JP3132476U - 算数教育玩具 - Google Patents

Abstract

【課題】数や足し算、引き算等を初めて学ぶ幼児等が、その考え方や方法を容易に理解し、遊びながら楽しく知識を啓発してくれる玩具を提供する。
【解決手段】円の周にそって等分に分割した印とその印に数を順番に表示した文字盤と、その円の中心の軸で回転する第１の針と第２の針からなり、第１の針と第２の針は区別でき、第２の針を独自に動かしたとき、第１の針とは独立して自由に円周上を動き、また、第１の針を動かしたとき、第１の針を動かす前の上記2つの針の交わる角度が一定のまま第２の針を従動させつつ円周上を動く設計がなされている算数教育具。
【選択図】図１

Description

本考案は算数、特に、足し算、引き算を易しく教えるための算数教育玩具に関する
ものである。

算数、数学の教育玩具には、絵本、ソロバン、積み木、文字盤、さいころなど各種
のものが実用化されている。また、実用新案登録第３０６８０５９号に示されるように、人形と文字盤とで、人手で文字板に沿って人形を歩ませる如くに移動や反転させることで数の概念を教える方法も提案されている。
登録実用新案公報３０６８０５９号

しかし、子供にとって足し算の基になる２つの数を合わせるという作業と、引き算の
基になる２つの数をわけるという作業を理解することは容易ではない。そこで本考案の目的は遊び感覚で子供でも算数、特に、足し算、引き算が容易に理解でき得る教育玩具を提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１は、円の周にそって、等分に分割した印とその印に数を順番に表示した文字盤と、その円の中心の軸で回転する第１の針と第２の針からなり、第１の針と第２の針は区別でき、第２の針を独自に動かしたとき、第１の針とは独立して自由に円周上を動き、かつ、第１の針を動かしたとき、第１の針を動かす前の上記2つの針の交わる角度が一定のまま第２の針も従動させつつ円周上を動くことを特徴とする算数教育玩具である。

請求項２は、上記文字盤の数を一つの特定した場所から時計回りと反時計回りに、順番に表示した文字盤を有することを特徴とする請求項１記載の算数教育玩具である。

例えば、時計回りに正の数、反時計回りに負の数を順番に表示して、正の数では時計回りに、負の数では反時計回りに針を動かして用いる。

請求項３は、第１の針と、第２の針が互いに区別し得る異なる形状、色彩もしくは模様を有することを特徴とする請求項１又は２記載の算数教育玩具である。

請求項４は、上記文字盤に加えて、円の周にそって等分に分割した印と時計回りと反時計回りにその印に数を順番に表示した第２の文字盤と、その中心の軸で回転する針からなり、第２の文字盤と針は、上記文字盤で表示できる数より一つ上の桁の数を表示するために用いることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の算数教育玩具である。

本考案は上記構成により次の効果を発揮する。文字盤に順番に書き込まれた文字数を読み取り、時計回りや反時計回りに異なる針を動かすことで、数の概念を教えることができ、子供にも足し算や引き算を楽しく教えることができる。

本考案の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明するが、本考案は、これに限定されるものではない。図１は本考案算数教育玩具１の斜視図である。文字盤２は、計算した答の数が−９９から９９までの数の足し算と引き算を行うためにもちいる。文字盤３は、計算した答えが−９９９から９９９までの足し算と引き算を行う時の３桁の数字を表示するためにもちいる。

文字盤２及び文字盤３に書き込まれた文字数は、動かす針を、時計回りで回転したときは正の数、反時計回りで回転したときは負の数を読み取る。

文字盤３は、文字盤２の第２の針５が右回りで１回転したときに１（１００の数）とし、２回転したときに２（２００の数）というように順次増やし、また、左回りで１回転したときに−１（−１００の数）とし、２回転したときに−２（−２００の数）というように順次減らしていくためにもちいる。

算数教育玩具１の台となる材料は、厚紙材、金属製板材、木製板材、樹脂製板材、あるいはそれらを組み合わせた材料でも良い。特に、強度と軽量の点からの使いやすさでは、木製あるいは樹脂製板材が好ましい。また、文字盤を印刷、刻印あるいは罫書き等をする面は、材料に直接でも良いし、紙、金属、樹脂等のシートを貼り付けた面でもよい。

図１で、例えば、算数教育玩具１の面の色を白にした場合、文字盤２の文字数は、円周に沿って０から９９の数を右回りに黒色で表示し、０から−９９の数を左回りに赤色で示す。文字盤３も同様に０から９までの数を右回りに黒色で表示し、０から−９までの数を左回りに赤色で表示して正負の文字数の色を変えて区別しやすいようにしたほうがが好ましい。

すなわち、文字盤２，３に示す文字数は、正の数の色と負の数の色を変えて表示する方が、幼児にとって数の種類を見分けやすい。

文字盤２、３の円周の中心を軸に回転する針については、厚紙材、金属製板材、木製板材、樹脂製板材、あるいはそれらを組み合わせた材料でも良い。また、文字盤２の第１の針４と第２の針５の色や形を変えて区別しやすくする方が好ましい。

算数教育玩具１の台と針を支持し回転する軸については、本目的に合う種々の方法が考えられる。また、材料の加工については、厚紙材、金属製板材、木製板材、樹脂製板材、あるいはそれらを組み合わせた材料から目的にあう形、厚さ、大きさに切り出したものあるいは成形したものでよい。

算数教育玩具１の台と第１の針４，第２の針５を支持し回転する軸の構造については、例えば、図５で、第１の針４を支持し回転する第１の針の軸６は、算数教育玩具１の台と独立した構造であり、第２の針５を支持し回転する第２の針の軸７とは、軸の中心を同じくするが、お互いに独立した構造をしている。

第２の針５を独自に動かした時、第１の針４とは独立して自由に円周上を動き、第１の針４を動かした時、第１の針４を動かす前の第１の針４と第２の針５の交わる角度が一定のまま、第２の針５も従動させつつ円周上を動くようにする為、算数教育玩具１の台と第１の針の軸６との間に所定の摩擦力を与えるために留めねじ１０を取り付け、第１の針の軸６と第２の針の軸７との間にも同様に留めねじ１１をとりつける。第１の針４を動かしたとき第１の針の軸６にかかる摩擦力は留めねじ１０と留めねじ１１を調節して常に第２の針の軸７の軸にかかる摩擦力より大きくする。

第１の針の軸６にかかる摩擦力の大きさは、第２の針の軸７にかかる摩擦力より２倍以上あることが好ましい。即ち、針を動かして計算を行う場合、例えば、第２の針５の動きに従って第２の針の軸７だけが動き、摩擦力によって第１の針の軸６が従動しないので、第１の針４が動くことなく第２の針５を簡単に動かすことができる。

算数教育玩具１の台と文字盤の針８を支持する回転する軸の構造については、例えば、図６に示すように、文字盤の針８を支持する回転する文字盤の針の軸９は、算数教育玩具１の台と独立した構造をしている。算数教育玩具１の台と文字盤の針の軸９との間に所定の摩擦力を与えるために留めねじ１２を取り付ける。文字盤の針の軸９にかかる摩擦力を留めねじ１２で調節して文字盤の針の軸９にかかる摩擦力を調節する。即ち、文字盤の針８を手で動かしたとき、手の動きに従って動き、文字盤の針８が自由に回転しないようにする。

また、上記目的にあった針を動かすために用いる軸は、他の方法で行うことを妨げない。例えば、機械工学で、動作方向を一方に制限するために用いられる機構であるラチェット構造の歯車形状を有する軸を用いることが出来る。例えば、図５の二つの軸のひとつ、第２の針５を支持する第２の針の軸７をラチェット構造の歯車形状を有する軸に代えて用いる。そして、その軸には、時計回りと反時計回りを切り替えられるスイッチを取り付けて、正の数の時は、ラチェット軸が時計まわりに、負の数の時は、時計と反対回りに回るようにして用いる。

図５の第２の針の軸７をラチェット構造の歯車形状を有する軸に代えた場合においても、その軸に取り付けた針を動かす力よりも、第１の針の軸６の針を動かす摩擦力が２倍以上大きい方が上記と同様の理由で好ましい。

更に、算数教育玩具１の台と文字盤の針の軸９のあいだをラチェット構造の歯車形状を有する軸とし、時計回りと反時計回りを切り替えられるスイッチを取り付けて、正の文字数の時は、時計まわりに、負の文字数の時は、反時計回りに回るようにして用いることもできる。

ラチェット構造の歯車形状を有する軸に用いられる歯車の歯数は、例えば、円の外周にそって、１００等分に分割した印とその印に１００の数を順番に表示した文字盤を用いる場合、その歯数が１００及びその倍数にした方が数を正確に刻んで指し示すためには好ましい。同様に、１０の数を順番に表示した文字盤を用いる場合も、その歯数が１０及びその倍数にした方が数を正確に刻んで指し示すためには好ましい。

以上に述べた算数教育玩具１の用い方を次に説明する。図２，３，４は本考案の算数教育玩具で計算して答を示したときの要領図である。１０＋５＝１５を教えるときは次のとおりとする。まず、図２のａで示されるように文字盤２を用いて、第２の針５を時計回りに文字数１０の目盛のところに動かし、次に、図２のｂで示されるように第１の針４を時計回りに文字数５の目盛のところに動かす。第１の針４の針を動かすとき、第１の針４を動かす前の上記2つの針の交わる角度αが一定のまま第２の針５を従動させつつ動く。その結果、第２の針５は、文字数１５の目盛に達するので、計算結果は１５となる。このように、足し算の場合は、時計回りに第２の針５で１０の目盛、第１の針４で５の目盛まで動かして計算し、そのときの第２の針５の示す文字数１５が答えの１５であることを教える。

同様に、１０−５＝５を教えるときは次のとおりとする。まず、図３のａで示されるように第２の針５を時計回りに１０の目盛のところに動かし、次に、図３のｂで示されるように第１の針４を反時計まわりに文字数-５の目盛のところに動かす。第１の針４の針を動かすとき、第１の針４を動かす前の上記2つの針の交わる角度αが一定のまま第２の針５を従動させつつ動く。その結果、第２の針５は、文字数５の目盛に達するので、計算結果は５となる。このように、引き算の場合は、時計回りに第２の針５で１０の目盛、反時計回りに第１の針４で−５の目盛まで動かして計算し、そのときの第２の針５の示す文字数５が答えの５であることを教える。

６０＋７０＝１３０を教えるときは次のとおりとする。まず、文字盤２を用いて第２の針５を文字数６０の目盛のところに動かし、次に、図４に示されるように第１の針４を文字数７０の目盛のところに動かす。第１の針４を動かすとき、第１の針４を動かす前の上記2つの針の交わる角度αが一定のまま第２の針５を従動させつつ動く。その結果、第２の針５は、文字数７０に達する前に一回転する。第２の針５が一回転したときに一旦止め、文字盤３の文字盤の針８を文字数１の目盛のところに動かし、更に第１の針４を文字数７０の目盛のところに動かす。その結果第２の針５は、文字数３０の目盛に達するので、文字盤３の文字数１と文字盤２の第２の針５の示す文字数３０を読み取って計算結果は１３０となる。このように、答えが一つ上の桁である１００の数も含まれるとき文字盤の針８の示す文字盤３の文字数１が１００であることを教える。

また、前述した実施形態の添付図以外にも、円の周にそって、等分に６０分割した印とその印に、時計回りと反時計回りに、数を順番に表示した文字盤と、もう一つの円の周にそって、等分に２４分割した印とその印に、時計回りと反時計回りに、数を順番に同様な方法で表示した文字盤を用いれば、分と時の足し算と引き算も可能となる。

以上に述べたように、算数の基礎概念を視覚的に、かつ、簡単に教えることができる。また、文字盤３を効果的に用いて、桁数の大きい数字の加減計算の基礎概念も教えることが出来、より広い難易度の範囲で用いることもできる。

本算数教育玩具は、障害者のための教育用道具あるいは、針を動かしたり止めたりすることにより指あるいは腕の機能回復のための運動用具にも用いることもできる。また、使用方法を以上の説明に限定するものではない。

さらに、請求項４の算数教育玩具は、工作教育の一環として児童に自ら作らせることによって、更に興味と教育効果を上げることができる。

本考案の算数教育玩具の斜視図である。 本考案の加算を教えるときの要領図である。 本考案の減算を教えるときの要領図である。 本考案の付帯した文字盤も含めて加減算を教えるときの要領図である。 本考案の文字盤の針を支持する軸の断面模式図である。 本考案の文字盤の針を支持する軸の断面模式図である。

符号の説明

１ 算数教育玩具
２ 文字盤
３ 文字盤
４ 第１の針
５ 第２の針
６ 第１の針の軸
７ 第２の針の軸
８ 文字盤の針
９ 文字盤の針の軸
１０ ・・・６の留めねじ
１１ ・・・７の留めねじ
１２ ・・・９の留めねじ
α ・・・第２の針を動かした後、第１の針を動かす前の第１の針と第２の針の
交わる角度

Claims (4)

1. 円の周にそって等分に分割した印とその印に数を順番に表示した文字盤と、その円の中心の軸で回転する第１の針と第２の針からなり、第１の針と第２の針は区別でき、第２の針を独自に動かしたとき、第１の針とは独立して自由に円周上を動き、かつ、第１の針を動かしたとき、第１の針を動かす前の上記2つの針の交わる角度が一定のまま第２の針を従動させつつ円周上を動くことを特徴とする算数教育玩具。
2. 上記文字盤の数字を一つの特定した場所から時計回りと反時計回りに、順番に表示した文字盤を有することを特徴とする請求項１記載の算数教育玩具。
3. 第１の針と第２の針が互いに区別し得る異なる形状、色彩もしくは模様を有することを特徴とする請求項１又は２記載の算数教育玩具。
4. 上記文字盤に加えて、円の周にそって等分に分割した印と時計回りと反時計回りにその印に数を順番に表示した第２の文字盤と、その円の中心の軸で回転する針からなり、第２の文字盤と針は、上記文字盤で表示できる数より一つ上の桁の数を表示するために用いることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の算数教育玩具。
   

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