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Lehr- und Anschauungsmittel zum Erlernen des Rechnens Unter den zahlreichen
Hilfsmitteln, welche in immer wieder neuen Formen zu allen Zeiten vorgeschlagen
und auch in Vertrieb gebracht sind, um besonders den Anfängern das Erlernen des
Rechnens zu erleichtern, wie Rechentafeln, Rechenspiele, Rechenkästen mit Stäbchen
oder Spielgeld, Russische Rechenmaschinen u. a. m., haben vornehmlich die letzteren
eine große Verbreitung gefunden. Sie werden nicht nur in Schulen, sondern in östlichen
Ländern, z. B. Rußland, im öffentlichen Handel und Verkehr, bei Behörden und in
Privathäusern, ja sogar vielfach von Einzelpersonen ständig mitgeführt und zur Lösung
jeder rechnerischen Tätigkeit benutzt. Während aber die erstgenannten Geräte vorwiegend
von Kindern im Elternhaus mehr zum Zeitvertreib herangeholt werden, ist auch die
Russische Rechenmaschine nach Ansicht eines großen Teils der Lehrerschaft weniger
geeignet, nachhaltige Lernerfolge damit zu erzielen, als im praktischen Schulgebrauch
zur Veranschaulichung zu dienen. Sie wird kaum als methodisch angesetztes Übungsgerät
in der Hand des Schülers benutzt und ist infolgedessen mehr Lehr-und weniger Lernmittel.
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Demgegenüber verfolgt die vorliegende Erfindung mit ihrem gänzlich
an@dersgearteten Grundschulrechengerät in Gemeinschaft mit seinen für die Fortentwicklung
erforderlichen weiteren Hilfsmitteln das Ziel, besonders den Anfängern die richtigen
Zahl- und Größenvorstellungen zu vermitteln. Dieses angestrebte Ziel wird erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß die für Anfänger und Fortgeschrittene ausgebildeten Rechenvorrichtungen
auf der Zentimetergrundlage aufgebaut sind. Die
ersten Größen- bzw.
Längenverhältnisse werden schon dem Kind mit der Frage nach seiner Körpergröße von
klein auf in anregender Weise nähergebracht. Die metrische Einteilung findet sich
auf dem Bandmaß in Mutters Nähkasten, auf Vaters Zollstock, auf einem Lineal. Die
immer wiederkehrende Unterteilung in gleich lange Zentimetereinheiten, dazu die
meistens in Abständen von oder io cm besonders hervorgehobene Markierung von halben
und/oder vollen Zehnern vermittelt den Anfängern stets von neuem die richtigen Grundbegriffe
von Längen- bzw. Körpergrößen. Sie bietet gleichzeitig nicht nur die Möglichkeit,
Rechenaufgaben mit diesem Hilfsmittel vorzunehmen und zu lösen, sondern regt durch
ihre leichte Übersicht direkt dazu an. In den Ansprüchen ist eine Reihe von Ausführungsformen
der Erfindung mit besonderen Merkmalen gekennzeichnet.
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Die auf dem Prinzip der Zentimetereinheiten aufgebauten Grundschulrechengeräte
sind in fünf heispielsw eisen Ausführungsformen in der Zeichnung dargestellt, und
zwar zeigt Abb. i als Anfangsgerät für den ABC-Schützen eine in einem Kasten ruhende
Lochleiste mit Kugeln und Kugelhalterklappe in Draufsicht, Abb. 2 das gleiche Anfangsgerät
in einem Kasten als Längsschnitt, Abb.3 einen Querschnitt der Lochleiste mit Kugelhalterklappe,
Abb. 4 einen Querschnitt der Abb. 2, Abb. 5 den Begrenzer, Abb. 6 den Meterrechenstreifen
in Draufsicht, Abb. 7 ein Zentimetertäfelchen mit unterer Griffleiste für das Längenfassen,
Abb. 8 ein solches mit Handgriffansatz, Abb. 9 die Einmaleinsleiste, Abb. io den
Teilungsstreifen, Abb. i i den Tausenderstreifen.
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Auf allen Ausführungsbeispielen ist ohne weiteres die geprägte oder
linierte Zentimetereinteilung zu ersehen; alle weisen die Zehnermarkierungen mit
danebenstehenden Kennzahlen auf, einige, ihrer besonderen Zweckbestimmung entsprechend,
noch weitere mehr oder weniger markante Unterteilungsstriche sowie Zahlen. Die Zehner-,
evtl. auch halben Zehnerstriche werden zur besseren Übersicht auch bei Prägung in
auffallender Buntfarbe, z. B. in Rot, ausgeführt, während die Einerunterteilung
in Schwarz oder auf farbigem Grundton in Weiß gehalten ist. Einmaleins-, Teilungs-
und Tausenderstreifen werden zweckdienlich mit bunt durchlaufenden Feldern versehen.
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Die in Abb. i. dargestellte Lochleiste besteht aus der Grundplatte
a, deren Querschnitt, wie Abb. 3 zeigt, in Form eines liegenden Fragezeichens verläuft.
Der dem Benutzer zugekehrte Längsrand b ist also nach oben umgebogen und bildet
infolgedessen für die Kugeln g eine Fangrinne, während das entgegengesetzte Randstück
c nach unten gebogen verläuft. In Abb.2 ist dagegen unter der Lochleiste ein Kasten
p zur Aufnahme der Kugeln oder Murmeln angebracht. In Abb. i sind Querseitenränder
d nach oben gebogen. An ihnen ist mittels Niete e um letztere schwenkbar
die Klappe f
befestigt, welche heruntergeklappt dazu dient, die Zählermurmeln
g im Nichtgebrauchsfall zu überdecken und vor dem Herausfallen zu schützen. Auf
ihrer freien Oberseite ist die Grundplatte a mit einer geprägten oder linierten
Zentimeterskala h, und zwar in Form eines Gitters, versehen, deren Zehnerstriche
i und Fünferstriche il durch auffallende Größe und/oder Farbe besonders unterscheidungskräftig
ausgeführt sind. Den Zehnerstrichen evtl. auch Einern sind die entsprechenden Zahlenangaben
hinzugefügt. In die Einereinheitenflächen sind zur Erleichterung der Hantierung,
zweckmäßig versetzt, runde Löcher k zur Aufnahme der Zählermurmeln g eingearbeitet.
Da die zum Gebrauch aufgestellte Lochleiste mit ihrem hinteren Rand schräg nach
oben ragt, können die Murmeln ohne weiteres in die zugehörigen Löcher k hinreichend
versenkt werden, um genügend Halt zu finden. Zur Lochleiste gehört außerdem noch
der Begrenzer 1, ein zweckmäßig rechteckiges Scheibchen mit Fuß g, das leim Lernen
benutzt wird, um die abgezählten Einereinheiten noch besonders auffallend abzuteilen.
Bei Zuzählaufgaben wird der Begrenzer hochkant zwischen die Kugeln geschoben, bei
Abziehaufgaben flach gelegt, um die über die Aufgabe hinausgehende Lochung der Grundplatte
a abzudecken.
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Die Kugeln oder Murmeln sind gewählt, weil sich ihre Form besonders
für diesen Zweck eignet und weil sie gleichzeitig den Kindern vertraute Spielobjekte
sind. Statt der Murmeln können auch andere Zählkörper jedweder Art Verwendung finden,
z. B. Knöpfe, Figuren u. dgl. Statt der Löcher k können auch einfache Vertiefungen,
und zwar runde oder anclersgeformte, gewählt werden. Für die Kinder bietet es schon
einen gewissen Anreiz, mit den Fingerspitzen die Vertiefungen beim Abzählen abzutasten.
Infolge der schräg ansteigenden Stellung der Lochleiste oder Grundplatte bedarf
es lediglich eines leichten Anstoßes mit einer Fingerspitze, und die getroffene
Kugel rollt hinab in die untere Mulde. Der zu Beginn der Benutzung heruntergeklappte
2llurmelhalter f wird nach Schluß. wieder über alle in die Mulde herabgerollten
Murmeln geschwungen und sichert letztere nicht nur gegen jeden 'Verlust, sondern
vermindert gleichzeitig das Klappergeräusch während des Transports und macht einen
besonderen Verpackungskasten überflüssig. Allenfalls genügt eine Tüte oder ein einfacher
Stoffüberzug. Schließlich hält die Klappe die Murmeln stets in arbeitsbereiter Stellung.
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Als Material kommt für die Ausführung der Lochleiste samt Begrenzer
Pappe, Holz, Kunstharz oder Blech in Betracht.
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An die Anfängerlochleiste schließt sich der Meterrechenstreifen kn
an. Wie aus Abb. 6 ersichtlich, weist seine Grundplatte dieselbe Zentimeterskala
auf. Nachdem die Grundbegriffe des Rechnens fest eingeprägt sind, sollen mit Hilfe
des Meterrechenstreifens
die gewonnenen Kenntnisse erweitert und
vertieft werden. Der Streifen wird zweckmäßig bis auf i m Länge bzw. wenige Zentimeter
darüber ausgedehnt, um den Lernenden bis an die Hunclcrterzalilen heranzubringen.
Er ist am besten aus steifem Material hergestellt und in geeignete Längenabschnitte
zusammenzuklappen. Die Skala kann aller auch auf dein Deckel einer oder mehrerer
Schachteln fortlaufend angebracht sein, wobei letztere leich zur Aufnahme der Zubehörteile,
d. @lt. der' Zentimetertäfelchen, z. B. gemäß Abb. 7 sowie ,der Anleitung u. a.
in. dienen. Schließlich ist noch ein Zetitirneterniaß heranzuziehen.
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Die Zentinietertäfelchen sind rechteckige Körper oder geprägte Plättchen
in der Rech-,neinheitenlänge voll je 2 bis 1o cm. Ihre Breite soll geringer als
die Gitterbreite der Zentimetereinteilung auf der Grundplatte sein.
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Die Täfelchen sind vorteilhaft mit Griffleisten r oder s versehen,
damit sie zum Gebrauch in ihrer Lä ngsachsc erfaßt werden können. Sie sollen mit
ihren verschiedenen Zernizneterlängen dazu dienen, die letzteren als lh@cllerzeinheiten
zur Bildung von festen Grölten- und Zalilvorstellungen nicht nur über den Gesichtssinn.
sotldern auch iiber den Tastsinn (Icni I@irrc! nüiterzultritigcn.
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Das Material für die Herstellung ist im Einklang finit dem der Grundplatte
zu wählen. Falls diese in #',talill)lecli ausgeführt wird, werden vorteilhaft dessen
magnetische Eigenschaften mit zur Geltung gebracht, tim die Täfelchen an der Grundplatte
festzuhalten. Andernfalls kann auch eine Rinne in der Grundplatte den Halt der Arbeits-Ü
äfelclien übernehmen.
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Das Metermaß soll als weiteres Zubehörteil des 1NIeterrechenstreifens
für die Darstellung und Lösung schwerer Aufgaben zweckmäßig in Form des zusaninienklappbaren
Zollstocks mit herangezogen werden.
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In Abb. o ist der Zentimeterrechenstreifen zur Einmaleitl@leiste weiter
ausgebildet. @\'ie aus der Darstellung ersichtlich, sind oberhalb und unterhallz
des l@inergitters durch verschiedene Schraffuren angedeutete Farbstreifen, die am
Anfang die lletretfen<le Einnlaleinsgrundzahl tragen, angeordnet, welche die
\@ielfaclieri der jeweiligen Grundzahl wiedergeben. Außer durch die verschiedenen
Farben oder in ander\veitiger Art kenntlich gemacht, unterscheiden sich diese (las
Einmaleins für verschiedene Grundzahlen tragenden Streifen durch ihre Einteilung,
welche direkt von dem Mittelgitter ausgeht und mit ihren jedesmal die entsprechende
\lehrzahl von Einheiten umfassenden \"erl'itigertitigsstriclien das Zahlenergebnis
übersichtlich erkennen läßt. Jeder Streifen gibt eine einzige Einnialeinsreilie
wieder, deren Einmaleinszahlen in Zentimeterlängen auf der Zentimetereinteilung
abgelesen werden können. Zweckmäßig werden die Streifen nicht zu breit und in der
`'eise zusanitnengestellt, daß ini Sinne der gegenseitigen mathematischen Beziehungen
die Zweier-, Vierer-, Achter- und Siebenerreihe auf der einen, die Dreier-, Sechser-
und Neunerreihe auf der anderen Seite der Zentimetereinteilung zusammengefaßt sind.
Die Einmaleinsleiste ist ebenfalls zusammenlegbar.
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Zurn Arbeiten «erden wieder die Zentimetertäfelchen herangezogen,
und zwar mit Handgriff s nach Abb. B. Sie haben auch bei dieser Ausführungsform
des Rechengeräts die Aufgabe, durch ihre Benutzung die Größenvorstellung zu festigen
bzw. den Begriff des Malnehmens besonders deutlich werden zu lassen.
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Gemäß Abb. 1o ist auf dem Teilungsstreifen die Zentimeterleiste zweckmäßig
zuunterst angebracht und ansteigend darüber die Zweier-, Dreier-, Vierer- üsw. Reihe.
Auf diese Weise kommen die Höchstzahldarstellungen bzw. -begriffe immer nach oben
zu stelzen, während ihre Unterteilungen darunter abzusehen sind. Durch Einfügen
der entsprechenden Zahlen wird Übersicht und Ableset noch erleichtert. Ausführung
und Material sind im übrigen den vorher beschriebenen Streifen angepaßt. Der Teilungsstreifen
ist auch wieder zusammenlegbar und kann durch Randleisten oder in anderer geeigneter
«'eise verbessert werden. Die vorgeschilderten Hilfsmittel sind auch zu diesem Rechengerät
mit heranzuziehen.
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Der in Abb. i i dargestellte Tausenderstreifen ist zusammenlegbar
und veranschaulicht von der Zentimeterleiste ausgehend den systematischen Aufbau
über die einzelnen Hunderter laufend. Seine Unterteilung ist dementsprechend zweckmäßig
in zehn Gruppen zu je ioo cm Länge vorgesehen. Wie bei den vorbeschriebenen Streifen
sind die verschiedenen Gruppen durch Farben, Schraffuren, Aufschriften u. a. m.
gegeneinander unterscheidungskräftig gekennzeichnet. Zur Arbeit werden hierbei u.
a. die Begrenzer, am besten in Form von Steckern, herangezogen.
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Zum Schluß wird ausdrücklich darauf aufmerksam gemacht, daß Abänderungen
in den Einzelheiten der Ausführung, Maßverhältnissen und l\-laterial rniiglich sind,
soweit sie den Rahmen der Erfindung nicht überschreiten.