TWI700674B - 觸覺式數學輔具組件 - Google Patents

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Abstract

一種觸覺式數學輔具組件包括多個數字輔具。每一數字輔具包括本體其具有底面、頂面以及環繞且連接於底面與頂面間的多個側面，且於頂面上方的上視圖中，本體具有數字的構形。本體於頂面更具有0個至9個第一組合部，第一組合部的數量是對應數字輔具的數字。本體更於頂面的一側設有方向確認部。

Description

觸覺式數學輔具組件
本發明有關於一種輔具，尤其是一種用於協助視障者進行數字認知與數學運算訓練的觸覺式數學輔具組件。
由於視覺為人類對於外界事物感知最為直接的管道，一般常人的學習係有70%至80%是透過視覺習得，而障礙程度較重的視障者則需要依靠觸覺來辨識物品或是點字，但若是視聽雙障、或是視覺多重障礙者(特別是合併智能障礙的人)，其學習上的障礙程度更為困難，因無法單靠視覺感知外界事物，故生活上亦有許多事物需倚靠他人的協助；對於前述障礙程度較嚴重的學習者而言，對於基礎數學的學習，除了教導上需要花費更多的時間之外，更需要將所有數的概念和教學內容具體化，需輔以觸覺操作實物加以學習，使其能理解並應用，故而，需要額外的教學輔具來輔助學習。
然而，目前現有建立視障者基本數學概念的教學方法及輔助教具，皆係以反覆且制式的方式進行教學，進而以點字表示數字和符號，再加以進行數學運算，由於點字和數本身缺乏概念連結，使視障者於學習數字及數量概念的建立非常不容易，並且對於缺乏點字先備技能的視障者而言，除了前述的困難，加上不具認讀和使用點字的能力，使其無法以適切的方式學習和表達「數」與使用「符號」，使教學更難以進行。
故此類學習者於日常生活上普遍缺乏基礎數學的應用能力，因此在許多的事上必須依賴他人的協助；因此，現行對視障者的數學教育存在許多亟待改善及突破之處。
本發明提供一種觸覺式數學輔具組件，以協助視障者建構數字認知與數學運算訓練。
本發明所提供的觸覺式數學輔具組件包括多個數字輔具。每一數字輔具包括本體其具有底面、頂面以及環繞且連接於底面與頂面間的多個側面，且於頂面上方的上視圖中，本體具有數字的構形。本體於頂面更具有0個至9個第一組合部，而第一組合部的數量是對應數字輔具的數字。另外，本體更於頂面的一側設有一方向確認部。
在本發明的一實施例中，方向確認部包括連接於頂面與側面之間的斜面，且設有方向確認部的頂面的側邊緣是位於本體所具的數字的構形的底部。
本發明一實施例的觸覺式數學輔具組件可更包括多個位數件，每一位數件包括對應第一組合部的第二組合部以及連接於第二組合部的位數辨認部其具有呈特定形狀以供辨認位數的環繞側面。
在本發明的一實施例中，每一第一組合部為孔洞，而第二組合部為插銷；或每一第一組合部為螺孔，而第二組合部為螺絲；或每一第一組合部與第二組合部為可彼此反覆黏合和撕除的魔鬼氈；或每一第二組合部的底部具有磁性，而每一第一組合部具有相反於第二組合部的磁性。
在本發明的一實施例中，每一位數件的環繞側邊的特定形狀包括圓形、三角形以及方形，且每一不同的特定形狀代表不同的位數。
在本發明的一實施例中，數字輔具組合對應其數字的數量的位數件。
本發明的一實施例的觸覺式數學輔具組件可更包括多個輔助板其包括多個位數辨認板與至少一運算輔助板。每一位數辨認板的頂面包括多個第一組合部，以存放位數件，且每一位數辨認板具有環繞形狀其係對應所具第一組合部數量的位數的特定形狀。運算輔助板的頂面包括多個第一組合部，以存放位數件，用於當進行數學運算時暫存位數件。
本發明的一實施例的觸覺式數學輔具組件可更包括多個基板以及多個運算符號件，每一基板用於承托任一數字輔具與任一運算符號件，而承托有數字輔具與運算符號件的多個基板可排列成數學運算式。
在本發明的一實施例中，這些運算符號件分別具有包括加號、減號、乘號、除號、大於、小於、等於或餘數符號的輪廓。
在本發明的一實施例中，每一基板為矩形體而具有四個側面，而其中兩個彼此相對的側面分別設有彼此對應的組合部，使得多個基板可組合成一列。
在本發明的一實施例中，設於基板且彼此對應的組合部包括彼此對應的插銷與插孔或磁性相異的磁性元件。
在本發明的一實施例中，每一基板具有設置面以承托每一數字輔具與每一運算符號件，且每一基板包括沿設置面的周緣設置的止檔凸緣。
在本發明的一實施例中，當數字輔具的其中之一置放於設置面時，本體的部分的側面抵靠於止檔凸緣，使數字輔具在平行於設置面的方向上的移動受到限制。
在本發明的一實施例中，每一數字輔具的底面設置有至少一磁性元件，且每一運算符號件的底面亦設置有至少一磁性元件，而每一基板的設置面具有相異於磁性元件的磁力，以吸附每一數字輔具與每一運算符號件。
在本發明的一實施例中，每一數字輔具更於頂面設置有順應本體的形狀並連接0個至9個第一組合部數字路徑部。
在本發明的一實施例中，當第一組合部為孔洞時，數字路徑部為凹槽。
在本發明的一實施例中，每一基板內設有可錄音與播放的裝置。
本發明實施例的觸覺式數學輔具組件，因數字輔具具有數字的構形與第一組合部，視障者無須具備識別點字的能力，即可藉由觸摸了解數字的形狀與第一組合部的數量而對數字產生概念，而藉由搭配於位數件則可瞭解數學數值與進位的概念，進一步的搭配基板與運算符號件則可具體定位並進行數學運算的訓練。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
通常根據本發明，該最佳之可行之實施例，並配合圖1〜4詳細說明後，俾增加對本發明之瞭解，本發明係為一種視障者數與量認知訓練教具及教具應用之方法，係應用於一般數字之四則運算，讓視障者能知悉常人通用的數字加以量化及應用，此處所述視障者係為一般視障、視聽雙障、或是視覺多重障礙者，下列運算式之範圍所針對係為簡易的四則運算( +、−、×、÷ )、數序、及比較數量大小之應用，能幫助視障者於日常生活上，以更為直覺的方式進行相關數學應用。具體而言，本發明實施例的觸覺式數學輔具組件，可協助視障者進行數字認知與數學運算的訓練。
該視障者數與量訓練教具，係包括：複數個立體造型(11)，每一個立體造型(11)內部均設有一磁性元件(14)，能以磁性提供吸附於一基板(10)，且該基板(10)的外側緣，亦同樣設有磁性元件(14)，主要能供各基板(10)之間配合四則運算、或是十位數、百位數之組合來進行組合應用。每一基板(10)為矩形體而具有四個側面(102)，而其中兩個彼此相對的側面(102)可分別設有彼此對應的組合部，例如為磁性相反的磁性元件(14)，使得多個基板(10)可組合成一列，但本發明並不僅限於此。
圖17為本發明另一實施例的觸覺式數學輔具組件的基板的組合示意圖。請參照圖17，本實施例的基板(10a)的相對兩側面(102)可設有相對應的插銷(103)與插孔(104)，以使多個基板(10a)可組合成一列。
該立體造型(11)係從數字(12)、或是符號(13)中選擇一種類型，加以吸附於該基板(10)表面，其中數字(12)部分還具有傾斜特徵之導面(122)、以及設有能供插件(20)嵌設的嵌槽(121)，前述導面(122)能幫助視障者觸摸時能幫助記憶正確數字的方向及順序用。數字(12)即為數字輔具，而符號(13)即為運算符號件。每一數字輔具包括本體120其具有底面123、頂面124以及環繞且連接於底面(123)與頂面(124)間的多個側面(125)，且於頂面(124)上方的上視圖中，本體(120)具有數字的構形，如圖1所繪示的1~9。每一符號(13)分別具有包括加號、減號、乘號、除號、大於、小於、等於或餘數符號的輪廓。
導面(122)為設於本體(120)一側的斜面，以協助視障者辨認數字(12)的方向，具體而言，導面(122)連接於頂面(124)與側面(125)間，但本發明並不僅限於此，導面(122)也可由其他可用於辨識數字(12)的方向的方向確認部所取代，例如設於頂面(124)一側邊緣的凸部、粗糙面或按鈕。
嵌槽(121)可視為設於本體(120)的頂面(124)的0個至9個第一組合部的其中一實施例，每一第一組合部的數量是對應所設的數字輔具的0~9的數字。而插件(20)可視為一個用於辨識位數的位數件，包括對應例如為嵌槽(121)的第一組合部的第二組合部(21)以及連接於第二組合部(21)的位數辨認部(22)其具有呈特定形狀以供辨認位數的環繞側面(220)。在本實施例中，第一組合部為嵌槽(121)，第二組合部(21)為插銷，但本發明並不僅限於此。
對於完全失去視覺的視障者或多重障礙的視障者而言，可藉由觸摸數字(12)與符號(13)的輪廓熟悉其形狀，而數字(12)由於具有第一組合部，視障者可順著數字(12)的輪廓觸摸第一組合部，而得知第一組合部的數量，以加深對於數字(12)的印象。對於尚有殘餘視覺的視障者而言，可藉由有限的視力看到數字(12)與符號(13)的形狀，再加上第一組合部的輔助而加深對於數字(12)的印象。
圖14至圖16分別為本發明其他實施例的觸覺式數學輔具組件的數字輔具與位數件的局部剖面示意圖。請參照圖14，本實施例的數字輔具(12a)的每一第一組合部(121a)為螺孔，而位數件(20a)的第二組合部(21a)為螺絲。請參照圖15，本實施例的數字輔具(12b)的每一第一組合部(121b)與位數件(20b)的第二組合部(21b)為可彼此黏合和撕除的絨布與勾面，即俗稱的魔鬼氈。請參照圖16，本實施例的位數件(20c)的每一第二組合部(21c)為底部具有磁性區(211)的插銷，而數字輔具(12c)的每一第一組合部(121c)為孔洞且其孔壁具有相反於磁性區(211)的磁性。
在本發明的實施例中，每一基板(10)具有設置面(101)以承托每一數字(12)與每一符號(13)，且每一基板(10)包括沿設置面(101)的周緣設置的止檔凸緣(106)。當數字(12)的其中之一置放於設置面(101)時，本體(120)的部分的側面(125)會抵靠於止檔凸緣(106)，使得數字(12)在平行於設置面(101)的方向上的移動受到限制，使數字(12)定位於設置面(101)上。
在本發明的實施例中，每一基板(10)內可設有可錄音與播放的裝置(108)，教導員可先對基板(10)進行錄音，當視障人員進行操作時則自動播放，以加深視障人員對於數字(12)或符號(13)的印象。
圖18為本發明一實施例的數字與符號的底面示意圖。請參照圖18，在本實施例中，每一數字(12)底面設置有至少一磁性元件50，且每一符號(13)的底面亦設置有至少一磁性元件(50)。每一基板(10)的設置面(101)可具有相異於磁性元件的磁力，以吸附每一數字(12)與每一符號(13)。
而插件(20)則係以圓形、三角形、矩形從中選擇一種構成，其中，該插件(20)以圓形代表單位1、三角形代表單位10、矩形代表單位100，透過該數字(12)嵌設同一種形狀與數量之插件(20)，供視障者認識數量的關係，但並不僅限於此。插件(20)的位數辨認部(22)的環繞側面(220)的特定形狀也可為其他形狀，而且也不限定特定形狀所代表的位數，教導員可就視障者的情況規定位數辨認部(22)的環繞形狀與位數間的關係。更能透過配合數線(40)( Number line )的相關教具，利用本發明所述插件(20)之數量來表述關於數字(12)組合之概念，請參閱如圖2中的所示，例如：若以10當成組合數的總合的基礎下，當指定數為3時，則將3個圓形的插件(20)由右向左(插入)該數線(40)上的暫存槽(31)內 ，接著由1開始數到7，便能知道(10=3+7)，藉以建立視障者明確的數字(12)組合概念。
再請參閱如圖3所示，另有一輔助板(30)，其表面具有複數個暫存槽(31)，主要能供前述之插件(20)嵌置用，更詳細而言，該輔助板(30)的造型與暫存槽(31)的數量，並不加以限制；此輔助板(30)主要能供視障者先以單一個圓形的插件(20)放置當做單位一；進階則係以十個圓形的插件(20)排成三角形，而此三角形則能縮小呈單一個三角形的插件(20)，讓視障者理解以後觸摸到一個三角形的插件(20)時，得以轉換為十個單一圓形的插件(20)，也就是三角形的插件(20)能當做單位十，而十個單一圓形的插件(20)亦能更換為單一個三角形的插件(20)；更進階則係以矩形表示，將一百個圓形的插件(20)以行列各十個排列成矩形，讓該矩形得以縮小呈單一個矩形的插件(20)，也就是矩形的插件(20)能當做單位一百，也讓視障者理解以後觸摸到一個矩形的插件(20)時，得以轉換為一百個圓形的插件(20)；是故，知悉此應用後，就能進行2片以上基板(10)所組成之十位或百位數的插件(20)學習，而此處以基板(10)所組成之多位數插件(20)亦能以單個立體造型(11)的數字(12)來表示，並不加以限制其結構組成。
暫存槽(31)可相同於前述第一組合部的其中一實施例，而第一組合部除了可為孔洞以外，也可採用圖12~14的實施例。
前述輔助板(30)更有以單個同基板(10)大小的塊狀設計，單一塊 輔助板(30)同樣設有磁性元件(14)、以及10個暫存槽(31)，能提供輔助於個位、十位、百位數進位或借位的運算式使用。
具體而言，輔助板(30)包括多個位數辨認板(圖1中呈三角形與正方形者)與至少一運算輔助板(圖1中呈矩形者)。每一位數辨認板的頂面包括多個相同於前述第一組合部的暫存槽(31)，以存放插件(20)，且每一位數辨認板具有環繞形狀其係對應所具第一組合部數量的位數的特定形狀，例如圖1中三角形的輔助板(30)的形狀對應10位數的插件(20)的位數辨認部(22)的環繞側面(220)的三角形形狀。運算輔助板的頂面包括多個相同於前述第一組合部的暫存槽(31)，用於當進行數學運算時存放插件(20)。
其中，前述之數字(12)係由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9中選擇一個透過立體造型(11)磁性吸附於基板(10)上，便於定位與配合運算式組合使用，而數字(12)內所設嵌槽(121)能供等量的插件(20)嵌設其中，除了數字(12)0係為無嵌槽設計，例如：
例如，當立體造型(11)之數字為6，該數字(12)上的嵌槽(121)則能供數量6個插件(20)進行嵌合，藉此，得以先從基本數字(12)中學習到相對量的插件(20)數，於此同時也能利用外部聲音或影像加以提示，幫助加深記憶力。
而前述有關 ＞、＜、= ( 大於、小於、等於 )，該大於、等於、與小於係用以於立體造型(11)為數字(12)的基板(10)與立體造型(11)為數字(12)的基板(10)進行量之大小的比較用，例如：
範例一、請參閱如圖4所示之(a)，當8與3進行大於、小於或等於的比較時，立體造型(11)為數字(12)的基板(10)與立體造型(11)為數字(12)的基板(10)相互比較，則是 8 ＞ 3；請參閱如圖4所示之(b)，若係以2與6進行比較時，則是為 2 ＜ 6；再請參閱如圖4所示之(c)，又或是於相等的情況下將2與2進行比較時，則是為 2 = 2；藉此，能讓視障者去認識位於符號(13)兩側數字(12)上的插件(20)數量，進而學習比較數量之大小。而 = ( 等於 ) 則是用以放置於該立體造型(11)之數字(12)的基板(10)的右側位置，通常數字(12)經加減乘除進行運算後，該 = ( 等於 )通常放置於最右側之立體造型(11)為數字(12)的基板(10)的右側位置；
其中，前述之符號(13)則係為 +、−、×、÷、＞、＜、=、… ( 加 號、減號、乘號、除號、大於、小於、等於、餘數符號 )，從中選擇其一者， 該符號(13)能隨不同之運算式進一步限制，例如：
範例二、請參閱如圖5所示，當5與1進行加法運算時，立體造型(11)為數字(12)的基板(10)與立體造型(11)為數字(12)的基板(10)之間，係用以配合立體造型(11)為符號(13)的基板(10)，也就是 5 + 1，後續配合等號，利用直接觸摸前面數字(12)的插件(20)以數序方式算出得 6，將數字(12)6的立體造型(11)放置於最右側之基板(10)上，再將前面5與1上的插件移動到數字(12)6的嵌槽設置，藉以驗證是否運算正確。
範例三、請參閱如圖6所示之，而當48與39進行進位的加法運算時，先按運算式的順序將兩個數字(12)48與39排成直列，並於39下方以磁性吸附兩個空白的基板(10)，再者，當個位數相加進位時，則先取下較大的個位數後，如本例係是為9，再拿另一個位數的插件(20)配合前面的9來湊成10個，於此同時將10個插件(20)替換為一個三角形的插件(20)，並將此三角形的插件(20)放置於設置於十位數上方的輔助板(30)上，再進行觸摸十位數和個位數的總數，藉此能得到87這個答案，再將立體造型(11)的87設置於前述下方兩個空白的基板(10)之中，最後再將個位數與十位數的插件(20)全部搬移置下方，藉以重覆驗證是否運算正確。
範例四、請參閱如圖7所示之(a)，當8與3進行減法運算時，先將插件(20)插設於最左側數字(12)嵌槽(121)內，將總數8個的插件(20)移動3個至3的嵌槽(121)內，而最左側數字(12)所剩下的5個插件(20)，則是為答案，進而將立體造型(11)之5的數字(12)放置於等號旁邊，再將剩下的5個插件(20)移動至數字(12)5的嵌槽(121)內，藉以重覆驗證是否運算正確。
範例五、請參閱如圖7所示之(b)，一樣是同範例四的運算式，只是以數線(40)的方式進行，先將最左側數字(12)8的插件(20)放置於暫存槽(31)中，然後由最右側的暫存槽(31)取下3個插件(20)，所剩之5個插件(20)則為答案，若需要驗算，只需將所剩5個插件(20)插滿上面立體造型(11)的數字(12)5的嵌槽(121)內，看是否數量相符。
範例六、請參閱如圖8所示，當42與8進行減法運算時，先判斷 個位數2-8是否需要借位，由數4取下單個三角形插件(20)，將此三角形插件(20)換為10個圓形插件(20)，將總數12個圓形插件(20)移除8個，此時再將剩於此42上的插件(20)數量各別以十位數與個位數進行清算，得到答案為34。
範例七、請參閱如圖9所示，當8與4進行乘法運算時，直接拿取4個插有8個圓形插件(20)的數字8，再次計算總數為32個圓形插件(20)，故拿出32數字(12)的立體造型(11)放於等號的右側；若需進行驗證是否計算正確，則將30個圓形插件(20)換為3個三角形插件(20)，將3個三角形插件(20)以及2個圓形插件(20)對應嵌設於等號右側的32的嵌槽(121)內。
範例八、請參閱如圖10所示，當28與4進行乘法運算時，先將該運算式改為直式排列，於下方先行預置兩個基板(10)於個位數及十位數的位置，先處理個位數的8乘4可得到32，於運算式直式排列的上方增設兩個輔助板(30)來存放32轉為3個三角形插件(20)與2個圓形插件(20)，此時將前述所得32的個位數2拿取對應數字(12)2的立體造型(11)置入於下方的個位數中，接續進行4乘2得到8，將8再加上前述32所剩下的十位數3而得到11，再將所得11的個位數1拿取對應數字(12)1的立體造型(11)置入於下方的十位數中，因已經有10個三角形插件(20)故下方基板(10)需在左邊增設一個，將前述11的十位數1置設其中，此時已將該三角形插件(20)進位轉換成矩形插件(20)，由此最後可得到答案112。
範例九、請參閱如圖11所示，當9與3進行除法運算時，直接由最左側的數字(12)9中取下以3個輔助板(30)為一組的方式，且以3個插件(20)分別放置於每1個輔助板(30)上，藉此能得到3個各自放置有3個插件(20)的輔助板(30)，故能得到答案為3，再將前述所得3拿取對應數字(12)3的立體造型(11)置入於除法運算的等於右側。
範例十、請參閱如圖12所示，當9與4進行除法運算時，直接 由最左側的數字(12)9中取下以4個輔助板(30)為一組的方式，且以4個插件(20)平均分配放置於每1個輔助板(30)上，藉此能得到4個各自放置有2個插件(20)的輔助板(30)，可得到答案為2，但數字(12)9還剩下1個插件(20)，因答案為2後，還剩下1個插件(20)，故需以餘數符號放置於2的後方，且需將所剩下的1拿取對應數字(12)1的立體造型(11)置入於餘數符號的右側。
範例十一、請參閱如圖13所示，當20與3進行除法運算時，直接由最左側的數字(12)20中，先將2個三角形插件(20)取下轉換為20個圓形插件(20)，再以3個輔助板(30)為一組的方式從前述20個圓形插件(20)分別放置於輔助板(30)上，各輔助板(30)放6個圓形插件(20)，也就是答案為6，但數字(12)20還剩下2個插件(20)，因答案為6後，還剩下2個插件(20)，故需以餘數符號放置於6的後方，且需將所剩下的2拿取對應數字(12)2的立體造型(11)置入於餘數符號的右側。
若是已經較為熟悉運算過程，可直接由基板(10)上的數字(12)內的嵌槽(121)配合插件(20)來運算得出結果，並不需要加裝輔助板(30)來進行運算，當需要進行十位數或百位數的運算時，該輔助板(30)可隨數字(12)大小進行擴充加以運算，故不再贅言敘述；前述各種運算過程中，其使用的相關組件數量過於繁多時，能利用相關之整理盒進行收納，便於視障者較易取用，也能有助於教具管理，此整理盒能依各視障學習者進行定向設計，非為一定制式之規格。前述有關於數字(12)透過插件(20)配合對應之數量設置於該嵌槽(121)內，係為讓「數」與「量」概念具體化的一種教學方法，利用多元感官的刺激，使數與量以及基礎數學的認知學習，得以透過視覺、聽覺、與觸覺，進而幫助視障者加以操作學習；
其前述係為視障者數與量認知訓練教具的相關組件之說明，當應用於視障者數與量認知訓練教具應用之方法，用於理解數序概念時，則其步驟為：(a)將設有立體造型(11)之數字(12)的基板(10)依由小至大選取後，依序放置於一起；(b)讓視障者能依數序唱數或數數學習，進而理解數序概念。
而應用於視障者數與量認知訓練教具應用之方法，用於理解數字及量化概念時，則其步驟為：(a)將設有立體造型(11)之數字(12)的一基板(10)單獨選取並放置於平面；(b)依序操作選取等同於該數字(12)相對應量的插件(20)，其中該插件(20)只能由圓形、三角形、矩形中選取同一種類；(c)依該插件(20)對應嵌設至該數字(12)的嵌槽(121)內，讓視障者得以透過手部觸摸來理解常人所通用之數字(12)及量化。
而應用於視障者數與量認知訓練教具應用之方法，用以比較量之大小概念時，其步驟為：(a)將設有立體造型(11)之數字(12)的二基板(10)單獨選取並放置於平面；(b)依序操作選取等同於該數字(12)相對應量的插件(20)，其中該插件(20)只能由圓形、三角形、矩形中選取同一種類，且將該插件(20)對應嵌設至該數字(12)的嵌槽(121)內；(c)選取設有立體造型(11)之單個符號(13)的基板(10)，該符號(13)限制為大於、小於、等於，使符號的基板(10)放置於設有立體造型(11)之數字(12)的二基板(10)之間，讓視障者得以透過比對該二基板(10)所嵌設該插件(20)之量，藉以比較量之大小。
而應用於視障者數與量認知訓練教具應用之方法，用以學習數字(12)組合及運算概念時，其步驟為：(a) 先由1至10選擇出一個數字(12)放入基板(10)內；(b)再從剩下的數字(12)中選擇第二個適當的數字(12)放入另個基板(10)，且同時取出相對應第二個數字(12)之數量的插件(20)，依序由該數線(40)末端的暫存槽(31)上嵌設；(c)由設於暫存槽(31)上的插件(20)倒數，藉以得知末端至另端剩下的暫存槽(31)數量；(d)取出對應另端剩下的暫存槽(31)數量的數字(12)，讓視障者藉倒數熟習數字(12)10以內之組合及運算。
而應用於視障者數與量認知訓練教具應用之方法，用以運算式計算結果之概念時，其步驟為：(a)將設有立體造型(11)之數字(12)的二基板(10)單獨選取並放置於平面；(b)依序操作選取等同於該數字(12)相對應量的插件(20)，其中該插件(20)只能由圓形、三角形、矩形中選取同一種類，且將該插件(20)對應嵌設至該數字(12)的嵌槽(121)內；(c)選取設有立體造型之單個符號(13)的基板(10)，該符號(13)限制為加號、減號、乘號、除號，使符號(13)的基板(10)放置於設有立體造型(11)之數字(12)的二基板(10)之間；(d)再次選取設有立體造型(11)之單個符號(13)的基板(10)，該符號(13)限制為等於，將該基板(10)放置於該立體造型(11)之數字(12)的基板(10)的右側位置；(e)選取該立體造型(11)之數字(12)上的插件(20)，依前述設有立體造型(11)之單個符號(13)的基板(10)進行運算，將該插件(20)替換為不同單位代表之圓形、三角形、矩形，配合輔助板(30)上的暫存槽(31)上插置；(f)最後將運算後的插件(20)數量，配合相對應的立體造型(11)之單個數字(12)上的嵌槽(121)進行嵌設，讓視障者能進行相對應之數字(12)運算用。
圖19為本發明另一實施例的觸覺式數學輔具組件的數字輔具的示意圖。請參照圖19，在本實施例中，每一數字輔具(12d)可更於頂面(124)設置有順應本體(120)的形狀並連接0個至9個第一組合部(121d)的數字路徑部(126)。例如當數字輔具(12d)的數字為0時，數字路徑部(126)為0的形狀而未連接任何第一組合部(121d)。當數字輔具的數字為7時，數字路徑部(126)為7的形狀並連接7個第一組合部(121d)。
在本實施例中，當第一組合部(121d)為孔洞時，數字路徑部(126)可為凹槽，但並不僅限於此。例如當第一組合部(121d)為凸部時，數字路徑部(126)可為凹條。
視障者可沿著數字路徑部(126)而觸摸到每一個第一組合部(121d)，而更能正確算出數字輔具(12d)上的第一組合部(121d)的數量，以避免遺漏或跳過任一第一組合部(121d)的情況發生。
綜上所述，本發明視障者數與量認知訓練教具及教具應用之方法，主要透過設有立體造型(11)，分別以數字(12)與符號(13)構成基本單元後，再以相對應數量單位的插件(20)輔以不同造型設於該數字(12)所設的嵌槽(121)內，進一步配合具有磁性的基板(10)於四則運算及相關教學上使用，使視障者得以透過數字(12)點上的形狀、顏色、或物品的替換，得以延伸許多與數字結合的概念，加以促進功能性數學和語言發展的學習應用。
本發明實施例的觸覺式數學輔具組件，因數字輔具具有數字的構形與第一組合部，視障者無須具備識別點字的能力，即可藉由觸摸了解數字的形狀與第一組合部的數量而對數字產生概念，而藉由搭配於位數件則可瞭解數學數值與進位的概念，進一步的搭配基板與運算符號件則可進行數學運算的訓練。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10、10a‧‧‧基板101‧‧‧設置面102‧‧‧側面103‧‧‧插銷104‧‧‧插孔106‧‧‧止檔凸緣108‧‧‧可錄音與播放的裝置11‧‧‧立體造型12‧‧‧數字12a、12b、12c、12c‧‧‧數字輔具121a、121b、121c、121d‧‧‧第一組合部120‧‧‧本體121‧‧‧嵌槽122‧‧‧導面123‧‧‧底面124‧‧‧頂面125‧‧‧側面13‧‧‧符號14‧‧‧磁性元件20‧‧‧插件20a、20b、20c‧‧‧位數件21、21a、21b、21c‧‧‧第二組合部211‧‧‧磁性區220‧‧‧環繞側面30‧‧‧輔助板31‧‧‧暫存槽40‧‧‧數線50‧‧‧磁性元件
圖1係為本發明之立體圖。 圖2係為本發明之數線的使用示意圖。 圖3係為本發明之輔助板的使用示意圖。 圖4係為本發明之複數基板於比較數量大小的使用示意圖。 圖5係為本發明之複數基板於加法運算的使用示意圖。 圖6係為本發明之複數基板於加法運算的使用示意圖。 圖7係為本發明之複數基板於減法運算的使用示意圖。 圖8係為本發明之複數基板於乘法運算的使用示意圖。 圖9係為本發明之複數基板於乘法運算的使用示意圖。 圖10係為本發明之複數基板於乘法運算的使用示意圖。 圖11係為本發明之複數基板於除法運算的使用示意圖。 圖12係為本發明之複數基板於除法運算的使用示意圖。 圖13係為本發明之複數基板於除法運算的使用示意圖。 圖14至圖16分別為本發明其他實施例的觸覺式數學輔具組件的數字輔具與位數件的局部剖面示意圖。 圖17為本發明另一實施例的觸覺式數學輔具組件的基板的組合示意圖。 圖18為本發明一實施例的數字與符號的底面示意圖。 圖19為本發明另一實施例的觸覺式數學輔具組件的數字輔具的示意圖。
10‧‧‧基板
101‧‧‧設置面
102‧‧‧側面
106‧‧‧止檔凸緣
108‧‧‧可錄音與播放的裝置
11‧‧‧立體造型
12‧‧‧數字
120‧‧‧本體
121‧‧‧嵌槽
122‧‧‧導面
123‧‧‧底面
124‧‧‧頂面
125‧‧‧側面
13‧‧‧符號
14‧‧‧磁性元件
20‧‧‧插件
21‧‧‧第二組合部
220‧‧‧環繞側面
30‧‧‧輔助板
31‧‧‧暫存槽
40‧‧‧數線

Claims (18)

  1. 一種觸覺式數學輔具組件，包括多個數字輔具，每一該些數字輔具包括： 一本體，具有一底面、一頂面以及環繞且連接於該底面與該頂面間的多個側面，且於該頂面上方的一上視圖中，該本體具有一數字的構形； 其中該本體於該頂面更具有0個至9個第一組合部，該第一組合部的數量是對應該數字輔具的數字； 其中該本體更於頂面一側設有一方向確認部。
  2. 如請求項1所述的觸覺式數學輔具組件，其中該方向確認部包括連接於該頂面與該側面之間的一斜面，且設有該方向確認部的該頂面的該側邊緣是位於本體所具的該數字的構形的底部。
  3. 如請求項1所述的觸覺式數學輔具組件，更包括多個位數件，每一該些位數件包括對應該第一組合部的一第二組合部以及連接於該第二組合部的一位數辨認部，該位數辨認部具有呈一特定形狀以供辨認位數的一環繞側邊。
  4. 如請求項3所述的觸覺式數學輔具組件，其中每一該第一組合部為孔洞，而該第二組合部為插銷；或每一該第一組合部為螺孔，而該第二組合部為螺絲；或每一該第一組合部與該第二組合部為可彼此反覆黏合和撕除的魔鬼氈；或每一第二組合部的底部具有磁性，而每一第一組合部具有相反於該第二組合部的磁性。
  5. 如請求項3所述的觸覺式數學輔具組件，其中每一該些位數件的該環繞側邊的該特定形狀包括圓形、三角形以及矩形，且每一不同的該特定形狀代表不同的位數。
  6. 如請求項3所述的觸覺式數學輔具組件，其中該數字輔具組合對應其數字的數量的該些位數件。
  7. 如請求項3所述的觸覺式數學輔具組件，更包括多個輔助板，該些輔助板包括： 多個位數辨認板，每一該些位數辨認板的一頂面包括多個該第一組合部，以存放該些位數件，且每一該些位數辨認板具有一環繞形狀其係對應所具第一組合部數量的位數的特定形狀；以及 至少一運算輔助板，其頂面包括多個該第一組合部，用於當進行數學運算時存放該些位數件。
  8. 如請求項1所述的觸覺式數學輔具組件，更包括多個基板以及多個運算符號件，每一該些基板用於承托任一該數字輔具與任一該運算符號件，而承托有該些數字輔具與該些運算符號件的該些基板可排列為一數學運算式。
  9. 如請求項3所述的觸覺式數學輔具組件，更包括多個基板以及多個運算符號件，每一該些基板用於承托任一該運算符號件與任一該數字輔具其組合有對應其數字的數量的至少一該位數件，而承托有該些數字輔具與該些運算符號件的該些基板可排列為一數學運算式。
  10. 如請求項8或9所述的觸覺式數學輔具組件，其中每一該些運算符號件分別具有一輪廓其包括加號、減號、乘號、除號、大於、小於、等於或餘數符號。
  11. 如請求項8或9所述的觸覺式數學輔具組件，其中每一該些基板為矩形體而具有四個側面，而其中兩個彼此相對的側面分別設有彼此對應的一組合部，使得該些基板可組合成一列。
  12. 如請求項11所述的觸覺式數學輔具組件，其中彼此對應的該些組合部包括彼此對應的插銷與插孔或磁性相異的磁性元件。
  13. 如請求項11所述的觸覺式數學輔具組件，其中每一該些基板具有一設置面以承托每一該些數字輔具與每一該些運算符號件，且每一該些基板包括沿該設置面的周緣設置的一止檔凸緣。
  14. 如請求項13所述的觸覺式數學輔具組件，其中當該些數字輔具的其中之一置放於該設置面時，該本體的部分的該些側面抵靠於該止檔凸緣，使該數字輔具在平行於該設置面的方向上的移動受到限制。
  15. 如請求項13所述的觸覺式數學輔具組件，其中每一該些數字輔具的該底面設置有至少一磁性元件，且每一該些運算符號件的底面亦設置有該至少一磁性元件，而每一該些基板的的該設置面具有相異於該磁性元件的磁力，以吸附每一該些數字輔具與每一該些運算符號件。
  16. 如請求項11所述的觸覺式數學輔具組件，其中每一該些基板內設有可錄音與播放的裝置。
  17. 如請求項1所述的觸覺式數學輔具組件，其中每一該些數字輔具更於該頂面更設置有一數字路徑部，其係順應該本體的形狀並連接該0個至9個第一組合部。
  18. 如請求項17所述的觸覺式數學輔具組件，其中當該些第一組合部為孔洞時，該數字路徑部為一凹槽。
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