[其他]幼儿数学学习机

说明书

本实用新型发明涉及一种电子儿童玩具，特别是一种适合4～7岁儿童学习100以内自然数的加、减运算和数的大小逻辑判断的游戏机或称学习机。

幼儿时期是智力发展的最佳时期，4～7岁的孩子又是掌握数的概念，打好学习基础的“最佳期”。把学习内容通过玩具、游戏方式教给孩子，又是培养儿童思维能力，启迪智慧的一条基本途径。目前市场上为幼儿即学令前儿童提供的数学学习玩具主要限于一些塑料数字和简单的计算卡片。

本发明的目的，是以电子游戏玩具形式给儿童提供一个数学辅导小老师，它不但能辅导幼儿（学令前儿童）进行由浅入深的基本计算训练，培养孩子的思维敏捷性及动手动脑能力，还调动了孩子的学习兴趣和自学精神，使孩子在玩中有思，思中有乐，在学习中得到乐趣，在乐趣中发展智力。

本发明从功能上，可分成A、B二种，它们都是由儿童通过把标有数字的塑料数字卡片和运算符卡片插入外壳规定的位置，组成普通算术运算式来学习数的加、减运算的。A型装置的功能如同给学生批改作业的小老师。它对儿童所做的运算结果进行检查，如果答案正确，就奏出一首歌曲，表示鼓励。（共有12首，可轮流演奏），如果答案不正确，就由发光指示灯指出这答案是偏大还是偏小，以利于孩子自我纠正。B型装置除了批改作业外，还可对错误结果进行订正，也就是：B型装置不仅能告诉儿童，其运算结果是否正确，还能在其发生错误时，用数码管显示正确答案。

图1是塑料数字卡片及其编码示意图

图2是数学运算式示意图

图3是弹性触片按装侧视图

图4是“十一二”转换电路电原理图

图5是系统结构图，虚线外的为A型，加上虚线部份是B型

图6是A型的电原理图

图7是B型的电原理图

图8是全加器的真值表

图9是比较器的真值表

图10是异或门（21）的真值表

图11是反相器（17）的真值表

图12是与非门（22）的真值表

图13是与门（23）的真值表

本发明的A型装置是这样实现的：

首先在标有十进制数的长方形塑料卡片（1）下部，根据计算机技术中的8.4.2.1码的编码方法，对它所表示的值进行编码（20）（图1，有孔表示0，无孔表示1）当这个数字卡片（1）插入指定位置与运算符卡片（19）排列成数学运算式时（图2），每个数字卡片的十进制值就通过弹性触片（6）、印刷板（4）上的触点（5）电路转换成一组二进制电信号。为了使触片（6）与触点（5）间有一定压力，保证接触良好，弹性触片（6）与印刷板（4）按装时需成θ＝20°～35°的角度。（图3为一位的按装侧视图，图4为一位的转换电路电路图）

下面结合图5叙述：

设X、y分别是二个运算数，波段开关（12）处于“1”位置（加法位置），儿童先做X＋y，并认为结果为Z，即：X＋y＝Z，当这个数学运算式形成后，X、y二个数的对应二进制信号就分别被送到全加器（7）的A、B输入端，经过全加器运算，得到正确结果∑，∑又被送到比较器（8）与儿童所做出的结果Z作比较，如果相等，就输出信号，经符合判断电路和反相器（9）输出高电位，启动音乐集成电路（10），使喇叭（11）奏出一首歌曲，表示对儿童的鼓励。由于音乐集成电路存贮有12首歌曲，所以下一次做对结果时，就能奏出又一首歌曲，使儿童具有一种新鲜的兴奋感觉，以吸引、激励儿童不断把学习进行下去。

如果∑不等于Z，则结果一定是大于或小于正确值。这时，在比较器（8）的其它输出端就有相应的信号输出。将其分别控制二只发光二极管（18）用哪一个灯亮来告诉儿童，他的结果是属于偏大，还是偏小，让其自我纠正，求出正确答案。

当做减法时，由于〔X－y〕_补＝〔X〕_补＋〔－y〕_补，把波段开关（12）置于“2”位置（减法位置），它是将y的反码送到全加器（7）的B端，同时，使最未位来的进位＝1，这就等于使X加上y的补码，也就是完成了将减法转化为补码的加法。由于本机是给儿童做学习100以内自然数的加、减运算的。所以，可以不考虑X、y出现负数和y大于X的情况，从而使符号判断比较简单。——一旦出现结果符号为负的情况（即最高位为1）就认为超出了本机学习的范围。

B型装置的实现方法：它是A型装置功能的进一步发展，与A型相比，有二个主要的不同：

1.对数字卡片采用BCD编码方法，即用4位二进制表示一位十进制数。