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Die Erfindung richtet sich auf ein Kontrollsystem für graphisch gestaltete Denk-, Lern-, Rechen-, Lese- und/oder Rechtschreibspiele oder -aufgaben, umfassend eine Unterlage mit mehreren Steckplätzen und darauf befestigbaren Plättchen mit Informationen auf ihrer Oberseite und Dornen oder Zapfen an ihrer Unterseite, wobei einer bestimmten Information auf der Oberseite jeweils eine bestimmte Anordnung der Dornen oder Zapfen an der Unterseite des betreffenden Plättchens zugeordnet ist.
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Bei graphisch gestalteten Denk-, Lern-, Rechen-, Lese- und/oder Rechtschreibspiele oder -aufgaben mit Lösungsplättchen ist beispielsweise zu denken an Brettspiele für ein oder mehr Personen, wobei an bestimmten Stellen Informationen abgefragt werden, indem eine Person aus einer Mehrzahl von vorhandenen Lösungsplättchen das zutreffende auswählen und an einer dafür vorgesehenen Stelle des Spielbrettes platzieren muss. Eine Rückkopplung über die Richtigkeit des Ergebnisses wird durch eine mechanische Schnittstelle zwischen dem Plättchen und der Spielunterlage ermöglicht, welche nur das Platzieren eines richtigen Plättchens erlaubt, das Auflegen eines falschen Plättchens jedoch mangels zusammen bzw. ineinander passender Schnittstellenelemente verhindert. Ferner soll die Anordnung so universal als möglich sein und vielfältige Spielvarianten erlauben.
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Die Lösung dieses Problems gelingt dadurch, dass auf der Oberseite der Unterlage unterhalb der darauf befestigbaren Plättchen eine Aufgabenschablone vorgesehen ist, welche an wenigstens einem Steckplatz Lochungen zum Hindurchtritt von Dornen oder Zapfen aufweist, deren Anordnung genau der Anordnung der Dornen oder Zapfen des Plättchens mit der dem betreffenden Steckplatz zugeordneten Lösungs-Information entspricht.
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Die Verwendung einer abnehmbaren Aufgabenschablone mit einer Kodierung der Lösungen bietet eine direkte Rückkopplung über die Richtigkeit des Ergebnisses, die allerdings unabhängig von der Unterlage ist, so dass verschiedene Aufgabenschablonen vielfältige Spiel- oder Übungsvarianten zulassen. So können auf ein und derselben Unterlage sogar völlig verschiedene Aufgaben kodiert werden, bspw. Rechenaufgaben mittels Rechenlern-Aufgabenschablonen und Zahlen-Lösungsplättchen einerseits und Vokabelaufgaben mittels Vokabelaufgaben-Schablonen und Buchstaben-Lösungsplättchen andererseits.
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Es hat sich als günstig erwiesen, dass die Unterlage keine Kodierung für ein bestimmtes Plättchen aufweist.
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Bevorzugt weist die Unterlage an jedem Steckplatz eine maximale Anzahl von Vertiefungen für Zapfen oder von Einsteckmöglichkeiten für Dorne auf, so dass jedes Plättchen an jedem Steckplatz befestigbar ist.
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Erfindungsgemäß sind alle Dornen oder Zapfen an der Unterseite der Plättchen in einem Raster angeordnet, bspw. in einem quadratischen Raster.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass alle Plättchen an ihren Unterseiten jeweils die gleiche Anzahl n von Dornen oder Zapfen aufweisen.
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Die Erfindung empfiehlt, dass zwei Plättchen mit unterschiedlichen Informationen auf ihrer Oberseite jeweils in höchstens n-1 Dornen oder Zapfen an ihren Unterseiten übereinstimmen.
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Weitere Vorteile ergeben sich daraus, dass die Aufgabenschablone lösbar an der Unterlage befestigt ist.
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Wenigstens eine Aufgabenschablone sollte auf ihrer Oberseite mit Informationen versehen sein, insbesondere bedruckt.
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Eine weitere Konstruktionsvorschrift sieht vor, dass die Aufgabenschablone an jedem Steckplatz mehrere Lochungen für Dorne oder Zapfen aufweist, insbesondere jeweils die gleiche Anzahl n von Lochungen an jedem Steckplatz.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lochungen an allen Steckplätzen der Aufgabenschablone jeweils Bestandteil eines Maximalmusters mit e Elementen sind, vorzugsweise eines Maximalmusters nach Art einer Matrix in einem Raster, insbesondere in einem quadratischen Raster mit z Zeilen und s Spalten, wobei e = z × s.
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Die Erfindung läßt sich dahingehend weiterbilden, dass die Anzahl n der Lochungen pro Steckplatz kleiner ist als die Anzahl e der Elemente des Maximalmusters: n < e.
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Sofern die Aufgabenschablone an jedem Steckplatz eine gleiche Anzahl n von Lochungen für Zapfen oder von Einsteckmöglichkeiten für Dorne aufweist, so ist dort ein Plättchen mit n Dornen oder Zapfen nur dann befestigbar, wenn die Anordnung der Zapfen oder Dornen mit der Anordnung der Lochungen identisch ist.
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Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, dass diejenigen Elemente des Maximalmusters, welche keine Lochungen aufweisen, durch aufgedruckte Punkte oder Lochungen unkenntlich gemacht sind.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:
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1 ein erfindungsgemäßes Sudoku-Spiel in der Draufsicht;
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2 einen partiellen Schnitt durch die 1;
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3 einen Bereich des Sudoku-Spiels nach 1 mit der Spielunterlage, einer darauf applizierten Aufgabenschablone und einem Lösungsplättchen, jeweils in perspektivischer Ansicht;
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4 die Spielunterlage aus 3 bei entfernter Aufgabenschablone; sowie
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5 ein erfindungsgemäßes Einmaleins-Rechenspiel in einer der 1 entsprechenden Ansicht.
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In 1 ist repräsentativ für vielerlei Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Kontrollsystems 1 ein Denkspiel 2 in Form eines Sudoku-Spiels wiedergegeben. Der mechanische Aufbau dieses Denkspiels 2 ist in 2 zu erkennen:
Eine ebene Unterlage 3 – welche im Allgemeinen weder bedruckt noch sonstwie beschriftet ist – dient als Basis für eine darauf applizierbare Aufgabenschablone 4.
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Um die Aufgabenschablone 4 auf der Unterlage 3 leicht zentrieren zu können, kann die Unterlage 3 an ihrer Oberseite 5 mit einem erhabenen, rundum laufenden Rand versehen sein, welcher einen vertieften, bspw. muldenförmigen Innenbereich umgibt. Dieser Innenbereich ist größenmäig an die Aufgabenschablone 4 angepaßt und kann diese gerade eben aufnehmen und dabei zentrieren. Anstelle eines rundum laufenden Randes würden alledings bereits erhabene Eckbereiche ausreichen, oder sogar erhabene Stifte od. dgl. Derartige, erhabene Stifte können entweder die Aufgabenschablone 4 außen umgreifen oder durch entsprechende Durchbrechungen der Aufgabenschablone 4 hindurchgreifen.
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Ferner gehören zu dem Sudoku-Denkspiel 2 noch Lösungs-Plättchen 6 und Kandidaten-Plättchen 7. Diese sind an ihrer Oberseite mit je einer Ziffer 8 versehen, insbesondere bedruckt.
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Die gesamte Spiel-Information befindet sich auf der lösbar auf die Unterlage 3 auflegbaren Aufgabenschablone 4. Bei dieser Spiel-Information handelt es sich einerseits um den Spielplan 9, im vorliegenden Fall ein Sudoku-Spielplan mit 9 × 9 = 81 Aufgaben- und/oder Lösungsfeldern 10, welche durch horizontale und. vertikale Trennungslinien 11 zu 3 Spalten und 3 Zeilen mit jeweils einer 3×3-Matrix 12 zusammengefaßt sind, sowie andererseits um bereits vorgegebene Ziffern 13, welche an bestimmten Positionen anstelle von noch offenen Lösungsfeldern 10 eingetragen sind.
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Auf die noch leeren Lösungsfelder 10, wo also keine Ziffern 13 vorgedruckt sind, müssen nun die Lösungs-Plättchen 6 nach den für Sudoku geltenden Regeln aufgelegt werden, d. h. derart, dass in jeder 3×3-Matrix 12 jede Ziffer von 1 bis 9 jeweils einmal vorkommt, und außerdem in jeder Spielfeldzeile 14 bzw. Spielfeldspalte 15 auch jede Ziffer 1 bis 9 genau einmal vertreten ist.
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Dafür gibt es im Allgemeinen nur eine einzige richtige Lösung, d. h., jedem Lösungsfeld 10 ist genau ein Lösungs-Plättchen 6 zugeordnet.
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Dabei sorgt das erfindungsgemäße Kontrollsystem 1 dafür, dass ein Spieler alle Lösungs-Plättchen 6 genau richtig zuordnet, also entsprechend der einzigen, richtigen Lösung.
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Das Kontrollsystem 1 umfaßt die Aufgabenschablone 4 und die Lösungs-Plättchen 6. An deren Rückseite 16 befinden sich jeweils mehrere stift-, dorn- oder nadelförmige Fortsätze 17, die etwa lotrecht von der Rückseite 16 nach rückwärts auskragen. Diese Fortsätze 17 können sich entlang ihres Schaftes 18 verjüngen und schließlich in einer Spitze 19 münden, wie in 2 und 3 dargestellt, also etwa dornen-, kegel- oder nadelförmig, oder aber auch andere Geometrien aufweisen, bspw. stumpfenden.
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Wie 4 zeigt, sind in der Oberseite 5 der Unterlage 3 pro Aufgaben- oder Lösungsfeld 10 jeweils mehrere Vertiefungen 20 vorgesehen, worin je ein Fortsatz 17 eingreifen kann. Gemäß 4 kann es sich hierbei zum Beispiel um ein Raster mit 3×3 Vertiefungen 20 handeln, welche über das betreffende Aufgaben- oder Lösungsfeld 10 gleichmäßig verteilt sind.
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Jedem Lösungs-Plättchen 6 ist an dessen Rückseite ein Muster von mehreren Fortsätzen 17 zugeordnet, welches charakteristisch ist für den Wert der Ziffer 8 auf der Vorderseite des betreffenden Lösungs-Plättchens 6. Mit anderen Worten, zwei Lösungs-Plättchen 6 haben genau dann das selbe Muster von Fortsätzen 17 auf ihrer Rückseite, wenn sie auch die selben Ziffern 8 auf ihrer Vorderseite tragen, und sie haben unterschiedliche Muster von Fortsätzen 17 auf ihren Rückseiten, wenn sch auch die Ziffern 8 auf ihren Vorderseiten voneinander unterscheiden.
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Da bei allen Fortsatz-Mustern die einzelnen Fortsätze 17 nur an jeweils bestimmten Rasterpunkten liegen, bspw. an je einem von neun Punkten eines 3×3-Rasters, finden alle Fortsätze 17 jedes Lösungs-Plättchens 6 jeweils eine Vertiefung 20 des betreffenden Rasters, bspw. 3×3-Rasters 21, vor, d. h., jedes Lösungs-Plättchen 6 würde grundsätzlich auf jedes Aufgaben- oder Lösungs-Feld 10 passen, wenn dieses nicht durch die Aufgabenschablone 4 maskiert wäre.
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Eben dies ist jedoch eine weitere Aufgabe der Aufgabenschablone 4. Diese trägt nämlich nicht nur aufgedruckte Informationen, sondern ist auch mit wohldefiniert gesetzten Lochungen 22 versehen. Solche Lochungen 22 sind in 3 zu erkennen. Bei dem dargestellten Beispiel weist das Lösungs-Plättchen 6 insgesamt drei rückwärtige Fortsätze 17 auf, nämlich keinen in der obersten Zeile einer 3×3-Matrix, einen in der zweiten Zeile sowie zwei in der untersten Zeile dieser 3×3-Matrix. Die Lochungen 22 An dem betreffenden Lösungsfeld 10 der Aufgabenschablone 4 weisen die selbe Geometrie auf: Von insgesamt drei Lochungen befindet sich keine in der obersten Zeile einer 3×3-Matrix, eine in der zweiten Zeile sowie zwei in der untersten Zeile dieser 3×3-Matrix, an jeweils einander entsprechenden Positionen wie bei dem richtigen Lösungs-Plättchen 6.
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Liegt die Aufgabenschablone 4 wie in 3 drargestellt auf der Oberseite 5 der Unterlage 3 auf, so befindet sich jede Lochung 22 genau über einer Vertiefung 20 in der Oberseite 5 der Unterlage 3, d. h., die drei Fortsätze 17 des richtigen Lösungs-Plättchens 6 finden weder auf der Aufgabenschablone 4 noch in der Unterlage 3 einen Widerstand, sondern gleiten durch die Lochungen 22 in die Vertiefungen 20 hinein, bis die Rückseite des Lösungs-Plättchens flächig auf der Aufgabenschablone 4 aufliegt. Dadurch erhält der Spieler die Rückmeldung, dass er tatsächlich das richtige Lösungs-Plättchen 6 ausgewählt hat.
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Würde der Spieler stattdessen veruschen, ein falschen Lösungs-Plättchen auf ein Lösungsfeld 10 aufzulegen, also bei dem Beispiel gemäß 3 nicht ein Lösungs-Plättchen 6 mit einer aufgedruckten „1”, so würde mindestens ein Fortsatz 17 keine Lochung 22 an der betreffenden Stelle vorfinden, und der Spieler könnte das betreffende, falsche Lösungs-Plättchen nicht bündig auf die Oberseite der Aufgabenschablone 4 auflegen – es würde mindestens an einer Stelle durch den dortigen Fortsatz 17 davon weggedrückt.
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Für die Erfindung ist also die Geometrie der von der Unterlage 3 lösbaren Aufgabenschablone 4 entscheidend, während die Unterlage 3 selbst möglichst keine Informationen enthalten soll. So könnte anstelle einer mit Vertiefungen 20 versehenen Unterlage 3 auch eine Unterlage 3 ohne Vertiefungen 20 verwendet werden, wenn das Material der Unterlage 3 weich genug ist, um das Einstecken der Fortsätze 17 zu erlauben; zu denken wäre hier beispielsweise an eine teppichartige Struktur oder an ein Material wie bspw. Polystyrol-Materialien also, welche gegenüber, hinreichend spitzen Fortsätzen 17 keinen nennenswerten Widerstand entwickeln.
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Die Aufgabenschablone kann dagegen deutlich fester sein, also bspw. aus einem festen Karton bestehen oder gar aus einer Metallfolie od. dgl., welche von den Fortsätzen 17 nicht beschädigt werden kann. Unter diesem Gesichtspunkt mag einer Ausführungsform der Vorzug zu geben sein, wobei die Fortsätze 17 keine ausgeprägte Spitze 19 aufweisen, so dass ein versehentliches Hindurchdrücken durch die Aufgabenschablone 4 nicht möglich ist.
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Damit der in der Aufgabenschablone 4 für jedes Lösungsfeld 10 enthaltene Lochungs-Code nicht erkennbar ist, sind grundsätzlich alle Rasterpunkte 23 des macimalen 3×3-Rasters durch schwarze Punkte markiert. In diesen schwarzen Punkten „verstecken” sich sozusagen die jeweiligen Lochungen 22. Da durch diese hindurch der Blick in die Vertiefungen 20 der Unterlage 3 fällt, welche aufgrund des Schattens ebenfalls nahezu schwarz sind, fallen die Lochungen 22 daher nicht auf. Ggf. können die Vrtiefungen 20 in der Unterlage 3 – oder jene selbst – ebenfalls scharz gestaltet sein oder in der jeweiligen Farbe der Markierungspunkte 23. Der Spieler sieht daher an allen Lösungsfeldern 10 das selbe 3×3-Raster und erhält also auf diesem Weg keinen Aufschluß hinsichtlich des richtigen Lösungs-Plättchens 6.
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Wie der Zeichnung ferner zu entnehmen ist, wird jedes Lösungsfeld 10 außerdem durch kleinere Linien 24 in neun Felder 25 unterteilt, welche jeweils in Form einer 3×3-Matrix angeordnet sind. In jedem Feld 25 befindet sich genau ein Markierungspunkt 23 oder eine Lochung 22. Die Unterteilung jedes Lösungsfeldes 10 in neun Felder 25 dient einem weiteren Zweck:
Es gibt nämlich zusätzlich zu den Lösungs-Plättchen 6 noch eine Reihe von Kandidaten-Plättchen 7. Diese sind kleiner als die Lösungs-Plättchen 6, insbesondere entspricht deren Kantenlänge nur etwa einem Drittel der Kantenlänge eines Lösungs-Plättchens 6. Somit entspricht die Größe eines kandidaten-Plättchens 7 etwa der Größe eines der neun Felder 25 pro Lösungsfeld 10. Es können also mehrere Kandidaten-Plättchen 7 in ein Lösungsfeld 10 gelegt werden, um potentielle Lösungen vorübergehend zu markieren, bis schließlich die richtige Lösung gefunden ist. Dabei können pro Lösungsfeld 10 bis zu neun Kandidaten-Plättchen 7 untergebracht werden. Dabei ist es u. U. auch möglich, anstelle von quadratischen Kandidaten-Plättchen 7 runde, insbesondere kreisrunde Kandidaten-Plättchen 7 zu verwenden, deren Durchmesser sodann jeweils etwa der Kantenlange eines der neun Felder 25 in einem Lösungsfeld 10 entspricht.
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Da die gesamte Information – also sowohl die Struktur des Spielplans als auch die vorgegebenen Aufgaben-Informationen und die Codes für die jeweils richtigen Spielplättchen allesamt in die Aufgabenschablone 4 eingearbeitet sind, genügt es, diese auszutauschen, um nahezu unendlich viele Spielvariationen zu erhalten. Bspw. können vielerlei Aufgabenschablonen 4 mit verschiedenen Sudoku-Aufgaben vorgesehen sein, während die unterlage 3 und die Lösungs-Plättchen 6 und ggf. Kandidaten-Plättchen 7 nur in der für jeweils eine Sudoku-Aufgabe erforderlichen Anzahl vorhanden sind. So erhält man bspw. durch den Nachkauf von neuen, anderen Aufgabenschablonen 4 einen immer wiederkehrenden Spielwert. Da andererseits nicht wie in einem Sudoku-Heft die Ergebnisse auf die Aufgabenschablonen geschrieben werden, sondern nur gelegt, verbrauchen sich die Aufgabenschablonen 4 nicht, sondern können von verschiedenen Personen wiedreholt genutzt und immer wieder aufs neue gelöst werden.
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In 5 ist als Beispiel für ein Rechenspiel 2' eine Einmaleins-Tafel wiedergegeben. Diese umfaßt ebenfalls eine Unterlage 3', wenigstens eine Aufgabenschablone 4' zur Auflage auf der Oberseite 5' der Unterlage 3', sowie mehrere Lösungs-Plättchen 6'.
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Die dargestellte Aufgabenschablone 4' weist einen Spielplan 9' mit in einer 11×11-Matrix angeordneten Aufgaben- und Lösungsfeldern 10' auf. Davon ist in dem linken, oberen Element dieser Matrix die anzuwendende Rechenaufgabe an einem Symbol 26 zu erkennen – im vorliegenden Beispiel ein „•” für eine durchzuführende Multiplikation. Die potentiellen Multiplikanden 27 sind in der Spalte darunter angeordnet, die potentiellen Multiplikatoren 28 in der Zeile rechts neben dem „•”. Die übrigen 100 Felder der Matrix entsprechen jeweils der Lösung des Produktes Multiplikand 27 × Multiplikator 28, in dessen Zeile bzw. Spalte sie sich befinden. Hier kommen als Ergebnisse also Zahlen aus dem zahlenraum von 1 bis 100 vor. Dementsprechend sind hier auf den Lösungs-Plättchen 6' nicht nur die Ziffern von 1 bis 9 zu finden, sondern weit vielfältigere Informationen.
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Auch bei diesem Rechenspiel 2' weist die Aufgabenschablone 4' neben aufgedruckten Informationen auch Lochungen 22' auf, womit der Wert der jeweiligen Lösung codiert ist, so dass jeweils nur genau ein Lösungs-Plättchen 6 mit der einzigen, richtigen Lösung auf jedem Lösungfeld 10' eingesteckt werden kann, dank der mit den dortigen Fortsätzen 17' codierten Information. Auch sind die Lochungen 22' in der Schablone 4' durch schwarze Markierungspunkte 23' an den restlichen Stellen des Punkterasters unkenntlich gemacht.
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Der Einsatz des erfindungsgemäßen Kontrollsystems 1 ist aber auf die dargestellten Beispiele keineswegs beschränkt. Darüber hinaus könnten Aufgaben auch explizit dargestellt werden, bspw. in der Form 3 + [] = 7, wobei dann auf dem Lösungsfeld [] das passende Lösungs-Plättchen aufzulegen ist.
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Aber die Anwendung ist auch nicht auf Zahlen beschränkt. Beispielsweise können Worte bildhaft dargestellt werden, z. B. „☳” für Sonne, und ein Lernender muss dann das Wort „SONNE” mit Buchstaben-Plättchen legen. In ähnlicher Form könnten auch Übersetzungsaufgaben gestaltet sein, bspw. durch Wiedergabe eines Wortes wie „Tisch”, mit der Aufgabe, dieses z. B. in die englische Sprache zu übersetzen und sodann das Ergebnis mit Buchstabenkärtchen zu legen, also: „TABLE”.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kontrollsystem
- 2
- Denkspiel
- 3
- Unterlage
- 4
- Aufgabenschablone
- 5
- Oberseite
- 6
- Lösungs-Plättchen
- 7
- Kandidaten-Plättchen
- 8
- Ziffer
- 9
- Spielplan
- 10
- Lösungsfeld
- 11
- Trennungslinie
- 12
- Matrix
- 13
- Aufgabenziffer
- 14
- Spielfeldzeile
- 15
- Spielfeldspalte
- 16
- Rückseite
- 17
- Fortsatz
- 18
- Schaft
- 19
- Spitze
- 20
- Vertiefung
- 21
- Raster
- 22
- Lochung
- 23
- Rasterpunkt
- 24
- Linie
- 25
- Feld
- 26
- Symbol
- 27
- Multiplikand
- 28
- Multiplikator
