一种教学设备制造技术

用于教学的设备，其包含多个块和带有规则标记阵列的装置，其中所述块被定尺寸并被布置，并且所述标记被排列，以允许多个所述块与所述标记并列相邻，覆盖多个所述标记，使得每个块覆盖单个标记或整数个标记，并且每一个被块所覆盖的标记是通过该块可见的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于教学的设备或装置，特别是涉及有助于儿童学习进行心算所需的基本技能的装置。
技术介绍
当儿童在学习算术基础时，他们通常会利用手指来帮助进行简单的计算。然而，许多儿童在进行超出单位数的操作时遇到了困难，原因是几乎无法获得一种难度介乎用两只手的十个手指进行计算和用电子计算器、计算尺或是算盘这些更复杂的计算工具来进行计算之间的简单计算方式。此外，这些更复杂的计算工具中有许多计算工具几乎无法展示计算背后隐藏的数学原理，因此，也无法将这些原理传授给孩子们。所以需要这样一种简单而又直观的设备，它能够有助于开发儿童思维方式，所述思维方式是培养孩子们进行更复杂心算的能力所需的，这种能力包括对更大且更复杂的数字和计算的掌握，而不仅仅是单位数的加减运算。 过去曾经多次尝试来设计这样一种设备以解决上述问题。然而，到目前为止，所有的努力要么是导致设备制造复杂或难于操作，要么是无法提供孩子们为了获得熟练地进行心算所需的技巧而必须获取的洞察力。 例如，美国专利No. 2， 502， 238披露了一种设备，其包括印刷于卡片上的矩形数字阵列，其被安装于一个底板上。提供多个码子或圆盘供被组装的卡片和底板使用，每一个的尺寸都被设计为能够覆盖阵列中的数字中的一个。然而，因为被放置于底板中的每个圆盘都挡住位于其下的阵列中的数字，所以将圆盘放置于底板中的这个动作阻碍了使用该设备的孩子看到与该设备所模拟的数学问题相关的数字。此外，美国专利No. 3，935，649，美国专利No. 5， 738， 524和美国专利No. 5， 120， 226所披露的设备也存在类似问题。 再例如美国专利No. 3， 755， 924所披露的设备，不但没能提供解决前述任何问题的方案，而且本身存在高度复杂性，并且因此，其制造困难或成本昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供这样的设备，该设备提供一种解决上述问题的方案，同时不会存在已知设备或装置的缺点。 因此，本专利技术涉及一种设备，其包含多个块(piece)和带有规则标记阵列的装置，其中所述块被定尺寸并被布置，所述标记被排列，以允许多个所述块与所述标记并列相邻，覆盖多个所述标记，使得每个块覆盖单个标记或整数个标记，并且被块所覆盖的每一个标记是通过该块可见的。 根据本专利技术，提供一种设备，包含多个块，每一个包含折射率高于空气的透明或半透明材料，以及带有规则标记阵列的装置，其中所述块被定尺寸并被布置，所述标记被排列，以允许多个所述块与所述标记并列相邻，覆盖多个所述标记，使得每个块覆盖单个标记或大于1的整数个标记，并且被块这样覆盖的每一个标记是通过该块中的透明或半透明材5料可见的。优选的，该设备被设置供儿童使用，并在算术或数学能力方面有助于培养他们。 因此，所述标记无论是否被块覆盖，其对用户而言始终是基本可见的，并且每一个位于标记之上的块都能够被定位为仅仅覆盖单个标记或整数个标记。结果，不像先前已知的设备那样，根据本专利技术的设备能够为许多算术问题提供简单的模型。此外，因为所述块采用折射率高于空气的材料制成，当一个块被放置于一个或多个标记之上时，所述一个或多个标记显得与覆盖块的表面的距离比实际要近些，因此注意力被吸引到此。 优选的，每个块被定尺寸并被布置为允许第一块与标记并列相邻，覆盖第一单个标记或标记组，并且第二块与所述第一块并列相邻，覆盖与所述第一单个标记或标记组相邻的第二单个标记或标记组，其中每个第一标记可以通过所述第一块中的透明或半透明材料被看到，并且每个第二标记可以通过所述第二块中的透明或半透明材料被看到。 在该说明书中，当一个标记或多个标记据称被块覆盖时，优选的是所关心的该一个标记或多个标记被该块完全覆盖。当一个标记或多个标记据称可以通过块被看到时，优选的是所关心的该一个标记或多个标记全部或基本全部可以通过该块被看到。此外，所有对一个标记和多个标记的引用均应当被理解为是对所述规则标记阵列中的一个标记或多个标记的引用。 在优选实施例中，被块覆盖的该一个标记或多个标记仅能通过该块被看到。在一些这样的实施例的情况下，观察者将能通过覆盖块和相邻块的组合看到被覆盖的一个标记或多个标记。在这些后者实施例中，所述块被定尺寸并被布置为使得从被覆盖的一个标记或标记组附近传播的一些光在已经穿过覆盖块之后，在到达观察者之前，能够穿过相邻块。然而优选的是所述块被定尺寸并被布置为至少从多数视角且优选从全部视角防止这种情况发生。 优选的，每个块被定尺寸并被布置为仅仅覆盖多个标记中的一个，并且允许相邻的一个标记被该多个块中的第二个所覆盖，其中每个被如此覆盖的标记可以通过覆盖它的块中的透明或半透明材料被看到。 优选的，所述多个块具有基本相同的形状或形式。此外，所述多个块可以包含多个不同的群体(populations)，优选为两个。块的群体可以通过记号或颜色来区分，优选为颜色。所述块包含这种不同群体的实施例的优点是，来自第一群体的块可以用来表示算术问题中的第一数字，来自第二群体的块可以用来表示该算术问题中的第二数字，以此类推。 在优选实施例中，所述块完全或基本上由透明或半透明材料构成，并且进一步优选该材料具有比空气高的折射率。用于制造所述块的优选材料包括玻璃和聚合塑料，例如聚甲基丙烯酸甲酯(例如在商标Perspex⑧下可得到的)等等。在优选实施例中，所述块由有色透明聚合材料或玻璃形成。当使用这些材料来形成时，无论其是否为有色的，优选每个块是整块的(即，由单块相同材料形成)，并且优选具有覆盖一个或一组标记的第一面和第二面，通过该第二面可以看到被覆盖的一个标记或多个标记。该第一面和第二面可以是基本平坦的，并且彼此基本平行。在替换实施例中，第一面可以是平坦的，而第二面可以是凸起的。优选的，所述块基本为骰子形的或立方体形的，并且优选完全由透明塑料(聚合的)材料或玻璃形成。然而，在一些实施例中，所述块可以采用上述材料的薄片形式。 许多这些后者实施例的优势在于所述块制造简单并易于儿童操作。此外，当使用折射率高于空气的材料制作的整块的块被放置于标记之上时，每个被覆盖的标记与该块的表面的距离显得比实际要近些的效果被增强。这种类型的块也可以被如此成形由于它们里面发生了内反射，因此被覆盖的一个标记或标记组基本上不可能通过覆盖块和另一相邻块的组合被看到，除非从几个极端角度观察才有可能。 带有规则标记阵列的装置可以包括基底或底盘，并且可以限定基本平坦的表面，所述块可以在该表面上基本自由地移动。在替换实施例中，带有所述标记的装置可以包括被设置成将一个或多个块定位在适当的位置的定位装置，每个覆盖单个标记或者整数个标记。匹配定位装置可以被承载于每一个块上。 所述带有标记的装置可以包括底盘，该底盘在标记阵列的周围形成边界，该标记阵列可以包括规则字母数字字符阵列，优选为数字。在优选实施例中，所述标记为数字，并且它们排列成矩形阵列。优选地，该阵列包括十行和十列，并且优选包括升序排列的i-ioo中的所有数字。在实施例中，该阵列可以在左上角以"i"开始，并在右下角以"ioo"结束，或者在左下角以"1"开始，并在右上角以"100"结束。 所述设备可以进一步包括外壳，其也限定所述带有标记的装置，或者板，其可以限定该带有标记的装置。 在一个实施例中，该设备可以具有底盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括多个块和带有规则标记阵列的装置，其中，所述块被定尺寸并被布置，并且所述标记被排列，以允许多个所述块与所述标记并列相邻，覆盖多个所述标记，使得每个块覆盖单独一个标记或大于１的整数个标记，其特征在于所述块均包括透明或半透明材料，被块如此覆盖的每个标记是通过该块中的该透明或半透明材料可见的，并且所述透明或半透明材料具有高于空气的折射率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁约翰海斯，
申请(专利权)人：安德鲁约翰海斯，
类型：发明
国别省市：GB[英国]