專利名稱：珠算一口清教具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一個(gè)教學(xué)用具。具體地說是用來提高珠算教學(xué)質(zhì)量，特別是訓(xùn)練珠算乘法運(yùn)算速度的一種專用教具。
一口清是珠算教學(xué)中的一個(gè)專用術(shù)語，是乘法訓(xùn)練中最重要的基本功之一。是以多位被乘數(shù)乘乘數(shù)(選1-9中之1做為乘數(shù))一次口算出積的一種條件反射式訓(xùn)練。這種訓(xùn)練當(dāng)然是建立本個(gè)加后進(jìn)的基礎(chǔ)上。但是實(shí)際運(yùn)算中決不允許默想九九口訣確定本個(gè)等等，這將永遠(yuǎn)也達(dá)不到珠算乘法操作的最高境界。所以，當(dāng)以個(gè)律和后進(jìn)口訣為基礎(chǔ)講述完一口清的規(guī)則和口訣后要通過大量的訓(xùn)練來熟練這些口訣和掌握規(guī)律，直至形成完全的條件反射以至于完全忘記什么口訣，而形成高速度的反應(yīng)，這才是一口清教學(xué)的最終目的。為此，在介紹完一口清的規(guī)則和口訣基本規(guī)律之后要進(jìn)入大量的實(shí)際訓(xùn)練。這樣以來就需要大量的多位數(shù)和高速度變換的乘數(shù)?，F(xiàn)行教學(xué)到此階段之后，主要靠教師在黑板上寫出多位數(shù)，然后口述乘數(shù)。這樣無論如何都很難實(shí)現(xiàn)題目和乘數(shù)的高頻變換。而且勞動(dòng)強(qiáng)度很高，特別是在進(jìn)行變換多位數(shù)的訓(xùn)練時(shí)有時(shí)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(xué)。因?yàn)榻窈蟠罅康挠?xùn)練造成習(xí)慣性反射會(huì)使今后應(yīng)用時(shí)每看見一個(gè)乘數(shù)都要經(jīng)過語音形象替換，這無疑是自討苦吃的教學(xué)。然而，高頻多位數(shù)和乘數(shù)的變換目前還沒有十分合適的輔助教具。
本實(shí)用新型的目的在于提供一個(gè)可靠的一口清教學(xué)用具，能高頻隨機(jī)的變化乘數(shù)并清晰地顯示在多位數(shù)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(yùn)算技巧教學(xué)。
本實(shí)用新型的主要構(gòu)思是設(shè)計(jì)一個(gè)多功能的乘數(shù)發(fā)生裝置，使其既可以針對(duì)旋轉(zhuǎn)數(shù)碼輪一類的多位數(shù)，或是固定的多位數(shù)表，或是現(xiàn)場(chǎng)黑板上書寫的多位數(shù)進(jìn)行一口清訓(xùn)練。所以，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一個(gè)由針尖、針桿、針柄三部分組成的一個(gè)指針狀的教鞭。該裝置的針尖部分是一個(gè)可顯示0-9數(shù)碼的一個(gè)顯示裝置，當(dāng)然還應(yīng)顯示或標(biāo)示上乘號(hào)“×”符。在針柄上設(shè)有數(shù)碼顯示控制電路控制鍵和電池。信號(hào)線自針柄引出經(jīng)針桿引至針尖。這樣，可以借助電子技術(shù)，將訓(xùn)練中所需乘數(shù)的數(shù)字符形象顯示出來，隨著訓(xùn)練而形成完全的條件反射。同時(shí)可以借助電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)乘數(shù)的高頻率轉(zhuǎn)換，以適應(yīng)訓(xùn)練的需要和加強(qiáng)訓(xùn)練的科學(xué)性。指針形教鞭可以借助夾具將指針設(shè)定在可旋轉(zhuǎn)數(shù)碼輪上，使指針豎直向上，當(dāng)數(shù)碼輪停止在某一位置時(shí)，針尖上也就隨機(jī)(或指點(diǎn)按鍵)產(chǎn)生一個(gè)乘數(shù)，并指向已確定的多位數(shù)某位，這時(shí)應(yīng)由學(xué)生立即回答一口清的所示位答案，使用時(shí)十分方便。當(dāng)然也可將本裝置當(dāng)教鞭使用，手握針柄，將針尖指向已備好的多位數(shù)表，或在黑板上書寫的題目。按動(dòng)觸發(fā)鍵，針尖上就會(huì)顯示乘數(shù)并指向多位數(shù)某位應(yīng)立即回答乘積值，這樣使用十分方便。特別是借助電子技術(shù)可以高頻轉(zhuǎn)換0-9數(shù)碼，使用起來將會(huì)產(chǎn)生更理想的效果。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的目的是如何實(shí)現(xiàn)的


圖1為本實(shí)用新型使用時(shí)狀態(tài)圖。
圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為針尖結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為夾具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為針柄結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為控制電路的結(jié)構(gòu)框圖。
圖7為手動(dòng)編碼器的實(shí)施例電原理圖。
圖8為隨機(jī)編碼器的實(shí)施例電原理圖。
其中1為指針狀教鞭，1A為針尖，1B為針桿，1C為針柄，2為旋轉(zhuǎn)數(shù)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(shù)碼管菱型外殼，7為乘號(hào)“×”符，9為數(shù)碼管，8為針桿夾具，8A為轉(zhuǎn)軸連接節(jié)，8B為頂絲，8C為夾頭，8D為緊鎖螺絲，10為數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路，11為功能轉(zhuǎn)換開關(guān)，12為手動(dòng)編碼器，13為隨機(jī)編碼器。
附圖清楚的表明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)決定了它可以與一個(gè)旋轉(zhuǎn)數(shù)碼輪2結(jié)合應(yīng)用，也可以手持針柄1C象教鞭一樣應(yīng)用(和固定的題表配合)，它的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)中包括一個(gè)可以顯示0-9數(shù)字符及乘號(hào)“×”符的針尖顯示裝置9，一個(gè)設(shè)有數(shù)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的針桿1B，信號(hào)自針柄1C引出經(jīng)過針桿1B接至顯示裝置9，借助夾具8可將針桿1B固定在旋轉(zhuǎn)數(shù)碼輪2的軸上，去下該夾具8可以手持針柄1C當(dāng)教鞭使用將訓(xùn)練中預(yù)置的乘數(shù)顯示在適當(dāng)?shù)奈恢谩２⒏鶕?jù)需要可以由教師隨心所欲變化和設(shè)置乘數(shù)。也可以進(jìn)入隨機(jī)狀態(tài)，使毫無規(guī)律的乘數(shù)高頻率變換出現(xiàn)，從而強(qiáng)化條件反射效果，提高教學(xué)的速度和質(zhì)量。
針尖1A是一個(gè)菱形的外殼6內(nèi)設(shè)一個(gè)數(shù)碼管9組成，在外殼6上標(biāo)著乘號(hào)“×”符7。菱形外殼6與針桿1B呈固定軸連接。這樣菱形外殼6可以至少旋轉(zhuǎn)90°使乘號(hào)符“×”變換90°坐標(biāo)方向，出現(xiàn)在數(shù)碼管的左、或右側(cè)，以適應(yīng)指示不同的多位數(shù)某位。
針桿1B是個(gè)中空管狀，控制信號(hào)線從中穿過，接至設(shè)在針尖1A的顯示裝置。為了便利于配合旋轉(zhuǎn)數(shù)碼盤2使用，為針桿設(shè)計(jì)了一個(gè)固定夾具8，它夾住針桿1B并和旋轉(zhuǎn)數(shù)碼盤2的轉(zhuǎn)軸形成固定聯(lián)接，從而使整個(gè)指針狀的教具豎直懸掛在一個(gè)水平軸上。這樣針尖豎直向上，指向盤邊上顯示的多位數(shù)某位。只要撥動(dòng)轉(zhuǎn)盤則可以隨意更換多位數(shù)某位，加上本教具乘數(shù)顯示的機(jī)動(dòng)靈活性，則使整個(gè)課堂教學(xué)具有緊張、活潑、趣味和科學(xué)性。從附圖5可以看出這個(gè)夾具可以設(shè)計(jì)成一個(gè)軸節(jié)8A、頂絲8B、夾頭8C和緊固螺絲8D組成。用夾頭8D夾住針桿1B并用緊固螺絲固定8D，然后把連軸節(jié)8A對(duì)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)數(shù)碼盤2的轉(zhuǎn)軸，用頂絲8B固定好即把本教具8固定在了數(shù)碼盤2上。如果單獨(dú)當(dāng)教鞭使用可以拆下夾具8即可。
針柄1C是本實(shí)用新型的關(guān)鍵部件?？梢灾瞥蓤A柱狀，表面設(shè)有操作鍵5。電池3和線路板4都設(shè)在針柄1C中?？刂骑@示電路結(jié)構(gòu)中包括電池3、手動(dòng)編碼器12、隨機(jī)編碼器13、轉(zhuǎn)換開關(guān)11、驅(qū)動(dòng)電路10和顯示器(數(shù)碼管)9。手動(dòng)編碼器可以按照教師的意圖設(shè)置乘數(shù)。而隨機(jī)編碼器是為了隨機(jī)高頻變換乘數(shù)，所以其電路本身都可以輸出1-9數(shù)字編碼加至轉(zhuǎn)換開關(guān)11。利用轉(zhuǎn)換開關(guān)11可以選擇乘數(shù)的產(chǎn)生方式，從轉(zhuǎn)換開關(guān)11出來的數(shù)字編碼信號(hào)加在驅(qū)動(dòng)電路10就可轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電平使顯示器9顯示出相應(yīng)的乘數(shù)，展示在針尖上。
手動(dòng)編碼器是由K0-K9 10個(gè)常閉開關(guān)，集成塊IC3，具體可采用CC4532，兩個(gè)或門IC1A、IC1B，一個(gè)非門IC2搭成的一個(gè)數(shù)字鍵盤編碼電路，信號(hào)線Q0-Q3，控制線QGS均引至轉(zhuǎn)換開關(guān)11。手指按鍵啟動(dòng)那個(gè)開關(guān)就有相應(yīng)的數(shù)字編碼輸出，使數(shù)碼管9顯示出相應(yīng)的數(shù)字符。
隨機(jī)編碼器13是由觸發(fā)開關(guān)K和非門IC4組成的一個(gè)控制觸發(fā)電路，由二個(gè)與非門IC5·A、IC5·B電阻R1、R2，電容C1組成脈沖電路和一個(gè)由CC4510搭成的減計(jì)數(shù)器組成，脈沖電路的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)由IC5·B引出計(jì)數(shù)脈沖至CC4510的CP端，于是減計(jì)數(shù)開始工作，每輸入一個(gè)脈沖減去1，預(yù)置數(shù)為9，所以CC4510的信號(hào)輸出端呈現(xiàn)1-9的連續(xù)變化，數(shù)字信號(hào)Q0′-Q3′及控制信號(hào)QGS′也送至轉(zhuǎn)換開關(guān)11上。當(dāng)使用時(shí)，手接動(dòng)開關(guān)K，由QGS′輸出信號(hào)使顯示器從熄滅狀態(tài)進(jìn)入顯示，此時(shí)即隨機(jī)反應(yīng)出當(dāng)時(shí)CC4510輸出的信號(hào)碼。所以每觸發(fā)一次可隨機(jī)顯示一次乘數(shù)。如果我們將觸發(fā)開關(guān)K改為一個(gè)定時(shí)脈沖發(fā)生器，就可以自動(dòng)連續(xù)出現(xiàn)隨機(jī)乘數(shù)，并可根據(jù)要求設(shè)定變換頻率，從而為提高教學(xué)質(zhì)量服務(wù)。
驅(qū)動(dòng)電路可直接采用集成塊CC4511，數(shù)碼管可采用8011。如果為提高數(shù)碼的清晰度而改用發(fā)光數(shù)碼管，只須相應(yīng)配套驅(qū)動(dòng)電路即可。
根據(jù)以上構(gòu)思而制成的教具有十分方便的設(shè)置題目訓(xùn)練時(shí)的乘數(shù)，又能和各種多位數(shù)某位展示方式相配合，由于數(shù)碼管顯示清楚，印象深刻，在教學(xué)中顯示出十分明顯的效果，對(duì)珠算一口清教學(xué)有著重要的意義。
權(quán)利要求1.一種用于珠算一口清教學(xué)的教具，其特征在于該教具是由針尖(1A)、針桿(1B)、針柄(1C)組成的一個(gè)指針狀的教鞭，針尖(1A)為一個(gè)可顯示1-9數(shù)碼和“×”號(hào)符的顯示裝置，針柄(1C)上設(shè)有數(shù)碼顯示控制電路(4)、控制鍵(5)和電池(3)，信號(hào)線自針柄(1C)引出經(jīng)過針桿(1B)接顯示裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的教具，其特征在于顯示裝置為菱形外殼(6)內(nèi)設(shè)一個(gè)數(shù)碼管(9)，菱形頂角處標(biāo)有乘號(hào)“×”符(7)，菱形外殼(6)與針桿(1B)呈固定軸連接，使菱形外殼(6)可旋轉(zhuǎn)90°使乘號(hào)符“×”變換90°坐標(biāo)方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的教具，其特征在于針桿(1B)是個(gè)中空管狀，信號(hào)線從中穿過，針桿(1B)上附帶一個(gè)固定夾具(8)，該夾具可以將整個(gè)裝置豎直懸掛固定在一個(gè)水平轉(zhuǎn)軸上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所說的教具，其特征在于固定夾具(8)是由連軸節(jié)(8A)、頂絲(8B)、夾頭(8C)、緊固螺絲(8D)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的教具，其特征在于顯示控制電路由電池(3)、手動(dòng)編碼器(12)、隨機(jī)編碼器(13)、轉(zhuǎn)換開關(guān)(11)、驅(qū)動(dòng)電路(10)和顯示器(數(shù)碼管)(9)組成，手動(dòng)編碼器(12)和隨機(jī)編碼器(13)均能輸出1-9數(shù)字編碼至轉(zhuǎn)換開關(guān)(11)，數(shù)字編碼信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)(11)進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路(10)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)加在顯示器的數(shù)碼管(9)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所說的教具，其特征在于手動(dòng)編碼器(12)是由K0-K9個(gè)常閉開關(guān)，集成塊CC4532(IC3)兩個(gè)或門(IC1A、IC1B)一個(gè)非門IC2搭成的一個(gè)數(shù)字鍵盤編碼電路，信號(hào)線Q0-Q3，控制線QGS均引至轉(zhuǎn)換開關(guān)(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所說的教具，其特征在于隨機(jī)編碼器(13)是由觸發(fā)開關(guān)K和非門IC4組成的控制觸發(fā)電路和由二個(gè)與非門(IC5A、IC5B)電阻R1、R2，電容C1組成脈沖電路及由CC4510組成的減計(jì)數(shù)器組成，脈沖電路的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)由IC5B引出至CC4510的CP端，減計(jì)數(shù)器預(yù)置值為“9”，數(shù)字信號(hào)(Q0′-Q3′)及控制信號(hào)QGS′引至轉(zhuǎn)換開關(guān)(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所說的教具，其特征在于驅(qū)動(dòng)電路(5)采用集成塊CC4511，數(shù)碼管可采用8011。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所說的教具，其特征在于該教具使用時(shí)可以手握針柄(1C)，拆下夾具(8)與已排列成表的多位數(shù)某位配合教學(xué)，也可以將多位數(shù)標(biāo)示在一個(gè)大形可旋轉(zhuǎn)圓盤的周邊上制成數(shù)碼輪(2)，將本教具(8)固定在可旋轉(zhuǎn)數(shù)碼輪(2)上配合教學(xué)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種教具,是為珠算一口清乘法教學(xué)而專門設(shè)計(jì)的。它對(duì)于各類被乘數(shù)某位(多位數(shù))與1—9的乘數(shù)相乘形成快速條件反射具有顯著作用。它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)指針狀的教鞭類教具,有一個(gè)顯示數(shù)碼的針尖、針桿和內(nèi)設(shè)顯示數(shù)碼控制電路的針柄所組成。它可以與旋轉(zhuǎn)數(shù)碼輪配合應(yīng)用,也可以手持針柄做教鞭用,針尖可以隨機(jī)顯示1—9數(shù)字碼,可以實(shí)現(xiàn)高頻變換,而且字碼清晰,印象強(qiáng)烈對(duì)形成一口清教學(xué)所期望的條件反射有明顯的促進(jìn)作用。
文檔編號(hào)G09B19/02GK2297764SQ97217440
公開日1998年11月18日 申請(qǐng)日期1997年5月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月16日
發(fā)明者苑玉敏, 武萬亮 申請(qǐng)人:苑玉敏, 武萬亮