Устройство для обучения умножению чисел Советский патент 1991 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может найти применение в школах, детских садах, в быту для заинтересованного, через применение устройства на базе элементов цифровой техники, изучения таблицы умножения, процесса деления и игровых ситуаций при актив- ном отдыхе.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства с упрощением реализации процесса умножения и получением большей занимательности и наглядности процесса обучения, выполнением устройства в виде электрической таблицы умножения.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит последовательно включенные генератор 1, ключ 2,

счетчики 3 числа импульсов и индикаторы 4 произведения. Кроме того, устройство содержит в первой ступени множителя генератор 5 установки множителя, счетчики 6, индикаторы 7 значения множителя, а во второй ступени множителя счетчики 8, соединенные с узлом 9 сравнения кодов.

Установка всех счетчиков в начальное состояние обеспечивается сигналом сброса в О с пульта 10 обучаемого. Аналогично вторая ступень множимого - счетчик 11 - соединена с узлом 12 сравнения кодов, подключенным к первой ступени множимого, содержащей генератор 13 установки множимого, счетчики 14 и индикаторы 15 значения множимого4.

Генератор 1, ключ 2, счетчики 3 объединены в блок 16 набора произведения, генератор 5 и счетчики 6 аэ

Ј N3

Ю

в блок 17 набора множителя, генератор 13 и счетчики 14 - в блок 18 набора множимого, индикаторы 4, 7, 15 - в блок 19 предъявления учебной информации, а узлы 9, 12 - в блок 20 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода пульта 10 устанавливает счетчики 3, 6, 8, 11 и 14 в состояние О. Генератором 13 принудительно, через счетчики 14, на индикаторах 15 устанавливаются значения множимого, цифровой код которого подается на один вход узла 12, .на другой вход которого поступают нулевые значения от счетчиков 11 во второй ступени множимого.Это приводит к тому, что на счетчики 8 во второй ступени множителя сигнал не по- jступает и их выходные сигналы, подаваемые на первый вход узла 9 сравнения кодов, также равны нулю. А в связи с тем у что на счетчики 6 в пер вой ступени сигналы также не поступили, на втором входе узла 9 нет сигнала, а значит его выходной сигнал, воздействуя на ключ 2, запрещает прохождение импульсов с непрерывно работающего генератора 1 на счетчики 3, индикаторы 4 произведения и на вход счетчиков 11 во второй ступени множимого.

При таком состоянии на индикаторах 4 отображаются нули, на индикаторах 15 - набранное с помощью генератора 13 значение множимого и нулевые показания на индикаторах 7 множителя. Это состояние соответствует умножению множимого на нулевые значения множителя и будет сохраняться для любого значения множимого до набора любого значения множителя, отличного от нуля. Как только на генератор 5 в первой ступени множителя поступит управляющее воздействие, он выдает одиночный сигнал на счетчики 6, индикаторы 7 и узел 9, а это приводит,к появлению разрешающего сигнала на ключе 2 с выхода узла 9.

Импульсы от генератора 1 через ключ 2 поступают на счетчики 3, индикаторы 4 и счетчики 11 во второй ступени множимого. Эти импульсы будут поступать на счетчики 3, 11 д тех пор, пока на двух входах узла 12 не сравняются значения кодов

o

5

0

5

0

5

0

5

набранной величины первой ступени множимого (счетчики 14) и значения поступивших импульсов от генератора 1 на счетчики 11 во второй ступени множимого. При равенстве кодов на выходе узла 12 вырабатывается сигнал, сбрасывающий счетчики 11 в нулевое состояние и формирующий импульс , учитываемый счетчиком 8 во второй ступени множителя. В связи с тем, что в данном случае счетчики 6 учли одиночный импульс, а счетчиками 8 учтен также одиночный импульс , с выхода узла 9 поступает сигнал на ключ 2, запрещающий прохождение импульсов с генератора 1 на счетчики 3 и 11. При этом на индикаторах 4 отображается значение произведения множимого, отображенное индикаторами 15, на значение множителя, отображенное индикаторами 7, которые в данном случае равны единице, т.е. выполнено умножение значения множимог о на единичный множитель. Если теперь последовательно подавать единичные импульсы с генератора 5 на счетчики 6, то получаются строки общепринятой таблицы умножения.

Деление выполняется умножением делителя, устанавливаемого как множимое на частное, устанавливаемого как множитель до величины произведения, равного делимому.

Изготовленная практическая модель предлагаемого устройства (электронная таблица умножения) реализована на микросхемах серии К155. Генераторы 1, 5, 13 и ключ 2 - на двух микросхемах К155ЛАЗ, счетчики 3, 6, 8, 11, 14 -на шести микросхемах К155ИЕ2. В качестве узлов 9, 12 использованы две микросхемы К155ЛП5, восемь диодов, два транзистора КТ361 и один КТ315. В составе индикаторов 4, 7, 15 - четыре микросхемы К155ИД1 и четыре цифровых индикатора ИН-12Б. Управление генераторами 5 и 13, сброс в О и переключение игр осуществляются переключателями типа П2К. Одноразрядные ступени множимого и множителя и двухразрядный счетчик 3 произведения позволяют реализовать таблицу умножения от 1-Х 1 до 9X9. При использова-, нии неполной индикации при переполнении счетчиков получается возможность угадывания сомножителей и про

изведения. Игровой эффект получается и в случае смещенного умножения, т.е. если в процессе умножения набрать новое значение множимого, то получится результат меньше правильно-v го на величину смещения. Например, умножая , изменяют множимое на два и получают 2x2 3, 5, 2x4 7 и т.д. Получают смещенный, меньший на единицу, результат. Таким образом, изменяя величину смещения, получают значения произведения меньше на один, два, три и т.д. Здесь, кроме требования логического осмысливания, обеспечивается требование к проверке правильности запоминания таблицы умножения. Практически модель реализует и электронную игру путем изменения заполнения счетчиков 3 подключением входа счетчика старшего разряда к выходам - 2 - 4 - 8 счетчика младшего разряда, входящих в состав счетчиков 3 произведения.

В двоично-десятичных счетчиках серии К155ИЕ2 при подаче на вход десяти импульсов на выходах появляются соответственно 5 - 2 - 1 - 1 импульсов.

При подаче этих импульсов раздельно на вход счетчика старшего разряда с помощью переключателей I, II, III получаются произведения, значения которых поясняются следующим примером:

при включении переключателя I умножения 2x2 24, так как на счетчик старшего разряда подается два импульса при четырех импульсах, поступивших на вход счетчика младшего разряда;

при включении переключателя II то же умножение 2x2 14, так как здесь на четыре входных импульса со счетчика младшего разряда на вход счетчика старшего поступает один импульс,

при включении переключателя III умножение на два будет правильным за исключением случаев, когда на вход счетчика младшего разряда поступает восемь импульсов, в этом примере - это 2X4 18 и 2 9 28.

Так как переключатели I, II, III фактически подключают выходы счетчика младшего разряда

0

5

0

5

0

5

к входу счетчика старшего разряда, то невключение ни одного из них означает подключение счетчиков 3 для реализации электронной таблицы умножения в нормальном режиме.

Предлагаемое устройство имеет большую наглядность и эффективность процесса умножения, обеспечивает также изучение процессов деления, значительно проще аналогов в реализации, обеспечивает получение навыков в использовании цифровой электроники и содержит элементы игровых ситуаций. i Формула изобретения

Устройство для обучения умножению чисел, содержащее блок набора произведения, информационный выход которого соединен с первым входом блока предъявления учебной информации, блок набора множителя, выход которого подключен к первому входу блока сравнения и второму входу блока предъявления учебной информации, а информационный вход - к первому выходу пульта обучаемого, и блок набора множимого, информационный .-. вход которого соединен с вторым выходом пульта обучаемого, а выход - с вторым входом блока сравнения и третьим входом блока предъявления учебной информации, установочные входы блоков набора произведения, множителя и множимого подключены к третьему выходу пульта обучаемого, тличающееся тем, что,.

о

с целью расширения дидактических воз0 можностей устройства, в него введены счетчик тактов, информационный вход которого соединен с тактовым выходом блока набора произведения, первый установочный вход - с треть5 им выходом пульта обучаемого, второй установочный вход - с первым выходом блока сравнения, а выход - с третьим входом блока сравнения, и счетчик циклов, установочный вход

0 которого подключен к третьему выходу пульта обучаемого, информационный вход - к первому выходу блока сравнения, а выход - к четвертому входу блока сравнения, второй выход

5 которого соединен с управляющим входом блока набора произведения.

Изобретение относится к техническим средствам обучения с использованием цифровой электронной техники и может найти применение в школах, детских садах, в быту. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства с получением наглядного технического средства обучения в виде электронной таблицы умножения. Устройство содержит блоки набора произведения 16, множимого 18 и множителя 17, состояние которых отображается блоком 19 предъявления учебных информации и изменяется с пульта 10 обучаемого. Новым в устройстве является наличие двух активных ступеней множимого и множителя, объединенных через блок 20 сравнения для реализации процесса создания построчной таблицы умножения и игровых ситуаций . 1 ил. с S