DE9014152U1 - Mechanische Lernhilfe - Google Patents

Description

Mechanische Lernhilfe

Die Erfindung richtet sich auf eine mechanische Lernhilfe.

Vor allem beim Einüben der Grundrechenarten ist eine Lernhilfe in Form eines Geduldsspieles zur Ergänzung des Schulunterrichts sinnvoll. Denn nur durch ständiges Wiederholen prägen sich die Ergebnisse der grundlegenden Rechenarten ein. Ein Geduldsspiel verbindet auf vorteilhafte Weise den spielerischen und den Lerneffekt.

Bereits seit längerem sind Geduldsspiele mit Lerneffekt erhältlich, bei denen im wesentlichen rechteckige, jedoch individuell ausgeformte Spielsteine auf einer Schablone nach Art eines Puzzles zusammenzusetzen sind. Jedem Spielstein ist eine Aufgabe aufgedruckt, wobei das Ergebnis jeder Aufgabe unterschiedlich ist. Sämtliche Ergebnisse sind auf der Schablone vorhanden. Bei richtiger Zuordnung der Spielsteine zu den Ergebniszahlen auf der Schablone passen die ausgeformten Seiten der Spielsteine genau ineinander. Hierbei tritt der Nachteil auf, daß bei den ersten zu plazierenden Spielsteinen meistens noch kein Kontakt zu den benachbarten besteht. Diese Spielsteine werden sozusagen auf gut Glück eingesetzt. Es fehlt an einer Kontrolle der richtig gelösten Aufgabe. Häufig wird dann, wenn nachfolgende Spielsteine nicht anzulegen sind, der Fehler auf die zuletzt gelöste Aufgabe geschoben, obwohl in Wirklichkeit die zuerst gelöste Aufgabe falsch war. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung ist, daß jedes Ergebnis nur einmal vorkommen darf. Da jedoch bei den Grundrechenarten ein und dasselbe Ergebnis oft durch mehrere, unterschiedliche Aufgaben erreicht wird, kann bei einem derartigen Geduldsspiel nur je eine dieser Aufgaben geübt werden.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine mechanische Lernhilfe zu schaffen, bei der die Richtigkeit eines Ergebnisses sofort überprüft werden kann und welche außerdem auch das Üben von unterschiedlichen Aufgaben mit jedoch demselben Ergebnis ermöglicht.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine Anordnung vor, welche ein Grundbrett mit mehreren Steckplätzen, von denen jedem eine Aufgabe zugeordnet ist, sowie eine mindestens der Anzahl der Steckplätze entsprechende Zahl von Plättchen, an deren Oberseite je eine Aufgabenlösung angebracht ist, umfaßt, wobei die Steckplätze Buchsen und die Plättchen an ihrer Unterseite Zapfen aufweisen und jeder unterschiedlichen Aufgabenlösung genau eine Anordnung und Gestalt der Buchsen entspricht, zu welcher ausschließlich die Zapfen von Plättchen mit dieser Aufgabenlösung kongruent sind, und an jedem Steckplatz die richtige Aufgabenlösung durch die Anordnung und Gestalt der Buchsen kodiert ist.

Beim Gebrauch der Lernhilfe muß der Benutzer die einem Steckplatz zugeordnete Aufgabe lösen, das Plättchen mit der erhaltenen Aufgabenlösung auswählen und versuchen, dieses an den betreffenden Steckplatz einzustecken. Gelingt ihm dies, so ist seine Aufgabenlösung richtig. Kann das Plättchen an diesem Steckplatz nicht plaziert werden, liegt ein Fehler bei der Aufgabenlösung vor. Somit kann sofort festgestellt werden, ob eine Aufgabenlösung richtig ist. Dabei ist es unproblematisch, wenn bei verschiedenen Aufgaben dieselben Lösungen auftreten. Die Steckplätze, deren Aufgaben zum selben Ergebnis führen, weisen dieselbe Anordnung und Gestalt der Buchsen auf. Alle Plättchen mit derselben Aufgabenlösung haben ebenfalls dieselbe Anordnung und Gestalt der Zapfen an ihrer Unterseite. Es ist natürlich auch möglich, zusätzlich Plättchen mit einer infrage kommenden,

jedoch an keinem Steckplatz auftretenden Lösung und einer Anordnung und Gestalt der Zapfen, zu welcher die Buchsen keines einzigen Steckplatzes kongruent sind, vorzusehen, damit der Benutzer nicht lange nach einem vermeintlich verlorengegangenen Plättchen sucht, sondern durch Ausprobieren des falschen Plättchens seinen Fehler feststellen kann. Darüber hinaus ist es auch denkbar, die Zapfen an den Steckplätzen und dafür die Buchsen an den Plättchen anzubringen .

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß sich die Steckplätze mit unterschiedlichen Aufgabenlösungen durch die unterschiedliche Anordnung der Buchsen unterscheiden. Bei dieser Ausführungsform weisen alle Zapfen eines Plättchens dieselbe Gestalt auf. Da sich bei dieser Ausführungsform die Anordnung der Zapfen mancher unterschiedlicher Plättchen lediglich durch einen unterschiedlichen Verdrehwinkel gegenüber der Vorderseite unterscheiden, ist das triviale Suchen nach Plättchen mit zu einem Steckplatz kongruenter An-Ordnung der Zapfen und damit das Mogeln erschwert. Auch können die Zapfen sämtlicher Plättchen nach demselben prinzipiellen geometrischen Muster angeordnet sein, wobei sich die Zapfen von Plättchen mit unterschiedlichen Aufgabenlösungen durch ihre Lage zwar eindeutig, jedoch optisch kaum wahrnehmbar unterscheiden.

Bei einer weiteren Ausführungsform unterscheiden sich die Steckplätze mit unterschiedlichen Aufgabenlösungen durch die Gestalt der Buchsen. Es sind die unterschiedlichsten Formen der Buchsen denkbar. Jedoch ist es vorteilhaft, daß die Buchsen über ihre ganze Tiefe annähernd konstanten Querschnitt aufweisen. Dadurch lassen sich die Plättchen entweder ganz oder gar nicht einstecken. Der Grenzfall, daß

ein nicht passendes Plättchen bis zu einer gewissen Tiefe doch einsteckbar ist, wird somit ausgeschlossen.

In der weiteren Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die Grundplatte aus magnetisierbarem Material besteht und die Plättchen auf ihrer Rückseite einen Magneten aufweisen. Durch diese Maßnahme sitzen die gesteckten Plättchen richtig fest, so daß die Lernhilfe auch z.B. auf Reisen benutzt werden kann. Auch kann die Lernhilfe in senkrechter Lage benutzt werden, ohne daß die Plättchen herausfallen.

Eine besonders zum Üben der Grundrechenarten, vorzugsweise des kleinen Einmaleins, geeignete Lernhilfe zeichnet sich dadurch aus, daß die Steckplätze in Form einer Matrix angeordnet sind, deren Zeilen und Spalten an zwei zueinander senkrechten Kanten mit einer Numerierung versehen sind und an der Oberseite der Plättchen je eine Zahl angebracht ist, welche gleich dem Ergebnis der mit den der Zeile und Spalte des Steckplatzes zugeordneten Zahlen auszuführenden mathematischen Verknüpfung ist. Hierbei besteht die einem der matrixförmig angeordneten Steckplätze zugeordnete Aufgabe darin, die der Zeile und der Spalte des Steckplatzes zugeordneten Zahlen nach ein und derselben mathematischen Operation, vorzugsweise durch Multiplikation, miteinander zu verknüpfen. Dadurch erübrigt es sich, die einzelnen Aufgaben bei jedem Steckplatz ausführlich hinzuschreiben. Die Steckplätze können dichter zusammengepackt sein, wodurch die Abmessung des Grundbrettes reduziert wird. Auch treten bei einer matrixförmigen Anordnung der Steckplätze, bei der jeder Zeile und jeder Spalte genau eine Zahl zugeordnet ist, alle möglichen Kombinationen zwischen diesen Zahlen auf. Es werden also alle Aufgaben, welche durch Verknüpfung jeder einer Zeile zugeordneten Zahl mit jeder einer Spalte zugeordneten Zahl möglich sind, geübt. Wird die betreffende

Grundrechenart durch mehrmaliges, vollständiges Stecken des gesamten Grundbretts wiederholt geübt, muß jede Aufgabe gleich häufig gelöst werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß auf dem Grundbrett ein zeilen- und/oder ein spaltenparalleles, quer zu seiner Längsrichtung parallelverschiebbares Lineal angeordnet ist. Diese Lineale dienen dazu, die Spalte und Zeile des betreffenden Steckplatzes zu markieren. Dadurch wird die dem Steckplatz zugeordnete Aufgabe hervorgehoben. Die Benutzung der Informationshilfe wird auf diese Weise erleichtert.

Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß das Lineal aus einem Gummiband besteht, welches an seinen Enden je eine die Grundplatte umgreifende Klammer aufweist. Ein derartig ausgestaltes Lineal klemmt sich an jeder Stelle des Grundbretts fest. Es kann daher kaum verrutschen. Zum Verstellen muß keine große Kraft aufgewandt werden.

Falls nicht mehr als 84 unterschiedliche Steckplätze vorhanden sind, schlägt die Erfindung vor, daß pro Steckplatz genau drei von neun, in einer quadratischen Matrix liegende Punkte eine Buchse aufweisen. Bei einer derartigen An-Ordnung der Buchsen kann der Steckplatz optimal genutzt werden. Die Buchsen liegen möglichst weit auseinander, so daß keine Gefahr besteht, daß ein Plättchen unter Verbiegung seiner Zapfen auf einen falschen Steckplatz befestigt werden kann. Deshalb kann der Durchmesser der Zapfen durchaus etwas kleiner sein als derjenige der Buchsen. Somit ist ein müheloses Einsetzen der Plättchen auf den Steckplätzen gewährleistet. Bei Verwendung eines Magneten in der Mitte eines Plättchens kann in der Mitte dieser Matrix kein Zapfen angeordnet sein. Deshalb reduziert sich in diesem

Fall die Anzahl der unterschiedlichen möglichen Kombinationen bei Besetzung von drei der acht möglichen Punkte auf 56. Diese Zahl ist jedoch immer noch größer als die Anzahl der unterschiedlichen Ergebnisse, welche beim kleinen Einmaleins auftreten.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß bei einer Lernhilfe mit in einer Matrix angeordneten Steckplätzen diese Matrix durch zeilen- und/oder spaltenparallele Teilungslinien in einzelne rechteckige oder quadratische Blocks unterteilt ist, wobei die Steckplätze und/oder Plättchen benachbarter Blocks sich durch ihre Farbe und/oder Helligkeit unterscheiden. Eine derartige Hervorhebung einzelner Bereiche der Matrix der Steckplatze erleichtert die Orientierung auf der Grundplatte, vor allem, wenn die Lineale aus Zeitgründen nicht verwendet werden.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß bei einer Lernhilfe mit 10 Zeilen und 10 Spalten jeder Block 5 Zeilen und 5 Spalten umfaßt. Ein Block dieser Größe ist auf einen Blick zu überschauen, ohne daß eine zu große Anzahl von Blocks verwirren würde.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 ein Grundbrett in der Draufsicht,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Fig. 1, wobei das Einsetzen eines Plättchens dargestellt ist,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Fig. 2 entlang der Linie III - III/ nachdem das Plättchen eingesetzt wurde und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Lineals, wobei das Grundbrett nur angedeutet ist.

Die in Fig. 1 dargestellte mechanische Lernhilfe 1 dient zum Üben des kleinen Einmaleins. Das Grundbrett 2 weist einhundert Steckplätze 3, welche in einer Matrix mit zehn Zeilen und zehn Spalten angeordnet sind, auf. Jeder Zeile und jeder Spalte ist an zwei benachbarten Seiten der Matrix je eine Zahl 4 zugeordnet. Die Steckplätze 3 sowie die zugeordneten Zahlen 4 legen im wesentlichen die Abmessungen des Grundbretts 2 fest. Jedoch ist das Grundbrett 2 etwas langer als die von den Steckplätzen 3 und den Randzahlen 4 benötigte Fläche. Dadurch ist oberhalb der den Spalten zugeordneten Randzahlen 4 ein Platz vorhanden, auf dem die Bezeichnung der Lernhilfe 1 sowie evtl. nötige Hinweise zur Benutzung aufgedruckt sein können. Außerdem umfaßt die Lernhilfe 1 mindestens einhundert Plättchen 5, an deren Oberseite 6 je eine Ergebniszahl 7 aufgedruckt ist. Die Steckplätze 3 und Plättchen 5 haben einen quadratischen, deckungsgleichen Umriß 8. Jeder Steckplatz 3 enthält innerhalb der aufgedruckten oder eingeformten Umrandung 8 genau drei Buchsen 9. Diese Buchsen 9 sind auf je einem von neun möglichen Punkten angeordnet. Alle möglichen Punkte liegen in einer quadratischen Matrix, wobei die Abstände der Spalten und der Zeilen dieser Matrix möglichst groß gewählt sind, so daß diese Matrix einen Steckplatz fast völlig ausfüllt. Jedes Plättchen 5 weist auf seiner Unterseite 10 genau drei Zapfen 11 auf. Diese Zapfen 11 liegen ebenfalls auf drei von neun möglichen Punkten eines zur Buchsenmatrix der Steckplätze 3 kongruenten Rasters. Jedem unterschiedlichen Wert der Ergebnis zahl 7 an der Oberseite 6 eines

Plättchens 5 entspricht eine spezifische Anordnung der Zapfen 11 an der Unterseite 10. Zu dieser Anordnung der Zapfen 11 sind die Buchsen 9 genau derjenigen Steckplätze 3 kongruent, bei denen die Multiplikation der der Zeile und Spalte des Steckplatzes 3 zugeordneten Zahlen 4 das auf der Plättchenoberseite 6 aufgedruckte Ergebnis 7 liefert. Zwei nicht benachbarte Blocks zu je 5 Zeilen und 5 Spalten sind von den direkt benachbarten Blocks durch eine unterschiedliche Farbe und/oder Helligkeit der Steckplätze 22 abgesetzt. Von diesen ist in der Fig. 1 nur der rechte untere Block hervorgehoben.

In Fig. 2 ist ein einziger Steckplatz 3 vergrößert dargestellt. Die Buchsen 9 liegen bei diesem Steckplatz 3 in den beiden unteren Ecken sowie auf der Mitte der rechten Seite der neun Punkte umfassenden Buchsenmatrix. Das in diesen Steckplatz passende Plättchen 5 ist vor dem Einsetzen gezeigt. Man sieht, daß die Zapfen 11 an der Rückseite 10 dieses Plättchens 5, von dessen Vorderseite 6 aus betrachtet, zu den Buchsen 9 des richtigen Steckplatzes 3 kongruent sind.

In der Fig. 3 ist ein Schnitt durch einen Steckplatz 3 und das richtige, eingesetzte Plättchen 5 zu sehen. Jede Buchse 9 hat zylinderförmige Gestalt. Die Zapfen 11 verjüngen sich dagegen, an der Rückseite 10 des Plättchens 5 beginnend, und sind somit etwas konisch. Ihr maximaler Querschnitt, welcher sich direkt an der Rückseite 10 des Plättchens 5 befindet, ist etwa identisch mit der Grundfläche 12 der zylinderförmigen Buchsen 9. Die Länge der Zapfen 11 ist etwas kleiner als die Tiefe der Buchsen 9. Somit ist gewährleistet, daß jedes Plättchen 5 mit seiner Rückseite 10 direkt auf der Oberseite 13 der Grundplatte 2 aufliegt.

Zusätzlich weist die Lernhilfe 1 zwei kantenparallele, zueinander senkrechte Lineale 14 auf. Eines dieser Lineale 14 ist in Fig. 4 besonders hervorgehoben. Die Grundplatte 2 ist dabei nur angedeutet. Das Lineal 14 besteht aus einem breiten Gummiband 15, an dessen Enden je eine Klammer 16 befestigt ist. Diese Klammern 16 umgreifen je eine von zwei gegenüberliegenden Schmalseiten 17 der Grundplatte 2. Dabei werden sie von dem Gummiband 15 an diese Schmalseiten 17 angepreßt. Die Reibung zwischen den Klammern 16 und den Schmalseiten 17 verhindert ein Verrutschen des Lineals 14 in jeder Position. Damit das Lineal 14 nicht versehentlich über eine der beiden zu seiner Längsrichtung parallelen Schmalseiten 18 des Grundbretts 2 hinausgeschoben werden kann, ist an der Rückseite 19 des Grundbretts 2 an allen vier Ecken je ein Anschlag 20 vorgesehen. Jeder Anschlag 20 stellt eine Begrenzung für den an der Rückseite 19 der Grundplatte 2 anliegenden Teil 21 der Klammern 16 dar. Gleichzeitig können diese vier Anschläge 20 als Standfüße für das Grundbrett 2 dienen. Damit die Lineale 14 ohne Anheben des Grundbretts 2 von der Unterlage verschoben werden können, müssen die Füße 20 tiefer sein als die die Grundplatte 2 umgreifenden Teile 21 der Klammern 16. Um zu gewährleisten, daß die Lineale 14 auch dann über das gesamte Grundbrett 2 verschiebbar sind, wenn bereits eines oder mehrere der Steckplättchen 5 in Steckplätze 3 eingesetzt sind, ist das Gummiband 15 so an den Klammern 16 befestigt, daß ein Abstand zwischen dem Gummiband 15 und der Oberseite 13 des Grundbretts 2 verbleibt, welcher größer ist als die Dicke der Plättchen 5. Da sich beide Lineale 14 überkreuzen, muß bei einem dieser Lineale 14 der Abstand des Gummibandes 15 zur Oberseite 13 des Grundbretts 2 sogar größer sein als die Summe der Dicke der Plättchen 5 und der Dicke des Gummibandes 15.

Claims (10)

Schutzansprüche

1. Mechanische Lernhilfe, gekennzeichnet durch ein Grundbrett (2) mit mehreren Steckplätzen (3), von denen jedem eine Aufgabe zugeordnet ist, sowie eine mindestens der Anzahl der Steckplätze (3) entsprechende Zahl von Plättchen (5), an deren Oberseite (6) je eine Aufgabenlösung (7) angebracht ist, wobei die Steckplätze (3) Buchsen (9) und die Plättchen (5) an ihrer Unterseite (10) Zapfen (11) aufweisen und jeder unterschiedlichen Aufgabenlösung genau eine Anordnung und Gestalt der Buchsen (9) entspricht, zu welcher ausschließlich die Zapfen (11) von Plättchen (5) mit dieser Aufgabenlösung (7) kongruent sind, und an jedem Steckplatz (3) die richtige Aufgabenlösung durch die Anordnung und Gestalt der Buchsen (9) kodiert ist.

2. Lernhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Steckplätze (3) mit unterschiedlichen Aufgabenlösungen durch die unterschiedliche Anordnung der Buchsen (9) unterscheiden.

3. Lernhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Steckplätze (3) mit unterschiedlichen Aufgabenlösungen durch die Gestalt der Buchsen (9) unterscheiden.

4. Lernhilfe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (2) aus magnetisierbarem Material besteht und die Plättchen (5) auf ihrer Rückseite (10) einen Magneten aufweisen.

5. Lernhilfe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Üben der Grundrechenarten, vorzugsweise des kleinen Einmaleins, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckplätze (3) in Form einer Matrix angeordnet sind, deren Zeilen und Spalten an zwei zueinander senkrechten Kanten mit einer Numerierung (4) versehen sind und an der Oberseite (6) der Plättchen (5) je eine Zahl (7) angebracht ist, welche gleich dem Ergebnis der mit den der Zeile und Spalte des Steckplatzes (3) zugeordneten Zahlen (4) auszuführenden mathematischen Verknüpfung ist.

6. Lernhilfe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Grundbrett

(2) ein zeilen- und/oder ein spaltenparalleles, quer zu seiner Längsrichtung parallelverschiebbares Lineal (14) angeordnet ist.

7. Lernhilfe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lineal (14) aus einem Gummiband (15) besteht, welches an seinen Enden je eine die Grundplatte (2) umgreifende Klammer (16) aufweist.

8. Lernhilfe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 mit nicht mehr als 84 unterschiedlichen Steckplätzen, dadurch gekennzeichnet, daß pro Steckplatz (3) genau drei von neun, in einer quadratischen Matrix liegenden Punkten eine Buchse (9) aufweisen.

9. Lernhilfe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 mit in einer Matrix angeordneten Steckplätzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix der Steckplätze (3) durch zeilen- und/oder spaltenparallele Teilungslinien in einzelne rechteckige oder quadratische

Blocks unterteilt ist, wobei die Steckplätze (3) und/oder Plättchen (5) benachbarter Blocks sich durch ihre Farbe und/oder Helligkeit unterscheiden.

10. Lernhilfe nach Anspruch 9 mit 10 Zeilen und 10 Spalten, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Block 5 Zeilen und 5 Spalten umfaßt.