EA043972B1 - DEVICE AND METHODS OF TRAINING BY THE "BALL IN A CELL" PRINCIPLE - Google Patents

DEVICE AND METHODS OF TRAINING BY THE "BALL IN A CELL" PRINCIPLE Download PDF

Info

Publication number
EA043972B1
EA043972B1 EA202091890 EA043972B1 EA 043972 B1 EA043972 B1 EA 043972B1 EA 202091890 EA202091890 EA 202091890 EA 043972 B1 EA043972 B1 EA 043972B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
row
board
cell
set according
digit
Prior art date
Application number
EA202091890
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Энтони Джон Рэнкин
Original Assignee
Энтони Джон Рэнкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Энтони Джон Рэнкин filed Critical Энтони Джон Рэнкин
Publication of EA043972B1 publication Critical patent/EA043972B1/en

Links

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Настоящее изобретение относится к устройству и способам, предназначенным для того, чтобы предоставить детям возможность ознакомления с основами, понимания и самостоятельного обучения математике и счетным наукам.The present invention relates to apparatus and methods designed to provide children with the opportunity to become familiar with, understand, and independently learn mathematics and numeracy.

Предпосылки к созданию изобретения и предшествующий уровень техникиBackground to the invention and prior art

Суть субитизации заключается в возможностях, обеспечиваемых тремя элементами. Каждое животное с рождения может различать три поля зрения, а именно правое, центральное и левое. В настоящем изобретении задействованы эти возможности для субитизации. Кроме того, у человека есть вертикальные слои, а именно на уровне земли, на уровне глаз и над головой. В результате создается зонированная матрица три на три, в общей сложности девять зон внимания. Следовательно, числа с основанием 10 системы счисления естественным образом подходят для сверхсубитизированного восприятия людей. Пальцы и подсчет на пальцах не применимы.The essence of subitization lies in the possibilities provided by the three elements. Every animal from birth can distinguish between three fields of vision, namely right, central and left. The present invention takes advantage of these subitizing capabilities. In addition, humans have vertical layers, namely at ground level, at eye level and above the head. The result is a three-by-three zoned matrix, for a total of nine zones of attention. Therefore, base 10 numbers are naturally suited to people's oversubitized perception. Fingers and finger counting are not applicable.

Используя модульные компоненты, настоящее изобретение имеет широкую область применения для всех счетных наук. Однако математика с основанием 10 системы счисления будет в центре внимания этого раскрытия, потому что математика с основанием 10 системы счисления - это первая счетная наука, которую познают дети. Поскольку в настоящем изобретении задействован их арсенал возможностей для субитизации, дети обладают врожденной способностью автоматически усваивать принципы, лежащие в основе математики и других счетных наук. Устройство, на котором они играют и обучаются, должно укреплять правильность действий и минимизировать возможность ошибок и неуверенности в себе.Using modular components, the present invention has a wide scope of application for all numerical sciences. However, base 10 mathematics will be the focus of this disclosure because base 10 mathematics is the first numbering science children learn. Because the present invention utilizes their arsenal of subitizing capabilities, children have an innate ability to automatically learn the principles underlying mathematics and other numeracy. The device they play and learn on should reinforce correct actions and minimize the possibility of mistakes and self-doubt.

Устройство в соответствии с настоящим изобретением, например, изображенное на фиг. 1В в одной из его многих адаптируемых многорегистровых форм, в этом случае с тремя рядами/регистрами, пятью категориями и одной схемой размещения лотков, не известно из уровня техники. Ближайшее факсимильное издание, исключительно с точки зрения содержания планарной компоновки, основывалось на наброске от руки в архивах Королевской библиотеки Дании в 1908 г. В единственной рукописи, датированной 1615 г., под заголовком El Primera Nueva Coronica у Buen Gobiemo от автора Фелипе Гуамана Пома де Айялы (Felipe Guaman Poma de Ayala), представлен набросок того, что современные историки называют юпаной Айялы, то есть абаком инков. Набросок от Ayala воспроизведен на фиг. 1А, повернутый против часовой стрелки на 90°. Никакого другого подобного эскиза не существует, и не было обнаружено его практической реализации. Также никто не знает, какие символы использовались на юпане Айялы. Несмотря на то что она, естественно, разработана для системы счисления с основанием 12 системы счисления, несколько западно-ориентированных численных моделей с основанием 10 системы счисления были принудительно подогнаны, поэтому юпана Айялы выступает в качестве планарного, однорегистрового абака с основанием 10 системы счисления. В 2001 г. Nicolino de Pasquale предложил модель с основанием 40 системы счисления.The device according to the present invention, for example shown in FIG. 1B in one of its many adaptable multi-register forms, in this case with three rows/registers, five categories and one tray layout, is not known from the prior art. The closest facsimile edition, solely in terms of planar layout content, was based on a hand sketch in the archives of the Royal Danish Library in 1908. In a single manuscript dated 1615, under the title El Primera Nueva Coronica y Buen Gobiemo by the author Felipe Guaman Poma de Ayala (Felipe Guaman Poma de Ayala), presents a sketch of what modern historians call Ayala's yupana, that is, the Incan abacus. Ayala's sketch is reproduced in Fig. 1A, rotated counterclockwise by 90°. No other similar design exists, and no practical implementation has been discovered. Also, no one knows what symbols were used in Ayala's Yupan. Although it is naturally designed for a base 12 number system, several Western-oriented base 10 number models have been forced to fit, so Ayala's yupana acts as a planar, single-register base 10 abacus. In 2001, Nicolino de Pasquale proposed a model with a base 40 number system.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

В одном аспекте настоящего изобретения предпочтительный участок для обучения для представлений числовых состояний с основанием 10 системы счисления представляет собой компактную, сверхсубитизированную квадратную ячейку, на которой обучающие фишки передвигают в местоположения для обучения на обучающей доске. В иллюстративных вариантах осуществления участок для обучения называется квадратом с однозначными числами, обучающие фишки называются шариками, местоположения для обучения называются участками для размещения шариков, и обучающая доска называется доской для конфет. В конструкции ячейки формируют рельеф с основанной на субитизации компоновкой участков для размещения шариков, которая вдыхает жизнь в способность человеческого мозга к восприятию сверхсубитизации. Десятый участок для размещения шарика, представляющий состояние заполнения, которое можно сравнить со всеми десятью вытянутыми пальцами, расположен в верхнем левом углу каждого квадрата с однозначными числами.In one aspect of the present invention, the preferred training site for base 10 number state representations is a compact, oversubitized square cell on which training tokens are moved to training locations on the training board. In illustrative embodiments, the training area is referred to as a single-digit square, the training tokens are referred to as marbles, the training locations are referred to as bead placement areas, and the training board is referred to as a candy board. In the design, the cells form a relief with a subitization-based arrangement of areas for placing balls, which breathes life into the human brain's ability to perceive over-subitization. The tenth ball placement area, representing the fill state, which can be compared to all ten fingers extended, is located in the upper left corner of each single-digit square.

Предпочтительно в пределах каждого участка для размещения шарика и на ячейке печатают соответствующий культурный и языковой знак. Например, на компоновке участков для размещения шариков, показанной на фиг. 2А, изображена последовательность величин справа налево (большие величины расположены слева) с возрастающими рядами/ступенями (большие величины расположены сверху), отпечатанная с помощью традиционных знаков индо-арабских цифр, а именно от 0 до 9 включительно. Типографические знаки служат заделом на будущее для того, чтобы с течением времени дети сами приобретали навыки использования символов, используемых взрослыми. Как четко видно на фиг. 6AA-6JJ, когда шарики занимают участки для размещения шариков на квадрате с однозначными числами, количество шариков, узор из шариков и числовое значение/состояние подкрепляются числовым знаком на следующем более высоком участке для размещения шарика. На фиг. 6KK изображено состояние заполнения ДЕСЯТЬ.Preferably, an appropriate cultural and linguistic symbol is printed within each bead placement area and on the cell. For example, in the arrangement of ball receiving areas shown in FIG. 2A shows a sequence of values from right to left (larger values are on the left) with increasing rows/steps (larger values are on top), printed using traditional Hindu-Arabic numeral characters, namely 0 to 9 inclusive. Typographic signs serve as a foundation for the future so that over time children themselves acquire the skills to use the symbols used by adults. As can be clearly seen in Fig. 6AA-6JJ, when beads occupy bead spaces on a single-digit square, the number of beads, bead pattern, and number value/state are reinforced by the number sign on the next higher bead space. In fig. 6KK shows the filling state TEN.

В настоящем изобретении применяется золотое правило: без узнаваемости обучение превращается в навязывание, а не усвоение. На квадрате с однозначными числами увеличение от 0 до ДЕСЯТИ включает одиннадцать состояний и десять изменений состояния, как изображено на одиннадцати фигурах с 6АА по 6KK включительно. То, что дети видят визуально, - одиннадцать состояний. То, что дети не видят визуально, - десять изменений состояния, поскольку они являются мысленными конструкциями,The present invention applies the golden rule: without recognition, learning becomes imposition rather than acquisition. In the single-digit square, the increase from 0 to TEN includes eleven states and ten changes of state, as depicted in the eleven figures 6AA to 6KK inclusive. What children see visually are eleven states. What children do not see visually are the ten changes of state, since they are mental constructs,

- 1 043972 называемыми подсчетом, т.е. изменениями состояния посредством увеличения.- 1 043972 called counting, i.e. changes in state through magnification.

Другой формой участка для обучения является ячейка в виде лотка. Ячейка в виде лотка, соответствующая ячейке, относящейся к квадрату с однозначными числами, изображена на фиг. 3А в виде в плане и в видах в разрезе на фиг. 3В и 3С, на которых также показан предпочтительный шарик. Ячейки в виде лотков служат дополнением к примыкающим квадратам с однозначными числами для хранения шариков.Another form of training area is a tray-shaped cell. A tray cell corresponding to a cell related to a single-digit square is shown in FIG. 3A in plan view and sectional views of FIG. 3B and 3C, which also show the preferred ball. Tray-shaped cells complement the adjacent single-digit squares for storing balls.

Одна или несколько ячеек, таких как квадраты с однозначными числами и лотки, могут быть собраны в объединенные тесселяции в варианте осуществления обучающей доски, называемой доской для конфет на языке детей. В качестве примеров на фиг. 2А изображена ячейка в виде самостоятельного блока, и на фиг. 1В, 4 и 5 изображено объединение нескольких ячеек, принадлежащих схеме тесселяции.One or more cells, such as single-digit squares and trays, can be assembled into combined tessellations in an embodiment of a learning board, called a candy board in children's parlance. As examples, in FIGS. 2A shows the cell as a stand-alone block, and FIG. 1B, 4 and 5 depict a union of several cells belonging to a tessellation scheme.

Доски для конфет согласно настоящему изобретению могут быть индивидуализированным модулем, собранным из ячейки и комплекса ячеек, соединенных друг с другом посредством различных соединяющих механизмов, включая перекрывающие ячейки и плиты основания, для создания необходимой схемы тесселяции. Доски для конфет могут также представлять собой цельноформованные блоки, готовые для игр, с одним рядом, имитирующие абак, или сборки из двух рядов, трех рядов и более высокого порядка со встроенными лотками или без них. На фиг. 1В, 4, 5, 9А и 9В представлены примеры таких проблемно-ориентированных компоновок.The candy boards of the present invention may be a customized module assembled from a cell and a complex of cells connected to each other through various connecting mechanisms, including overlapping cells and base plates, to create the desired tessellation pattern. Candy boards can also be single-row, play-ready, one-piece blocks that imitate an abacus, or two-row, three-row, and higher-order assemblies with or without built-in trays. In fig. 1B, 4, 5, 9A and 9B provide examples of such problem-oriented layouts.

Участки для размещения шариков, предпочтительно содержащие напечатанные указатели, предпочтительно углублены в подложку ячейки для создания сопряженного с полостью профиля с шариками, а именно обучающими фишками. Хотя все участки для размещения шариков, например, изображенные на фиг. 2А и показанные на разрезе на фиг. 2В и 2С, предпочтительно имеют форму круглой впадины, чтобы соответствовать шарикам в виде конфет, например M&Ms, они могут принимать любую заранее определенную форму.The bead placement areas, preferably containing printed markers, are preferably recessed into the cell substrate to create a profile associated with the cavity containing the beads, namely the teaching chips. Although all ball placement areas, such as those shown in FIG. 2A and shown in section in FIG. 2B and 2C are preferably shaped like a circular cavity to fit candy-shaped balls, such as M&Ms, but may take any predetermined shape.

Во что бы то ни стало следует избегать опасности удушения. Поскольку конфета является недорогой, нет оснований не использовать съедобные шарики. В соответствии с размерами M&Ms, Skittles и Smarties предпочтительные шарики обычно представляют собой круглую, эллиптическую или овальную, удобную для держания пальцами конфету.The risk of suffocation should be avoided at all costs. Since the candy is inexpensive, there is no reason not to use edible balls. Based on the sizes of M&Ms, Skittles and Smarties, the preferred balls are usually round, elliptical or oval, finger-friendly candy.

Как изображено в квадрате с однозначными числами, показанном на фиг. 2А, два горизонтальных канала и один вертикальный канал обеспечивают пути для скользящего перемещения шариков, поскольку скользящее перемещение является более предпочтительным по сравнению с помещением. Эти каналы обрамляют три края, которые окружают и, таким образом, формируют область плато участков для размещения шариков. Для других видов научного моделирования, например, электронные оболочки атома, количество каналов и областей плато может составлять более одного.As depicted in the single-digit square shown in FIG. 2A, two horizontal channels and one vertical channel provide paths for sliding movement of the balls, since sliding movement is preferable to indoors. These channels frame three edges that surround and thus form a plateau area of bead placement sites. For other types of scientific modeling, for example, electron shells of an atom, the number of channels and plateau regions may be more than one.

Предпочтительно квадрат с однозначными числами окаймлен правым ограничителем для управления шариками и левым ограничителем для управления шариками. Такое ограждение ограничителями направлено на обеспечение группирования ячеек, наподобие системы категорий, т.е. числового порядка величины. Аналогично тому и в соответствии с тем, как квадрат с однозначными числами обеспечивает группирование ячеек, каждый лоток имеет три ограничителя, чтобы удерживать шарики в пределах определенной категории. Первоочередной целью способа приведения в равновесие разложенного состояния является перешагивание или преодоление ограждения ограничителями, которое разбивает доску для конфет на категории или группы.Preferably, the single digit square is bordered by a right ball control stop and a left ball control stop. Such fencing with limiters is aimed at ensuring the grouping of cells, like a system of categories, i.e. numerical order of magnitude. Similar to how the single-digit square provides cell grouping, each tray has three stoppers to keep the balls within a specific category. The primary purpose of the method of bringing the decomposed state into balance is to step over or overcome the fence with limiters, which breaks the candy board into categories or groups.

Математические записи порядка величины выполняют отображение непосредственно на систему распределения по категориям квадрата с однозначными числами, относящегося к доске для конфет. Например, на фиг. 4, на которой изображена доска для конфет в три ряда, состоящая из четырех категорий, указатель обозначает категорию Конфета. Все более высокие категории тесселируют налево, например, категория Упаковка, изображенная на фиг. 4, в которой используется альтернативный указатель в виде иллюстрации, и так далее. Имитируя реальный мир, в категориях для удержания конфет используют наименования и рисунки, рассчитанные на детей, такие как Упаковки, Пакеты, Коробки и так далее.Mathematical notations of order of magnitude map directly onto the categorization system of a single-digit square related to a candy board. For example, in FIG. 4, which shows a three-row candy board consisting of four categories, the pointer indicating the Candy category. All higher categories tessellate to the left, for example the Packaging category shown in FIG. 4, which uses an alternative index in the form of an illustration, and so on. Mimicking the real world, categories use child-friendly names and designs to hold candy, such as Packages, Bags, Boxes, and so on.

Предпочтительно каждый квадрат с однозначными числами, относящийся к одной и той же категории, выполнен в цветном исполнении и имеет постоянный цвет. Следовательно, полнофункциональная доска для конфет выглядит как несколько вертикальных полос со светлым оттенком цвета, которые соотносятся с набором шариков, специфичных для конкретной категории, с более темным оттенком похожего цвета.Preferably, each single-digit square belonging to the same category is colored and has a consistent color. Therefore, a fully functional candy board appears as several vertical stripes with a light shade of color that correlate with a set of category-specific balls with a darker shade of a similar color.

Предпочтительно для лотков используются цвета для обозначения категории, которая соответствует цвету, используемому в квадратах с однозначными числами, относящихся к одной и той же категории. Предпочтительно указатели в виде этикетки или указатели в виде иллюстрации обозначают категорию, к которой относится лоток. Как изображено на фиг. 4, например, одна или несколько ячеек в виде лотков выполняют функцию места для хранения шариков совместно с одной или несколькими ячейками, относящимися к квадрату с однозначными числами, при схеме размещения в определенном отдельном варианте осуществления тесселяции. Другие такие варианты осуществления изображены на фиг. 1В, фиг. 5, фиг. 9А и 9В.Preferably, the trays use colors to indicate a category that matches the color used in single-digit squares belonging to the same category. Preferably, the label-like or illustrative indicators indicate the category to which the tray belongs. As shown in FIG. 4, for example, one or more tray-like cells function as a bead storage space in conjunction with one or more single-digit square cells in an arrangement in a particular tessellation embodiment. Other such embodiments are depicted in FIGS. 1B, FIG. 5, fig. 9A and 9B.

Физическое движение шарика на структурированной, применяющей правила поверхности, такойThe physical movement of a ball on a structured, rule-applying surface such

- 2 043972 как ряды и категории, ограничители, каналы и участок для размещения шарика, с отметкой местоположения или номера, может быть оформлено в виде линии повествования и однозначно выражено посредством направлений перемещения. Следовательно, повествование на физической доске для конфет может быть средством демонстрации понятий, которые нелегко объяснить. В сущности, шарики можно представить как воображаемые автомобили, которые перемещаются то назад, то вперед между домами, а именно участками для размещения шариков, и парковочными местами с цветовым обозначением, а именно лотками.- 2 043972 as rows and categories, limiters, channels and area for placing the ball, with a location or number mark, can be designed as a narrative line and unambiguously expressed through the directions of movement. Therefore, storytelling on a physical candy board can be a means of demonstrating concepts that are not easily explained. Essentially, the balls can be thought of as imaginary cars that move back and forth between houses, called ball lots, and color-coded parking spaces, called trays.

На фиг. 6A-6J вдоль левого поля графических материалов изображены трафареты, необязательно содержащие указатели, с необязательными вырезами. При наложении на квадрат с однозначными числами трафареты являются предпочтительным средством применения схемы размещения правильного количества шариков и узора из шариков, специфичных для конкретного трафарета. Вырезы позволяют проглядывать нижележащему знаку, напечатанному на заранее определенном участке для размещения шарика на квадрате с однозначными числами. Это усиливает ассоциацию узора из шариков с цифровым символом. Вырезы также могут выступать в качестве участков для размещения шариков в разложенном состоянии. Это имитирует забивание основания системы счисления, когда основание системы счисления квадрата с однозначными числами уменьшается, как проиллюстрировано на фиг. 8А, 8В и 8Е и как применяется к тесселяции таймера, показанной на фиг. 9А.In fig. 6A-6J depict stencils along the left margin of the graphics, optionally containing signage, with optional cutouts. When applied to a single-digit square, stencils are the preferred means of applying the correct number of bead placement patterns and bead pattern specific to the particular stencil. The cutouts allow the underlying character to be seen, printed on a predetermined area to place the ball on the single-digit square. This reinforces the association of the bead pattern with the digital symbol. The cutouts can also act as areas for placing balls when unfolded. This simulates the hammering of the radix when the radix of a single-digit square is decremented, as illustrated in FIG. 8A, 8B and 8E and how it applies to the timer tessellation shown in FIG. 9A.

Предпочтительно жетоны, содержащие указатели, изображенные на фиг. 6K и 7 в виде набора, выступают в качестве замены шарикам, которые кладут на квадрат с однозначными числами. Жетоны являются основным средством для того, чтобы отучить ребенка от узоров из шариков. Жетоны также являются одним из средств для того, чтобы показывать алгебраическую замену на доске для конфет.Preferably, tokens containing the indicators shown in FIG. 6K and 7 in the form of a set, act as a replacement for balls that are placed on a square with single-digit numbers. Tokens are the main tool for weaning a child off marble patterns. Tokens are also one means of showing algebraic substitution on the candy board.

В другой индивидуализации квадрата с однозначными числами с использованием указателей, в случае необходимости, на фиг. 8D изображено, как клудж на квадрате с однозначными числами с основанием 10 системы счисления может имитировать основания системы счисления вплоть до шестнадцатеричной системы счисления, т.е. унций, и для основания 12 системы счисления, т.е. дюймов или часов, как изображено на фиг. 8С.In another individualization of a single-digit square using pointers if necessary, FIG. 8D shows how a kludge on a square of single-digit base 10 numbers can simulate bases all the way to hexadecimal, i.e. ounces, and for base 12 number system, i.e. inches or hours, as shown in FIG. 8C.

Хотя предпочтительным является игровой процесс на физической доске для конфет, особенно в самых ранних фазах обучения ребенка, устройства отображения, управляемые компьютером, разработанные на основе компоновки и методик физической доски для конфет, обеспечивают большую гибкость для динамичной анимации линий повествования в играх более высокой сложности или тогда, когда обнаружение и исправление ошибочного игрового процесса имеют первостепенное значение.While gameplay on a physical candy board is preferred, especially in the earliest phases of a child's learning, computer-controlled display devices designed based on the layout and techniques of a physical candy board provide greater flexibility for dynamically animating narrative lines in games of higher complexity or when detecting and correcting erroneous gameplay is of utmost importance.

Будь то самостоятельные умные квадраты с однозначными числами, квадраты с однозначными числами, соединенные с компьютером, или аналоги квадрата с однозначными числами в виде устройства отображения, в управляемом компьютером варианте осуществления устройства линии повествования предпочтительно представлены в виде текста, аудио, или видео, или любой их комбинации. Будь то вариант осуществления, локально ограниченный школой или распространяемый по сети Интернет, подключенный к компьютерной сети вариант осуществления позволяет преподавателю подробно объяснять учащимся общую проблему, но быть таким, что каждый учащийся имеет уникальный вариант проблемы, требующей решения, на его персональном устройстве отображения.Whether single-digit smart squares standalone, single-digit squares coupled to a computer, or single-digit square equivalents in the form of a display device, in a computer-controlled embodiment of the device, the narrative lines are preferably presented in the form of text, audio, or video, or any their combinations. Whether an embodiment locally limited to a school or distributed over the Internet, a networked embodiment allows an instructor to explain a general problem to students in detail, but be such that each student has a unique version of the problem to be solved on his or her personal display device.

Управляемые компьютером варианты осуществления хорошо подходят для неукоснительного применения линии повествования и правил рассматриваемой проблемы. Например, управляемое компьютером устройство может указывать преподавателю подключиться к процессу или может решать простые вопросы самостоятельно. Например, применение порядка, в котором шарик/значки помещаются так, что ребенок придерживается порядка, в котором после 0 следует 1, за ней следует 2 и за ней следует 3, а не порядка в виде 2, 1, 0 и 3 или любой другой хаотичной последовательности и размещения шариков.Computer-controlled embodiments are well suited for strictly applying the narrative line and rules of the problem at hand. For example, a computer-controlled device can direct a teacher to join in the process or can handle simple questions on its own. For example, applying the order in which the ball/badges are placed so that the child follows an order of 0 followed by 1, followed by 2 and followed by 3, rather than an order of 2, 1, 0 and 3 or any other chaotic sequence and placement of balls.

В управляемом компьютером варианте осуществления предлагается расширенный круг возможностей для индивидуализированного взаимодействия. Например, каждый раз, когда ребенок правильно передвигает шарик/значок, окрашенный согласно категории Упаковка, чтобы поставить на участок 2 для размещения шарика в категории Упаковка в ряду квадратов с однозначными числами, представляющих собой запас конфет в некоторой кладовой линии повествования, это изменение состояния заставляет управляемый компьютером дисплей и голосовую систему реагировать следующим образом: после добавления новой упаковки в кладовой стало три упаковки конфет.The computer-controlled embodiment offers an expanded range of options for personalized interaction. For example, each time a child correctly moves a ball/icon colored according to the Packaging category to place it on area 2 to place the ball in the Packaging category in a row of single-digit squares representing the supply of candy in some pantry of the story line, this change in state causes The computer-controlled display and voice system respond as follows: After adding a new package, there are now three packages of candy in the pantry.

Также предполагаются все другие режимы представления, параллельные моделям физической и цифровой игровой доски и связанным с ними способам, когда будущие технологии изобретут и претворят в жизнь новые устройства взаимодействия. Такие устройства взаимодействия включают 3Dконфигурации виртуальной реальности, физические 3D-конфигурации и непосредственное отображение реальных пальцев и схем пальцев на виртуальные конфигурации однозначных чисел вместе со связанными с ними жестами и выражениями для анимации способов, посредством которых разыгрывается игровой сценарий.All other modes of representation paralleling the physical and digital game board models and their associated modes are also envisioned as future technologies invent and implement new interaction devices. Such interaction devices include 3D virtual reality configurations, physical 3D configurations, and direct mapping of real fingers and finger patterns onto virtual single-digit configurations along with associated gestures and expressions to animate the ways in which a game scenario is played out.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

На фиг. 1А представлен набросок однорядной юпаны Айялы в пять порядков величины, которая,In fig. 1A shows a sketch of a single-row Ayala yupana of five orders of magnitude, which,

- 3 043972 как полагают, является предшествующим уровнем техники, относящимся к древним инкам.- 3 043972 is believed to be prior art dating back to the ancient Incas.

На фиг. 1B изображена доска для конфет в пять порядков величины, состоящая из трех рядов.In fig. 1B shows a five orders of magnitude candy board consisting of three rows.

На фиг. 2А, 2В, 2С изображен квадрат с однозначными числами с основанием 10 системы счисления в виде в плане и в видах в вертикальном разрезе, в которых взаимосвязи тесселяции не показаны для ясности.In fig. 2A, 2B, 2C depict a single-digit base 10 square in plan and elevation views in which the tessellation relationships are not shown for clarity.

На фиг. 3А, 3В, 3С изображен лоток с одним шариком в виде в плане и в видах в вертикальном разрезе, в которых взаимосвязи тесселяции не показаны для ясности.In fig. 3A, 3B, 3C depict a single ball tray in plan and elevation views in which the tessellation relationships are not shown for clarity.

На фиг. 4 изображена доска для конфет, имеющая три ряда квадратов с однозначными числами, с верхними и нижними лотками.In fig. Figure 4 shows a candy board with three rows of single-digit squares, with top and bottom trays.

На фиг. 5 изображена доска для конфет, имеющая два ряда квадратов с однозначными числами, с верхними и нижними лотками.In fig. 5 shows a candy board having two rows of single-digit squares, with top and bottom trays.

На фиг. 6А-6К и 6АА-6КК проиллюстрированы десять трафаретов и жетон с надписью ДЕСЯТЬ вдоль левого поля с их соответствующими вариантами узора из шариков вдоль правого поля.In fig. 6A-6K and 6AA-6KK illustrate ten stencils and a TEN tag along the left margin with their corresponding bead pattern variations along the right margin.

На фиг. 7 проиллюстрированы примеры типографических символов на стандартном наборе жетонов.In fig. Figure 7 illustrates examples of typographic symbols on a standard token set.

На фиг. 8А-8Е проиллюстрированы средства изменения для арифметических систем с основаниями 2, 8, 12, 16 и 60 системы счисления.In fig. 8A-8E illustrate modification tools for arithmetic systems with bases 2, 8, 12, 16, and 60.

На фиг. 9А и 9В проиллюстрирована тесселяция часов день:час и минута:секунда со смешанным основанием системы счисления на доске для конфет в рассчитанном примере.In fig. 9A and 9B illustrate the tessellation of day:hour and minute:second clocks with a mixed radix on a candy board in a calculated example.

На фиг. 10A-10D проиллюстрировано приведение в равновесие разложенного состояния, приводящее ДЕСЯТКИ в разложенном состоянии в нормальную каноническую форму в рассчитанном примере.In fig. 10A-10D illustrate decomposition equilibration bringing the decomposed TENS into normal canonical form in the calculated example.

На фиг. 11 представлен пример таблицы по способу 632М, выраженной в форме создания записи карандашом на бумаге, демонстрирующей симметрию и простоту.In fig. 11 is an example of a Method 632M table expressed in the form of a pencil-on-paper entry, demonstrating symmetry and simplicity.

Подробное описание иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретенияDetailed Description of Illustrative Embodiments of the Present Invention

На фиг. 1В изображен иллюстративный вариант осуществления доски для конфет в пять порядков величины, состоящей из трех рядов, согласно настоящему изобретению. Доска для конфет содержит множество квадратов 27 с однозначными числами и лотков 28. Стандартный квадрат 27 с однозначными числами изображен в виде в плане на фиг. 2А и в видах в разрезе на фиг. 2В и 2С, взятых вдоль линий, указанных на фиг. 2А. Каждый квадрат 27 с однозначными числами имеет множество участков 11, 17 для размещения шариков, и соответствующий знак 10 отпечатывается внутри каждого участка 11, 17 для размещения шарика на ячейке. Каждый квадрат 27 с однозначными числами дополнительно имеет правый ограничитель 12 для управления шариками, левый ограничитель 13 для управления шариками, первый горизонтальный канал 14, второй горизонтальный канал 15 и вертикальный канал 16. Каналы 14, 15, 16 обрамляют три соответствующих края 14А, 15А, 16А, которые формируют область плато участков для размещения шариков квадрата 27 с однозначными числами. Стандартный лоток 28 изображен в виде в плане на фиг. 3А и в видах в разрезе на фиг. 3В и 3С, взятых вдоль линий, указанных на фиг. 3А. Каждый лоток 28 имеет три ограничителя 21, 22, 23, которые окружают лоток по трем сторонам, чтобы удерживать обучающие фишки 24 в пределах определенной категории на доске для конфет. Обучающие фишки 24 в настоящем документе также называются шариками и могут включать относительно небольшую, круглую, овальную, удобную для держания пальцами съедобную конфету, такую как M&Ms, Skittles или тому подобное.In fig. 1B depicts an exemplary embodiment of a five orders of magnitude candy board consisting of three rows in accordance with the present invention. The candy board includes a plurality of single-digit squares 27 and trays 28. A standard single-digit square 27 is shown in plan view in FIG. 2A and in the sectional views of FIG. 2B and 2C taken along the lines indicated in FIG. 2A. Each single-digit square 27 has a plurality of ball accommodating portions 11, 17, and a corresponding character 10 is imprinted within each bead accommodating portion 11, 17 on the cell. Each single-digit square 27 additionally has a right ball control stop 12, a left ball control stop 13, a first horizontal channel 14, a second horizontal channel 15, and a vertical channel 16. Channels 14, 15, 16 flank three corresponding edges 14A, 15A, 16A, which form a plateau area of areas for placing single-digit square 27 balls. A standard tray 28 is shown in plan view in FIG. 3A and in the sectional views of FIG. 3B and 3C taken along the lines indicated in FIG. 3A. Each tray 28 has three stops 21, 22, 23 that surround the tray on three sides to keep the training chips 24 within a specific category on the candy board. The educational chips 24 are also referred to herein as balls and may include a relatively small, round, oval, finger-friendly edible candy such as M&Ms, Skittles, or the like.

На фиг. 4 изображен другой иллюстративный вариант осуществления доски для конфет согласно настоящему изобретению, которая имеет три ряда квадратов 27 с однозначными числами с верхними и нижними лотками 28. Доска для конфет, состоящая из трех рядов и содержащая четыре категории, которая изображена на фиг. 4, имеет буквенно-цифровой указатель 25, указывающий категорию Конфета, и альтернативный указатель 29 в виде иллюстрации, указывающий более высокую категорию Упаковка, которая тесселирует налево от категории Конфета. На фиг. 5 изображен другой иллюстративный вариант осуществления доски для конфет согласно настоящему изобретению, которая имеет два ряда квадратов 27 с однозначными числами, изображенных на фиг. 2А, с верхними и нижними лотками 28, изображенными на фиг. 3А.In fig. 4 depicts another exemplary embodiment of a candy board according to the present invention that has three rows of single-digit squares 27 with top and bottom trays 28. The three-row, four-category candy board that is depicted in FIG. 4 has an alphanumeric indicator 25 indicating the Candy category and an alternative illustrative indicator 29 indicating the higher Packaging category that tessellates to the left of the Candy category. In fig. 5 depicts another exemplary embodiment of a candy board according to the present invention, which has two rows of single-digit squares 27 shown in FIG. 2A, with the upper and lower trays 28 shown in FIG. 3A.

На фиг. 6A-6J проиллюстрированы трафареты 30-39, которые могут быть снабжены необязательными напечатанными указателями и/или необязательными отверстиями или вырезами 40-49. Соответствующие варианты узора из шариков для трафаретов 30-39 проиллюстрированы на соответствующих фиг. 6AA-6JJ. При наложении на квадрат 27 с однозначными числами трафареты 30-39 являются предпочтительным средством применения схемы размещения правильного количества шариков и соответствующего варианта узора из шариков, специфичных для конкретного трафарета. Вырезы 40-49 позволяют нижележащему знаку 10, напечатанному на соответствующем участке для размещения шарика на квадрате 27 с однозначными числами, просматриваться через трафарет, что усиливает ассоциацию узора из шариков с цифровым символом. Вырезы 40-49 также могут выполнять функцию участков для размещения шариков в разложенном состоянии.In fig. 6A-6J illustrate stencils 30-39 that may be provided with optional printed indices and/or optional holes or cutouts 40-49. Corresponding bead pattern embodiments for stencils 30-39 are illustrated in the respective FIGS. 6AA-6JJ. When applied to the single digit square 27, stencils 30-39 are the preferred means of applying the correct number of beads placement pattern and corresponding stencil-specific bead pattern option. The cutouts 40-49 allow the underlying character 10, printed on the corresponding bead placement area on the single-digit square 27, to be viewed through the stencil, thereby enhancing the association of the bead pattern with the digital symbol. The cutouts 40-49 can also function as areas for placing balls in the unfolded state.

На фиг. 6K и 7 проиллюстрировано то, что один или несколько жетонов 26, содержащих указатели, в виде набора могут выступать в качестве замены шарикам, которые кладут на квадрат 27 с однозначныIn fig. 6K and 7 illustrate that one or more pointer tokens 26 in a set can act as a substitute for balls that are placed on square 27 with unambiguous

- 4 043972 ми числами. В одном варианте осуществления жетоны 26 могут служить в качестве основного средства для того, чтобы отучить ребенка от узоров из шариков. В другом варианте осуществления жетоны 26 могут служить в качестве одного из средств для того, чтобы показывать алгебраическую замену на доске для конфет.- 4 043972 in numbers. In one embodiment, tokens 26 may serve as a primary means of weaning a child away from marble patterns. In another embodiment, the tokens 26 may serve as one of the means for indicating algebraic substitution on the candy board.

На фиг. 8А-8Е проиллюстрирован другой иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения, включающий средства изменения для арифметических систем с основаниями 2, 8, 12, 16 и 60 системы счисления. На фиг. 9А и 9В проиллюстрирован другой вариант осуществления настоящего изобретения, включающий тесселяцию часов день:час и минута:секунда со смешанным основанием системы счисления на доске для конфет в рассчитанном примере. На фиг. 10A-10D проиллюстрирован другой вариант осуществления настоящего изобретения, включающий приведение в равновесие разложенного состояния, приводящее ДЕСЯТКИ в разложенном состоянии в нормальную каноническую форму в рассчитанном примере. На фиг. 11 проиллюстрирован еще один иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения в примере таблицы по способу 632М, выраженной в форме создания записи карандашом на бумаге, демонстрирующей симметрию и простоту.In fig. 8A-8E illustrate another exemplary embodiment of the present invention including modification means for base 2, 8, 12, 16, and 60 arithmetic systems. In fig. 9A and 9B illustrate another embodiment of the present invention including tessellation of day:hour and minute:second mixed radix clocks on a candy board in a calculated example. In fig. 10A-10D illustrate another embodiment of the present invention involving decomposition equilibration bringing the decomposed TENS into normal canonical form in the calculated example. In fig. 11 illustrates another exemplary embodiment of the present invention in an example of a table according to method 632M, expressed in the form of creating a pencil-on-paper entry demonstrating symmetry and simplicity.

Поскольку моделирование и игровой процесс в устройстве понятны любому специалисту в данной области техники, два основных способа, которые полностью охватывают использование устройства для выполнения сложения, вычитания, умножения и деления, содержат подробные сведения об использовании устройства.Since the simulation and gameplay of the device are clear to anyone skilled in the art, two basic methods that fully cover the use of the device to perform addition, subtraction, multiplication and division provide detailed information on the use of the device.

Пример 1: способ приведения в равновесие разложенного состояния.Example 1: method of bringing the decomposed state into equilibrium.

Приведение в равновесие разложенного состояния заключается в том, как доска для конфет имитирует способы создания записи карандашом на бумаге, которые называются Перенос и Заем. Приведение в равновесие разложенного состояния является предпочтительным способом взаимодействия одной группы/категории ячеек с другой группой/категорией ячеек. На квадрате 27 с однозначными числами в разложенном состоянии происходит блокировка, когда шарики занимают каждый допустимый участок для размещения шарика. Как изображено на фиг. 2А, участок 17 для размещения шарика с надписью 9 предпочтительно расположен на квадрате 27 с однозначными числами на стыке горизонтального канала 15 и вертикального канала 16. Как только шарик занял этот участок для размещения шарика во время операции сложения, а именно объединения двух значений на двух рядах на доске для конфет, это физически преграждает дальнейшее скользящее перемещение шарика в канале на квадрат 27 с однозначными числами. Эта физическая блокировка проявляется в том, что называется ДЕСЯТЬ в разложенном состоянии, т.е. количестве шариков и узоре из шариков, изображенных на фиг. 6KK.Bringing the decomposed state into balance is how the candy board imitates the pencil-on-paper writing methods called Transfer and Borrow. Bringing the decomposed state into equilibrium is the preferred way for one group/category of cells to interact with another group/category of cells. On the 27 square with single digits, when unfolded, blocking occurs when the balls occupy every valid space for placing a ball. As shown in FIG. 2A, the bead placement area 17 labeled 9 is preferably located on the single-digit square 27 at the junction of the horizontal channel 15 and the vertical channel 16. Once the ball has occupied this bead placement area during the addition operation, namely the combination of two values on two rows on the candy board, this physically blocks the ball from further sliding in the channel to the 27 single digit square. This physical blockage manifests itself in what is called TEN in the unfolded state, i.e. the number of balls and the pattern of balls shown in Fig. 6KK.

Если описывать в более широком смысле, способ приведения в равновесие разложенного состояния запускается каждый раз, когда в ходе незавершенной операции в ячейке возникает положение шарика в разложенном состоянии. В предпочтительных конструкциях ячейки применена компоновка участков для размещения шариков, которая вызывает физическую блокировку, которая задерживает дальнейшую игру с шариком. Чтобы операция продолжалась дальше, способ приведения в равновесие разложенного состояния должен устранить блокировку. После этого незавершенная операция может быть возобновлена. В противном случае должно быть осуществлено прекращение незавершенной операции и должен быть выполнен соответствующий процесс состояния исключения.In a broader sense, the spread-out equilibrium method is triggered whenever an uncompleted operation in a cell results in a spread-out ball position. Preferred cell designs employ a ball housing arrangement that causes a physical blockage that delays further play with the ball. In order for the operation to continue further, the method of bringing the decomposed state into equilibrium must remove the blockage. The pending operation can then be resumed. Otherwise, the pending operation must be aborted and the associated exception condition process must be executed.

Убедительно разработанная модель шарик в ячейке великолепно подходит для решения многих сложных на первый взгляд проблем. Например, могут быть представлены системы со смешанным основанием системы счисления, такие как дни, часы, минуты и секунды, и над ними могут быть произведены действия для решения сложной проблемы. Как изображено на фиг. 9А, для секунд и минут используются двойные квадраты с однозначными числами. Часы разбивают на два интервала, состоящие из одной дюжины, один для значения До полудня, а дугой для значения После полудня. В первой категории часов используют клудж на квадрате с однозначными числами с основанием 12 системы счисления, как изображено на фиг. 8С. В категории До полудня/После полудня используют двоичный трафарет с основанием 2 системы счисления, адаптированный из основной формы, показанной на фиг. 8А. Для дней используют основание 10 системы счисления. На фиг. 9А и 9В проиллюстрировано, как посредством доски для конфет проводят операции с арифметической системой со смешанным основанием системы счисления, когда 7 часов, 43 минуты и 38 секунд добавляют к 1 дню, 10 часам после полудня, 26 минутам и 12 секундам.The convincingly developed ball-in-cell model is excellent for solving many seemingly complex problems. For example, mixed-radix systems such as days, hours, minutes, and seconds can be represented and manipulated to solve a complex problem. As shown in FIG. 9A, double squares with single digit numbers are used for seconds and minutes. The hours are divided into two intervals of one dozen, one for the Before Noon value, and an arc for the After Noon value. The first category of clock uses a kludge on a square of single-digit base 12 numbers, as shown in FIG. 8C. The AM/PM category uses a base 2 binary stencil adapted from the basic form shown in FIG. 8A. For days, base 10 is used. In fig. 9A and 9B illustrate how the candy board operates on mixed-base arithmetic by adding 7 hours, 43 minutes, and 38 seconds to 1 day, 10 p.m., 26 minutes, and 12 seconds.

Неукоснительность способствует узнаваемости. В тесселяции часов подузел двойного квадрата с однозначными числами имитирует основание 60 системы счисления посредством специального трафарета. На фиг. 8Е изображено использование трафарета Секунды, в котором вырез, установленный в месте с надписью 5, при размещении поверх квадрата с однозначными числами позволяет проглядывать знаку 5. Например, при пяти шариках в левом квадрате с однозначными числами и девяти шариках в правом отображается типографическое значение 59. При добавлении 1 секунды к 59 происходит блокировка ДЕСЯТИ в разложенном состоянии, т.е. 5ДЕСЯТЬ. Приведение в равновесие разложенного состояния ДЕСЯТИ заставляет шестой шарик попадать в углубление поверх выреза 5 в разложенном состоянии на трафарете, что перекрывает знак 5, напечатанный на участке для размещения шарика ячейки, т.е. произошла вторая блокировка в разложенном состоянии. По правилу цепной реакции, после тогоRigor promotes recognition. In clock tessellation, the double square sub-node with single-digit numbers imitates the base 60 of the number system using a special stencil. In fig. Figure 8E shows the use of the Seconds stencil, in which a cutout set at the location labeled 5, when placed over a single-digit square, allows the 5 to show through. For example, with five balls in the left single-digit square and nine balls in the right, the typographic value 59 is displayed. When adding 1 second to 59, the TEN is blocked in the unfolded state, i.e. 5TEN. Equilibrating the unfolded state of TEN causes the sixth ball to fall into the recess on top of the unfolded cutout 5 on the stencil, which overlaps the mark 5 printed on the cell ball receiving area, i.e. a second blockage occurred in the unfolded state. According to the rule of chain reaction, after

- 5 043972 как произошло второе приведение в равновесие разложенного состояния, доска для конфет принимает вид 100, а именно 1 минута, 00 секунд в канонической форме. Цепная реакция показана на фиг. 10A10D, на которых 199 плюс 1 создает цепную реакцию за счет приведения в равновесие разложенного состояния с приведением в каноническую форму 200. Это может показаться утомительным излишним усердием, но в устройстве применяется неукоснительность с целью обеспечения ребенка визуальными и тактильными средствами, чтобы шаг за шагом объяснить ему счетные процессы и упростить их понимание.- 5 043972 as the second bringing into equilibrium of the decomposed state occurred, the candy board takes the form 100, namely 1 minute, 00 seconds in canonical form. The chain reaction is shown in Fig. 10A10D, on which 199 plus 1 creates a chain reaction by balancing the decomposed state into the canonical form of 200. This may seem like tedious overkill, but the device is rigorous in providing the child with visual and tactile means to explain step by step him counting processes and simplify their understanding.

Во время действия вычитание в первоначальной схеме размещения в участках доски для конфет с двумя рядами квадратов с однозначными числами вычитаемое размещают в нижнем ряду квадратов с однозначными числами, и уменьшаемое размещают в верхнем ряду квадратов с однозначными числами. Целью является полное обнуление вычитаемого. Вычитание является игрой, в которой ребенок одновременно перемещает со скольжением шарики из верхнего и нижнего рядов квадратов с однозначными числами, помещая их в смежные верхний и нижний лотки. Положение блокировки Заем возникает, когда уменьшаемое в фокусной категории уменьшается до нуля шариков, но в вычитаемом все еще остались шарики. В этом случае приведение в равновесие разложенного состояния при вычитании указывает, что шарик в следующей более высокой категории уменьшаемого перемещен со скольжением в лоток, и десять шариков в фокусной категории уменьшаемого перемещены со скольжением из лотка для заполнения каждого участка для размещения шарика в фокусном квадрате с однозначными числами уменьшаемого, образуя узор из ДЕСЯТИ шариков, показанный на фиг. 6KK. Способ эквивалентен разбивке купюры в один доллар на десять даймов. Когда блокировка разрешена, ребенок возобновляет одновременное скользящее перемещение шариков из квадратов с однозначными числами как уменьшаемого, так и вычитаемого, пока не будет обнулено вычитаемое. Этот процесс применяется в общем порядке. Рассмотрим проблему вычитания часов со смешанным основанием системы счисления. Начиная с компоновки, показанной на фиг. 9В, ребенок помещает 7 часов, 43 минуты и 38 секунд в верхнем ряду квадратов с однозначными числами, а именно вычитаемое, как изображено в верхнем ряду квадратов с однозначными числами, показанном на фиг. 9А. После завершения вычитания уменьшаемое составляет 1 день, 10 часов после полудня, 26 минут и 12 секунд, как изображено в нижнем ряду квадратов с однозначными числами, показанном на фиг. 9А, и верхний ряд квадратов с однозначными числами теперь полностью обнулен, как изображено в верхнем ряду квадратов с однозначными числами, показанном на фиг. 9В.During the subtraction operation, in the initial placement pattern in areas of the candy board with two rows of single-digit squares, the subtrahend is placed on the bottom row of single-digit squares, and the minuend is placed on the top row of single-digit squares. The goal is to completely zero out the deductible. Subtraction is a game in which the child simultaneously slides marbles from the top and bottom rows of single-digit squares into adjacent top and bottom trays. Blocking position A loan occurs when the minuend in the focal category is reduced to zero marbles, but there are still marbles left in the subtrahend. In this case, the decomposition equilibrium of subtraction indicates that the ball in the next higher minuend category is slid into the tray, and the ten balls in the focal minuend category are slid out of the tray to fill each spot to place the ball in the focal square with unambiguous numbers of the minuend, forming a pattern of TEN balls, shown in Fig. 6KK. The method is equivalent to dividing a one dollar bill into ten dimes. When blocking is allowed, the child resumes simultaneous sliding of balls from single-digit squares of both the minuend and the subtrahend until the subtrahend is zeroed out. This process applies as a general rule. Consider the problem of subtracting hours with a mixed base number system. Starting with the layout shown in FIG. 9B, the child places 7 hours, 43 minutes and 38 seconds on the top row of single-digit squares, namely the subtrahend, as depicted in the top row of single-digit squares shown in FIG. 9A. Once the subtraction is complete, the minuend is 1 day, 10 p.m., 26 minutes, and 12 seconds, as depicted in the bottom row of single-digit squares shown in FIG. 9A, and the top row of single-digit squares is now completely zeroed, as depicted in the top row of single-digit squares shown in FIG. 9B.

Приведение в равновесие разложенного состояния также является средством для приведения покомпонентных представлений значений в нормальные канонические представления и наоборот. Например, на доске для конфет во время сложения операция упаковки конфет преобразует ДЕСЯТЬ Конфет в разложенном состоянии в 1 Упаковку, 0 Конфет, а именно 10 в канонической форме взрослые произносят вслух как десять. На фиг. 10B-10D изображено, что форма ДЕСЯТЬ сводится к форме ДЕСЯТЬ, которая сводится к канонической письменной форме 200.Bringing the decomposed state into equilibrium is also a means for bringing component-wise representations of values into normal canonical representations and vice versa. For example, on a candy board, during addition, the operation of packing candies converts TEN Candies in the unfolded state into 1 Pack, 0 Candies, namely 10 in the canonical form adults pronounce out loud as ten. In fig. 10B-10D show that the TEN form is reduced to the TEN form, which is reduced to the canonical writing form 200.

Пример 2: способ 632М на доске для конфет.Example 2: method 632M on a candy board.

Сверхсубитизация разбивает состояния квадрата с однозначными числами с 0 по 9 включительно на два компонента. Компоненты 6, 3, 0, составляющие Гребень (вертикальная ось), и компоненты 2, 1, 0, составляющие Ребро (горизонтальная ось), за исключением того, что 9 составляет 6+3. Эта формулировка создает двухуровневое дерево, представляющее каждое однозначное число. Подход Гребень+Ребро приводит к табл. 632М, которая умело справляется с так называемыми сложными операциями умножения и деления, как проиллюстрировано посредством формы создания записи карандашом на бумаге на фиг. 11.Oversubitization splits the states of the square with single-digit numbers from 0 to 9 inclusive into two components. The components are 6, 3, 0 making up the Crest (vertical axis), and the components 2, 1, 0 making up the Rib (horizontal axis), except that 9 is 6+3. This formulation creates a two-level tree representing each single-digit number. The Comb+Rib approach leads to table. 632M, which skillfully handles so-called complex multiplication and division operations, as illustrated by the pencil-on-paper form in FIG. eleven.

М в 632М обозначает базовое множимое или значение делителя, имеющее отношение к проблеме, также называемое значением М, имеющим вид 1М, связанным со значением S, имеющим вид 1S. 632 обозначает три других значения S, а именно 6S, 3S и 2S, которые являются дополнительными кратными числами 1М, подсчитываемыми посредством трех операций сложения.The M in 632M denotes the base multiplicand or divisor value relevant to the problem, also called the M value of the form 1M associated with the S value of the form 1S. 632 denotes three other values of S, namely 6S, 3S and 2S, which are additional multiples of 1M calculated by three addition operations.

Способ умножения и автоматического генерирования частного согласно 632М позволяет детям выполнять умножение и деление без таблиц умножения, без необходимости в запоминании их, без выполнения умножения однозначных чисел в своей голове и без приближенного подсчета возможного однозначного числа, представляющего собой частное, вместо этого частное генерируется автоматически по мере того, как происходит деление 632М. Способ требует 1,4 сложений или вычитаний в среднем для каждого множителя или однозначного числа, представляющего собой частное.The 632M method of multiplying and automatically generating quotients allows children to perform multiplication and division without multiplication tables, without having to memorize them, without performing single-digit multiplication in their heads, and without approximating the possible single-digit number that represents the quotient; instead, the quotient is automatically generated by as 632M division occurs. The method requires 1.4 additions or subtractions on average for each factor or single-digit number representing the quotient.

Таблица 632М, которая выражена в форме доски для конфет, называемой доской 632М, содержит колонку для четырех значений S с примыкающей колонкой для четырех значений М, где колонка на одну категорию выше, чем значение 1М, так что вмещается максимально возможное значение 6М. На фиг. 11, на которой проиллюстрировано разбиение способа 632М методом создания записи карандашом на бумаге, указывается на симметрию, присущую умножению и делению, при рассмотрении сквозь призму сверхсубитизации. При значении М, равном 462, табл. 632М имеет вид двойных табл. 632М, расположенных рядом, вверху/в центре фиг. 11. Значения S, содержащиеся в центральной вертикальной колонке, равные 6, 3, 2, 1 (или М), обозначают множители базового множимого или значения делителя, в зависимости от обстоятельств. Значения S используют в автоматизированной версии каскадного процесса, наTable 632M, which is expressed in the form of a candy board called board 632M, contains a column for four S values with an adjacent column for four M values, where the column is one category higher than the 1M value so that the maximum possible 6M value is accommodated. In fig. 11, which illustrates the breakdown of Method 632M by the pencil-on-paper method, points out the symmetry inherent in multiplication and division when viewed through the lens of oversubitization. With a value of M equal to 462, table. 632M has the appearance of double tables. 632M located side by side at the top/center of FIG. 11. The S values contained in the central vertical column, equal to 6, 3, 2, 1 (or M), indicate the factors of the base multiplicand or divisor value, as appropriate. The S values are used in the automated version of the cascade process, at

--

Claims (11)

зываемого каскадированием цикла с условием продолжения, посредством чего способ 632М и табл. 632М можно обобщать для операций в системах с основанием системы счисления, отличных от систем с основанием 10 системы счисления.called cascading of a cycle with a continuation condition, whereby method 632M and table. 632M can be generalized to operations in radix systems other than radix 10 systems. Более того, способ 632М открыт для очевидной оптимизации, такой как дерево выполнения с передачей управления вниз, требующее не более чем две операции со значением М. Определенные однозначные числа, повторяющиеся в множителе, могут давать лучший выбор значения М, такого как 532М, например, каждый раз когда 5 численно превосходят 6 в отношении два к одному, и 9 являются редкими. Аналогично для 742М и 732М, в которых имеются дополнительные четыре сложения для размещения таблицы М, но которые в остальном сверхсубитизируют свыше основания 10 системы счисления, что также характерно для 632М, и являются оптимальными также для основания 11 системы счисления. Аналогичные расширения способа применимы к другим основаниям системы счисления. Например, при использовании табл. 632М с девятью значениями М, равными 50/40/30/20/10, с ее схемой размещения, в которой имеются дополнительные девять сложений, арифметическая система с основанием 60 системы счисления требует не более чем 3 операции на каждом этапе.Moreover, the 632M method is open to obvious optimizations, such as a downward control flow execution tree requiring no more than two operations on the value of M. Certain single-digit numbers repeated in the multiplier may produce a better choice of value for M, such as 532M, e.g. whenever 5 outnumbers 6 by a ratio of two to one, and 9 is rare. Likewise for the 742M and 732M, which have an additional four additions to accommodate the M table, but which otherwise oversubbitize beyond base 10, which is also characteristic of the 632M, and are optimal also for base 11. Similar extensions of the method are applicable to other bases of the number system. For example, when using table. 632M with nine M values equal to 50/40/30/20/10, with its layout having an additional nine additions, the base 60 arithmetic system requires no more than 3 operations at each step. Размещение доски 632М, состоящей из четырех рядов, осуществляют следующим образом. Этап (А): размещают несколько значений S с верхнего по нижний ряды, а именно 6, 3, 2, 1, в поле значений S доски 632М. Этап (В): размещают значение 1М как в нижнем, следующем ряду выше, так и в верхнем ряду (ряды S=1, 2, 6). Этап (С): выполняют сложение нижнего ряда со следующим рядом выше, что дает 2М в ряд S=2. Этап (D): копируют значение 2М в ряд над ним (ряд S=3). Этап (Е): выполняют сложение самого верхнего ряда (S=6) вниз с рядом внизу, что дает 3М в ряд S=3. Этап (F): копируют значение 3М в самый верхний ряд и нижний ряд (ряды S=1 и 6). Этап (G): выполняют сложение нижнего ряда с самым верхним рядом, что дает 6М в самом верхнем ряду. В качестве альтернативы, удваивают самый верхний ряд на месте, что делает излишним относящийся к этапу (F) процесс копирования 3М в нижний ряд. Этап (Н): наконец, размещают значение 1М в нижнем ряду (S=1).Placing the board 632M, consisting of four rows, is carried out as follows. Step (A): Place several S values from the top to the bottom rows, namely 6, 3, 2, 1, in the S value field of the board 632M. Stage (B): place the value 1M both in the bottom, next row above, and in the top row (rows S = 1, 2, 6). Step (C): Add the bottom row with the next row above, which gives 2M in the row S=2. Step (D): Copy the value 2M into the row above it (row S=3). Step (E): Add the topmost row (S=6) down to the row below, resulting in 3M in row S=3. Step (F): Copy the 3M value to the topmost row and bottom row (rows S=1 and 6). Step (G): Add the bottom row with the topmost row, resulting in 6M in the topmost row. Alternatively, double the topmost row in place, which makes the step (F) process of copying 3M to the bottom row unnecessary. Step (H): Finally, place the value 1M in the bottom row (S=1). Доска 632М, отделенная от доски для конфет, способствует как сдвигу категории, так и копированию заранее установленных значений М на доску для конфет в ряду частичного произведения при умножении и в ряду делителя/вычитаемого при делении. От ребенка лишь требуется повторение процесса сложения-сдвига для умножения или процесса вычитания-сдвига для разделения, как проиллюстрировано на фиг. 11, используя доску 632М в качестве шаблона для размещения значений на доске для конфет.The board 632M, separated from the candy board, facilitates both category shifting and copying of preset M values onto the candy board in the partial product row for multiplication and the divisor/subtract row for division. The child is only required to repeat the addition-shift process for multiplication or the subtraction-shift process for division, as illustrated in FIG. 11, using board 632M as a template for placing values on the candy board. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Набор для осуществления основных четырех арифметических операций, содержащий:1. A set for performing the basic four arithmetic operations, containing: доску, имеющую квадратные ячейки (27), расположенные параллельными рядами, каждая из которых имеет девять участков (11), обозначенных цифрами от нуля до восьми, выполненных с возможностью размещения на них фишек и расположенных в виде матрицы внутри области плато участков, ограниченной соответствующими краями (14А, 15А, 16А) трех каналов (14, 15, 16), образованных на указанной ячейке (27), и отдельный участок (17), расположенный отдельно от матрицы каждой ячейки (27) за пределами указанного плато на пересечении двух из указанных каналов (15, 16) и предназначенный для размещения на нем фишки после размещения фишек на всех участках матрицы соответствующей ячейки или на заранее определенном числе этих участков в заданном порядке; и фишки (24), предназначенные для размещения на указанных участках (11, 17).a board having square cells (27) arranged in parallel rows, each of which has nine sections (11), designated by numbers from zero to eight, configured to accommodate chips on them and arranged in the form of a matrix inside the plateau area of the sections, limited by the corresponding edges (14A, 15A, 16A) of three channels (14, 15, 16) formed on the specified cell (27), and a separate section (17) located separately from the matrix of each cell (27) outside the specified plateau at the intersection of two of the specified channels (15, 16) and intended for placing a chip on it after placing the chips on all sections of the matrix of the corresponding cell or on a predetermined number of these sections in a given order; and chips (24) intended for placement in the indicated areas (11, 17). 2. Набор по п.1, в котором каждая из ячеек (27) имеет край (12, 13), и при этом края (12, 13) смежных ячеек (27) расположены смежно друг с другом с образованием доски.2. The set according to claim 1, wherein each of the cells (27) has an edge (12, 13), and the edges (12, 13) of adjacent cells (27) are located adjacent to each other to form a board. 3. Набор по п.1, в котором по меньшей мере один из каналов (14, 15, 16), образованный на ячейке (27), предназначен для скользящего перемещения фишек (24) по ячейке (27).3. The set according to claim 1, in which at least one of the channels (14, 15, 16) formed on the cell (27) is intended for sliding movement of the chips (24) along the cell (27). 4. Набор по п.3, в котором указанный отдельный участок (17) расположен на стыке горизонтального канала (15) и вертикального канала (16), образующих пути для скользящего перемещения фишки.4. The set according to claim 3, in which said separate section (17) is located at the junction of the horizontal channel (15) and the vertical channel (16), forming paths for the sliding movement of the chip. 5. Набор по п.3 или 4, в котором два горизонтальных канала (14, 15) и один вертикальный канал (16) обеспечивают пути для скользящего перемещения фишки.5. The set according to claim 3 or 4, in which two horizontal channels (14, 15) and one vertical channel (16) provide paths for the sliding movement of the chip. 6. Набор по любому из пп.1-5, в котором указанный отдельный участок (17), расположенный за пределами указанной области плато, предпочтительно расположен в верхнем левом углу ячейки (27).6. A set according to any one of claims 1 to 5, wherein said separate region (17) located outside of said plateau area is preferably located in the upper left corner of the cell (27). 7. Набор по любому из пп.1-6, в котором указанные участки (11), обозначенные цифрами, и отдельный участок (17) углублены в ячейку (27).7. Set according to any one of claims 1-6, in which the specified sections (11), indicated by numbers, and a separate section (17) are recessed into the cell (27). 8. Набор по любому из пп.1-7, в котором указанные участки, обозначенные цифрами, и отдельный участок имеют напечатанные указатели.8. The set according to any one of claims 1 to 7, in which the specified areas indicated by numbers and a separate area have printed indicators. 9. Набор по любому из пп.1-8, в котором множество ячеек (27) собраны в объединенную тесселяцию.9. A set according to any one of claims 1 to 8, in which a plurality of cells (27) are collected into a combined tessellation. 10. Набор по п.1, в котором ячейки (27) имеют по меньшей мере один край, и при этом края смежных ячеек (27) граничат с формированием тесселяции, которая образует доску.10. The set according to claim 1, wherein the cells (27) have at least one edge, and wherein the edges of adjacent cells (27) border to form a tessellation that forms a board. 11. Набор по любому из пп.1-10, содержащий трафарет (30-39), необязательно содержащий указатели, с необязательными вырезами (40-49), причем трафарет является средством применения схемы раз11. A kit according to any one of claims 1 to 10, comprising a stencil (30-39), optionally containing indicators, with optional cutouts (40-49), the stencil being a means of applying the pattern --
EA202091890 2018-02-27 2019-02-24 DEVICE AND METHODS OF TRAINING BY THE "BALL IN A CELL" PRINCIPLE EA043972B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/906,374 2018-02-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA043972B1 true EA043972B1 (en) 2023-07-11

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8371858B2 (en) Method and electronic calculating device for teaching arithmetic
Orton Pattern in the teaching and learning of mathematics
US6758675B2 (en) Base ten primary teaching kit
US5306153A (en) Educational device for developing vocabulary and spelling skills
US20100285437A1 (en) Didactic tools for learning mathematics
Frobisher Learning to teach number: A handbook for students and teachers in the primary school
EA043972B1 (en) DEVICE AND METHODS OF TRAINING BY THE "BALL IN A CELL" PRINCIPLE
CN111771236B (en) Bead and tile apparatus and method
US11972696B2 (en) Bead-on-tile apparatus and methods
Davidson An annotated bibliography of suggested manipulative devices1
WO2017047175A1 (en) Puzzle game set
OA20207A (en) Bead-on-tile apparatus and methods.
CA2950116A1 (en) Visual arithmetic teaching device
Vacc Gaining number sense through a restructured Hundreds Chart
CA2539717C (en) Electronic teaching aid
Schools Multiplication fact strategies
KR20240035177A (en) A computational board game tool for learning and a game method using the tool
Ten Reviewing and Viewing
WO2017127020A1 (en) A modular device to teach arithmetic
Lewallen Decimals. Apple, 48K, DOS 3.0, 4 diskettes and teacher's manual
West et al. Reviewing and Viewing
Silva Place Value Activity Package
EP1847976A1 (en) Method of teaching arithmetic
US20060210954A1 (en) Apparatus and methods for teaching young children basics of arithmetic
Zelenik An Annotated Bibliography of Math Materials.