CN114822091A

CN114822091A - 数理运算逻辑教学辅具

Info

Publication number: CN114822091A
Application number: CN202210394514.4A
Authority: CN
Inventors: 陈锡鑫; 翁宝燕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-04-13
Filing date: 2022-04-13
Publication date: 2022-07-29

Abstract

本发明是关于一种数理运算逻辑教学辅具，孩童进行数学运算的学习时，通过板体上面的运算逻辑图案进行运算，运算时主要是将载有数字图案的填空板嵌入至相对应缺槽内，各缺槽内的讯号接收单元便会进行侦测，并将结果回传至处理器。所述处理器便会根据侦测结果判断孩童运算是否正确。通过上述方式，本发明将传统数学的运算、学习转换成仿若拼图般的乐趣，让孩童可以用轻松愉快的方式学习数学，并从中获得成就感，以奠定数学学习的基础。

Description

数理运算逻辑教学辅具

技术领域：本发明是涉及一种孩童用的教学辅具，尤指一种数理运算逻辑教学辅具。

背景技术：

望子成龙望女成凤是多数家长对于子女的期望，更是希望子女在成长的阶段上可以在起点遥遥领先其他孩童，也因此会大量购买、使用教学辅具来辅助孩童成长、学习。

对于多数孩童而言，「数学」是相当头疼的科目，许多孩童面临数学这项科目所带来的挫折感，容易导致对于课业的学习失去信心与兴趣。数学的学习过程中，数的加减乘除运算是相当基本的能力，这项能力建立的好，不仅会让孩童增加对于「数学」这项课目的兴趣与自信心，同时也会在未来关于数学题目的答题速度有所帮助。爰此，本发明创作者开始构想相关数学运算的辅具，以辅助孩童学习数学的基础运算，借以稳定其基础，奠定对于数学的兴趣与自信。

发明内容：

有鉴于背景技术所述不足之处，本发明创作者提出一种解决的手段，所述手段是关于一种数理运算逻辑教学辅具，包括：

一板体：于所述板体顶面设有一运算逻辑图案，所述运算逻辑图案具有复数数字填空区，所述板体顶面于各数字填空区分别设置一缺槽；

复数填空板：个别表面设有数字0至9其中之一的数字图案，各填空板设有一讯号发射单元以供发出一对应数字图案的数字数据，各填空板可供操作性嵌入各缺槽；

一第一显示器：可供显示运算题目；

一讯号接收单元：分别设于各缺槽内用以接收所述数字数据；

一处理器：分别信息连接所述第一显示器及所述讯号接收单元，所述处理器可供根据所述运算题目及各数字数据判断答案是否正确，并控制所述第一显示器显示判断结果。

在一实施例中，其中，所述板体顶面设有一第二显示器信息连接所述处理器，所述处理器可供根据所述运算题目制作出相对应的所述运算逻辑图案，并控制所述第二显示器显示所述运算逻辑图案。

在一实施例中，其中，当所述处理器根据所述运算题目及各数字数据判断答案为错误时，则根据错误处制作出一错误数据，并根据错误数据统计出一错误统计资料。

在一实施例中，其中，所述处理器信息连接一数据库，所述数据库存有复数教学影片，当所述处理器根据所述运算题目及各数字数据判断答案为错误时，则根据错误处于所述数据库中取出相对应的教学影片，并控制所述第一显示器显示所述教学影片。

在一实施例中，其中，各填空板顶壁为透明材质所制，且各填空板内部设有一发光单元；所述处理器信息连接各发光单元，所述处理器根据所述运算题目制作一提示数据，当所述第一显示单元显示所述运算题目逾一预设时间且至少一缺槽未嵌设所述填空板时，则所述处理器根据所述提示数据控制相对应的发光单元作动。

在一实施例中，其中，所述处理器信息连接一喇叭，当所述第一显示单元显示所述运算题目逾一预设时间且至少一缺槽未嵌设所述填空板时，则所述处理器控制所述喇叭发出一运算口诀语音。

在一实施例中，其中，当所述处理器根据所述运算题目及各数字数据判断答案为正确时，根据一庆祝声光数据分别控制各发光单元及所述喇叭作动。

在一实施例中，其中，当所述处理器根据所述运算题目及各数字数据判断答案为正确时，则所述处理器控制所述喇叭发出一亲人赞美语音。

在一实施例中，其中，更设一计数器以计数答题速度；所述处理器信息连接所述计数器及一学习成效数据库，所述处理器可供统计答题正确率，并根据所述计数器的计数结果及所述学习成效统计数据库运算出一学习PR(PageRank)值。

在一实施例中，其中，当所述运算题目为二位数与三位数的乘数运算时，所述处理器可供控制所述第一显示器显示一数字转码图表，所述数字转码图表包括数字1至100及其相对应转码图式。

有别于以往对于数学乘法的运算是通过死背九九表来达成，本发明创作设计出一套运算逻辑，令孩童通过所述板体可利用所述运算逻辑进行乘法的运算，同时配合所述填空板的设置，使孩童可以将正确数字的运算以填空拼拼图的方式，将填空板嵌入于相对应的嵌槽内，作答完成后所述第一显示器会显示作答结果，使孩童在数学计算的学习过程中产生视觉、触觉的刺激，令数学的计算学习不再是枯燥乏味，而是兼顾寓教娱乐的效果，以令孩童对于数学计算的学习得以更有兴趣且从中建立自信。

附图说明：

图1为所述板体的实施例俯视示意图一；

图2为所述板体的实施例俯视示意图二；

图3为各组件链接示意图；以及

图4为数字转码图表。

附图标记：

1 板体

11 运算逻辑图案

12 缺槽

2 填空板

21 发光单元

22 讯号发射单元

3 第一显示器

4 讯号接收单元

5 处理器

6 数字转码图表

7 计数器

8 喇叭

9 学习成效数据库

具体实施方式：

一板体1：请参阅图1或图2所示，于所述板体1顶面设有一运算逻辑图案11，本发明于实施时可如图1所示，将整个数学乘法的运算制作出一套运算逻辑，并将所述运算逻辑制作成所述运算逻辑图案11，而所述运算逻辑图案11中有关数字部分会设置缺槽12，以形成复数数字填空区，以供孩童将正确数字填上。有关本发明的运算逻辑请参阅后述。

复数填空板2：请参阅图1所示，各填空板2表面设有数字0至9其中之一的数字图案，为了增添本发明的游戏性，各填空板2顶壁较佳为透明材质所制，且各填空板2内部设有一发光单元21，通过所述发光单元21的照射，令各填空板2产生可视化娱乐效果，同时可吸引孩童的注意令其产生兴趣，各发光单元21也可利用不同颜色、闪烁速率、发光顺序来产生不同视觉娱乐效果。各填空板2设有一讯号发射单元22以供发出一对应数字图案的数字数据，举例来说当所述填空板2的数字图案为1时，则讯号发射单元22可供发出代表数字为1的数字数据，其余数字依此类推不再赘述，各填空板2可供操作性嵌入各缺槽12，所谓操作性嵌入各缺槽12是指当孩童进行运算时，可将正确数字的所述填空板2拿起并嵌入相对应的缺槽12内。

一第一显示器3：请参阅图3所示，所述第一显示器3除了可供显示运算题目外，亦可供显示教学影片，所述教学影片较佳可分为二种，一种是通过影片指导孩童了解本发明的运算逻辑，以供当所述第一显示器3显示运算题目时，孩童可根据所述运算逻辑进行作答；另一种教学影片则是当孩童运算错误时，则是根据错误处播放影片，以指导孩童如何正确进行逻辑运算。另外值得注意的是，所述第一显示器3可以是单独的组件，如计算机屏幕、电视屏幕、平板计算机的屏幕，又或者针对本案所制造的显示屏幕，举凡具有显示画面者，均为本说明书所指的所述第一显示器3。此外，所述第一显示器3也可以设置于所述板体1表面，使所述第一显示器3与所述板体1一体化，以便于孩童外出时携带本发明。

一讯号接收单元4：请参阅图3所示，各讯号接收单元4是分别设于各缺槽12内用以接收所述数字数据。

一处理器5：请参阅图3所示，所述处理器5分别信息连接所述第一显示器3及所述讯号接收单元4，所述处理器5可供根据所述运算题目及各数字数据判断答案是否正确，并控制所述第一显示器3显示判断结果。

举例来说，本发明一开始使用时所述第一显示器3会先播放教学影片，教导孩童本发明独创的运算逻辑，同时会附上运算口诀，以二位数与二位数之间的乘积时(以下是以43*32为例，其中4与2分别作为外项，中间二个3作为里项)，则是(1)找密码A：十位乘十位摆前面缺项补零，个位乘个位摆后面缺项补零，前面三位为密码A。例如：十位数4与十位数3相乘得12，个位数3与个位数2相乘得6，由于6前面缺项所以补零得到06，将12摆前面06摆后面得到1206，所以密码A为120。(2)A加里项乘里项得B，例如120+3*3＝129。(3)B加外项乘外项得C，例如129+4*2＝137。(4)前里后外作尾数，例如2*3＝6。(5)C并尾数得答案，例如1376。当遇到三位数与二位数之间的乘积时，则口诀是：密码里里又外外，千万转码念十百；先乘高位加十百，再乘低位进位来；观察尾数往后摆，三乘二位我不败，此部分需注意的是当遇到三位数与二位数的乘积时，所述处理器5较佳是控制所述第一显示器3显示如图4所示的数字转码图表6，所述数字转码图表6如图4所示，所述数字转码图表6包括数字1至100及其相对应转码图式。例如123*45时：(1)12*45＝540，由所述数字转码图表6可知5转码为星星，所以念成星星40。(2)40+3*4＝52(3*高位)。(3)52+(3*5＝15，取1)＝53。(4)3*5＝15，5作尾数，所以答案是5535。又例如352*62时：(1)35*62＝2170，由所述数字转码图表6可知21转码为医生，所以念成医生70。(2)70+2*6＝82(2*高位)。(3)82+(2*2＝04，取0)＝82。(4)2*2＝04，4作为尾数，所以答案是21824。这里须注意的是由于三位数与二位数的运算步骤及二位数与二位数之间的运算步骤略有差异，为了让所述板体1可适用于三位数与二位数的运算或是二位数与二位数的运算，所述板体1顶面较佳是为一第二显示器信息连接所述处理器5，所述处理器5可供根据所述运算题目制作出相对应的所述运算逻辑图案，并控制所述第二显示器显示所述运算逻辑图案。

利用本发明除了可教导孩童数学乘法运算的逻辑外，最主要是通过各填空板2与所述板体1的相互配合，令孩童可将所述运算题目的作答流程，取相对应数字的填空板2嵌入至所述缺槽12内，所述处理器5利用所述讯号接收单元4判断孩童嵌入的数字是否正确，借以判断孩童是不是了解整个计算逻辑、流程，及答案的正确性。如此一来，通过各填空板2嵌入所述缺槽12内的方式，令数学的计算、学习不再是枯燥乏味，而是利用视觉看所述运算题目、看所述运算逻辑图案，再用手将正确数字的填空板2嵌入，过程中不仅有着类似拼拼图的乐趣，同时还可产生视觉与触觉及肢体相互配合、协调，以令孩童对于数学的学习产生兴趣，并从中建立自信心，且稳固数学运算的基础。

以下介绍本发明各种实施态样：首先如同前述，另一种所述教学影片是根据错误处播放影片，以指导孩童如何避开运算错误。为了解多数孩童容易出错处，以针对其错误拍摄、制作影片，当所述处理器5根据所述运算题目及各数字数据判断答案为错误时，则根据错误处制作出一错误数据，并根据错误数据统计出一错误统计资料，以令厂商或研发人员可以根据错误来拍摄、制作影片，又或者是想出其他改善的手段。

当孩童于作答时，本发明也可产生提示，以协助孩童进行作答，其提示产生的方式有二种，其中之一是当所述第一显示器3显示所述运算题目后，一计数器7会开始计时，当时间超过一预设时间且至少一缺槽12未嵌设所述填空板2时，所述处理器5会根据一提示数据来控制相对应的发光单元21作动，以前述43*32为例来说，当所述处理器5判断孩童运算至(2)不知如何进行作答时，可控制相对对应的发光单元21作动，使数字为3的填空板2发光以作为提示。又或者可通过所述第一显示器3播放提示影片，以提示孩童此时作答方式应进行120+3*3的运算。上述发光方式可以通过闪烁、持续发光，或是分别发出不同色光等方式来达到提示效果。另一种提示方式则是利用口诀，当所述第一显示器3显示所述运算题目逾一预设时间且至少一缺槽12未嵌设所述填空板2时，则所述处理器5控制一喇叭8发出一运算口诀语音，使孩童根据口诀来回想起所述教学影片所呈现的内容以进行作答。

另外，当孩童顺利作答题目后，本发明也提供奖励机制，以正增强的方式提升孩童对于数学运算的兴趣与自信，其中之一奖励方式是先录制亲人赞美声音，如母亲说着：「这题你会做对了耶，你好棒」等亲人赞美语音，当所述处理器5根据所述运算题目及各数字数据判断答案为正确时，则所述处理器5控制所述喇叭8发出所述亲人赞美语音，当孩童计算正确时便可成功获得亲人的赞美，以从中获得自信与成就感。又或者当所述处理器5根据所述运算题目及各数字数据判断答案为正确时，根据一庆祝声光数据分别控制各发光单元21及所述喇叭8作动产生声光效果，让孩童正确回答问题后都可获得成就与满足。

此外，为使家长可以了解孩童学习的成效，本发明先统计同龄孩童进行数字作答的时间及正确率，并将统计结果储存于一学习成效数据库9；当孩童开始进行问题的作答时，所述计数器7便开始计算答题速度，所述处理器5统计孩童的答题正确率再配合作答时间，再根据所述学习成效数据库9运算出孩童的学习PR(PageRank)值(百分等级)，借以提供家长了解孩童学习的状况。

必须加以强调的是，上述的详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，而所述实施例并非用以限制本发明的权利要求，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本案的权利要求中。

Claims

1.一种数理运算逻辑教学辅具，其特征在于，包括：

一第一显示器：可供显示运算题目；

2.根据权利要求1所述数理运算逻辑教学辅具，其特征在于，所述板体顶面设有一第二显示器信息连接所述处理器，所述处理器可供根据所述运算题目制作出相对应的所述运算逻辑图案，并控制所述第二显示器显示所述运算逻辑图案。

3.根据权利要求2所述数理运算逻辑教学辅具，其特征在于，当所述处理器根据所述运算题目及各数字数据判断答案为错误时，则根据错误处制作出一错误数据，并根据错误数据统计出一错误统计资料。

4.根据权利要求3所述数理运算逻辑教学辅具，其特征在于，所述处理器信息连接一数据库，所述数据库存有复数教学影片，当所述处理器根据所述运算题目及各数字数据判断答案为错误时，则根据错误处于所述数据库中取出相对应的教学影片，并控制所述第一显示器显示所述教学影片。

5.根据权利要求4所述数理运算逻辑教学辅具，其特征在于，各填空板顶壁为透明材质所制，且各填空板内部设有一发光单元；所述处理器信息连接各发光单元，所述处理器根据所述运算题目制作一提示数据，当所述第一显示单元显示所述运算题目逾一预设时间且至少一缺槽未嵌设所述填空板时，则所述处理器根据所述提示数据控制相对应的发光单元作动。

6.根据权利要求5所述数理运算逻辑教学辅具，其特征在于，所述处理器信息连接一喇叭，当所述第一显示单元显示所述运算题目逾一预设时间且至少一缺槽未嵌设所述填空板时，则所述处理器控制所述喇叭发出一运算口诀语音。

7.根据权利要求6所述数理运算逻辑教学辅具，其特征在于，当所述处理器根据所述运算题目及各数字数据判断答案为正确时，根据一庆祝声光数据分别控制各发光单元及所述喇叭作动。

8.根据权利要求6所述数理运算逻辑教学辅具，其特征在于，当所述处理器根据所述运算题目及各数字数据判断答案为正确时，则所述处理器控制所述喇叭发出一亲人赞美语音。

9.根据权利要求7或权利要求8所述数理运算逻辑教学辅具，其特征在于，更设一计数器以计数答题速度；所述处理器信息连接所述计数器及一学习成效数据库，所述处理器可供统计答题正确率，并根据所述计数器的计数结果及所述学习成效统计数据库运算出一学习PR(PageRank)值。

10.根据权利要求9所述数理运算逻辑教学辅具，其特征在于，当所述运算题目为二位数与三位数的乘数运算时，所述处理器可供控制所述第一显示器显示一数字转码图表，所述数字转码图表包括数字1至100及其相对应转码图式。