DE8228598U1 - Unterrichtsgerät zur Operationalisierung der Grundrechenarten - Google Patents

Description

Bezeichnung: ünterrichtsgerät zur Operationaii-"Ό sierung der Grundrechenarten

Die Erfindung geht aus von einem Unterrichtsgerät zur Operationalisierung der Grundrechenarten mit an eine Maßskala anlegbaren Elementen, deren Länge dem Abstand der Teilungsstriche der Meßskala entspricht und einem Meßstab, der mit der Maßskala versehen ist. Zum Begreiflichmachen der Grundrechenarten, nämlich das Addieren, Subtrahieren, Multiplizieren, Dividieren_}ist es bekannt, diese als Streckenaddition und Streckensubstraktion am

Zahlenstrahl darzustellen. Als Zahlenstrahl kann dabei ein Meterband oder eine in Zentimeter unterteilte Meßlatte oder ein entsprechender Meßstab dienen und als Strecke im Querschnitt quadratische Stäbe, deren Länge im Zentimeter einer Zahl entspricht. Durch Aneinanderfügen derartiger Stäbe und Ablesen der Länge wird das Subtrahieren begreiflich gemacht. Das Multiplizieren kann durch Aneinanderfügen mehrerer gleich langer Stäbe begreiflich gemacht werden.

Die bekannten Geräte dieser Art sind für Unterrichts-30

zwecke ungeeignet, weil ihre Handhabung für junge Schüler zu schwierig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ünterrichtsgerät zu schaffen, mit dessen Hilfe den Schülern _₅ bei einfacher Handhabung sozusagen spielend, insbesondere

durch Sehen und Fühlen, die Grundrechenarten begreiflich gemacht werden und ein sinnliches Gefühl für Zahlen und Mengen nahegebracht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, ⁵daß der Meßstab im Querschnitt winkelförmig ist und eine Bodenwand, eine im Winkel dazu stehende Längswand und eine an einem Ende dieser Wände befindliche Kopfwand aufweist, deren Innenseite einen Null-Anschlag für die auf die Innenseiten der Bodenwand und der Längswand aufiegbaren Elemente bildet und an einer Innenseite der Bodenwand oder der Längswand mindestens eine Maßskala angebracht ist.

Durch Aneinander- oder Nebeneinanderlegen von Elementenstäben in den muldenförmigen Meßstab gelingt es den Schülern leicht, die Grundrechenarten zu operationalisieren, zu konkretisieren und das Ergebnis schnell, sicher und richtig zu ermitteln. Die Einteilungen auf der Maßskala oder den Maßskalen des Meßstabes sind fortlaufend mit Zahlen versehen, so daß nach Auflegen der 20

Elementenstäbe in den mulden- oder rinnenförmigen Meßstab und Anschieben gegen den Null-Anschlag das Ergebnis unmittelbar abgelesen werden kann.

Als Beispiel der Ausführung einer Rechnung dient die ₂_ Aufgabe 4 mal 5. Der Schüler wählt viermal den Elementenstab, der die Zahl 5 repräsentiert. Die Länge sowie Anzahl der Elemente des Elementenstabes und die Farbe des Elementenstabes erleichtern das Auffinden entsprechender Stäbe. Legt der Schüler die Elementenstäbe, die die Zahl 3Q 5 vertreten, viermal hintereinander auf den Meßstab, so endet diese Reihe bei der Zahl 20. Diese motorisch gezielte Handlung des 4 mal 5 Legens spricht das Sehen, das Hören und das Fühlen an. Die Multiplikation als räumlich und zeitlich sukzessiver Vorgang wird damit begreiflieh gemacht.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Schutzansprüchen.

In der folgenden Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel des neuen ünterrichtsgerätes näher erläutert. Es zeigen ■· Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung,

Fig. 2 und 3 Stirnansichten,

Fig. 4 eine Draufsicht des Unterrichtsgerätes, Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung eines EIementenstabes,

Fig. 6 eine Schnittansicht eines Kastens für die Elementenstäbe.

Die Fig. 1 zeigt einen Meßstab 1, dessen Querschnitt winkelförmig ist. Der Meßstab 1 wird von einer Boden-

^ ¹⁵ wand 2 und einer rechtwinklig dazu stehenden Längswand

gebildet. An einem Ende dieser Wände 2 und 3 ist eine Kopfwand 4 befestigt, deren Innenseite 4 als Null-Anschlag für die auf den Meßstab 1 auflegbaren Elemente und Elementenstäbe 10 dient. Im Gegensatz zu den Cuisenairestäben, deren jeweilige Länge ein Repräsentant der Anzahl der Elemente einer Menge ist, wird bei den hier verwendeten Elementenstäben 10 die Anzahl der Elemente 11 in der Weise kenntlich gemacht, daß hinter jedem Element 11 umlaufend um den Stab Markierungen 12 eingekerbt oder eingeschnitten sind. Die Länge eines Elementenstabes 10 ist ein Vielfaches einer zugrundeliegenden, festen Länge 1_eines Elementes 11.

Zum schnelleren Erkennen der gleichen'Länge und damit der gleichen Zahl der Elemente 11 haben die Elementenstäbe 10 gleicher Länge eine gleiche Farbe, die von der Farbe kürzerer oder längerer Elementenstäbe 11 verschieden ist. Beim Ausführungsbeispiel ist ein Elementenstab 10

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mit zwei Elementen 11 violett mit drei Elementen 11 dunkelblau mit vier Elementen 11 hellblau mit fünf Elementen 11 grün
mit sechs Elementen 11 gelb
mit sieben Elementen 11 orange mit acht Elementen 11 hellrot mit neun Elementen 11 dunkelrot. Jedem Unterrichtsgerät sind mindestens 8 mal 10 EIementenstäbe 10 gleicher Farbe zugeordnet, also insgesamt 80 Elementenstäbe 10. Ferner kann es vorteilhaft sein, einzelne Elemente 11 vorzusehen, die zu Elementenstäben 10 zusammensteckbar sind. Die Elemente 11 können mit durchgehenden Bohrungen versehen sein, so daß

" sie auf zylindrische Stäbe aufsteckbar sind. Als Verbindungsmittel können auch Druckknöpfe, Selbstklebeschichten oder auch Magnete dienen. Die Elemente 11 und die Elementenstäbe 10 können zylindrisch sein, wenn der übergang von der Bodenwand 2 zur Längswand 3 entsprechend gerundet ist. Zweckmäßigerweise ist der Querschnitt der Elementenstäbe 10 quadratisch. Dies hat den Vorteil, daß diese Stäbe nicht wegrollen können. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die

Breite der Innenseite der Bodenwand 2 und der Längswand ^y

etwa doppelt so groß wie die Kantenlänge JL eines Elementes 11. Am äußeren Rand der Längswand 3 ist eine entsprechend der Kantenlänge 1 eines Elementes 11 unterteilte Maßskala 7. Am äußeren Rand der Bbdenwand 2 ist eine Meßskala 16 angebracht, deren Teilstriche im Abstand von zehn Kantenlängen 1 der Elemente 11 angebracht sind. In der Hälfte zwischen diesen Teilstrichen sind Punkte angebracht.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, kann der Meßstab 1 auf _c die Außenseite der Bodenwand 2, auf die Außenseite der

Längswand 3 oder auf eine zu diesen Außenseiten im Winkel von 45° verlaufenden Aufstellfläche 9 gestellt werden.

Wie die Fig. 4 zeigt, ist die Kopfwand 4 mit einer Bohrung 6 versehen, mit deren Hilfe der Meßstab 1 an einem Nagel oder dergleichen aufgehängt werden kann. Auf der Längswand 3 ist ein versetzbarer Anschlag 13 angeordnet, der auf eine Zahl eingestellt werden kann, von welcher subtrahiert oder dividiert werden soll. Der Anschlag 13 kann mit einer zweischenkligen Federklemme 1 4 aus Metall oder Kunststoff ausgebildet sein, deren Schenkeln an beiden Seiten der Längswand 3 klemmend anliegen. An der Innenseite eines Schenkels dieser Federklemme 14 kann eine in der Ebene des Anschlages 13 befindliche Rippe angeordnet sein, die in Kerben einrastet, welche entsprechend den Teilstrichen der Maßskala 7 an der Längswand 3 angeordnet sind.

Wie Fig. 6 zeigt, kann der Meßstab 1 als Abschlußdeckel eines Kastens 15 dienen, der zur Aufnahme der 20

Elementenstäbe 10 bestimmt ist.

Die Fig. 5 zeigt einen Elementenstab 10, der sich aus drei Elementen 11 zusammensetzt. Zwischen diesen Elementen 11 sind auf allen vier Seiten des Stabes die Kerben 12 angebracht. Ist die Kantenlänge I^ eines EIementes 1 cm, dann kann als Meßskala 7 auf dem Meßstab 1 ein Zentimeterband aufgeklebt sein.

Der Meßstab 1 und die Elementenstäbe 10 können insbesondere aus Holz oder Kunststoff hergestellt sein.

-6-Bezugszeichenliste

1 Meßstab

2 Bodenwand 3 Längswand

4 Kopfwand

5 Null-Anschlag

6 Bohrung

7 Skala

9 Stellfläche

10 Elementenstab

11 Element

12 Kerbe

^⁵ 13 versetzbarer Anschlag

14 Federklemme

15 Kasten

16 Meßskala

Claims (10)

• · · C j FREISCHEM Öipl.Vng ILSE FREISCHEM AN GROSS ST. MARTIN 2 5000 KOLNl 7 E L (02 2 1) 23 5B SCHUTZANSPRÜCHE:

1. Unterrichtsgerät zur Operatxonalisierung dar Grundrechenarten mit an eine Maßskala (7) anlegbaren EIementen (11), deren Länge (1) dem Abstand der Teilungsstriche der Maßskala (7) entspricht und einem Meßstab (1), der mit der Maßskala (7) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstab (1) im Querschnitt winkelförmig ist und eine Bodenwand (2), eine im Winkel dazu stehende Längswand (3) und eine an einem Ende dieser Wände (2 und 3) befindliche Kopfwand (4) aufweist, deren Innenseite (5) einen Null-Anschlag für die auf die Innenseiten der Bodenwand (2) und der Längswand (3) aufleg-

baren Elemente (11) bildet und an einer Innenseite der Bodenwand (2) oder der Längswand (3) mindestens eine Maßskala (7) angebracht ist.

2. Unterrichtsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Elemente (11) zu je einem Elementenstab (10) zusammengefaßt sind.

3. Unterrichtsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elementenstäbe (10) in Abständen,die

j den Längen (1) der Elemente (11) entsprechen, mit um-

! laufenden Kerben (12) versehen sind.

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4. Unterrichtsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch

' gekennzeichnet, daß dem Gerät mindestens 80 Elementen-

stäbe (10) zugeordnet sind, von denen je zehn, zwei,

j drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht und neun Elemen

te (11) aufweisen.

; ·

5. Unterrichtsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längswand (3) recht-

; winklig zur Bodenwand (2) steht und die Elemente (11)

j Würfel sind.

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6. Unterrichtsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

-2-

dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Innenseite der Bodenwand (2) und der Längswand (3) um 50 bis 10% größer ist als die Länge (1) der Elemente (11) und die Meßskala (7) im Randbereich der Längswand (3) und bzw. oder der Bodenwand (2) angeordnet ist.

7. Unterrichtsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Aufstellfläche (9) , die im Winkel von 30° bis 60° zu den Innenflächen der Bodenwand (2) und Längswand (3) geneigt ist.

8. Unterrichtsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen an der Längswand (3) oder Bodenwand (2) längsversetzbaren Anschlag (13).

9» Unterrichtsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch würfelförmige Elemente (11)» die über Verbindungsmittel zu Elementenstäben (10) beliebiger Länge zusammensteckbar sind.

10. Unterrichtsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstab (1) als Abschlußdeckel eines die Elemen.tenstäbe (10) aufnehmenden Kastens (14) ausgebildet ist.