專利名稱:數(shù)學(xué)運算積木的制作方法
一種供兒童學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)具和玩具。
積木是深受各國兒童喜愛的玩具，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、音樂積木等；現(xiàn)在市場上出現(xiàn)的數(shù)學(xué)游戲棋。其實質(zhì)也是一種智力積木(對弈成份少)?，F(xiàn)有的數(shù)學(xué)積木雖然可以用來拼綴算式，但都不能“自動”給出答案。需要游戲者算出結(jié)果來。由于使用對象大多是幼兒。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”給出運算結(jié)果。知識性和趣味性具強的數(shù)學(xué)積木。
本實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。
數(shù)字元件的基本形狀相同，只是長短不同。數(shù)字元件為階梯形四棱柱。具有兩個階梯形表面。6個矩形表面。相當(dāng)于一個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，沿階梯線的延長線將每個階梯形表面劃分成兩條矩形。用不同顏色區(qū)分開來；這兩條矩形寬相等，長度不同，分別用來拼綴不同級別的算式并進行運算。譬如專用的算術(shù)運算積木，長矩形用來做加減，短矩形用來做乘除；因為用每個矩形外面那條長邊做標(biāo)準(zhǔn)最方便，我們可以分別把它們叫做加減運算和乘除運算邊；在每條運算邊上都分別標(biāo)上相應(yīng)的刻度和符號。運算的有效數(shù)位和精度是由這些刻度和符號決定的(幼兒用的可以不標(biāo)，或者簡單明了地標(biāo)上少量刻符)。蹈常襲故。我們亦把加減運算邊與乘除運算邊合成的梯形表面叫做運算面。每個數(shù)字元件都具有兩個運算面。運算面除了用來加減乘除運算外。也能用來做乘方、開方、三角函數(shù)、復(fù)數(shù)、矢量等等數(shù)學(xué)運算。只是運算邊上的刻度和符號不同而已。數(shù)字元件的另外兩個較大的側(cè)面。一個用來印數(shù)字，一個用來印圖畫，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)字與圖解面的圖畫是對應(yīng)的。數(shù)字面上印的是“1”。則圖解面印的是一個小動物(或其他東西)；數(shù)字面上印的是“2”。則圖解面上印的是兩個小動物(或其他東西)；余類推。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。它們的長度最好用運算邊來說明加減運算邊以“1”的長度為單位長，“2”是“1”的兩倍長?！?”是“1”的三倍長。余類推。乘除運算邊則是先確定一個單位長m(最好略短于加減運算邊的“1”)。每個運算的長度為m10gx(x＝1、2、……、10)。其他種類的運算邊應(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邊上，可以印在運算面的里面。此不一一贅述。
結(jié)果樹兩枚，但兩枚可以銜接為一棵樹。結(jié)果樹可以做數(shù)字元件一樣的形狀。外觀大小、長短與數(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)果樹上按相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系標(biāo)有表示運算結(jié)果的刻線和讀數(shù)。
輔件10～15個。做成各種基本平面或立體幾何圖形。其中直角三角形一個、等腰三角形一個、等邊三角形一個、一般平行四邊形一個、正方形一個、長方形一個、等腰梯形一個、扇形一個、等大的半園兩個(可以拼成一個園)、四面體一個、正方體一個、長方體一個、園柱體一個、球體一個(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、趣味興圖案以及實物舉例。平行四邊形、菱形、梯形都有一對(或一個)60度的角。它們的短邊長度與等腰三角形的邊長一致。同時所有輔件與輔件、輔件與主件的大小要相稱。以便相互配合組成各種模型。
數(shù)字元件的尺寸不宜過大。也不宜過小，以兒童玩得上手。攜帶方便為準(zhǔn)。這里提供一個參考尺寸高15mm、寬15mm，每個數(shù)字元件都是相同的；加減運算邊的單位長為15mm?！?”為30mm。“3”為45mm?！??！?0”為150mm；乘除運算的單位長為15mm。那么“2”為10g10×15。
結(jié)果樹以150mm×15mm×15mm為宜。
輔件的大小要與主件相稱，這里也提供一個參考尺寸。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30mm、40mm、50mm。等腰三角形腰長30mm、底邊長40mm。等邊三角形邊長34mm。正方形30mm×30mm。長方形50mm×30mm。一般平行四邊形50mm×34mm，菱形34mm×34mm。等腰梯形上底長20mm。下底長54mm、斜邊長34mm。半園直徑為40mm。四面體各棱長40mm。長方體50mm×40mm×30mm。園柱體直徑30mm、高40mm。球體直徑30mm。
本實用新型有多種用途一、低幼兒童能夠通過主件圖解來識讀數(shù)字。二、用數(shù)字元件來拼綴算式。將拼出的算式同結(jié)果樹對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。四、主件和輔件結(jié)合?？梢宰鼋ㄖ?、工具、器物等多種積木游戲。
附圖為主件基本形狀的立體圖，點劃線為運算面的色界。也就是兩個不同運算邊的分界線。
本實用新型可用木材、塑料、有機玻璃、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。各模塊運算邊的長度需根據(jù)一定函數(shù)關(guān)系確定。2、按本說明書印制主件各表面(數(shù)字面、運算面、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、按本說明書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及刻度；或按本說明書印制貼。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枚具有兩個階梯形表面，6個矩形表面，在不同表面上分別印有數(shù)字、符號、圖案和刻度的主件；以及15枚表面印有名稱和刻度的基本幾何圖形輔件。
2.權(quán)利要求
1所述的主件，其特征是兩個階梯形表面為運算面，每個運算面具有兩條以上的運算邊，用不同的顏色相區(qū)別，用來進行不同級次的數(shù)學(xué)運算。
3.權(quán)利要求
2所述的運算邊，其特征是每條運算邊的長度和刻度是根據(jù)運算級次要求的特定函數(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、長方形、等腰梯形、扇形、半園形、四面體、正方體、長方體、園柱體、球體等，其中半園形兩個，其他各一個。
專利摘要
一種供兒童學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的學(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。主件為長短不同的階梯形四棱柱，在不同表面分別印有數(shù)字、圖畫、刻度及符號、綜合游戲圖案等。輔件為各種基本幾何圖形。兒童可以用主件識讀數(shù)字。并綴加、減、乘、除以及乘方、開方等算式。將算式同結(jié)果樹(主件的一種)對照能讀出正確結(jié)果。用輔件可以學(xué)習(xí)基本幾何圖形知識。主件和輔件結(jié)合起來能做建筑、工具、器物等多種積木游戲。
文檔編號A63H33/04GK87204490SQ87204490
公開日1988年8月17日 申請日期1987年8月8日
發(fā)明者田志祥 申請人:田志祥導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan