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Bezeichnung der Erfindung und Anmeldung:
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ÜBUNGSGERAT FÜR LEHRPROGRAMME ALLER ART MIT OPTISCHER SOFORTKONTROLLE
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Vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisch arbeitendes Übungsgerät
für vielgestaltige Lehrprogramme mit optischer Sofortkontrolle und digitaler Anzeige
der jeweiligen Fehlerquote.Das Gerät soll vorwiegend für den Unterricht in Schulen
und Lehranstalten oder auch daheim zum Üben'des Schulstoffes in Verbindung mit Übungsbüchern
oder Lehrblättern ,aus welchen die im Gerät vorprogrammierten Aufgaben zu entnehmen
sind,Verwendung finden.Das Übungsgerät selbst beinhaltet eine Vielzahl von unterschiedlichen
Übungsprogrammen,deren Ergebnisse in vorher festgelegter Reihenfolge gespeichert
sind und vom Schüler mittels eines Antwortfeldes und eines elektrischen Kontaktstiftes
abgerufen werden können.
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Zur Zeit sind Übungs-oder Kontrollgeräte dieser Art moch nicht bekannt.Es
gibt entfernt ähnliche Geräte,die nur mit GUT - SCHLECHT -Anzeige arbeiten und die
richtige oder falsche Antwort auf irgendeine optische oder akustische Weise offenbaren.Diese
Einrichtungen eignen sich in der Regel nur für stark begrenzte Übungsprogramme und
sind für den Unterricht nicht geeignet.
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Der Erfinder hat sich aber die Aufgabe gestellt,ein Übungsgerät zu
entwickeln,welches mit Hilfe von vielen abrufbaren elektronischen Festwertspeichern,in
denen die jeweils richtigen Ergebnisse reihenfolgerichtig schon vorhanden sind,
gestattet,sofort
zu prüfen,ob die gestellte Aufgabe richtig oder falsch gelöst wurde.Sinngemäss ergibt
sich daraus auch,dass praktisch elle Stoffe aller schulischen Bereiche entsprechend
den Richtlinien und Lernzielen geübt werden können.
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Wie aus der Abbildung der Figur 1 zu entnehmen ist,baut sich das Übungsgerät
nach vorliegender Erfindung so auf,dass auf der Gehäuseoberseite im Zentrum ein
beispielsweise aus 20 elektrisch voneinander getrennten Kontaktflächen oder Kontaktlöchern
bestehendes Antwortfeld angeordnet ist,das bei der Abfrage des richtigen Ergebnisses
mit einem am Gerät befindlichen,durch eine elektrische Leitung mit der Elektronik
verbundenen Kontaktstift abzutasten ist.
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Weiterhin liegen beiderseits des Antwortfeldes,in je einer Reihe aufgebaut,die
Programmwahltasten oder Schiebeschalter, mittels deren Hilfe die entsprechenden
Aufgaben vorgewählt werden.
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Oben am Gehäuse sind die beiden Signalleuchten für die GUT -und SCHLECHT-Anzeige
angebracht'wobei für die GUT-Bedingung die grüne Farbe,für die SCHLECHT-Bedingung
die rote Farbe massgebend ist.Zwischen den Signalleuchten befindet sich eine vierstellige
LED-oder LCD-Ziffernanzeige,die beispielsweise in den beiden linken Feldern die
GUT-Punkte,in den beiden rechten Feldern die SCHLECHT-Punkte anzeigt und gleichzeitig
aufaddiert.Nach Lösung aller 20 Aufgaben des vorgewählen Programms erscheint zum
Beispiel auf der Ziffernanzeige das Ergebnis 15/o5,d.h.,der Schüler hat in diesem
Falle von 20 möglichen Aufgaben 15 richtig,aber 5 falsch gelöst.
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Eine spezielle elektronische Verriegelungs-Schaltung verhindert,dass
bei derselben Aufgaben-Nummer
mehrere GUT-oder SCHLECHT-Punkte registriert und aufaddiert verden.
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Das Lösungsergebnis auf der Ziffernanzeige erlöscht mit dem Drücken
einer neuen Programmvahltaste oder mit dem Ausschalten
des Geräts.Vor
jeder Auf gabenummer 1 zeigt die LED-oder LCD-Ziffernanzeige 4 mal Null.
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Anhand des folgenden Ausführungsbeispiels eines Übungsgeräts nach
vorliegender Erfindung soll nun der Aufbau und die Wirkungsweise erläutert werden:
Wie Figur 2 mit dem Blockschaltbild erklärt,besteht die Grundaufbau-Konzeption des
Geräts aus dem aufladbaren Batterieteil mit dem Ein/Ausschalter,aus dem Wahlprogramm
mit den zugehörigen Festwertspeichern und den Programmwahltasten,aus der Auswertelogik
mit dem Antwortfeld,aus dem Speicher-Dekoder-Treiber für die Signalanzeige Grün
oder Rot und für die Ziffernanzeige.
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Die Festwertspeicher des Geräts enthalten soviele Aufgaben,vie Programmvahltasten
vorhanden sind.Jedes Programm setzt sich beispielsweise aus 20 Einzelaufgaben zusammen,deren
Ergebnisse der Reihenfolge nach bereits in den Festwertspeichern vorliegen und über
eine spezielle Logikschaltung auf das Antwortfeld geschaltet werden.Beim Lösen und
Kontrollieren der Aufgabe wartet also die Auswertelogik darauf,dass ein bestimmtes
Spannungspotential durch den Kontaktstift auf eines der Antwortfelder gegeben wird,
um zu entscheiden,ob die gesuchte und gefundene Antwort richtig oder falsch war.Je
nach Auswertung gibt die Logik das Ergebnis als GUT oder SCHLECHT an die Anzeige
und registriert das auch.
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Im Folgenden sollen zwei Aufgabenbeispiele die Art der Aufgabenstellung
und die Vorgehensweise zur Lösung verdeutlichen:
BEISPIEL 1: Wahlprogramm
4.
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Aufgaben-Nr.: Aufgabe: zu errechn.Ergebnis: Antwortfeld-Nr.: 1 28
+ 29 57 17 2 16 + 33 49 9 3 12 + 22 34 14 4 29 + 37 66 6 5 43 + 47 90 lo 6 15 +
12 27 7 7 57 + 26 83 3 8 19 + 42 61 1 9 11 + 29 40 20 lo 18 + 54 72 12 11 23 + 41
64 4 12 41 + 12 53 13 13 13 + 25 38 18 14 49 + 26 75 15 15 16 + 29 45 5 16 64 +
18 82 2 17 11 + 45 56 16 18 16 + 15 31 11 19 32 + 16 48 8 20 37 + 22 59 19 Übungsablauf:
Zuerst wird Programmwahltaste 4 gedrückt.Der Schüler sucht sich im Übungsbuch die
Aufgabe Nr.l,nämlich 28 + 29.Daraus errechnet er im Kopf den Ergebniswert 57,welchen
er dann auf dem Antwortfeld 17 findet.Auf letzteres drückt er anschliessend den
Kontaktstift.Die Speicherelektronik erkennt das Ergebnis als richtig an,die grüne
Leuchte leuchtet auf und an der Ziffernanzeige wird ein Pluspunkt registriert.
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BEISPIEL 2: Wahlprogramm 6.
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Aufg.-Nr.: Aufgabe: zur Verfüg.steh. Antwortfeld-Antuorten: Nr.: 1
750 - 40 139 4 2 570 - 60 142 18 3 390 - lo 150 3 4 180 - 130 217 lo 5 260 - 20
240 20 6 480 - 50 327 6 7 690 - 70 344 8 8 885 - 50 380 12 9 199 - 60 405 13 lo
367 - 40 430 1 11 575 - 20 510 16 12 783 - 80 555 14 13 952 - 40 620 17 14 891 -
70 703 11 15 430 - 25 710 7 16 250 - 33 733 5 17 980 - 71 821 9 18 760 - 27 835
15 19 380 - 36 909 2 20 190 - 48 912 19 Ubungsablauf: Zuerst wird die Programmwahltaste
6 gedrückt.Der Schüler sucht im Ubungsbuch die Aufgabe 1, welche heisst:750 - 4o.Er
errechnet daraus das Ergebnis 71o.Er sucht nun aus den zur Verfügung stehenden Antworten,die
der Grösse nach im Ubungsbuch aufgeführt sind,die 710 und findet daneben die Antuortfeldnummer
7.
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Auf dieses drückt er dann den tontaktstift und erhält durch das Aufleuchten.der
grünen Leuchte und die Anzeige eines Pluspunktes an der Ziffernanzeige die Bestätigung,dass
er richtig gerechnet hat.
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Für beide genannten Beispiele ist anzuführen,dass natürlich immer
nur ein bestimmtes Antwortfeld das richtige Ergebnis bestätigen kann.Drückt der
Schüler auf ein anderes Feld,dann erhält er immer das Aufleuchten der roten Leuchte
und die Registrierung eines Fehlerpunktes an der Ziffernanzeige.
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Prinzipiell hat der Schüler beim Üben mit dem voeliegenden Gerät immer
so vorzugehen,dass er die Reihenfolge der Aufgaben von 1 bis 20 genau einhält.Tut
er das nicht und ervischt beispielsveise eine Aufgabe doppelt oder er lässt eine
aus,dann stimmt am Schluss das Anzeigeergebnis der Ziffernanzeige nicht mehr.Ein
dem Übungsbuch beigegebenes Zeilenlineal soll dies verhindern.
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Erläuterung der Zeichnungen und Übungsbeispiele: Es zeigen :Figur
1 die grundsätzliche Anordnung der Bedientasten für die Programmvahl,das Antwortfeld,die
beiden Signalleuchten für GUT-und SCHLECHT-Anzeige,die 2 x 2 stellige LED oder LCD-Ziffernanzeige
für die Registrierung der Plus-und Minuspunkte.
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Figur 2 ein stark vereinfachtes Blockschaltbild des elektronischen
Teils mit der aufladbaren Batterie-Stromversorgung.
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Beispiel 1 die Codierung einer AuBgabe,vie auf Blatt 4 beschrieben.
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Beispiel 2 das gleiche wie auf Blatt 5 beschrieben.
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Als weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind anzuführen:
Ein zusätzlicher Polaritätsumschalter für die Programmwahltasten.Durch Anlegen zweier
verschiedener Polaritäten oder zweier verschiedener Spannungspegel an alle Programmwahltatten
lassen sich pro Taste zwei verschiedene Programme anwählen,man hat also die doppelte
Anzahl von Übungsprogrammen.
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Die Programmwahltasten werden als vielpolige Schiebeschalter ausgebildet.Das
vereinfacht die Mechanik und verbilligt das Gerät wesentlich.
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Die Antwortfelder werden als Berührungstasten für Fingerberührung
ausgeführt.Somit entfällt der Kontaktstift und der Aufbau wird wesentlich einfacher
und billiger.
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Das beschriebene Übungsgerät nach der Erfindung weisst folgende wesentliche
Merkmale auf: l)Universelle Anwendbarkeit für Rechenprogramme aller Art, zum Üben
aller Soffbereiche wie Sprachen,Sachkunde,Verkehrserziehung,Naturwissenschaften
etc,zum Üben und Kontrollieren von verschiedenen Programmiersprachen für EDV, Prozessrechner
und Mikrocomputern.
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2)Die gespeicherten Programme sind leicht umprogrammierbar.
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3)Neue oder auf den neuesten Wissensstand gebrachte Übungsbücher und
Blätter sind einfach den bereits vorhandenen, gespeicherten Daten anzupassen,sodass
die Geräte nicht umprogrammiert werden müssen.
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4)Durch die addierend angezeigte Endzahl der Ziffernanzeige hat sowohl
der Schüler als auch der Lehrer sofort mit Aufgabenende einen unbestecblichen Überblick
über die Leistung.Der Lehrer erhält die Fehlerquote automatisch, er braucht nicht
mehr zu korrigieren und die Fehler einzeln festzustellen.
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