CN101369168A - 直加直减显数算盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直加直减显数算盘，传统的算盘口诀多，无法实现直加、直减，难于与现代数学教育的笔算结合。为解决上述问题，本发明提供了一种方便读数、计算的算盘，该算盘包括框架、档杆、上珠、下珠和横梁，档杆设置于框架内，形状以算珠不会转动为宜，可以是棱柱或椭圆柱；横梁将算珠分成“上二下九”或“上三下九”的算珠结构形式，上珠一个代表5，下珠一个代表1；下珠有两底面，每档的九个下珠的下底面上依次标有“1～9”九个数字。该算盘具有拨珠见数、珠数结合、数随珠动的特点，且计算无需口诀，可以直加、直减，容易学习和理解，与现代数学教育的笔算结合，能更好的理解和认识进、退位的概念。

Description

直加直减显数算盘

技术领域

本发明涉及一种学习工具，尤指一种适用于读数、计算的算盘。

背景技术

算盘是中国传统的计算工具，是中国古代的一项重要发明。使用算盘和珠算，除了计算方便外，还有锻炼思维能力的作用。使用算盘需要脑、眼、手的密切配合，因此，很多学校和家长都采用算盘来训练孩子的思维能力和计算能力。传统的算盘一般采用“上二下五”、“上二下四”、“上一下五”或“上一下四”的算珠结构，这种算盘的计算需要单独的一套口诀：

加法口诀表

加一：一上一，一下五去四，一去九进一；

加二：二上二，二下五去三，二去八进一；

加三：三上三，三下五去二，三去七进一；

加四：四上四，四下五去一，四去六进一；

加五：五上五，五去五进一；

加六：六上六，六去四进一，六上一去五进一；

加七：七上七，七去三进一，七上二去五进一；

加八：八上八，八去二进一，八上三去五进一；

加九：九上九，九去一进一，九上四去五进一。

减法口诀表

减一：一下一，一上四去五，一退一还九；

减二：二下二，二上三去五，二退一还八；

减三：三下三，三上二去五，三退一还七；

减四：四下四，四上一去五，四退一还六；

减五：五下五，五退一还五；

减六：六下六，六退一还四，六退一还五去一；

减七：七下七，七退一还三，七退一还五去二；

减八：八下八，八退一还二，八退一还五去三；

减九：九下九，九退一还一，九退一还五去四。

这么多的口诀，且每加一个数或减一个数有2～3种情况，学习起来比较复杂，理解起来也很困难。这套口诀只适用于传统的算盘，其他地方无法得到应用，时间久了容易遗忘，只有在记住口诀的前提下才能进行运用，计算中跟着口诀拨珠，存在不知道为什么要进、退位的问题，无法实现直加和直减，难于与现代数学教育的笔算结合，且现行教学已不鼓励学童用背诵记忆的方式学习数学，背诵口诀已被视为制压学童思考能力的负面教学引导。传统算盘是作为计算工具而被制造和使用的，随着计算器的出现，算盘的计算功能已很少使用，更多的是作为一种学习数学的工具，传统算盘由于要跟着口诀拨珠，学习功能难于体现，且计算完以后无法直接显示数字。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种方便读数、计算的算盘。该算盘具有拔珠见数、珠数结合、数随珠动的特点；且计算无需口诀，容易学习和理解，可以直加、直减，能更好的理解和认识进、退位的概念。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：直加直减显数算盘包括框架、档杆、上珠、下珠和横梁。所述档杆为3～20根，设置于框架内，档杆形状以算珠不会转动为宜，可以是棱柱或椭圆柱。采用传统的算珠表示形式，即上珠一个代表5，下珠一个代表1；横梁将算珠分成“上二下九”的算珠结构形式，即上面两个上珠，下面九个下珠；为满足同一位上能以最少的算珠表示更多的数，本发明将“上二下九”式算盘变为“上三下九”式算盘，即上面三个上珠，下面九个下珠。下珠有两个底面，底面上有与档杆形状相匹配的通孔，每档的九个下珠的下底面上依次标有“1～9”九个数字，下珠全部落下时为“0”，我们看不见下珠上的数字，向上拔几个下珠，下珠底面相对的就出现数字几。

该算盘的拨珠习惯与传统算盘的拨珠习惯一致，只要会数数、拨数就会用这种算盘。

拨数或加数：

加一：一上一，拨一个下珠靠横梁；

加二：二上二，拨二个下珠靠横梁；

加三：三上三，拨三个下珠靠横梁；

加四：四上四，拨四个下珠靠横梁；

加五：五上五，拨一个上珠靠横梁；

加六：六上六，拨一个上珠和一个下珠靠横梁；

加七：七上七，拨一个上珠和二个下珠靠横梁；

加八：八上八，拨一个上珠和三个下珠靠横梁；

加九：九上九，拨一个上珠和四个下珠靠横梁。

两个数相加，先将第一个数的各位数字分别拨在算盘相应的位上，这时算盘上就表示第一个数字；再将第二个数的各位数字直接加拨到该算盘相应的位上，这时，算盘就表示两个数相加没有进位的形式。加完以后进位，直接将上珠消掉，进位按：两个上珠进一，一个上珠和五个下珠进一，能清楚的反应出进位的概念：个位上的“10”表示在十位上就是“1”。当出现不满十但有上珠的情况时，将一个上珠换成五个下珠的形式。

减数：

减一：一下一，拨去靠横梁的一个下珠；

减二：二下二，拨去靠横梁的二个下珠；

减三：三下三，拨去靠横梁的三个下珠；

减四：四下四，拨去靠横梁的四个下珠；

减五：五下五，拨去靠横梁的一个上珠或拨去靠横梁的五个下珠；

减六：六下六，拨去靠横梁的一个上珠和一个下珠或拨去靠横梁的六个下珠；

减七：七下七，拨去靠横梁的一个上珠和二个下珠或拨去靠横梁的七个下珠；

减八：八下八，拨去靠横梁的一个上珠和三个下珠或拨去靠横梁的八个下珠；

减九：九下九，拨去靠横梁的一个上珠和四个下珠或拨去靠横梁的九个下珠。

两个数相减，先将被减数的各位数字分别拨在算盘相应的位上，这时算盘上就表示被减数的数字；拨减数时，本位够减的直接减，当只下珠不够减时，先将一个上珠换成五个下珠；本位不够减的先向高位借“1”到本位当“10”再减；退位的拨珠遵循：退位的“1”表示在该位为一个上珠和五个下珠。

为了读数方便，上边框内侧与下珠上数字相对应的位置上可标有数字“0”。

为了便于拨珠，每档的九个下珠的第五个可以是异色珠，或每档的九个下珠的上面四个与下面五个的颜色不同。

为了便于区分上、下珠代表的是不同的数，上珠比下珠大或用不同的颜色表示。

可在框架上设数位牌，以方便对数位的理解。

各档的算珠为不同的颜色或三个档的算珠为一个颜色，用于表示不同的位。

有益效果：

本发明的算盘计算无需口诀，只要会数数、拨数就会使用，规则灵活，可以直加、直减，与现代数学教育的笔算习惯相符，容易学习和掌握，能充分理解进、退位的概念。

该算盘的数字是隐藏在下珠的底面上，只有通过往上拔珠这一动作才能看见下珠底面的数字，有个发现的过程，给儿童一种想知道下面究竟是什么的感觉，增加了学习兴趣。计算结果能直接显示在算盘上，能明显的感觉到下珠多的数字就大，读数方便，是现代数学教育比较适用的教学工具。

该算盘满足任意数位的两个数的相加结果能够直接表示在该位的算珠上，加的过程中无需进位，待全部数位加完以后再将满十的算珠进位。特别在做连加连减运算的时候，可以先把计算过程算完后再来进位，就不存在进位以后不够减了又来退位的问题。

例如：加、减混合运算使用方法：如图3、图4、图5、图6所示为“679+537—927＝289”的计算过程，先将数字“6”、“7”、“9”分别拨在算盘的百位、十位、个位上，如图3所示；待要加“537”时，可以在每一位上实现直加，将数字“5”、“3”、“7”分别加拨在算盘的百位、十位、个位上，个位上的数就变成“16”；十位上是“10”，百位得“11”，显示如图4所示。可以先不进位，接着做“—927”的计算，个位上的“16”直接减“7”得“9”；十位上的“10”直接减“2”得“8”；百位上的“11”包含了两个上珠，先将一个上珠换为五个下珠，再减“9”得“2”，得结果“289”，显示如图5所示。由于个位、十位的数字大于五，且都包含一个上珠，将一个上珠换成五个下珠，得出结果显示如图6所示，可以直接读出结果“289”。

加、减的过程跟笔算的习惯相符，但笔算的进退位在整个过程中都存在，且要借助心算或打小点来完成，而本发明可以直接在算盘上表示出来，可以更直观的看到进、退位的过程。

乘法运算使用方法：如图7、图8所示为“89×65＝5785”的计算过程，笔算是先用个位数5乘被乘数：“89×5＝445”，再用十位数6乘被乘数：“89×60＝5340”，将每次乘得的数按同位相加原则累加得出结果“5785”。在计算“89×5＝445”的过程中，十位上的“4”其实是个位“9×5＝45”的“4”进位得到的，在计算的过程就要进位，容易出错。

本发明可以将该式子中每两个数相乘的结果直接拨在算盘上，拨数的过程就是直加的过程，加的过程不需要进位，待全部数乘完后再来进位，“89×65”的各位数相乘表示为“5×9＝45”，“5×80＝400”，“60×9＝540”，“60×80＝4800”，将四个数直接拨到算盘上后个位变成“5”，十位变成“8”，百位变成“17”，千位上是“4”，显示如图7所示。最后再统一进位，去掉各位满十的算珠个数，个位是一个上珠，将其换为五个下珠；十位不满十且都是下珠，数不变；百位的“17”去掉两个上珠，向千位进一，还剩下珠的“7”，千位的“4”加上进位的一为“5”，结果“5785”就直接显示在算盘上，如图8所示。各位相乘的数直接在算盘上可以实现直加，计算的过程不存在进位，也就不容易出错。

附图说明

图1为本发明“上二下九”式算盘结构示意图。

图2为本发明“上三下九”式算盘结构示意图。

图3为本发明的“上二下九”式算盘拨有数字“679”的显示示意图。

图4为本发明的“上二下九”式算盘拨有“679+537”的直加结果显示示意图。

图5为本发明的“上二下九”式算盘拨有“679+537—927＝289”的计算结果显示示意图。

图6为本发明的“上二下九”式算盘拨有数字“679+537—927＝289”可直接读数的结果显示示意图。

图7为本发明的“上三下九”式算盘拨有“89×65”各位数字相乘结果直接相加的显示示意图。

图8为本发明的“上三下九”式算盘拨有数字“89×65＝5785”的最终结果显示示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示：直加直减显数算盘包括框架(1)、档杆(2)、上珠(3)、下珠(7)和横梁(4)。所述档杆(2)为11根，设置于框架(1)内，形状为棱柱；横梁(4)将算珠分成“上二下九”的算珠结构形式，即上面两个上珠(3)，下面九个下珠(7)，上珠(3)一个代表5，下珠(7)一个代表1；下珠(7)有两个底面，底面上有与档杆(2)形状相匹配的通孔，每档的九个下珠(7)的下底面(8)上依次标有“1～9”九个数字。上边框内侧与下珠(7)上数字相对应的位置上标有数字“0”；每档的九个下珠(7)的中间一个是异色珠(5)；上珠(3)比下珠(7)大；在框架(1)上设数位牌(6)；各档的算珠用不同的颜色表示不同的位。

实施例2

如图2所示：直加直减显数算盘包括框架(1)、档杆(2)、上珠(3)、下珠(7)和横梁(4)。所述档杆(2)为16根，设置于框架(1)内，形状为棱柱；横梁(4)将算珠分成“上三下九”的算珠结构形式，即上面三个上珠(3)，下面九个下珠(7)，上珠(3)一个代表5，下珠(7)一个代表1；下珠(7)有两个底面，底面上有与档杆(2)形状相匹配的通孔，每档的九个下珠(7)的下底面(8)上依次标有“1～9”九个数字。上边框内侧与下珠(7)上数字相对应的位置上标有数字“0”；每档的九个下珠(7)的中间一个是异色珠(5)；上珠(3)比下珠(7)大；在框架(1)上设数位牌(6)；一、二、三档的算珠用橙色，四、五、六档的算珠用红色，七、九、九档的算珠用绿色，即三个档的算珠用一个颜色来表示不同的位。

Claims (7)

1.一种直加直减显数算盘包括框架(1)、档杆(2)、上珠(3)、下珠(7)和横梁(4)，档杆(2)为3～20根，设置于框架(1)内，其特征是：所述横梁(4)将算珠分成“上二下九”或“上三下九”的算珠结构形式，即上面两个或三个上珠(3)，下面九个下珠(7)；下珠(7)有两底面，底面上有与档杆(2)形状相匹配的通孔，在每档的九个下珠(7)的下底面(8)上依次标有“1～9”九个数字。

2.根据权利要求1所述的直加直减显数算盘，其特征是：所述档杆(2)为棱柱或椭圆柱。

3.根据权利要求1所述的直加直减显数算盘，其特征是：每档的九个下珠(7)的中间一个是异色珠(5)或每档的九个下珠(7)的上面四个与下面五个颜色不同。

4.根据权利要求2所述的直加直减显数算盘，其特征是：每档的九个下珠(7)的中间一个是异色珠(5)或每档的九个下珠(7)的上面四个与下面五个颜色不同。

5.根据权利要求1、2、3或4中任一项所述的直加直减显数算盘，其特征是：上边框内侧与下珠(7)上数字相对应的位置上标有数字“0”和/或框架(1)上设有数位牌(6)。

6.根据权利要求1、2、3或4中任一项所述的直加直减显数算盘，其特征是：上珠(3)比下珠(7)大或用不同的颜色表示和/或各档的算珠为不同的颜色或三个档的算珠为一个颜色。

7.根据权利要求5所述的直加直减显数算盘，其特征是：上珠(3)比下珠(7)大或用不同的颜色表示和/或各档的算珠为不同的颜色或三个档的算珠为一个颜色。

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