eingerichtet.
An einer entsprechend langen und verhältnismäßig schmalen Wandtafel sind in gleichen
Abständen in einer horizontalen Reihe Vorrichtungen getroffen, an denen neben- und
nacheinander hundert Zählknöpfchen, welche die Recheneinheiten darstellen, leicht
lösbar befestigt werden können. Diese Zählknöpfe sind zweckmäßig in zwei verschiedenen
`Farben zu halten, um für das Kind die Ausgangszahl und deren Zuwachs deutlich erkennen,
zu lassen.
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Um die von dem Apparat durch die in fortlaufender Reihe eingesetzten
Knöpfe angezeigte Zahl übersichtlich zu gestalten, ist über der Reihe der eingesetzten
Zählknöpfe ein leicht erkenntlicher Maßstab vorgesehen, dessen Einteilung mit den
Knöpfen übereinstimmt. An dem Maßstab selbst sind für je zehn Knöpfe ein längerer
Teilstrich mit der Zahlengabe zo, 20, 30 usw. vorgesehen, wobei der jeweilig
fünfte Teilstrich zur schnelleren Übersicht ebenfalls durch größere Länge etwas
hervorgehoben ist.
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Zwecks Ersparung von Zeit beim Manipulieren mit dem neuen Apparat
sind außer den einzelnen Zählknöpfchen auch Reihen von j e zehn solcher Knöpfe auf
gemeinsamen Leisten .angebracht, mit denen sie gleichzeitig einzusetzen sind. Auch
diese Zehnerreihen sind der größeren Übersichtlichkeit der zusammengesetzten Zahl
halber in zwei verschiedenen Farben zu halten, und es sind deren Leisten an den
Enden mit den gleichen Befestigungsvorrichtungen zu versehen wie die Einheitsknöpfchen,
so daß sie an Stelle der entsprechenden Anzahl der letzteren nach Bedarf in den
Apparat einzusetzen sind.
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Die Befestigung der einzelnen Zählknöpfchen und der Zehnerleisten
derselben auf dem Wand-
Brett unterhalb des Zählmaßstabes kann je
nach Wunsch oder Bedürfnis in verschiedener Weise erfolgen. Die Knöpfchen oder die
Zebncrleisten können z. B. an ihrer Rückseite mi kleinen Knöpfchen zum Einhängen
in entsprechende Ausschnitte einer am Wandbrett angebrachten Leiste ausgestattet
werden. Andererseits können die Knöpfe und Leisten an ihrer Hinterseite mit Stiften
versehen sein, oder es können umgekehrt an den Knöpfchen und Zehnerleisten Bohrungen
vorgesehen we°-den, mit welchen diese auf in dem Wandbrett befestigte Stifte aufzustecken
sind u. dgl. mehr.
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Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweisr eine Ausführungsform
des neuen Rechenapparates für den Elementarunterricht im Rechnen, und zwar zeigen
Abb. i einen Teil des Wandbrettes in eine. Vorderansicht in verkleinertem Maßstab,
Abb. 2 einen Vertikalschnitt des Wandbrettcs in Richtung der punktierten Linie A-B
der Abb. i, Abb. 3 in einer Vorderansicht eine der Zehnerknöpfchenleisten, Abb.
4 die Draufsicht einer solchen Zehnerleiste, Abb. 5 Vorderansicht, Hinteransicht
und Seitenansicht eines einzelnen Zählknöpfchens. Das Wandbrett i des dargestellten
Rechenapparates ist in bekannter Weise mit Ösen 2 zum Aufhängen an der Wand versehen
und in seinem oberen Teile weiß gehalten, im unteren Teile dagegen mit schwarzer
Wandtafelfärbe überzogen zur Benutzung als Wandtafel. Zwischen dem weißen und dem
schwarzen Teile ist in demWandbrett i eine durchgehende, im Querschnitt rechteckige,
tiefe Längsnut-3 vorgesehen. Vor dieser Nut 3 ist in dem Wandbrett i ein Streifen
4 'aus starkem Blech eingelassen, in dem in gleichen Abständen ioo Bohrungen 5 zum
Einstecken der Zählknöpfe angebracht sind. Auf dem oberen weißen Teile des Wandbrettes
i ist über dem Streifen 4 eine mit den Bohrungen der letzteren korrespondierende,
kräftige Längsteilung 6 mit ebenfalls ioo Teilen vorgesehen, bei welcher die Zehner-
und Fünferteilstriche durch ihre größere Länge kenntlich gemacht und an den Zehnerteilstrichen
die betreffenden Ziffern io 2o, 3o usw. eingeschrieben sind.
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Die Zählknöpfe 7 sind in zwei verschiedenen Farben, z. B. rot und
blau, gehalten und . tragen auf ihrer Rückseite einen passend langen und dicken
Stiel 8 aus Eisen o. dgl. Material.
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Die Zehnerleisten (Abb. 3 und 4) tragen j e zehn Zählknöpfe von gleicher
Farbe, welche auf der Leiste in den Bohrungen 5 entsprechenden Abständen nebeneinander
befestigt -sind. An der Hinterseite eines jeden dieser Leistenoder Brettchen ist
hinter dem ersten und dem letzten :` Knopf ebenfalls ein Stiel 8 vorgesehen, so
daß 1 die Leisten mit ihren beiden Xnöpfchen 7 ebenfalls in die Bohrungen 5 des
Blechstreifens 4 an dem Wandbrett i einzustecken sind.
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Die Benutzung des neuen Rechenapparates beim Unterricht erfolgt in
der folgendenWeise: Angenommen, das Einmaleins mit 7 soll gezeigt oder gelehrt werden,
so sind zunächst von einem Kinde sieben blaue Knöpfe einzustecken als i X 7. Für
2 X 7 sind von einem anderen Kinde hinter den ersten weitere sieben rote Knöpfe
einzustecken; das Resultat ist am Maßstab mit 14 abzulesen, weil alle 14 Knöpfe
hintereinander sich in derselben Reihe befinden. Die weiteren Lösungen 3 X 7, 4
X 7 usw. bis io X 7 sind in gleicher Weise durch Anfügen von je sieben andersfarbigen
Knöpfen am Maßstab zu veranschaulichen. Auch eignet sich der Apparat vorzüglich
zur Übung des auswechselnd von entsprechenden Gruppen blauer und roter Knöpfe gewissermaßen
plastisch dargestellten Einmaleins, weil die Kinder unter Abzahlung der Farbengruppen
leicht in der Lage sind, am Maßstab die einzelnen Resultate zu kontrollieren. Um
das Abzählen der einzelnen Farbengruppen zu erleichtern, kann auf die unten angebrachte
Wandtafel unter die einzelnen Farbengrüppen fortlaufend i, 2, 3, 4 usw. geschrieben
werden.
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Zum Demonstrieren des Wesens der Addition ist der neue Apparat in
folgender Art zu benutzen; Angenommen, die Aufgabe lautet 2g+ 34, so werden zuerst
von einem Kinde 29 blaue Knöpfe hintereinander eingesetzt, und zwar der Zeitersparnis
halber zwei blaue Zehnerleisten und neun einzelne blaue Knöpfe: Für die zuzuzählende
Zahl 34 werden alsdann der Reihe nach drei Zehnerleisten mit zusammen 3o Knöpfen
hinzugefügt, und zwar zuerst eine i rote, dann eine blaue und zuletzt wieder eine
rote unter Ablesung des letzten Resultates am Maßstab mit 59.
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Für die noch zuzuzählenden vier Einheiten werden schließlich noch
vier blaue Knöpfe eingefügt, so daß sich nach dem Maßstab das Gesamtresultat mit
63 ergibt.
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Die Veranschaulichung der ausgeführten Addition erfolgt mit dem neuen
Rechenapparat genau in der beim Kopfrechnen üblichen, durch die bisherigen Rechenapparate
nicht zu zeigenden Weise : 29 + 30 = 59 -R- 4 = 63, und zwar in einer für die Kinder
besonders leichtfaßlichen Art.
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Auch die reine Zahlenvorstellung ist den Kindern mit diesem Apparate
weit leichter .zu erwecken, als mit den bisher üblichen Rechenmaschinen, indem beim
Vorwärtszahlen das Anwachsen der Zahl als Linie in der Länge gezeigt wird, ebenso
wie umgekehrt, deren Abnahme infolge Subtraktion.
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Je nach Erfordern kann auch für ganz kleine
Kinder
auf der Pückseite des Wandbrettes eine zweite Steckvorrichtung mit einem entsprechend
vergrößertem Maßstab etwa von i : 2o, angebracht werden und diese wieder besonders
hergestellt in verkleinertem Maßstab für die Hand eines jeden Schülers.
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Der untere- schwarze, in der Abb. i durch senkrechte Schraffierung
bezeichnete Teil des Wandbrettes dient als. gewöhnliche Wandtafel zum Anschreiben
der Aufgaben u. dgl. mittels Kreide.
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Je nach Erfordern können die neuen Apparate in verschiedenen Größen
hergestellt werden. Als Lehrmittel dürfte ein gegenseitiger Abstand der Zählknöpfe
von Mitte zu Mitte von- je 2o mm bei einer Knopfgröße von 18 bis ig mm das geeignetste
sein. Die. ganze Länge des Wandbrettes würde sich dabei für den hundertteiligen
Apparat auf 2 m stellen.
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Als Lernmittel und Spielzeug vielleicht für die Hand der Schüler wäre
dieselbe CröBe des letzteren Apparates (aber nur bis zur 20. Einteilung) empfehlenswert.
Die Länge dieses Tischbrettes würde sich dabei für den 2oteiligen Apparat auf 40
cm stellen.