專利名稱：直映式心算教學具及使用方法
技術領域：
本發明屬于數學教育領域，具體是一種直映式心算教學具及使用方法，特別適用于幼兒教學領域的廣 泛應用。
背景技術：
數學是各類學科的基礎，是科學的女王，是思維的體操。數學能力是人類智慧活動中最基礎最重要的 能力之一。而在幼兒階段，數學能力的高低往往反映了他的智力水平的髙低，計算能力則是幼兒階段數學 能力最重要體現，而心算能力則是計算能力的最高境界。目前，世界數學領域心算方法基本上分為三大類，即聯結式、概念式和映像式。本發明的教學具屬于 映像式范疇。由于數學具有抽象性和嚴謹的邏輯性的顯著特點，使得處于形象思維發展為主要特征階段的 幼兒，在數學學習方面容易產生困難和障礙，特別是加減運算的學習。從人類思維角度看，加減運算是人 們在大腦中把數進行組合分解而實現的一種抽象思維活動。就總體而言，幼兒期思維是以表象為主具有相 對的具體性。因此，用數字符號進行的加減運算所要求的思維抽象性與幼兒實際思維的具體性之間存在著 必然的矛盾。解決這一矛盾的方法，不應從抽象到抽象(僅用數字符號以數的組成方式教加減)，而應依靠和發展 幼兒對加減運算的表象，以此為中間環節，促進幼兒的思維由具體向抽象過渡和轉化，實現由具體到抽象 的飛躍。從心理學視野看，表象是指過去感知過而當前沒有作用于感覺器官的事物在頭腦中出現的形象，它既 有直觀性和形象性，又具有一定的抽象性和概括性，是一個高于具體水平又低于抽象水平的中間環節，是 思維由具體過渡到抽象的橋梁。直映式心算教學具的發明，正符合了這一要求，因而它在幼兒學習計算(特別是加減計算)的過程中 起到了不可替代的特殊作用。

發明內容
直映式心算教學具的發明，解決了怎樣使思維(特別是幼兒)從具體過渡到抽象的難題，讓學習者通 過操作性學習和訓練，能迅速掌握計算并提高心算能力，具有結構科學，直觀易懂，簡捷易學，使用安全 等特點。本發明是按如下技術方案實現的直映式心算教學具，其特征在于 一組圓形操作數點； 一組與0 9相對應的圖式卡，并由該圖式卡 組成十位、百位、千位等以上的圖式； 一組操作板以及一組運算卡。在計算過程中，通過操作圓形數點， 將抽象的阿拉伯數字轉變為相應的圖式卡進行實物圖式運算，再將運算結果轉換為數字符號，從而使需要 高度抽象思維的符號到符號的數群式運算轉化為由簡單的實物操作到圖式運算再到符號結果，大大降低了 計算難度并能快速正確得出計算結果。本發明的有益效果是1) 迅速掌握計算并提高心算能力。由于本發明通過對教學具進行操作，將抽象的符號運算轉化為能 操作的形象化圖式運算，簡單直接，計算者憑天生的直覺數感能力便能進行復雜的數字符號運算。2) 簡化教學，直觀易懂。由于本發明通過將抽象的符號運算轉化為直觀有趣的操作，便于老師教學， 幼兒學習計算。3) 促進數學思維能力的發展。計算者在圖式的運算過程中，必須經過判斷、推理與選擇方法的過程， 從而促進邏輯思維與推理能力以及問題解決能力的發展，而圖式在大腦中的運動過程又可以促進 空間幾何能力的發展。4) 促進非智力因素的發展。直映式心算教學具，由于是通過操作教學具進行運算，因此，可使學習 者專心致志，精神集中。而且每次操作均有復位階段以及在操作過程中均有按規定秩序排列的規程，學習者在經過一段時間學習訓練后，不僅能夠集中精力，專注專一，更能養成做事有始有終， 秩序分明的良好學習習慣。


圖1為小圓形操作數點； 圖2為大圓形操作數點； 圖3為10以內加減操作板；圖4為10以內加減操作板以及相應操作數點復位圖； 圖5為100以內加減操作板；圖6為100以內加減操作板以及相應操作數點復位圖；圖7 圖16為數字0 9的圖式卡；圖17為數字25的圖式卡；圖18為數字63的圖式卡；圖19為數字99的圖式卡；圖20 圖21為運算卡具體實施方式
-本發明直映式心算教學具，由一組圓形操作數點， 一組與0 9相對應的圖式卡， 一組操作板以及一 組運算卡組成；并有一套規范的操作程序和方法。圓形操作數點可由塑料、木頭、紙質、磁性材料制成；圖式卡可由塑料、木頭、紙質、磁性材料制成；操作板可由塑料、木頭、紙質、磁性材料制成；運算卡可由塑料、木頭、紙質、磁性材料制成。運算舉例例題l:計算算式3+5= (圖20)計算過程1)計算者首先將操作數點復位(圖4); 2)在操作板右上角從上到下順時 針同時將3顆操作數點(小圓點，l顆代表l)移進操作板的運算區內(中間的方框內， 圖10); 3) +5，在操作板左下角將1顆操作數點(大圓點，1顆代表5)移進操作板 的運算區內，得出圖式(圖15); 4)該圖式為數字8; 5)得出結果3+5=8 。例題2:計算算式25 + 74= (圖21)計算過程1)首先將操作數點復位(圖6);2)在操作板將左上角2顆操作數點(小圓點)移進運算區十位區域(運算區左邊方框內)，同時將右下方的l顆操作圓點(大圓點)移進運算區個位區域(運算區右邊方框內，圖17) 3) +74，將左上角2顆操作圓 點(小圓點)與左下方1顆操作圓點(大圓點)同時移進運算區十位區域，并將右上角 4顆操作數點(小圓點)移進運算區個位區域，得出圖式(圖19); 4)該圖式為數字 99; 5)得出結果25+74=99 。權利要求
1、直映式心算教學具，其特征為一組圓形操作數點，每組數(0～9)均有4顆小圓形操作數點和1顆面上標有5個小圓點的大圓形操作數點，每一位數(個、十、百、千、萬等)均有一組相應的圓形操作數點。
2、 根據權利要求1所述的直映式心算教學具，其特征為 一組與0 9相對應的圖式卡及該圖式卡組成的 十、百、千、萬等圖式卡。
3、 根據權利要求l、 2所述的直映式心算教學具，其特征為 一組操作板，每組操作板上均有明確劃分的 運算區及操作數點復位區。運算區內按實施運算數值的大小(10以內，100以內，……)區分出個位 區域，十位區域，……，每位數均有相應的操作數點復位區。
4、 根據權利要求l、 2、 3所述的直映式心算教學具，其特征為 一組操作數點在操作板上進出運算區的 操作規程及秩序。1) 在10以內操作板運算中，小圓形操作數點進入運算區的操作規程及秩序為從復位區由上至下順時 針運動，離開運算區返回復位區時的操作規程及秩序為從運算區由下至上逆時針移動；大圓形操 作數點進入運算區的操作規程及秩序為從復位區由左下方向右上方移動，離開運算區返回復位區 時的操作規程及秩序為從運算區向左下方移動。2) 在100以內操作板運算中，小圓形操作數點(個位、十位)從復位區進入運算區的操作規程及秩 序分別為從右上角及左上角由上至下順時針移動，離開運算區返回復位區時的操作規程及秩序為 從運算區個位區域及十位區域向右上角及左上角由下至上逆時針移動；大圓形操作數點進入運算 區的操作規程及秩序為從復位區由下向上移動，離開運算區返回復位區時的操作規程及秩序為從 運算區向下移動。
全文摘要
直映式心算教學具及使用方法屬于數學教育領域，尤其是在幼兒數學教育領域中，適用于進行計算和心算學習及訓練的教學具，具體由一組圓形操作數點，一組與0～9相對應的圖式卡，一組操作板以及一組運算卡組成。該教學具具有結構科學，直觀易懂，簡捷易學，使用安全等特點，通過本教學具可以使學習者將抽象的數學符號運算轉化為具體的圖式形象運算，迅速提高心算能力，并能促進左右腦的平衡發展以及數學思維能力的發展，是思維由形象過渡到抽象的橋梁，特別適用于幼兒教學領域的廣泛應用。
文檔編號G09B19/02GK101251960SQ200810089400
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月17日 優先權日2008年4月17日
發明者吳惠寧, 黃曙明 申請人:黃曙明;吳惠寧;劉彥龍