(57)【要約】【課題】  学童にゲーム感覚で楽しみながら加減乗除の計算を習熟させる教材用算数計算訓練器を提供すること。【解決手段】  パネル上に１０〜６０の数字を示す６個の十の位の表示部と、１〜６の数字を示す６個の一の位の表示部とよりなる設問表示欄と、１〜６の数字を示す６個の表示部の単位列を５列並設してなる解答表示欄とを設け、更にパネル上に設問表示欄の両表示部と、解答表示欄の各行の表示部とを一個ずつ点灯する設問スイッチと、点灯された解答表示欄の５個の表示部を順次選択する５個の選択スイッチと、各選択スイッチの操作間において操作する加減乗除の計算スイッチと、選択スイッチ及び計算スイッチの操作により計算された解答数値が、設問表示欄の表示部による設問数値と一致したか否かを確認する解答スイッチと、上記解答数値の正誤を表示する正誤表示手段とを設け、正誤の判定をマイクロプログラムで行うように構成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイコンを内蔵したケースのパネル上に、１０，２０，３０，４０，５０，６０の数字を示す６個の十の位の表示部と、１〜６の数字を示す６個の一の位の表示部とよりなる設問表示欄と、１から６の数字を示す６個の表示部の単位列を５列並設してなる解答表示欄と、
設問表示欄における十の位の表示部の一個と、一の位の表示部の一個とを点灯し、解答表示欄における各行の表示部の一個を点灯させる設問スイッチと、
点灯された解答表示欄における５個の表示部を、それぞれ選択する５個の選択スイッチと、
選択スイッチと選択スイッチとの操作間において操作する＋，−，×，÷の計算スイッチと、
選択スイッチ操作と計算スイッチ操作により加減乗除算された解答数値が、設問表示欄における表示部により表示された設問数値と一致しているか否かを確認する解答スイッチと、
上記解答数値の正誤を表示する正誤表示手段とを設け、
上記正誤の判定を、マイクロプログラムで行うことを特徴とする教材用算数計算訓練器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、学童にゲーム感覚で暗算による加減乗除の計算を習熟させ、訓練させる教材用算数計算訓練器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
学童にゲーム感覚で算数を学ばせる教材用算数計算訓練器としては、本体の中央に設けた凹部に、１０，２０，３０，４０，５０，６０の数字を表わした設問用サイコロを回動自在に嵌合し、本体の中央部から外方へ６個の突出部を放射状に突出させ、その突出部の１個に設けた凹部に、１から６の数字を表わした設問用サイコロを回動自在に嵌合し、他の５個の突出部の設けた凹部には、計算用サイコロを夫々回動自在に嵌合したジャマイカ（商品名）がある。このジャマイカは、裏返しの状態でテーブル上に置いて本体を摺動させることにより、各サイコロを転動させた後、本体を表向きにし、２個の設問用サイコロの合計数になるように、計算用サイコロの数を加減乗除算により暗算で計算するものである。
【０００３】
上記ジャマイカは、設問数字が１１以下になることはないので、計算用サイコロが全て１のときとか、１が４個で２か３か４か５か６が１個のときとか、１が３個で２が２個のときとか、１が３個で２と３が１個ずつのとき、或いは１が２個で２が３個のときは、これを加減乗除算しても１１以上の数字にはならないので、このようなときは操作を最初からやり直さなければならなかった。そのためジャマイカに対する興味が失われ、暗算による加減乗除の計算を楽しみながら習熟することができなかった。
【０００４】
またこのジャマイカは、５個の計算用サイコロの数を加減乗除により算出した答えが、設問用サイコロの数の和、即ち設問の数と一致しているか否かを，その都度、先生等に聞かなければならないという不便があった。
【０００５】
更に、本体の凹部に嵌入したサイコロは、振動により回動し易いので、加減乗除算をしている間に、本体を振動させるときは、サイコロにより表わされた数が変わってしまうという問題点もあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、学童にゲーム感覚で楽しみながら加減乗除の計算を習熟させる教材用算数計算訓練器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために、本発明に係る教材用算数計算訓練器は、マイコンを内蔵したケースのパネル上に、１０，２０，３０，４０，５０，６０の数字を示す６個の十の位の表示部と、１〜６の数字を示す６個の一の位の表示部とよりなる設問表示欄と、１から６の数字を示す６個の表示部の単位列を５列並設してなる解答表示欄と、設問表示欄における十の位の表示部の一個、及び一の位の表示部の一個を点灯し、解答表示欄における各行の表示部の一個を点灯させる設問スイッチと、点灯された解答表示欄における５個の表示部を、それぞれ選択する５個の選択スイッチと、選択スイッチと選択スイッチとの操作間において操作する＋，−，×，÷の計算スイッチと、選択スイッチ操作と計算スイッチ操作により加減乗除算された解答数値が、設問表示欄における表示部により表示された設問数値と一致しているか否かを確認する解答スイッチと、上記解答数値の正誤を表示する正誤表示手段とを設け、上記正誤の判定をマイクロプログラムで行うことを特徴とたことを特徴としている。
【０００８】
本発明の教材用算数計算訓練器は、設問スイッチを押すと、設問表示欄の十の位の表示部と一の位の表示部とが１個ずつ点灯し、その数の和により設問数値が選定され、同時に解答表示欄における５列の表示部が各行１個ずつ点灯する。次にこの５個の表示部を、適宜の順で選択しながら、＋、−、×、÷の計算スイッチを適宜の順序で押し、マイコンによる解答数値が設問数値と一致したか否かが正誤表示手段に表示される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る教材用算数計算訓練器は、マイコンを用いた電子型のため、解答数値を１１以上の数値にプログラムすることにより、設問数値と不一致になることがない。また各スイッチ操作により点灯した設問用の表示部や解答用の表示部が、振動等により消灯したり、別の表示部が点灯したりすることがないので、学童が安心して取り扱うことができる。
【００１０】
しかも、この教材用算数計算訓練器は、解答数値が設問数値と一致しているか否かが、解答表示欄の表示部により表示されるため、正否を先生等に問わなくても直ちに確認することができ、学童がゲーム感覚で加減乗除算を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図１〜５を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る教材用算数計算訓練器の平面図、図２は同上算数計算訓練器の回路ブロック図、図３は同上フローチャートである。図４は解答値が正解であることを表示した同上算数計算訓練器の平面図、図５は解答値が不正解であることを表示した同上算数計算訓練器の平面図である。
【００１２】
図１に示す教材用算数計算訓練器におけるケースの正面パネル１には、設問表示欄Ｑと解答表示欄Ｋを配設している。設問表示欄Ｑは上位の６個の十の位のＬＥＤ表示ランプ２と、下位の６個の一の位のＬＥＤ表示ランプ３とよりなり、上位の各ＬＥＤ表示ランプ２の上部には、１０，２０，３０，４０，５０，６０の数字を表示し、下位の各ＬＥＤ表示ランプ３の上部には、１，２，３，４，５，６の数字を表示している。また解答表示欄Ｋは、６個のＬＥＤ表示ランプ４よりなる単位列を５列並設し、各行のＬＥＤ表示ランプ４の上部に１，２，３，４，５，６の数字を表示している。
【００１３】
前記設問表示欄Ｑの一側には、上位のＬＥＤ表示ランプ２の１個と、下位のＬＥＤ表示ランプ３の１個とを点灯し、その和により設問数値を表示し、解答表示欄Ｋにおける各行のＬＥＤ表示ランプ４の１個を点灯して加減乗除する数値を表示させる設問スイッチ５を配設している。また上記解答表示欄Ｋにおける各列のＬＥＤ表示ランプ４の一側には、夫々選択スイッチ６を配設し、更にその一側には、＋，−，×，÷の計算スイッチ７と、正解、不正解を確認する解答スイッチ８を配設し、更に、正解か不正解かを表現する正誤表示手段を設けている。
【００１４】
教材用算数計算訓練器には、図２のブロック図で示す回路が内蔵されており、マイコンの制御ポートに接続したＸ駆動回路、Ｙ駆動回路と設問スイッチ５と５列の各列ごとに選択するＡからＥの選択スイッチ６を判定する制御ポートと解答用の＋，−，×，÷の計算スイッチ７と解答スイッチ８を判定する制御ポートに接続することにより構成されている。各ポートに接続された駆動回路で点灯されるＬＥＤと各スイッチの位置関係は、正面パネル１の配置に準じて設定されている。
【００１５】
教材用算数計算訓練器の使い方を、図３に示すフローチャートで説明する。図示していない電源スイッチを入れ、マイコンに電源を投入する。次に設問を開始する設問スイッチ５を押すと、マイコン内に予め設定された乱数プログラムを起動し、自動的に設問表示欄Ｑの上位列と下位列の夫々何れかの１個の数値のＬＥＤ表示ランプ２，３を点灯して設問設定を完了する。図１に示す算数計算訓練器の正面パネル１の例では、設問数値は２３である。設問設定の完了と同時に５列の解答表示欄Ｋも、夫々１個の何れかの数値のＬＥＤ表示ランプ４が点灯し、計算待ちの状態となる。
【００１６】
図１の正面パネルの例では、解答表示欄における５列の表示は、Ａ列の数値２、Ｂ列の数値４、Ｃ列の数値１、Ｄ列の数値５、Ｅ列の数値６である。従って、この数値を列毎に選択して５個の数値を加減や乗除算をすることにより、設問数値の２３となるように、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの選択スイッチ６と＋，−，×，÷の計算スイッチ７とを操作して、最後に解答スイッチ８を押す。
【００１７】
マイコン内では、表示された設問数値２３と一致するスイッチが操作されたとき、例えばＢ列の数値４×Ｄ列の数値５＋Ｅ列の数値６−Ａ列の数値２−Ｃ列の数値１の後に＝の解答スイッチ８が押されたときには、図４に示すようにＡ列の３と４、Ｂ列の２と５、Ｃ列の２と５、Ｄ列の２と５、Ｅ列の３と４のＬＥＤ表示ランプ５が点灯して正解を表現する○印が表示される。反対に設問数値と不一致のスイッチが操作されたとき、または解答スイッチ８が押される以前に、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの選択スイッチ６と、＋，−，×，÷の計算スイッチ７の何れかのスイッチが９回以上押される場合には、図５に示すようにＡ列の１と５、Ｂ列の２と４、Ｃ列の３、Ｄ列の２と４、Ｅ列の１と５のＬＥＤ表示ランプ４が点灯して不正解を表現する×印が表示される。また、ＡからＥの選択スイッチ６は、２回押しを防止するために、一度選択された表示ランプ４は、電流を減じ、暗くなるようにプログラムされている。
【００１８】
新たな出題をするには、再び設問スイッチ５を押して開始する。設問スイッチ５を押すと、前回の点灯しているＬＥＤ表示ランプ２、３、４は消灯し、マイコン内に予め設定された乱数プログラムを自動起動して、設問表示欄Ｑの上位列と下位列の夫々１個の何れかの数値のＬＥＤ表示ランプ２、３を点灯し、新しい設問数値が表示される。この設問数値は乱数プログラムにより自動的に選択されるため、常に頭の思考回路が感化され、学童にゲーム感覚で加減乗除算を継続させ、訓練させることができるのである。
【００１９】
電子回路の構成は、上記の教材用算数計算訓練器の目的を達成するため、ワンチップマイコン内に専用プログラムを記述しておき、マイコンの出力ポートよりの指令で、Ｘ駆動回路とＹ駆動回路を動作させる。Ｘ駆動回路とＹ駆動回路は、それぞれの駆動回路の出力をマトリックス回路に接続し、合計４２個のＬＥＤ表示ランプを点灯させたり消灯させたり制御する。このマトリックス回路を駆動する電流は、Ｘ駆動回路とＹ駆動回路の電流制御機能により明点灯や暗点灯が実現されるのである。
【００２０】
前記の実施形態では、個別のＬＥＤ表示ランプを用いて設問表示欄と解答表示欄を構成しているが、他の表示構成に変更も可能である。図示は省略するが、Ｘ駆動回路を７セグメントデコーダ・ドライバに変え、Ｙ駆動回路をデーターラッチ回路に変えることにより、ＬＥＤや液晶のディスプレイを使用することもある。また前記実施形態では、解答表示欄のＬＥＤ表示ランプにより、解答数値の正誤を表現したが、上記の液晶ディスプレイにより表示したり、マイコンの出力ポートよりの指令で圧電素子に発音信号、例えば正解時にピンポンとか不正解時にブッブー等の信号音で正解、不正解を表現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る教材用算数計算訓練器の平面図である。
【図２】同上算数計算訓練器の回路ブロック図である。
【図３】同上フローチャートである。
【図４】解答値が正解であることを表示した同上算数計算訓練器の平面図である。
【図５】解答値が不正解であることを表示した同上算数計算訓練器の平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ｑ        設問表示欄
Ｋ        解答表示欄
１        正面パネル
２        ＬＥＤ表示ランプ
３        ＬＥＤ表示ランプ
４        ＬＥＤ表示ランプ
５        設問スイッチ
６        選択スイッチ
７        計算スイッチ
８        解答スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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