本發(fā)明主要涉及一種學(xué)習(xí)輔助設(shè)備，主要是一種輔助計(jì)算，以及數(shù)字、計(jì)算和算術(shù)的學(xué)習(xí)基本概念的設(shè)備。

背景技術(shù)：

在有關(guān)幫助兒童學(xué)習(xí)如加法、乘法等基本算術(shù)概念的教學(xué)輔助設(shè)備方面的現(xiàn)有技術(shù)較為發(fā)達(dá)。公開(kāi)教學(xué)輔助設(shè)備的專(zhuān)利包括：授予stemper的美國(guó)專(zhuān)利4,634,385號(hào)公開(kāi)了一種包含一對(duì)可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)同心圓盤(pán)的裝置，其擁有大量題庫(kù)，以及每一道題的參考答案以促使并鼓勵(lì)兒童用有趣且簡(jiǎn)單的使用方式來(lái)提升數(shù)學(xué)能力。授予krieger的美國(guó)專(zhuān)利1,662,503公開(kāi)了一種幫助兒童學(xué)習(xí)加減乘除等算術(shù)的設(shè)備，它還能夠從已知點(diǎn)計(jì)算同心圓的指數(shù)以確定答案，或執(zhí)行其他手動(dòng)計(jì)算。

其他專(zhuān)利包括：授予benson的美國(guó)專(zhuān)利3,289,324號(hào)公開(kāi)了一種設(shè)備，該設(shè)備能夠輔導(dǎo)兒童加減乘除中簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)步驟，還能夠幫助兒童計(jì)算數(shù)量、重量、空間、長(zhǎng)度、面積、體積或任何其他測(cè)量值。授予phillips的美國(guó)專(zhuān)利4,389,193號(hào)公開(kāi)了一種輔導(dǎo)青少年兒童閱讀的設(shè)備。如上所述，即使現(xiàn)有技術(shù)中已有幾種類(lèi)型的幫助兒童學(xué)習(xí)的輔助工具的設(shè)備，目前仍然需要方便兒童使用、簡(jiǎn)單且有趣的、新的、更好的設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

公開(kāi)了一種易于使用的手持設(shè)備，該設(shè)備用于計(jì)算并解決算術(shù)問(wèn)題，例如加法、減法、乘法和簡(jiǎn)單的除法。該設(shè)備由三個(gè)同心圓盤(pán)組成，其中最下面(第一個(gè))的圓盤(pán)直徑最大，中間圓盤(pán)的直徑小于第一個(gè)圓盤(pán)，最上面的圓盤(pán)直徑最小，并且圓盤(pán)頂部有一對(duì)類(lèi)似于時(shí)鐘指針的動(dòng)臂。三個(gè)同心圓盤(pán)位于中間，一對(duì)動(dòng)臂位于端部，并使用緊固件可旋轉(zhuǎn)式耦合，因此單個(gè)圓盤(pán)和動(dòng)臂相對(duì)于互相都可旋轉(zhuǎn)。第一個(gè)圓盤(pán)的頂部可見(jiàn)表面被分為幾個(gè)面積相等的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域包含從最低到最高可能數(shù)字的數(shù)字詞匯，其中在頂部可見(jiàn)圓盤(pán)的每個(gè)數(shù)字區(qū)域上都有羅馬數(shù)字。中間圓盤(pán)的頂部可見(jiàn)表面也被分成和第一個(gè)圓盤(pán)相同的幾個(gè)區(qū)域。中間圓盤(pán)的每個(gè)區(qū)域都有一個(gè)數(shù)值和與數(shù)值相對(duì)的點(diǎn)。最小的(第三個(gè))圓盤(pán)也被分成和其他兩個(gè)圓盤(pán)相同區(qū)域并包含數(shù)字。圓盤(pán)的每個(gè)區(qū)域都可以和相鄰圓盤(pán)的區(qū)域?qū)R。點(diǎn)是固定或黏著在圓盤(pán)表面的凸出物或較小的固體物。使用時(shí)，用戶(hù)可找到不同的方式來(lái)計(jì)算或解決簡(jiǎn)單的算術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種有趣且易于使用的手持設(shè)備，該設(shè)備用于計(jì)算和執(zhí)行如加減乘除等基本算術(shù)運(yùn)算。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種設(shè)備讓用戶(hù)嘗試、探索、解決、解釋數(shù)學(xué)問(wèn)題，以及使用數(shù)學(xué)或邏輯創(chuàng)新性地解決問(wèn)題，并弄清多個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題。

本發(fā)明還有另一個(gè)目的是提供一種可用于頭腦風(fēng)暴活動(dòng)的可在家中或?qū)W校使用的設(shè)備，該設(shè)備能夠加強(qiáng)口頭表達(dá)并提升溝通技巧。

除了本發(fā)明中上文所述的具有某種程度特異性的多個(gè)目的和優(yōu)點(diǎn)之外，熟知相關(guān)技術(shù)的人員將從本發(fā)明下列詳細(xì)的描述中更容易了解到本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了進(jìn)一步闡明本發(fā)明一些示例實(shí)施例的多個(gè)方面，本發(fā)明的詳細(xì)描述將參考具體的實(shí)施例呈現(xiàn)，并將在附圖中闡明。需要了解的是，附圖描述僅闡明了發(fā)明的實(shí)施例，不作為對(duì)其范圍的限制。本發(fā)明將通過(guò)使用下列附圖以進(jìn)行非常具體、詳細(xì)地描述并解釋?zhuān)?/p>

圖1為本發(fā)明中所述學(xué)習(xí)設(shè)備的透視圖；

圖2為本發(fā)明中所述設(shè)備的前視圖，展示了三個(gè)同心圓盤(pán)、計(jì)數(shù)點(diǎn)和一對(duì)動(dòng)臂；

圖3為本發(fā)明中所述設(shè)備的前視圖，展示了三個(gè)同心圓盤(pán)的堆疊裝配。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種有趣且易于使用的設(shè)備，可供所有年齡階段的用戶(hù)使用來(lái)進(jìn)行計(jì)算或代數(shù)運(yùn)算，例如加法、減法、乘法和除法。在詳細(xì)地解釋本發(fā)明的至少其中一個(gè)實(shí)施例之前，需要了解的是本發(fā)明不限于其對(duì)于結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)以及下文所述部件的配置的應(yīng)用。本發(fā)明可用于其他實(shí)施例并且可按多種方式來(lái)實(shí)踐或執(zhí)行。還需了解的是本文中所使用的措辭和術(shù)語(yǔ)是用于描述目的，而不應(yīng)被視為限制。

現(xiàn)在請(qǐng)參閱圖1到3，依據(jù)本發(fā)明，設(shè)備10包含三個(gè)同心圓盤(pán)，其中最下面(第一個(gè))的圓盤(pán)12直徑最大，中間的圓盤(pán)14直徑相對(duì)于第一個(gè)圓盤(pán)較小。最上面的(第三個(gè))圓盤(pán)16，在下文中也被稱(chēng)為追蹤器(轉(zhuǎn)盤(pán))，其直徑最小。優(yōu)選情況下，第一個(gè)圓盤(pán)12的直徑為7-8英寸，最上面的圓盤(pán)16直徑為2英寸。此外，所有三個(gè)同心圓盤(pán)的頂部耦合了一對(duì)動(dòng)臂18。動(dòng)臂類(lèi)似于壁鐘的指針，但不像壁鐘的指針，本發(fā)明中動(dòng)臂的大小相同。三個(gè)同心圓盤(pán)和一對(duì)動(dòng)臂是用緊固件20，通過(guò)圓盤(pán)中心和動(dòng)臂較低端耦合，這樣每個(gè)圓盤(pán)和動(dòng)臂都可以相對(duì)互相旋轉(zhuǎn)。緊固件可以是螺釘或任何技術(shù)人員所熟知的其他方式，用于確保同心圓盤(pán)可旋轉(zhuǎn)。

第一個(gè)圓盤(pán)12的頂部可見(jiàn)表面被分為十二個(gè)大小相同的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都有一個(gè)數(shù)字，即一、二…十二。第一個(gè)圓盤(pán)十二12的外側(cè)弧形邊緣在圓盤(pán)12的圓周24上也有羅馬數(shù)字24(i–xii)。中間圓盤(pán)22的頂部可見(jiàn)表面也被分為十二個(gè)大小相同的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都有數(shù)字，即1、2、3…12。中間區(qū)域或中間的圓盤(pán)14上有較小固體物，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為點(diǎn)。每個(gè)區(qū)域的點(diǎn)數(shù)等于該區(qū)域的數(shù)值，例如數(shù)值為8的區(qū)域則有八個(gè)點(diǎn)。點(diǎn)是可固定或黏著在圓盤(pán)表面的凸出物或較小的固體物。點(diǎn)可以是使用磁力暫時(shí)黏著在表面，或者使用粘合劑或類(lèi)似的物品固定在表面。點(diǎn)的表面和形狀使每個(gè)區(qū)域的點(diǎn)數(shù)只要通過(guò)將指尖放在點(diǎn)上就能夠簡(jiǎn)單地算出。另外，可以在點(diǎn)上涂上發(fā)光涂層讓點(diǎn)更加明亮，從而為設(shè)備10增添美學(xué)吸引力，并且更容易讓兒童喜愛(ài)它。最上面圓盤(pán)也被類(lèi)似地分為十二個(gè)大小相同的區(qū)域，每個(gè)圓盤(pán)的區(qū)域都可以和另一個(gè)圓盤(pán)的區(qū)域?qū)R。例如，第三個(gè)圓盤(pán)的第八個(gè)區(qū)域可以和中間圓盤(pán)的第八個(gè)區(qū)域?qū)R，同樣，中間圓盤(pán)的第8個(gè)區(qū)域也可以和第一個(gè)圓盤(pán)的對(duì)應(yīng)區(qū)域?qū)R。最上面圓盤(pán)的每個(gè)區(qū)域都有數(shù)值，即1、2、3…12。并且設(shè)計(jì)10的第一個(gè)圓盤(pán)12表面上也添加了羅馬數(shù)字(i–xii)作為附加功能或組件。

該設(shè)備的制作材料可以是硬紙板、塑料或有塑料涂層的硬紙板。使用硬紙板或塑料可以讓設(shè)備的重量更輕，從而易于攜帶。設(shè)備10的表面很平滑，這樣設(shè)備會(huì)更加光亮，進(jìn)一步提高設(shè)備的美學(xué)吸引力。每個(gè)圓盤(pán)12、14、16的外邊緣為弧形，更加易于旋轉(zhuǎn)。中間的圓盤(pán)14由材料制成，材料上還有帶磁力的涂層。點(diǎn)或其他物體會(huì)被中間圓盤(pán)14的磁力所吸引。第三個(gè)圓盤(pán)16和一對(duì)動(dòng)臂18作為追蹤器來(lái)幫助用戶(hù)保持專(zhuān)注，這樣用戶(hù)就不會(huì)在計(jì)算時(shí)忘記計(jì)算的位置了。設(shè)備10還包含可拆卸的磁性芯片，芯片通過(guò)磁力耦合至圓盤(pán)22。磁性芯片還可以進(jìn)一步用來(lái)在較為復(fù)雜的問(wèn)題中讓用戶(hù)保持專(zhuān)注，例如三位數(shù)的加法(未呈現(xiàn))。

在使用時(shí)，設(shè)備10可幫助用戶(hù)解決多種數(shù)學(xué)或邏輯問(wèn)題，并找出不同解答方法，這讓本發(fā)明更加有趣并具有挑戰(zhàn)性。這樣更加有助于設(shè)備10輔導(dǎo)兒童學(xué)習(xí)數(shù)數(shù)和算術(shù)。年幼的兒童和成人均可使用本發(fā)明進(jìn)行頭腦風(fēng)暴活動(dòng)，找出解題的不同方法并找出更具創(chuàng)造性的方法。這樣的實(shí)踐也會(huì)增強(qiáng)口頭表達(dá)能力并提升溝通技巧。

例如，計(jì)算是通過(guò)將設(shè)備10旋轉(zhuǎn)至不同的方向來(lái)進(jìn)行。當(dāng)點(diǎn)計(jì)數(shù)器處于初始狀態(tài)時(shí)，所有數(shù)字都會(huì)正確排列。例如，第一個(gè)圓盤(pán)12上的數(shù)字九、中間圓盤(pán)14上的數(shù)字9和9個(gè)點(diǎn)，第三個(gè)圓盤(pán)16上的數(shù)字9都會(huì)像拼圖一樣排列在一起。通過(guò)將點(diǎn)計(jì)數(shù)器旋轉(zhuǎn)到不同的位置，用戶(hù)可以找到解決問(wèn)題的不同方法。在進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算時(shí)，用戶(hù)可使用的不同方式和方法示例包括：

加法示例：

(5+8)，此時(shí)

用戶(hù)讓第二個(gè)圓盤(pán)14上的兩個(gè)動(dòng)臂18指向數(shù)字5和8，以便在計(jì)算時(shí)將注意力保持在5和8上。將兩個(gè)動(dòng)臂18位置放好時(shí)，計(jì)算每個(gè)區(qū)域上的點(diǎn)，即區(qū)域5和8。

在另一個(gè)示例中，下面的算術(shù)方程則使用設(shè)備10通過(guò)下面的步驟計(jì)算：

(10+8)

首先，在第一個(gè)圓盤(pán)12上找到數(shù)字10，然后將其和中間圓盤(pán)14上的數(shù)字10對(duì)齊。然后，旋轉(zhuǎn)第三個(gè)圓盤(pán)16或追蹤器(轉(zhuǎn)盤(pán))，讓追蹤器上的數(shù)字8直接在10下方對(duì)齊?，F(xiàn)在從追蹤器(轉(zhuǎn)盤(pán))上的8開(kāi)始，從8開(kāi)始數(shù)點(diǎn)，接著數(shù)下一個(gè)數(shù)字9、10、11、12、13等，以得到最終的答案18。在另一個(gè)示例中，下面的算術(shù)方程則使用設(shè)備10通過(guò)下面的步驟計(jì)算：

(3+5)

首先在第一個(gè)圓盤(pán)上找到數(shù)字三。接著，旋轉(zhuǎn)或操作設(shè)備，讓中間圓盤(pán)上的數(shù)字5直接位于數(shù)字三下方。然后讀出三并數(shù)點(diǎn)，接著數(shù)下一個(gè)數(shù)字4、5、6、7、8。答案是八。在另一個(gè)示例中，下面的算術(shù)方程則使用設(shè)備10通過(guò)下面的步驟計(jì)算：

(10+10)

用戶(hù)將讀出設(shè)備頂部的數(shù)字10，然后開(kāi)始數(shù)點(diǎn)11、12、13…，直到數(shù)完所有的點(diǎn)，或者用戶(hù)只需簡(jiǎn)單地?cái)?shù)兩次。

減法示例：

(9-4)

當(dāng)從9減去4時(shí)，用戶(hù)要找到中間圓盤(pán)上的9。然后，用戶(hù)可以用手指遮住要減去的數(shù)字，即4。剩下的點(diǎn)數(shù)5即為答案。更聰明的用戶(hù)會(huì)倒數(shù)4個(gè)點(diǎn)，即可得到答案。

乘法示例：若要執(zhí)行基本的乘法計(jì)算，用戶(hù)需要使用追蹤器(轉(zhuǎn)盤(pán))來(lái)記錄數(shù)字要乘以的乘數(shù)。例如，如果用戶(hù)要學(xué)習(xí)乘數(shù)(3)，則需要在每次數(shù)完之后轉(zhuǎn)動(dòng)追蹤器(轉(zhuǎn)盤(pán))。例如，3乘以1，用戶(hù)要數(shù)一次3上的點(diǎn)數(shù)，然后轉(zhuǎn)動(dòng)追蹤器(轉(zhuǎn)盤(pán))并將指針指向追蹤器(轉(zhuǎn)盤(pán))上的一。最終將得出3乘以一的答案為三。當(dāng)數(shù)兩次點(diǎn)數(shù)時(shí)，用戶(hù)要讓指針轉(zhuǎn)動(dòng)至2。這表示用戶(hù)需要數(shù)兩次點(diǎn)，然后得出答案6。繼續(xù)逐次累計(jì)得到12。更聰明的用戶(hù)只要使用追蹤器(轉(zhuǎn)盤(pán))就可以算出。

除法示例：若要計(jì)算簡(jiǎn)單的除法問(wèn)題，用戶(hù)要將追蹤器(轉(zhuǎn)盤(pán))和頂部的數(shù)字排成一行(例：12/2＝6)。用戶(hù)將定位點(diǎn)計(jì)數(shù)器頂部的數(shù)字12，找到追蹤器其上的數(shù)字2，然后將2和12下方排成一行。追蹤器(轉(zhuǎn)盤(pán))上的數(shù)字2表示用戶(hù)要將12個(gè)點(diǎn)分平均成2組。點(diǎn)很小，用戶(hù)可以用手指遮住并計(jì)算。

其他示例：

(3+5+4)

用戶(hù)需要芯片來(lái)計(jì)算三個(gè)不同區(qū)域的點(diǎn)數(shù)。用戶(hù)可以將磁性芯片放在中間圓盤(pán)上的區(qū)域3、4、5，然后計(jì)算點(diǎn)數(shù)?；蛘撸脩?hù)可以將動(dòng)臂指向3和5，然后將磁性芯片放在區(qū)域4。

因此，本發(fā)明可以用于多種用途，并且外觀小巧緊湊，易于攜帶。該設(shè)備可讓用戶(hù)嘗試、探索、解決、解釋數(shù)學(xué)問(wèn)題，以及使用數(shù)學(xué)或邏輯創(chuàng)新性地解決問(wèn)題，并弄清多個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題。本發(fā)明可供兒童在學(xué)?；蚣依锸褂谩１景l(fā)明所呈現(xiàn)的其他技巧還包括識(shí)別奇數(shù)和偶數(shù)。如果數(shù)字用顏色編碼(未呈現(xiàn))，將更容易識(shí)別奇數(shù)和偶數(shù)，并使它們更加具體化。因?yàn)閯?dòng)臂和壁鐘的指針很像，裝置也可通過(guò)數(shù)字或羅馬數(shù)字來(lái)介紹幾本的時(shí)間。最后，非常年幼的初學(xué)者也可以用它來(lái)學(xué)數(shù)數(shù)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，他們可以隨意地在本專(zhuān)利公開(kāi)的概念和具體實(shí)施例的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)或改動(dòng)其他結(jié)構(gòu)以達(dá)到與本發(fā)明相同目的，但此類(lèi)其他結(jié)構(gòu)不超出本發(fā)明所覆蓋的實(shí)質(zhì)和范圍。