[实用新型]适合于儿童学习的素数加减法运算教具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学用具，特别涉及一种适合于儿童学习运算的教具。

背景技术

现有的用于儿童数学早期教育的运算教具通常包括数字块和运算符号块，并采用移动相关的数字块和运算符号块可以灵活的组合形成一算式，根据不同的算式得到对应运算结果，以此达到对儿童进行寓教于乐的数学早期教育效果。

在数学世界里，有一道著名的难题叫做歌德巴赫猜想，即：“为什么每一个大于2的偶数都可以写成两个素数之和。”在日常生活中，我们习惯于将数字的大小看做是数量的多与少，但是在数学理论中，我们可以假设：数字的大小代表着是一空间里距离(间隔)的长和短，因为数字在空间里是一个6等份的螺旋体，从零开始，当长度增长到圆的1/6时，产生数字1；当长度增长到圆的1/3时，产生1/3数字2；当长度增长到圆的1/2时，产生数字3，因为圆的周长是6等份，所以圆的1/6、1/3和1/2就可以组合成任何一种长度，又因为圆的1/6、1/3和1/2分别是用1、2和3来表示的，即：1、2、3就可以组合成任何一个数字，大于2的数字可以分别表示为：3×(奇数)；3×(奇数)+1；3×(奇数)+2；3×(偶数)；3×(偶数)+1；3×(偶数)+2。由此可得，1、2和3三个数字是所有数字的原根。

因为1/6是无法除尽的，在周长是6的等份的螺旋体上1/6是用自然数1来表示的，所以自然数1本身就应该归属于素数范畴。

我们选取数字0～24，然后把它们分别做成十进制和三进制的周长是6等份的螺旋体，如表1和表2所示。

表1.十进制螺旋体表        2.三进制螺旋体

在三进制中，如表2所示，个位上的数字代表的是的1/6匝；十位上的数字代表的是圆的1/2匝；百位上的数字代表的是11/2；……；三进制数字220的含义(长度)是：

(1+1/2)匝×2+1/2匝×2＝4匝                       (1)

即：三进制数字220与零之间的长度是4匝。

把三进制数字220换算成十进制就是24，24÷6＝4匝    (2)

即：十进制数字24与零之间的长度是4匝。

上述公式(1)和公式(2)的结果相同，所以十进制数字与三进制数字的含义是等价的。

通过表1和表2的列举可以得出：在周长是6的螺旋体上(首先，由该螺旋体上的每一匝与单位周长划分为单元；然后，按照表1的分布规律，将十进制数置于螺旋体的每个单元中)任何一个十进制数字与左下方相邻数字之间的间隔都是5(是一个素数)，与右下方相邻数字之间的间隔都是7(也是一个素数)。每一个大于6的偶数与左上方相邻奇数之间的间隔都是7(素数)，与右上方相邻奇数之间的间隔都是5(素数)。

总之，在周长是6的螺旋体上，只有3列偶数和3列素数(内含素数×素数的积)，偶数和素数(2和3是相邻素数除外)永远紧密相邻，这种结构使得每一个大于2的偶数与素数之间的间隔(距离)都可以选择成素数。由此，可以将大于6的偶数分解为两个素数之和。

迄今为止，现有技术的数学运算教具中，不能将大于6的偶数快速地分解为两个素数之和。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型提供了一种适合于儿童学习的素数加减法运算教具，可以方便、快速地将大于6的偶数自动转换为两个素数之和。

为了解决上述技术问题，本实用新型适合于儿童学习的素数加减法运算教具予以实现的技术方案是：该教具包括印制有数字和符号的基板和位于基板上面且沿基板横向或纵向移动的印制有数字和符号的第一游标和/或第二游标，所述基板由六列、多行横纵交错分布的第一单元部构成，所述基板上位于第一列第一单元部的左边、且与所述第一列第一单元部对齐的设置有一列第二单元部；所述第一游标包括七列、多行横纵交错分布的第三单元部，所述第一游标的底部设置有一第一窗口，所述第一窗口在横向上与第一游标上的第四列的第三单元部对齐；所述第二游标包括七列、多行横纵交错分布的第四单元部，所述第二游标的顶部设置有一第二窗口，所述第二窗口在横向上与第二游标上的第四列单元部对齐。

本实用新型适合于儿童学习的素数加减法运算教具，其中，所述第一游标上的第一窗口与基板上某一行的第一列、第3列或第五列的第一单元部对齐时，位于所述第一窗口的上方，由基板和第一游标上对齐的位置形成一系列加法运算的表达式；所述第二游标上的第二窗口与基板上某一行的第一列、第三列或第五列的第一单元部对齐时，位于所述第二窗口的下方，由基板和第二游标上对齐的位置形成一系列加减法运算的表达式。