專(zhuān)利名稱(chēng):數(shù)學(xué)運(yùn)算積木的制作方法
一種供兒童學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)具和玩具。
積木是深受各國(guó)兒童喜愛(ài)的玩具，除了傳統(tǒng)的建筑、交通工具等純游戲積木外，近年出現(xiàn)了許許多多智力型積木。如漢字字根積木、音樂(lè)積木等；現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)的數(shù)學(xué)游戲棋。其實(shí)質(zhì)也是一種智力積木(對(duì)弈成份少)?，F(xiàn)有的數(shù)學(xué)積木雖然可以用來(lái)拼綴算式，但都不能“自動(dòng)”給出答案。需要游戲者算出結(jié)果來(lái)。由于使用對(duì)象大多是幼兒。往往得不出正確結(jié)果，難以激發(fā)兒童的游戲的學(xué)習(xí)興趣。
本實(shí)用新型的目的是創(chuàng)造一種即能供兒童拼綴算式，又能“自動(dòng)”給出運(yùn)算結(jié)果。知識(shí)性和趣味性具強(qiáng)的數(shù)學(xué)積木。
本實(shí)用新型由主件和輔件組成。
主件包括二十枚數(shù)字元件和二枚結(jié)果樹(shù)。
數(shù)字元件的基本形狀相同，只是長(zhǎng)短不同。數(shù)字元件為階梯形四棱柱。具有兩個(gè)階梯形表面。6個(gè)矩形表面。相當(dāng)于一個(gè)四棱柱在階梯處切去一小塊直六面體?？v切面正好垂直平分原四棱柱被切的表面，橫切面則與縱切面成直角，沿階梯線的延長(zhǎng)線將每個(gè)階梯形表面劃分成兩條矩形。用不同顏色區(qū)分開(kāi)來(lái)；這兩條矩形寬相等，長(zhǎng)度不同，分別用來(lái)拼綴不同級(jí)別的算式并進(jìn)行運(yùn)算。譬如專(zhuān)用的算術(shù)運(yùn)算積木，長(zhǎng)矩形用來(lái)做加減，短矩形用來(lái)做乘除；因?yàn)橛妹總€(gè)矩形外面那條長(zhǎng)邊做標(biāo)準(zhǔn)最方便，我們可以分別把它們叫做加減運(yùn)算和乘除運(yùn)算邊；在每條運(yùn)算邊上都分別標(biāo)上相應(yīng)的刻度和符號(hào)。運(yùn)算的有效數(shù)位和精度是由這些刻度和符號(hào)決定的(幼兒用的可以不標(biāo)，或者簡(jiǎn)單明了地標(biāo)上少量刻符)。蹈常襲故。我們亦把加減運(yùn)算邊與乘除運(yùn)算邊合成的梯形表面叫做運(yùn)算面。每個(gè)數(shù)字元件都具有兩個(gè)運(yùn)算面。運(yùn)算面除了用來(lái)加減乘除運(yùn)算外。也能用來(lái)做乘方、開(kāi)方、三角函數(shù)、復(fù)數(shù)、矢量等等數(shù)學(xué)運(yùn)算。只是運(yùn)算邊上的刻度和符號(hào)不同而已。數(shù)字元件的另外兩個(gè)較大的側(cè)面。一個(gè)用來(lái)印數(shù)字，一個(gè)用來(lái)印圖畫(huà)，分別叫做數(shù)字面和圖解面。同一數(shù)字元件上數(shù)字面上的數(shù)字與圖解面的圖畫(huà)是對(duì)應(yīng)的。數(shù)字面上印的是“1”。則圖解面印的是一個(gè)小動(dòng)物(或其他東西)；數(shù)字面上印的是“2”。則圖解面上印的是兩個(gè)小動(dòng)物(或其他東西)；余類(lèi)推。其余表面，可以同輔件呼應(yīng)印上各種綜合游戲圖案。
數(shù)字元件有十種，每種兩枚。分別在數(shù)字面上印有“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”、“9”、“10”，每種的長(zhǎng)短不同。是由“1”到“10”按一定的函數(shù)關(guān)系有規(guī)律地遞增的。它們的長(zhǎng)度最好用運(yùn)算邊來(lái)說(shuō)明加減運(yùn)算邊以“1”的長(zhǎng)度為單位長(zhǎng)，“2”是“1”的兩倍長(zhǎng)?！?”是“1”的三倍長(zhǎng)。余類(lèi)推。乘除運(yùn)算邊則是先確定一個(gè)單位長(zhǎng)m(最好略短于加減運(yùn)算邊的“1”)。每個(gè)運(yùn)算的長(zhǎng)度為m10gx(x＝1、2、……、10)。其他種類(lèi)的運(yùn)算邊應(yīng)另按適合的函數(shù)關(guān)系取值。但不必放在梯形表面的外面長(zhǎng)邊上，可以印在運(yùn)算面的里面。此不一一贅述。
結(jié)果樹(shù)兩枚，但兩枚可以銜接為一棵樹(shù)。結(jié)果樹(shù)可以做數(shù)字元件一樣的形狀。外觀大小、長(zhǎng)短與數(shù)字元件“10”完全相同；也可以做成其他的趣味性的幾何形狀，以便與輔件做綜合游戲。結(jié)果樹(shù)上按相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系標(biāo)有表示運(yùn)算結(jié)果的刻線和讀數(shù)。
輔件10～15個(gè)。做成各種基本平面或立體幾何圖形。其中直角三角形一個(gè)、等腰三角形一個(gè)、等邊三角形一個(gè)、一般平行四邊形一個(gè)、正方形一個(gè)、長(zhǎng)方形一個(gè)、等腰梯形一個(gè)、扇形一個(gè)、等大的半園兩個(gè)(可以拼成一個(gè)園)、四面體一個(gè)、正方體一個(gè)、長(zhǎng)方體一個(gè)、園柱體一個(gè)、球體一個(gè)(立體幾何圖形可以不做)。
輔件的表面上印有幾何圖形的名稱(chēng)、趣味興圖案以及實(shí)物舉例。平行四邊形、菱形、梯形都有一對(duì)(或一個(gè))60度的角。它們的短邊長(zhǎng)度與等腰三角形的邊長(zhǎng)一致。同時(shí)所有輔件與輔件、輔件與主件的大小要相稱(chēng)。以便相互配合組成各種模型。
數(shù)字元件的尺寸不宜過(guò)大。也不宜過(guò)小，以?xún)和娴蒙鲜?。攜帶方便為準(zhǔn)。這里提供一個(gè)參考尺寸高15mm、寬15mm，每個(gè)數(shù)字元件都是相同的；加減運(yùn)算邊的單位長(zhǎng)為15mm?！?”為30mm?！?”為45mm?！！?0”為150mm；乘除運(yùn)算的單位長(zhǎng)為15mm。那么“2”為10g10×15。
結(jié)果樹(shù)以150mm×15mm×15mm為宜。
輔件的大小要與主件相稱(chēng)，這里也提供一個(gè)參考尺寸。平面幾何圖形的厚度均為15mm。其表面尺寸分別為直角三角形三邊分別長(zhǎng)30mm、40mm、50mm。等腰三角形腰長(zhǎng)30mm、底邊長(zhǎng)40mm。等邊三角形邊長(zhǎng)34mm。正方形30mm×30mm。長(zhǎng)方形50mm×30mm。一般平行四邊形50mm×34mm，菱形34mm×34mm。等腰梯形上底長(zhǎng)20mm。下底長(zhǎng)54mm、斜邊長(zhǎng)34mm。半園直徑為40mm。四面體各棱長(zhǎng)40mm。長(zhǎng)方體50mm×40mm×30mm。園柱體直徑30mm、高40mm。球體直徑30mm。
本實(shí)用新型有多種用途一、低幼兒童能夠通過(guò)主件圖解來(lái)識(shí)讀數(shù)字。二、用數(shù)字元件來(lái)拼綴算式。將拼出的算式同結(jié)果樹(shù)對(duì)照能夠讀出正確的結(jié)果。三、用輔件學(xué)習(xí)基本幾何圖形知識(shí)。四、主件和輔件結(jié)合。可以做建筑、工具、器物等多種積木游戲。
附圖為主件基本形狀的立體圖，點(diǎn)劃線為運(yùn)算面的色界。也就是兩個(gè)不同運(yùn)算邊的分界線。
本實(shí)用新型可用木材、塑料、有機(jī)玻璃、陶瓷等材料做成。以木材為例1、照附圖將干燥木材加工成主件模塊。各模塊運(yùn)算邊的長(zhǎng)度需根據(jù)一定函數(shù)關(guān)系確定。2、按本說(shuō)明書(shū)印制主件各表面(數(shù)字面、運(yùn)算面、圖解面及綜合游戲圖案面)的貼花。3、將貼花粘貼在相應(yīng)主件的相應(yīng)表面上。4、按本說(shuō)明書(shū)用木材加工成輔件模塊。5、將輔件表面涂上鮮艷明快的有色油漆。并印上輔件幾何圖形名稱(chēng)及刻度；或按本說(shuō)明書(shū)印制貼。粘貼在相應(yīng)的輔件上。即成。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)學(xué)學(xué)具和玩具。其特征是22枚具有兩個(gè)階梯形表面，6個(gè)矩形表面，在不同表面上分別印有數(shù)字、符號(hào)、圖案和刻度的主件；以及15枚表面印有名稱(chēng)和刻度的基本幾何圖形輔件。
2.權(quán)利要求
1所述的主件，其特征是兩個(gè)階梯形表面為運(yùn)算面，每個(gè)運(yùn)算面具有兩條以上的運(yùn)算邊，用不同的顏色相區(qū)別，用來(lái)進(jìn)行不同級(jí)次的數(shù)學(xué)運(yùn)算。
3.權(quán)利要求
2所述的運(yùn)算邊，其特征是每條運(yùn)算邊的長(zhǎng)度和刻度是根據(jù)運(yùn)算級(jí)次要求的特定函數(shù)關(guān)系決定的。
4.權(quán)利要求
1所述的輔件，其特征是做成直角三角形、等腰三角形、等邊三角形、一般平行四邊形、正方形、長(zhǎng)方形、等腰梯形、扇形、半園形、四面體、正方體、長(zhǎng)方體、園柱體、球體等，其中半園形兩個(gè)，其他各一個(gè)。
專(zhuān)利摘要
一種供兒童學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)具和玩具。由二十二枚主件和十多枚基本幾何圖形輔件構(gòu)成。主件為長(zhǎng)短不同的階梯形四棱柱，在不同表面分別印有數(shù)字、圖畫(huà)、刻度及符號(hào)、綜合游戲圖案等。輔件為各種基本幾何圖形。兒童可以用主件識(shí)讀數(shù)字。并綴加、減、乘、除以及乘方、開(kāi)方等算式。將算式同結(jié)果樹(shù)(主件的一種)對(duì)照能讀出正確結(jié)果。用輔件可以學(xué)習(xí)基本幾何圖形知識(shí)。主件和輔件結(jié)合起來(lái)能做建筑、工具、器物等多種積木游戲。
文檔編號(hào)A63H33/04GK87204490SQ87204490
公開(kāi)日1988年8月17日 申請(qǐng)日期1987年8月8日
發(fā)明者田志祥 申請(qǐng)人:田志祥導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan