DE9205386U1 - Lerngerät zum Üben mathematischer Aufgaben - Google Patents

Description

Anmelder: Dagmar Niemeyer

Dieter Kuhlmann
Hermann-Josef-Hecker-Straße 6 W-5060 Bergisch Gladbach 1

Bezeichnung: Lerngerät zum Üben mathematischer

Aufgaben

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lerngerät zum Üben mathematischer Aufgaben, bestehend aus einem quadratischen Aufgabenfeld, das zur Bildung von Einzelfeldern in mindestens fünf gleich große horizontale und vertikale Reihen unterteilt ist und in welchem mit Zahlen oder mathematischen Symbolen beschriftete Platten angeordnet werden können.

Neben dem Stellen und Lösen von mathematischen Aufgaben mit Kreide auf Schultafeln sind Vorrichtungen bekannt, bei denen Zahlen oder mathematische Symbole aufweisende Schildchen mit Mitteln, die magnetisch oder nach dem Prinzip des Kletten-Verschlusses wirken, in einem Aufgabenfeld angeordnet werden können. Solche Vorrichtungen erfordern einiges Geschick, um aus mehreren Schildchen bestehende Aufgaben horizontal gerade ausgerichtet in dem Aufgabenfeld anzuordnen. Insbesondere bei neuen Klettenverschlüssen ist das Entfernen der Schildchen von dem Aufgabenfeld recht schwierig, da die Haftung sehr groß ist. Bei älteren Magnet- oder Klettenbefestigungen oder bei Verschmutzung der Befestigungsmittel kann die Haftkraft so weit absinken, daß die Schildchen nicht mehr im Aufgabenfeld gehalten werden, sondern herunterfallen.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln ein vielseitig anwendbares Lerngerät zu schaffen, bei dem die durch Anbringen der Zahlen- und Symbolplatten formulierten Aufgaben immer horizontal ausgerichtet sind und bei dem die Zahlen- und Symbolplatten leicht in dem Aufgabenfeld anzubringen und davon leicht wieder zu entfernen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Aufgabenfeld auf einer aufhängbaren oder aufstellbaren Tafel angerodnet ist und in jedem Einzelfeld und an jeder Platte Mittel angeordnet sind, mit deren Hilfe die Platten in jedes der Einzelfelder einhängbar sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist am oberen Rand einer jeden horizontalen Reihe von Einzelfeldern an der Tafel eine U-förmige Profilschiene befestigt, welche symmetrisch zur Mittellinie eines jeden Einzelfeldes eine Ausnehmung aufweist. Die mit Zahlen und mathematischen Symbolen beschrifteten Platten haben oberhalb ihres Schwerpunkts einen schmalen Hals und darüber einen breiten Kopf, wobei der Hals in die Ausnehmungen in den Profilschienen eingehängt werden kann und sich der Kopf auf den verbleibenden U-förmigen Abschnitten der Profilschienen abstützt.

Eine weitere Aufgabe des erfindungsgemäßen Lerngerätes ist es, zum spielerischen Üben mathematischer Aufgaben in Wettkampfform eine Punkte-Zählvorrichtung für zwei miteinander konkurrierende Parteien zu bieten.

Diese weitere Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mit dem Aufgabenfeld versehene Tafel in den äußeren Bereichen des oberen Randes symmetrisch zur Tafelmitte zwei Durchgangslöcher aufweist, durch die eine im mittleren Bereich der Tafel verknotete Aufhängeschnur gezogen ist, auf der links und rechts des Knotens je ein zwischen seinen Seitenflächen durchbohrter Zählwürfel und je mindestens neun axial durchbohrte, runde Zählelemente aufgezogen sind, deren Durchmesser kleiner ist als der Abstand zwischen zwei Stirnflächen des Zählwürfels , wobei zwei einander gegenüberliegende, parallel zu der Bohrung verlaufende Würfelkanten mit einer im Winkel von 45° zu den angrenzenden Stirnflächen des Würfels verlaufenden Fase versehen sind und eine der Fasen eine Markierung, zum Beispiel Farbmarkierung, aufweist, und

wobei die vier aufeinanderfolgenden Stirnflächen des Würfels in aufsteigender Reihenfolge mit den Zahlen 10, 20, 30 und 40 beschriftet sind und die mit 10 und 40 beschrifteten Stirnflächen an die markierte Fase angrenzen. 5

Durch die runden, zum Beispiel kugel- oder scheibenförmigen Zählelemente können die Punkte von 1 bis 10, wie bei einem Abakus, auf der Aufhängeschnur für jede Partei gezählt werden. Die Zählelemente lassen sich dabei leicht bewegen, da ihr Durchmesser kleiner ist als der Abstand zwischen zwei Stirnflächen des Zählwürfels. Die durch das Tafelgewicht erzeugte Spannung in der Aufhängeschnur stützt sich also vollständig auf den Zählwürfeln ab und verhindert somit ein ungewolltes Verdrehen dieser Zählwürfel, die flächig an der Tafel anliegen. Durch absichtliches Verdrehen der Zählwürfel werden die Punkte für beide Parteien in Zehnerschritten von 10 bis 40 gezählt. Die markierte Fase repräsentiert dabei den Punktestand Null.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nun folgenden Zeichnungsbeschreibung. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Lerngerätes, Fig. 2 die Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform

des Lerngerätes mit Zählvorrichtung, Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung des durchbohrten Zählwürfels der Zählvorrichtung und Fig. 4 die schaubildliche Darstellung des um 180° um die Bohrungsachse gedrehten Zählwürfels aus Fig. 3.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Lerngerät ist das auf einer Tafel 4 angebrachte quadratische Aufgabenfeld 1 in sieben gleich große horizontale und vertikale Reihen unterteilt und bildet so neunundvierzig Einzelfelder 2. Die Tafel 4 kann entweder am oberen Rand mit einer Aufhängevorrichtung oder

am unteren Rand mit einem Gestell zum Aufstellen versehen sein.

In die Einzelfelder 2 sind die mit Zahlen oder mathematisehen Symbolen beschrifteten Platten 3 eingehängt und stellen so eine mathematische Aufgabe dar.

Die Größe der Einzelfelder 2 ist so zu wählen, daß die Zahlen und Symbole auf den Platten 3 von jeder Position des Unterrichtsraumes aus gut lesbar sind. Die Einzelfelder sollten eine Höhe und Breite von mindestens 10 cm haben.

Oberhalb einer jeden horizontalen Reihe von Einzelfeldern sind zur Bildung der Haken 5 U-förmige Profilschienen angeordnet. Die Profilschienen 8 können mit der Tafel 4 verschraubt oder auf dieser festgeklebt sein. In zu der Mittellinie eines jeden Einzelfeldes 2 symmetrischen Bereichen sind von den U-förmigen Profilschienen 8 der horizontale und der vordere vertikale Schenkel entfernt. In die rechts und links der Ausnehmungen befindlichen U-Profile, welche rechts und links in jedem Einzelfelde 2 einen Haken bilden, können so die Hälse 6 der Platten 3 eingehängt werden, daß die Unterseite des Kopfes 7 der Platten 3 in den Haken 5 zur Auflage kommt. Dadurch sind die in einer horizontalen Reihe befindlichen Platten 3 immer zueinander ausgerichtet und können schnell angebracht und wieder entfernt werden.

Bei dieser Ausführungsform bilden die Profilschienen 8 die horizontalen Unterteilungen des Aufgabenfeldes 1. Zusätzlich können auch, zum Beispiel oberhalb der Profilschienen, farbige Trennlinien zur Unterteilung angebracht werden. Vertikal wird das Spielfeld 1 durch gestrichelt dargestellte Trennlinien 9 unterteilt.
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Um weitere Variationen mathematischer Übungen zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, das die fünfundzwanzig inneren

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Einzelfelder 2 umfassende Quadrat des Aufgabenfeldes 1 optisch von den äußeren Zeilen und Spalten des Aufgabenfeldes abzuheben. Dies kann durch eine Markierungslinie geschehen, die eine von den Trennlinien 9 unterschiedliche Farbe hat. Dann können zum Beispiel in der oberen, farbig abgetrennten ersten Reihe die Platten 3 mit den mathematischen Symbolen und in den inneren Einzelfeldern 2 die Platten 3 mit den Zahlen eingehängt werden. Natürlich können mehrere, durch die oberen Symbolplatten 3 verknüpfte Zahlenplatten 3 untereinandergehängt werden, so daß mehrere Aufgaben gleichzeitig zu lösen sind. In jeder Reihe von Einzelfeldern 2 kann eine Platte 3 mit einer Zahl umgedreht auf die Tafel 4 gehängt werden, so daß die Zahl nicht sichtbar ist. Der Unterrichtende kann so Aufgaben mit der richtigen Lösung vorbereiten und braucht bei Nennung der Lösung die umgedrehte Platte 3 nur mit der Zahl nach vorne zu drehen.

Am oberen Rand der Tafel 4 ist rechts außen ein Einzelfeld 2' durch eine kreisförmige Trennlinie 9 markiert. Oberhalb des Einzelfeldes 2' ist auch eine U-förmige Profilschiene 8 mit einer mittigen Ausnehmung angeordnet, die die beiden Haken 5 bildet.

Die Funktion dieses Einzelfeldes 2' ist in Fig. 2 dargestellt. In den Haken 5 des Einzelfeldes 2' ist eine Platte mit einer Lösungszahl eingehängt, und im mittleren Bereich des Aufgabenfeldes 1 ist eine Matrix von drei mal drei beschrifteten Platten 3 angeordnet, wobei die Summe jeder Reihe und jeder Spalte der Matrix die Lösungszahl im Einzelfeld 2' ergibt. Der Aufgabenstellende kann nun alle bis auf drei der Platten 3 umdrehen, so daß deren Zahl nicht sichtbar ist, und die Aufgabe stellen, die anderen Zahlenwerte zu ermitteln.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform des Lerngerätes sind die Haken 5 einzeln in der oberen rechten und linken Ecke jedes Einzelfeldes 2,2' angeordnet. Die normalen

Trennlinien 9 sind hier gestrichelt dargestellt, und die den inneren Teil des Aufgabenfeldes 1 mit fünf mal fünf Einzelfeldern 2 kennzeichnende Markierungslinie 10 ist durch eine Strich-Doppelpunkt-Linie dargestellt.

Fig. 2 zeigt weiterhin die Zählvorrichtung des Punktstandes von zwei konkurrierenden Parteien. Dazu sind im oberen Rand der Tafel 4 symmetrisch zu deren Mittellinie zwei Durchgangsbohrungen 11 angebracht, durch die eine Aufhängeschnur oder -kordel 12 gezogen ist. Die Enden der Aufhängeschnur sind im mittleren Bereich der Tafel 4 durch einen Knoten 13 miteinander verbunden.

Rechts und links des Knotens 13 sind auf die Aufhängeschnur 12 je ein Zählwürfel 14 und zehn Zählelemente 18 aufgezogen. Die Zählelemente 18 haben hier eine scheibenförmige Form und sind mittig zum Durchführen der Aufhängeschnur 12 durchbohrt. Alternativ können auch kugelrunde oder andersförmige Zählelemente 18 verwendet werden. Jedes der Zählelemente 18 zählt einen Punkt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Zählvorrichtung sind die ersten fünf Zählelemente 18, die an den Zählwürfel 14 angrenzen, scheibenförmig und die darauffolgenden fünf Zählelemente 18 kugelrund.

Zum Zählen der Punkte über zehn dient der Zählwürfel 14, der in Fig. 3 und 4 schaubildlich dargestellt ist. Der Zählwürfel 14 ist rechtwinklig zu seinen Seitenwänden 15 durchbohrt. Die Stirnwände 16 des Zählwürfels 14 weisen in aufsteigender Reihenfolge die Zahlen 10, 20, 30 und 40 auf. Die zwischen den Stirnwänden 16 mit den Zahlen 10 und 40 liegende Kante ist mit einer farbig markierten Fase 20 versehen, die im 45"-Winkel zu den beiden angrenzenden Stirnwänden 16 verläuft. Auch die gegenüberliegende Würfelkante weist eine Fase 21 auf. Die markierte Fase 20 repräsentiert die Null-Stellung des Zählwürfels 14. Ein versehentliches Verdrehen des Zählwürfels 14 wird dadurch verhindert, daß die Spannung der Aufhängeschnur 12 die flachen Stirnwände 16 des

Zählwürfels 14 gegen die Tafel 4 drückt. Dazu sind die Durchmesser der Zählelemente 18 kleiner auszubilden als der Abstand zwischen zwei Stirnwänden 16 des Zählwürfels 14. Die markierte Fase 20 wird durch das Anliegen der gegenüberliegenden Fase 21 an der Tafel 4 in der Null-Position gehalten. Übersteigt nun ein Punktestand eine Zehnerzahl, so ist der Zählwürfel 14 lediglich von dem Unterrichtenden im Gegenuhrzeigersinn zu drehen.

Das beschriebene Lerngerät ermöglicht die Übung des Umgangs mit Zahlen in verschiedensten Variationen. Der Anwendungsbereich erfaßt verschiedenste Lernstufen. Für die untersten Lernstufen ist die Darstellung des kleinen Einmaleins sowie die Durchführung von Addition und Substraktion im Zahlenbereich bis zehn möglich. Für höhere Lernstufen läßt sich das Niveau durch Einführen der Multiplikation und Division erhöhen und auf komplexe Aufgaben, wie zum Beispiel der in Fig. 2 dargestellten, erweitern.

Die Platten 3 sind mit den Zahlen im Zahlenraum von 1 bis 100 versehen sowie mit den notwendigen mathematischen Symbolen. Zusammengehörige Plattengruppen können durch unterschiedliche Form oder unterschiedliche Farbe einander zugeordnet werden. Wie in Fig I dargestellt, haben die Platten 3 mit Zahlen vom Wert kleiner als 10 einen flachen Kopf 7 und die Symbolplatten einen runden Kopf 7.

Auf den Platten 3 mit Werten im Zahlenraum unter zehn können neben den einstelligen Ziffern auch kleine Nullen angebracht werden. So können diese Platten 3 sowohl zur Darstellung der Zahlen von 1-9 als auch der Zahlen 10, 20 ... 90 verwendet werden.

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1 Bezugszeichenliste:

	1	Aufgabenfeld
	2,2'	Einzelfeld
5	3	Platte
	4	Tafel
	5	Haken
	6	Hals
	7	Kopf
10	8	Profilschiene
	9	Trennlinie
	10	Markierungslinie
	11	Durchgangsloch
	12	Aufhängeschnur
15	13	Knoten
	14	Zählwürfel
	15	Seitenfläche
	16	Stirnfläche
	17	Bohrung
20	18	Zählelement
	20	markierte Fase
	21	Fase

Claims (6)

Schutzansprüche:

1. Lerngerät zum Üben mathematischer Aufgaben, bestehend aus einem rechteckigen, vorzugsweise quadratischen Aufgabenfeld (1), das zur Bildung von Einzelfeldern (2) in mindestens fünf gleich große horizontale und vertikale Reihen unterteilt ist und in welchem mit Zahlen oder mathemetischen Symbolen beschriftete Platten (3) angeordnet werden können, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufgabenfeld (1) auf einer aufhängbaren oder aufstellbaren Tafel (4) angerodnet ist und in jedem Einzelfeld (2) und an jeder Platte (3) Mittel (5 und 6,7) angeordnet sind, mit deren Hilfe die Platten (3) in jedes der Einzelfelder (2) einhängbar sind.

2. Lerngerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Tafel außerhalb des Aufgabenfeldes ein markiertes Einzelfeld (2') mit Einhängmitteln (5) angeordnet ist.

3. Lerngerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich auf der Mittellinie eines jeden Einzelfeldes (2,2') ein Stift angeordnet ist und in jeder Platte (3) am oberen Rand ein Loch angeordnet ist, mit welchem die Platte (3) auf den Stift aufhängbar ist.

4. Lerngerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Rand eines jeden Einzelfeldes (2,2') symmetrisch zur Mittellinie eines jeden Einzelfeldes (2,2') Haken (5) angeordnet sind und daß die Platten (3) im oberen Bereich einen schmalen Hals (6) und darüber einen breiten Kopf (7) aufweisen, wobei der Abstand der Haken (5) größer als die Halsbreite und kleiner als die Kopfbreite ist.

5. Lerngerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haken (5) einer jeden horizontalen Reihe von Einzelfeldern (2) bzw. des markierten Einzelfeldes (2') von je einer an der Tafel (4) befestigten U-förmigen Profilschiene (8)

gebildet sind, in denen den Hälsen (6) der Platten (3) entsprechende Ausnehmungen angeordnet sind.

6. Lerngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Aufgabenfeld versehene Tafel (4) in den äußeren Bereichen des oberen Randes symmetrisch zur Tafelmitte zwei Durchgangslöcher (11) aufweist, durch die eine im mittleren Bereich der Tafel (4) verknotete Aufhängeschnur (12) gezogen ist, auf der links und rechts des Knotens (13) je ein zwischen seinen Seitenflächen (15) durchbohrter Zählwürfel (14) und je mindestens neun axial durchbohrte, runde Zählelemente (18) aufgezogen sind, deren Durchmesser kleiner ist als der Abstand zwischen zwei Stirnflächen (16) des Zählwürfels (14), wobei zwei einander gegenüberliegende, parallel zu der Bohrung (17) verlaufende Würfelkanten mit einer im Winkel von 45° zu den angrenzenden Stirnflächen (16) des Würfels verlaufenden Fase (20,21) versehen sind und eine der Fasen (20) eine Markierung, zum Beispiel Farbmarkierung, aufweist, und wobei die vier aufeinanderfolgenden Stirnflächen (16) des Würfels (14) in aufsteigender Reihenfolge mit den Zahlen 10, 20, 30 bzw. beschriftet sind und die mit 10 und 40 beschrifteten Stirnflächen (16) an die markierte Fase (20) angrenzen.