專利名稱：一種教學(xué)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于教學(xué)的設(shè)備或裝置，特別是涉及有助于兒童學(xué)習(xí)進(jìn)行心算所
需的基本技能的裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)兒童在學(xué)習(xí)算術(shù)基礎(chǔ)時(shí)，他們通常會利用手指來幫助進(jìn)行簡單的計(jì)算。然而，許多兒童在進(jìn)行超出單位數(shù)的操作時(shí)遇到了困難，原因是幾乎無法獲得一種難度介乎用兩只手的十個(gè)手指進(jìn)行計(jì)算和用電子計(jì)算器、計(jì)算尺或是算盤這些更復(fù)雜的計(jì)算工具來進(jìn)行計(jì)算之間的簡單計(jì)算方式。此外，這些更復(fù)雜的計(jì)算工具中有許多計(jì)算工具幾乎無法展示計(jì)算背后隱藏的數(shù)學(xué)原理，因此，也無法將這些原理傳授給孩子們。所以需要這樣一種簡單而又直觀的設(shè)備，它能夠有助于開發(fā)兒童思維方式，所述思維方式是培養(yǎng)孩子們進(jìn)行更復(fù)雜心算的能力所需的，這種能力包括對更大且更復(fù)雜的數(shù)字和計(jì)算的掌握，而不僅僅是單位數(shù)的加減運(yùn)算。 過去曾經(jīng)多次嘗試來設(shè)計(jì)這樣一種設(shè)備以解決上述問題。然而，到目前為止，所有的努力要么是導(dǎo)致設(shè)備制造復(fù)雜或難于操作，要么是無法提供孩子們?yōu)榱双@得熟練地進(jìn)行心算所需的技巧而必須獲取的洞察力。 例如，美國專利No. 2， 502， 238披露了一種設(shè)備，其包括印刷于卡片上的矩形數(shù)字陣列，其被安裝于一個(gè)底板上。提供多個(gè)碼子或圓盤供被組裝的卡片和底板使用，每一個(gè)的尺寸都被設(shè)計(jì)為能夠覆蓋陣列中的數(shù)字中的一個(gè)。然而，因?yàn)楸环胖糜诘装逯械拿總€(gè)圓盤都擋住位于其下的陣列中的數(shù)字，所以將圓盤放置于底板中的這個(gè)動作阻礙了使用該設(shè)備的孩子看到與該設(shè)備所模擬的數(shù)學(xué)問題相關(guān)的數(shù)字。此外，美國專利No. 3，935，649，美國專利No. 5， 738， 524和美國專利No. 5， 120， 226所披露的設(shè)備也存在類似問題。
再例如美國專利No. 3， 755， 924所披露的設(shè)備，不但沒能提供解決前述任何問題的方案，而且本身存在高度復(fù)雜性，并且因此，其制造困難或成本昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供這樣的設(shè)備，該設(shè)備提供一種解決上述問題的方案，同時(shí)不會存在已知設(shè)備或裝置的缺點(diǎn)。 因此，本發(fā)明涉及一種設(shè)備，其包含多個(gè)塊(piece)和帶有規(guī)則標(biāo)記陣列的裝置，其中所述塊被定尺寸并被布置，所述標(biāo)記被排列，以允許多個(gè)所述塊與所述標(biāo)記并列相鄰，覆蓋多個(gè)所述標(biāo)記，使得每個(gè)塊覆蓋單個(gè)標(biāo)記或整數(shù)個(gè)標(biāo)記，并且被塊所覆蓋的每一個(gè)標(biāo)記是通過該塊可見的。 根據(jù)本發(fā)明，提供一種設(shè)備，包含多個(gè)塊，每一個(gè)包含折射率高于空氣的透明或半透明材料，以及帶有規(guī)則標(biāo)記陣列的裝置，其中所述塊被定尺寸并被布置，所述標(biāo)記被排列，以允許多個(gè)所述塊與所述標(biāo)記并列相鄰，覆蓋多個(gè)所述標(biāo)記，使得每個(gè)塊覆蓋單個(gè)標(biāo)記或大于1的整數(shù)個(gè)標(biāo)記，并且被塊這樣覆蓋的每一個(gè)標(biāo)記是通過該塊中的透明或半透明材
5料可見的。優(yōu)選的，該設(shè)備被設(shè)置供兒童使用，并在算術(shù)或數(shù)學(xué)能力方面有助于培養(yǎng)他們。 因此，所述標(biāo)記無論是否被塊覆蓋，其對用戶而言始終是基本可見的，并且每一個(gè)
位于標(biāo)記之上的塊都能夠被定位為僅僅覆蓋單個(gè)標(biāo)記或整數(shù)個(gè)標(biāo)記。結(jié)果，不像先前已知
的設(shè)備那樣，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備能夠?yàn)樵S多算術(shù)問題提供簡單的模型。此外，因?yàn)樗鰤K采
用折射率高于空氣的材料制成，當(dāng)一個(gè)塊被放置于一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記之上時(shí)，所述一個(gè)或多
個(gè)標(biāo)記顯得與覆蓋塊的表面的距離比實(shí)際要近些，因此注意力被吸引到此。 優(yōu)選的，每個(gè)塊被定尺寸并被布置為允許第一塊與標(biāo)記并列相鄰，覆蓋第一單個(gè)
標(biāo)記或標(biāo)記組，并且第二塊與所述第一塊并列相鄰，覆蓋與所述第一單個(gè)標(biāo)記或標(biāo)記組相
鄰的第二單個(gè)標(biāo)記或標(biāo)記組，其中每個(gè)第一標(biāo)記可以通過所述第一塊中的透明或半透明材
料被看到，并且每個(gè)第二標(biāo)記可以通過所述第二塊中的透明或半透明材料被看到。 在該說明書中，當(dāng)一個(gè)標(biāo)記或多個(gè)標(biāo)記據(jù)稱被塊覆蓋時(shí)，優(yōu)選的是所關(guān)心的該一
個(gè)標(biāo)記或多個(gè)標(biāo)記被該塊完全覆蓋。當(dāng)一個(gè)標(biāo)記或多個(gè)標(biāo)記據(jù)稱可以通過塊被看到時(shí)，優(yōu)
選的是所關(guān)心的該一個(gè)標(biāo)記或多個(gè)標(biāo)記全部或基本全部可以通過該塊被看到。此外，所有
對一個(gè)標(biāo)記和多個(gè)標(biāo)記的引用均應(yīng)當(dāng)被理解為是對所述規(guī)則標(biāo)記陣列中的一個(gè)標(biāo)記或多
個(gè)標(biāo)記的引用。 在優(yōu)選實(shí)施例中，被塊覆蓋的該一個(gè)標(biāo)記或多個(gè)標(biāo)記僅能通過該塊被看到。在一些這樣的實(shí)施例的情況下，觀察者將能通過覆蓋塊和相鄰塊的組合看到被覆蓋的一個(gè)標(biāo)記或多個(gè)標(biāo)記。在這些后者實(shí)施例中，所述塊被定尺寸并被布置為使得從被覆蓋的一個(gè)標(biāo)記或標(biāo)記組附近傳播的一些光在已經(jīng)穿過覆蓋塊之后，在到達(dá)觀察者之前，能夠穿過相鄰塊。然而優(yōu)選的是所述塊被定尺寸并被布置為至少從多數(shù)視角且優(yōu)選從全部視角防止這種情況發(fā)生。 優(yōu)選的，每個(gè)塊被定尺寸并被布置為僅僅覆蓋多個(gè)標(biāo)記中的一個(gè)，并且允許相鄰的一個(gè)標(biāo)記被該多個(gè)塊中的第二個(gè)所覆蓋，其中每個(gè)被如此覆蓋的標(biāo)記可以通過覆蓋它的塊中的透明或半透明材料被看到。 優(yōu)選的，所述多個(gè)塊具有基本相同的形狀或形式。此外，所述多個(gè)塊可以包含多個(gè)不同的群體(populations)，優(yōu)選為兩個(gè)。塊的群體可以通過記號或顏色來區(qū)分，優(yōu)選為顏色。所述塊包含這種不同群體的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，來自第一群體的塊可以用來表示算術(shù)問題中的第一數(shù)字，來自第二群體的塊可以用來表示該算術(shù)問題中的第二數(shù)字，以此類推。
在優(yōu)選實(shí)施例中，所述塊完全或基本上由透明或半透明材料構(gòu)成，并且進(jìn)一步優(yōu)選該材料具有比空氣高的折射率。用于制造所述塊的優(yōu)選材料包括玻璃和聚合塑料，例如
聚甲基丙烯酸甲酯(例如在商標(biāo)Perspex⑧下可得到的)等等。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述塊由有色透明聚合材料或玻璃形成。當(dāng)使用這些材料來形成時(shí)，無論其是否為有色的，優(yōu)選每個(gè)塊是整塊的(即，由單塊相同材料形成)，并且優(yōu)選具有覆蓋一個(gè)或一組標(biāo)記的第一面和第二面，通過該第二面可以看到被覆蓋的一個(gè)標(biāo)記或多個(gè)標(biāo)記。該第一面和第二面可以是基本平坦的，并且彼此基本平行。在替換實(shí)施例中，第一面可以是平坦的，而第二面可以是凸起的。優(yōu)選的，所述塊基本為骰子形的或立方體形的，并且優(yōu)選完全由透明塑料(聚合的)材料或玻璃形成。然而，在一些實(shí)施例中，所述塊可以采用上述材料的薄片形式。
許多這些后者實(shí)施例的優(yōu)勢在于所述塊制造簡單并易于兒童操作。此外，當(dāng)使用折射率高于空氣的材料制作的整塊的塊被放置于標(biāo)記之上時(shí)，每個(gè)被覆蓋的標(biāo)記與該塊的表面的距離顯得比實(shí)際要近些的效果被增強(qiáng)。這種類型的塊也可以被如此成形由于它們里面發(fā)生了內(nèi)反射，因此被覆蓋的一個(gè)標(biāo)記或標(biāo)記組基本上不可能通過覆蓋塊和另一相鄰塊的組合被看到，除非從幾個(gè)極端角度觀察才有可能。 帶有規(guī)則標(biāo)記陣列的裝置可以包括基底或底盤，并且可以限定基本平坦的表面，所述塊可以在該表面上基本自由地移動。在替換實(shí)施例中，帶有所述標(biāo)記的裝置可以包括被設(shè)置成將一個(gè)或多個(gè)塊定位在適當(dāng)?shù)奈恢玫亩ㄎ谎b置，每個(gè)覆蓋單個(gè)標(biāo)記或者整數(shù)個(gè)標(biāo)記。匹配定位裝置可以被承載于每一個(gè)塊上。 所述帶有標(biāo)記的裝置可以包括底盤，該底盤在標(biāo)記陣列的周圍形成邊界，該標(biāo)記陣列可以包括規(guī)則字母數(shù)字字符陣列，優(yōu)選為數(shù)字。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述標(biāo)記為數(shù)字，并
且它們排列成矩形陣列。優(yōu)選地，該陣列包括十行和十列，并且優(yōu)選包括升序排列的i-ioo中的所有數(shù)字。在實(shí)施例中，該陣列可以在左上角以"i"開始，并在右下角以"ioo"結(jié)束，
或者在左下角以"1"開始，并在右上角以"100"結(jié)束。 所述設(shè)備可以進(jìn)一步包括外殼，其也限定所述帶有標(biāo)記的裝置，或者板，其可以限定該帶有標(biāo)記的裝置。 在一個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備可以具有底盤(其可以由塑料或聚合材料形成，比如聚苯乙烯)，在該底盤上面在柵格內(nèi)刻有、印有或模壓有數(shù)字陣列。在一些實(shí)施例中，該柵格是可見的，而在其它實(shí)施例中，該柵格是不可見的。該柵格可以是10個(gè)正方形乘10個(gè)正方形，并且包含數(shù)字1至100。所述塊可以包括多個(gè)透明的立方體，其由聚合材料或玻璃形成，并且該多個(gè)立方體中的一半是一種顏色，另一半是另外一種顏色。在這個(gè)實(shí)施例中，由于所述立方體的光學(xué)性質(zhì)，即透明度和相對于空氣的高折射率，被所述立方體之一覆蓋的每個(gè)數(shù)字都能從大部分角度被看到，并且使觀察者吃驚地發(fā)現(xiàn)用來形成該立方體的材料的折射率導(dǎo)致該數(shù)字看上去比其實(shí)際位置更接近于它的表面。 在替換的優(yōu)選為大范圍的實(shí)施例中，所述帶有該規(guī)則標(biāo)記陣列的裝置包括屏幕或板，該屏幕或板優(yōu)選地可以被基本垂直地安裝，例如，安裝到建筑物的內(nèi)部墻壁上，其可以比如在教室里。在這個(gè)實(shí)施例中，所述帶有標(biāo)記陣列的裝置看上去像傳統(tǒng)教師使用的"白板"。所述標(biāo)記可以永久地標(biāo)注在屏幕或板上，或是通過諸如氈尖筆等的臨時(shí)標(biāo)注工具被施加到屏幕或板上。該屏幕或板可以由磁性材料(比如鐵或鋼)形成，或者在其結(jié)構(gòu)內(nèi)包括該磁性材料。所述塊可以均包括透明塑料材料薄片，并且每個(gè)塊可以帶有單個(gè)或多個(gè)磁體。所述磁體可以被布置為允許塊依靠磁體和位于屏幕或板內(nèi)的磁性材料之間的磁性吸引力而被暫時(shí)固定到屏幕或板上。類似的(可能更小的)塊和磁性布置可以被用于本發(fā)明的其它實(shí)施例中。


現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行說明。這些實(shí)施例僅僅是作為實(shí)例來
提供的，并且無論如何也沒有打算是限制性的。
圖1是形成根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的底盤的平面圖； 圖2是沿線A-A通過圖1所示底盤的截面圖； 圖3是用于圖1和圖2所示底盤中的塊的透視圖； 圖4是圖1所示底盤的替換實(shí)施例的一部分的局部視 圖5是沿線B-B通過圖4所示底盤的局部截面圖； 圖6是供圖4和圖5中所示底盤使用的塊的截面圖； 圖7是形成根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的板的一部分的局部視圖； 圖8是供圖7所示的板使用的第一種類型的塊的平面圖； 圖9是供圖7所示的板使用的第二種類型的塊的平面具體實(shí)施例方式
圖1和圖2所示的底盤1包括基本為矩形的基底2，其被外圍壁3圍繞，該外圍壁3從所述基底2的第一面4直立起來。該底盤1可以由塑料聚合材料形成，比如聚苯乙烯。數(shù)字1-100以10行10列的規(guī)則陣列形式被印刷于所述基底2的第一面4上，并且數(shù)字1-10位于第一行5中，數(shù)字11-20位于第二行6中，以此類推一直到數(shù)字91-100位于第十行7中。數(shù)字1-100中的每個(gè)數(shù)字都被印刷于由多條印刷線9所限定的柵格的正方形8內(nèi)。印刷線9限定了一百個(gè)單獨(dú)的柵格正方形8。 底盤1被提供有一百個(gè)立方體狀的游戲塊(playing piece) IO，其由整塊透明塑料聚合材料形成，比如聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。所述塊10中的五十個(gè)被著色為黃色，并且另外五十個(gè)被著色為藍(lán)色。圖3示出了游戲塊10中的一個(gè)。游戲塊10中的每一個(gè)的尺寸都被設(shè)計(jì)為在柵格正方形8上正好合適。該底盤l可以被提供有蓋子(未示出)，其適合于由壁3所限定的開口并被提供有允許其可拆卸地嚙合于該底盤1的裝置(未示出)。當(dāng)在適當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)，該蓋子能夠?qū)⑺械挠螒驂K10保持在所述底盤內(nèi)。
所述設(shè)備的功能可以通過考慮簡單的算術(shù)任務(wù)來說明，例如將兩個(gè)數(shù)字相加，比如說5加6。為了完成上述計(jì)算，首先將所有的塊10從底盤1中移走，兒童拿起五個(gè)藍(lán)色的塊10和六個(gè)黃色的塊，并將它們放置于柵格正方形8中，將塊在第一行5中按照從左到右的順序放置，并將排滿后溢出的塊放置在第二行6中(也是按照從左到右的順序)。在被覆蓋的柵格正方形8中的所述數(shù)字可以通過透明的游戲塊IO被清楚地看到，并且該兒童能夠容易地通過放置于柵格正方形8中的最后一個(gè)游戲塊10看到答案"ll"。因?yàn)樗斜挥螒驂K10覆蓋的數(shù)字都可以通過覆蓋它的塊被兒童清楚看到，所以給他或她提供了一種只是使用該設(shè)備來解答的算術(shù)加法的非常清晰的視覺表示。 圖4和圖5示出了底盤1的替換實(shí)施例。在該替換實(shí)施例中，從矩形基底13的第一面12上直立著脊11的陣列，并且該脊11的陣列限定了一百個(gè)矩形的凹陷14，所述凹陷14被布置在十行十列的柵格內(nèi)。數(shù)字1-100被模制在基底13的第一面12內(nèi)，在每一個(gè)矩形凹陷14內(nèi)定位有一個(gè)數(shù)字，呈基本如針對如1所示的底盤1示出的陣列形式。該替換實(shí)施例被提供有一百個(gè)透明的基本為立方體狀的游戲塊15。游戲塊15中的五十個(gè)為藍(lán)色，且另外五十個(gè)為黃色。圖6示出了通過其中一個(gè)游戲塊15的截面圖。如從圖6中可以看到的，圍繞塊15的各面17中的一個(gè)的外圍形成臺階16，以便限定截面為短矩形的插頭18。該插頭18尺寸被設(shè)計(jì)為在任何其中一個(gè)矩形凹陷14內(nèi)剛好合適，從而將相關(guān)的塊15保持在凹陷14內(nèi)。 圖7、8、9示出了本發(fā)明的替換實(shí)施例。該實(shí)施例是至此描述過的實(shí)施例的大范圍型式，并且該帶有標(biāo)記的裝置不再使用底盤，而是采用基本為矩形的板20的形式，該板被布置為基本垂直地附著于建筑物的內(nèi)部墻壁上，例如在教室內(nèi)。該板20可以由磁性材料
8(比如鋼板)制成，或是在其結(jié)構(gòu)中含有所述磁性材料。數(shù)字1-100被印刷在板20的第一 面21上，呈基本如針對如1所示的底盤1示出的陣列形式?？商鎿Q地，所述數(shù)字也可以用 標(biāo)識筆或類似物寫在板20的第一面21上。板20的第一面21優(yōu)選是白色，或是類似的明 亮色彩。 圖8和圖9示出了本發(fā)明的第二個(gè)替換實(shí)施例中所使用的塊的實(shí)例。圖8中所示 的塊22包括帶有四個(gè)磁體24的基本為正方形的塑料材料薄片23，所述四個(gè)磁體中的一個(gè) 被固定在薄片23的每一個(gè)角25中。圖9示出了塊22的另一替換形式。該塊22包括矩形 的塑料材料薄片26。該薄片26載有總共六個(gè)磁體27，其中四個(gè)被定位在薄片26的角28 中。磁體27中的兩個(gè)被定位在沿薄片26的較長的兩個(gè)邊29的中間。每個(gè)薄片23尺寸被 設(shè)計(jì)為覆蓋由板21承載的數(shù)字1-100中的單獨(dú)一個(gè)，使得多個(gè)薄片23可以彼此相鄰地放 置，以這樣的方式它們中的每一個(gè)只覆蓋數(shù)字1-100中的單獨(dú)一個(gè)。該薄片26尺寸被設(shè)計(jì) 為只覆蓋數(shù)字i-ioo中的兩個(gè)。與本發(fā)明的該實(shí)施例一起也可以使用另外的塊，每個(gè)塊以 類似于圖8和圖9中示出的塊22的方式來形成，但是其尺寸被設(shè)計(jì)為覆蓋數(shù)字1-100中的 五個(gè)、十個(gè)、或甚至更大的組。如同本發(fā)明的其它實(shí)施例那樣，薄片23和26可以用不同的 顏色來提供，比如藍(lán)色和黃色。 為了使用本發(fā)明的該實(shí)施例，塊22中的任何一個(gè)都能被放置在板20的面21上， 例如磁體24或27使得塊22暫時(shí)被固定到板20上，并被保持在板20上的適當(dāng)位置。此外， 本實(shí)施例的操作和本發(fā)明的任何其他實(shí)施例的操作相同。
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權(quán)利要求
一種設(shè)備，包括多個(gè)塊和帶有規(guī)則標(biāo)記陣列的裝置，其中，所述塊被定尺寸并被布置，并且所述標(biāo)記被排列，以允許多個(gè)所述塊與所述標(biāo)記并列相鄰，覆蓋多個(gè)所述標(biāo)記，使得每個(gè)塊覆蓋單獨(dú)一個(gè)標(biāo)記或大于1的整數(shù)個(gè)標(biāo)記，其特征在于所述塊均包括透明或半透明材料，被塊如此覆蓋的每個(gè)標(biāo)記是通過該塊中的該透明或半透明材料可見的，并且所述透明或半透明材料具有高于空氣的折射率。
2. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，用于教學(xué)用途。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中，每個(gè)塊被定尺寸并被布置為允許第一塊與所述 標(biāo)記并列相鄰，覆蓋第一單個(gè)標(biāo)記或標(biāo)記組；并且第二塊與所述第一塊并列相鄰，覆蓋與所 述第一單個(gè)標(biāo)記或標(biāo)記組相鄰的第二單個(gè)標(biāo)記或標(biāo)記組，其中，每個(gè)第一標(biāo)記是通過所述 第一塊中的透明或半透明材料可見的，并且每個(gè)第二標(biāo)記是通過所述第二塊中的透明或半 透明材料可見的。
4. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中被塊覆蓋的所述一個(gè)標(biāo)記或多個(gè)標(biāo)記 僅能通過該塊中的透明或半透明材料被看到。
5. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，基本上不可能通過覆蓋塊和另一相鄰塊的組合看 到被覆蓋的單獨(dú)一個(gè)標(biāo)記或標(biāo)記組。
6. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，每個(gè)塊被定尺寸并被布置為只覆蓋 所述標(biāo)記中的單獨(dú)一個(gè)標(biāo)記，并且允許相鄰的單獨(dú)一個(gè)標(biāo)記被第二塊所覆蓋，并且每個(gè)被 如此覆蓋的標(biāo)記是通過覆蓋它的塊中的透明或半透明材料可見的。
7. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述塊具有基本相同的形狀或形式。
8. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述塊包括多個(gè)不同的群體。
9. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，塊的所述群體通過記號或顏色來區(qū)分。
10. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述塊由或基本由所述透明或半透 明材料構(gòu)成。
11. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，每個(gè)塊都是整塊的。
12. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，每個(gè)塊具有用于覆蓋所述標(biāo)記中 的一個(gè)或一組的第一面以及第二面，所述被覆蓋的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記能夠通過該第二面被看 到。
13. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，該第一面和第二面是基本平坦的，并且彼此間是 基本平行的。
14. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述透明或半透明材料是玻璃或塑料。
15. 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，形成所述塊中的一些或全部的材料是有色透明 玻璃或塑料。
16. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述塊包括透明或半透明材料的薄片。
17. 如權(quán)利要求1-15中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，每個(gè)塊被如此成形使得由于在所 述塊中的透明或半透明材料內(nèi)的內(nèi)反射，基本上不可能通過覆蓋塊和另一相鄰塊的組合看 到被覆蓋的所述標(biāo)記中的一個(gè)或一組。
18. 如權(quán)利要求12或13所述的設(shè)備，或者如當(dāng)從屬于權(quán)利要求12或13時(shí)的權(quán)利要求14、 15和17中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，每個(gè)塊被定尺寸并被布置為使得其第一面和 第二面間的距離基本等于或大于至少其中一個(gè)所述標(biāo)記的最大跨度或該最大跨度的一半。
19. 如權(quán)利要求1-15、 17和18中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述塊基本為骰子形的或 立方體形的。
20. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述帶有規(guī)則標(biāo)記陣列的裝置包括 基底、板、屏幕或底盤。
21. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述帶有規(guī)則標(biāo)記陣列的裝置限定 基本平坦的表面， 一個(gè)或多個(gè)所述塊能夠在該表面上基本自由地移動。
22. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，還包括定位裝置，該定位裝置被設(shè)置成將 一個(gè)或多個(gè)塊定位在適當(dāng)?shù)奈恢茫總€(gè)塊覆蓋單獨(dú)一個(gè)標(biāo)記或大于1的整數(shù)個(gè)標(biāo)記。
23. 如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，匹配定位裝置被承載于所述帶有規(guī)則標(biāo)記陣列 的裝置和每個(gè)所述塊上。
24. 如權(quán)利要求20-23中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述基底、板、屏幕或底盤由磁性 材料形成，或在其結(jié)構(gòu)內(nèi)包括所述磁性材料，所述磁性材料例如是鐵或鋼。
25. 如權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，所述塊均包括單個(gè)或多個(gè)磁體。
26. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述帶有標(biāo)記的裝置包括在標(biāo)記陣 列周圍形成邊界的底盤。
27. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述標(biāo)記陣列包括規(guī)則字母數(shù)字字 符陣列，可選為數(shù)字。
28. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述標(biāo)記為數(shù)字，并且它們呈矩形 陣列。
29. 如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中，所述陣列由十行十列構(gòu)成，并且包括升序排列的 全部數(shù)字i-ioo，可選的是，在左上角以"1"開始，并在右下角以"100"結(jié)束，或者在左下角 以"1"開始，并在右上角以"100"結(jié)束。
30. —種設(shè)備，包括多個(gè)塊和帶有規(guī)則標(biāo)記陣列的裝置，其中，所述塊被定尺寸并被布 置，所述標(biāo)記被排列，以允許多個(gè)所述塊與所述標(biāo)記并列相鄰，覆蓋多個(gè)所述標(biāo)記，使得每 個(gè)塊覆蓋單獨(dú)一個(gè)標(biāo)記或大于1的整數(shù)個(gè)標(biāo)記，并且每個(gè)被塊如此覆蓋的標(biāo)記是通過該塊 可見的，并且其中，所述帶有規(guī)則標(biāo)記陣列的裝置限定基本平坦的表面，在該表面上一個(gè)或 多個(gè)所述塊能夠基本自由地移動。
31. 如權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中，所述塊均包括透明或半透明材料，每個(gè)被塊如此 覆蓋的標(biāo)記是通過該塊中的所述透明或半透明材料可見的，并且所述透明或半透明材料具 有比空氣高的折射率。
32. 如權(quán)利要求30或31所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括權(quán)利要求2-20、22-29中的任一項(xiàng)的 一個(gè)特征或多個(gè)特征。
33. —種設(shè)備，包括多個(gè)塊和帶有規(guī)則標(biāo)記陣列的裝置，其中，所述塊被定尺寸并被布 置，所述標(biāo)記被排列，以允許多個(gè)所述塊與所述標(biāo)記并列相鄰，覆蓋多個(gè)所述標(biāo)記，使得每 個(gè)塊覆蓋單獨(dú)一個(gè)標(biāo)記或大于1的整數(shù)個(gè)標(biāo)記，其特征在于所述塊是整塊的，基本為骰子 形的或立方體形的，并且由或基本由透明或半透明材料構(gòu)成，每個(gè)被塊如此覆蓋的標(biāo)記是 通過該塊中的透明或半透明材料可見的，并且所述透明或半透明材料具有高于空氣的折射
34.如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括權(quán)利要求2-9、14、15、17、18和20-29中的 任一項(xiàng)的一個(gè)特征或多個(gè)特征。
全文摘要
用于教學(xué)的設(shè)備，其包含多個(gè)塊和帶有規(guī)則標(biāo)記陣列的裝置，其中所述塊被定尺寸并被布置，并且所述標(biāo)記被排列，以允許多個(gè)所述塊與所述標(biāo)記并列相鄰，覆蓋多個(gè)所述標(biāo)記，使得每個(gè)塊覆蓋單個(gè)標(biāo)記或整數(shù)個(gè)標(biāo)記，并且每一個(gè)被塊所覆蓋的標(biāo)記是通過該塊可見的。
文檔編號G09B19/02GK101743577SQ200880012977
公開日2010年6月16日 申請日期2008年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月22日
發(fā)明者安德魯·約翰·海斯 申請人:安德魯·約翰·海斯