珠算一口清教具的製作方法

2023-05-24 05:37:31 2

專利名稱：珠算一口清教具的製作方法
技術領域：
本實用新型是一個教學用具。具體地說是用來提高珠算教學質量，特別是訓練珠算乘法運算速度的一種專用教具。
一口清是珠算教學中的一個專用術語，是乘法訓練中最重要的基本功之一。是以多位被乘數乘乘數(選1-9中之1做為乘數)一次口算出積的一種條件反射式訓練。這種訓練當然是建立本個加後進的基礎上。但是實際運算中決不允許默想九九口訣確定本個等等，這將永遠也達不到珠算乘法操作的最高境界。所以，當以個律和後進口訣為基礎講述完一口清的規則和口訣後要通過大量的訓練來熟練這些口訣和掌握規律，直至形成完全的條件反射以至於完全忘記什麼口訣，而形成高速度的反應，這才是一口清教學的最終目的。為此，在介紹完一口清的規則和口訣基本規律之後要進入大量的實際訓練。這樣以來就需要大量的多位數和高速度變換的乘數。現行教學到此階段之後，主要靠教師在黑板上寫出多位數，然後口述乘數。這樣無論如何都很難實現題目和乘數的高頻變換。而且勞動強度很高，特別是在進行變換多位數的訓練時有時教師自己都覺得口所說，心非所想。而且建立起語音的反射本身就不科學。因為今後大量的訓練造成習慣性反射會使今後應用時每看見一個乘數都要經過語音形象替換，這無疑是自討苦吃的教學。然而，高頻多位數和乘數的變換目前還沒有十分合適的輔助教具。
本實用新型的目的在於提供一個可靠的一口清教學用具，能高頻隨機的變化乘數並清晰地顯示在多位數的旁邊，從而形成字符形象下的高速條件反射，完成一口清的高速運算技巧教學。
本實用新型的主要構思是設計一個多功能的乘數發生裝置，使其既可以針對旋轉數碼輪一類的多位數，或是固定的多位數表，或是現場黑板上書寫的多位數進行一口清訓練。所以，本實用新型設計了一個由針尖、針杆、針柄三部分組成的一個指針狀的教鞭。該裝置的針尖部分是一個可顯示0-9數碼的一個顯示裝置，當然還應顯示或標示上乘號「×」符。在針柄上設有數碼顯示控制電路控制鍵和電池。信號線自針柄引出經針杆引至針尖。這樣，可以藉助電子技術，將訓練中所需乘數的數字符形象顯示出來，隨著訓練而形成完全的條件反射。同時可以藉助電子技術實現乘數的高頻率轉換，以適應訓練的需要和加強訓練的科學性。指針形教鞭可以藉助夾具將指針設定在可旋轉數碼輪上，使指針豎直向上，當數碼輪停止在某一位置時，針尖上也就隨機(或指點按鍵)產生一個乘數，並指向已確定的多位數某位，這時應由學生立即回答一口清的所示位答案，使用時十分方便。當然也可將本裝置當教鞭使用，手握針柄，將針尖指向已備好的多位數表，或在黑板上書寫的題目。按動觸發鍵，針尖上就會顯示乘數並指向多位數某位應立即回答乘積值，這樣使用十分方便。特別是藉助電子技術可以高頻轉換0-9數碼，使用起來將會產生更理想的效果。
以下結合附圖進一步說明本實用新型的目的是如何實現的


圖1為本實用新型使用時狀態圖。
圖2為本實用新型的結構示意圖。
圖3為針尖結構示意圖。
圖4為夾具結構示意圖。
圖5為針柄結構示意圖。
圖6為控制電路的結構框圖。
圖7為手動編碼器的實施例電原理圖。
圖8為隨機編碼器的實施例電原理圖。
其中1為指針狀教鞭，1A為針尖，1B為針杆，1C為針柄，2為旋轉數字輪，3為電池，4為控制電路板，5為針柄上的控制鍵K、K0-K9，6為顯示數碼管菱型外殼，7為乘號「×」符，9為數碼管，8為針杆夾具，8A為轉軸連接節，8B為頂絲，8C為夾頭，8D為緊鎖螺絲，10為數碼管驅動電路，11為功能轉換開關，12為手動編碼器，13為隨機編碼器。
附圖清楚的表明本實用新型的結構決定了它可以與一個旋轉數碼輪2結合應用，也可以手持針柄1C象教鞭一樣應用(和固定的題表配合)，它的關鍵結構中包括一個可以顯示0-9數字符及乘號「×」符的針尖顯示裝置9，一個設有數字碼顯示控制電路4和控制鍵5及電池3的針柄1C和用來支撐連接針尖1A、針柄1C的針杆1B，信號自針柄1C引出經過針杆1B接至顯示裝置9，藉助夾具8可將針杆1B固定在旋轉數碼輪2的軸上，去下該夾具8可以手持針柄1C當教鞭使用將訓練中預置的乘數顯示在適當的位置。並根據需要可以由教師隨心所欲變化和設置乘數。也可以進入隨機狀態，使毫無規律的乘數高頻率變換出現，從而強化條件反射效果，提高教學的速度和質量。
針尖1A是一個菱形的外殼6內設一個數碼管9組成，在外殼6上標著乘號「×」符7。菱形外殼6與針杆1B呈固定軸連接。這樣菱形外殼6可以至少旋轉90°使乘號符「×」變換90°坐標方向，出現在數碼管的左、或右側，以適應指示不同的多位數某位。
針杆1B是個中空管狀，控制信號線從中穿過，接至設在針尖1A的顯示裝置。為了便利於配合旋轉數碼盤2使用，為針杆設計了一個固定夾具8，它夾住針杆1B並和旋轉數碼盤2的轉軸形成固定聯接，從而使整個指針狀的教具豎直懸掛在一個水平軸上。這樣針尖豎直向上，指向盤邊上顯示的多位數某位。只要撥動轉盤則可以隨意更換多位數某位，加上本教具乘數顯示的機動靈活性，則使整個課堂教學具有緊張、活潑、趣味和科學性。從附圖5可以看出這個夾具可以設計成一個軸節8A、頂絲8B、夾頭8C和緊固螺絲8D組成。用夾頭8D夾住針杆1B並用緊固螺絲固定8D，然後把連軸節8A對準旋轉數碼盤2的轉軸，用頂絲8B固定好即把本教具8固定在了數碼盤2上。如果單獨當教鞭使用可以拆下夾具8即可。
針柄1C是本實用新型的關鍵部件。可以製成圓柱狀，表面設有操作鍵5。電池3和線路板4都設在針柄1C中。控制顯示電路結構中包括電池3、手動編碼器12、隨機編碼器13、轉換開關11、驅動電路10和顯示器(數碼管)9。手動編碼器可以按照教師的意圖設置乘數。而隨機編碼器是為了隨機高頻變換乘數，所以其電路本身都可以輸出1-9數字編碼加至轉換開關11。利用轉換開關11可以選擇乘數的產生方式，從轉換開關11出來的數字編碼信號加在驅動電路10就可轉換為相應的驅動電平使顯示器9顯示出相應的乘數，展示在針尖上。
手動編碼器是由K0-K9 10個常閉開關，集成塊IC3，具體可採用CC4532，兩個或門IC1A、IC1B，一個非門IC2搭成的一個數字鍵盤編碼電路，信號線Q0-Q3，控制線QGS均引至轉換開關11。手指按鍵啟動那個開關就有相應的數字編碼輸出，使數碼管9顯示出相應的數字符。
隨機編碼器13是由觸發開關K和非門IC4組成的一個控制觸發電路，由二個與非門IC5·A、IC5·B電阻R1、R2，電容C1組成脈衝電路和一個由CC4510搭成的減計數器組成，脈衝電路的計數脈衝信號由IC5·B引出計數脈衝至CC4510的CP端，於是減計數開始工作，每輸入一個脈衝減去1，預置數為9，所以CC4510的信號輸出端呈現1-9的連續變化，數位訊號Q0′-Q3′及控制信號QGS′也送至轉換開關11上。當使用時，手接動開關K，由QGS′輸出信號使顯示器從熄滅狀態進入顯示，此時即隨機反應出當時CC4510輸出的信號碼。所以每觸發一次可隨機顯示一次乘數。如果我們將觸發開關K改為一個定時脈衝發生器，就可以自動連續出現隨機乘數，並可根據要求設定變換頻率，從而為提高教學質量服務。
驅動電路可直接採用集成塊CC4511，數碼管可採用8011。如果為提高數碼的清晰度而改用發光數碼管，只須相應配套驅動電路即可。
根據以上構思而製成的教具有十分方便的設置題目訓練時的乘數，又能和各種多位數某位展示方式相配合，由於數碼管顯示清楚，印象深刻，在教學中顯示出十分明顯的效果，對珠算一口清教學有著重要的意義。
權利要求1.一種用於珠算一口清教學的教具，其特徵在於該教具是由針尖(1A)、針杆(1B)、針柄(1C)組成的一個指針狀的教鞭，針尖(1A)為一個可顯示1-9數碼和「×」號符的顯示裝置，針柄(1C)上設有數碼顯示控制電路(4)、控制鍵(5)和電池(3)，信號線自針柄(1C)引出經過針杆(1B)接顯示裝置。
2.根據權利要求1所說的教具，其特徵在於顯示裝置為菱形外殼(6)內設一個數碼管(9)，菱形頂角處標有乘號「×」符(7)，菱形外殼(6)與針杆(1B)呈固定軸連接，使菱形外殼(6)可旋轉90°使乘號符「×」變換90°坐標方向。
3.根據權利要求1所說的教具，其特徵在於針杆(1B)是個中空管狀，信號線從中穿過，針杆(1B)上附帶一個固定夾具(8)，該夾具可以將整個裝置豎直懸掛固定在一個水平轉軸上。
4.根據權利要求3所說的教具，其特徵在於固定夾具(8)是由連軸節(8A)、頂絲(8B)、夾頭(8C)、緊固螺絲(8D)組成。
5.根據權利要求1所說的教具，其特徵在於顯示控制電路由電池(3)、手動編碼器(12)、隨機編碼器(13)、轉換開關(11)、驅動電路(10)和顯示器(數碼管)(9)組成，手動編碼器(12)和隨機編碼器(13)均能輸出1-9數字編碼至轉換開關(11)，數字編碼信號經轉換開關(11)進驅動電路(10)轉換成驅動電壓信號加在顯示器的數碼管(9)上。
6.根據權利要求5所說的教具，其特徵在於手動編碼器(12)是由K0-K9個常閉開關，集成塊CC4532(IC3)兩個或門(IC1A、IC1B)一個非門IC2搭成的一個數字鍵盤編碼電路，信號線Q0-Q3，控制線QGS均引至轉換開關(11)。
7.根據權利要求5所說的教具，其特徵在於隨機編碼器(13)是由觸發開關K和非門IC4組成的控制觸發電路和由二個與非門(IC5A、IC5B)電阻R1、R2，電容C1組成脈衝電路及由CC4510組成的減計數器組成，脈衝電路的計數脈衝信號由IC5B引出至CC4510的CP端，減計數器預置值為「9」，數位訊號(Q0′-Q3′)及控制信號QGS′引至轉換開關(4)。
8.根據權利要求5所說的教具，其特徵在於驅動電路(5)採用集成塊CC4511，數碼管可採用8011。
9.根據權利要求1所說的教具，其特徵在於該教具使用時可以手握針柄(1C)，拆下夾具(8)與已排列成表的多位數某位配合教學，也可以將多位數標示在一個大形可旋轉圓盤的周邊上製成數碼輪(2)，將本教具(8)固定在可旋轉數碼輪(2)上配合教學。
專利摘要本實用新型涉及一種教具,是為珠算一口清乘法教學而專門設計的。它對於各類被乘數某位(多位數)與1—9的乘數相乘形成快速條件反射具有顯著作用。它的結構是一個指針狀的教鞭類教具,有一個顯示數碼的針尖、針杆和內設顯示數碼控制電路的針柄所組成。它可以與旋轉數碼輪配合應用,也可以手持針柄做教鞭用,針尖可以隨機顯示1—9數字碼,可以實現高頻變換,而且字碼清晰,印象強烈對形成一口清教學所期望的條件反射有明顯的促進作用。
文檔編號G09B19/02GK2297764SQ97217440
公開日1998年11月18日 申請日期1997年5月16日 優先權日1997年5月16日
發明者苑玉敏, 武萬亮 申請人:苑玉敏, 武萬亮