一种用于小学数学加、减、乘速算的独珠算盘的制作方法

1.本技术涉及手动操作计算辅助工具技术领域，尤其涉及一种用于小学数学加、减、乘速算的独珠算盘。


背景技术：

2.算盘是中国古代的一项重要发明，曾被英国《独立报》评为“改变世界的101个发明”第一位，在人类的生产和生活中发挥了极其重要的作用。在计算机技术高度发达的现代社会中，算盘仍然在财经领域和小学教学中被广泛使用。
3.现有的5珠或7珠算盘结构复杂，操作繁琐，需要记忆大量的运算口诀和计算规律，因此会造成学生繁重的学习负担，学习难度较大，导致很多初学者在学习的过程中逐渐失去了学习的兴趣和动力，严重限制了算盘在新时代的生活和学习中进一步的推广和使用。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种用于小学数学加、减、乘速算的独珠算盘，以解决现有技术中存在的算盘结构复杂、操作繁琐、学习难度较大、多位数的加减乘除法运算速度较慢的问题。
5.本技术提供一种用于小学数学加、减、乘速算的独珠算盘，包括：
6.外框、若干纵梁和若干算珠，
7.其中，所述外框为半开口的框体；若干所述纵梁均匀设置在所述外框的内部，且与所述外框的水平中心线垂直；每个所述纵梁上相对应地安装有一个算珠，且所述算珠可在与其对应的所述纵梁上往复移动。
8.在本技术的较佳实施例中，所述纵梁镶嵌在所述外框的内侧，且所述纵梁的上表面均匀标记有用于进行运算的数字“0
”‑“
9”。
9.在本技术的较佳实施例中，所述算珠嵌套在所述纵梁上，用于滑动到所述纵梁上标记的数字位置表示对应的数字。
10.在本技术的较佳实施例中，所述外框为顶面开口的长方体。
11.本技术的一种用于小学数学加、减、乘速算的独珠算盘，相较于现有技术而言，具有以下有益效果：
12.本技术的独珠算盘，相较于现有的5珠算盘和7珠算盘，结构更加简单、且操作更加方便、简单易学，能够显著增强学生的学习兴趣，同时还可以显著提升小学生多位数加减乘法的运算速度，对小学低年级的学生具有普遍适用性和推广意义。
附图说明
13.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本技术一种用于小学数学加、减、乘速算的独珠算盘的整体结构示意图；
15.图2为本技术实施例中外框的结构示意图；
16.图3为本技术实施例中纵梁和算珠的组合结构示意图；
17.图4为本技术实施例中纵梁的结构示意图；
18.图5为本技术实施例中算珠的结构示意图；
19.附图标记说明：
20.其中，1
‑
外框；2
‑
纵梁；3
‑
算珠。
具体实施方式
21.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
22.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
23.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
24.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内部”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
25.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
26.此外，术语“包括”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。
27.参见图1，为一种用于小学数学加、减、乘速算的独珠算盘的整体结构示意图。
28.参考图1至图5，本技术提供的一种用于小学数学加、减、乘速算的独珠算盘，包括：
29.外框1、若干纵梁2和若干算珠3，
30.其中，所述外框1为半开口的框体；若干所述纵梁2均匀设置在所述外框1的内部，且与所述外框1的水平中心线垂直；每个所述纵梁2上相对应地安装有一个算珠3，且所述算珠3可在与其对应的所述纵梁2上往复移动，即上下滑动。
31.如图1所示，在本实施例中所述纵梁2镶嵌在所述外框1的内侧，且如图1、图3或图4所示，所述纵梁2的上表面均匀标记有用于进行运算的数字“0
”‑“
9”，且数字“0
”‑
数字“9”在图中从下到上依次均匀设置，并且方向以算盘通常摆放的方向为准。
32.如图1和图3所示，在本实施例中，所述算珠3嵌套在所述纵梁2上，用于滑动到所述纵梁2上标记的数字位置表示对应的数字，并且算珠3的数量与纵梁2的数量一致。
33.需要特别说明的是，在本技术中，图5中所示的圆形算珠3为本技术技术方案的优选方案，本实施例中的圆形算珠3采用的是十字垂直中空开孔，算珠3采用圆形且顶部开孔的形状，可以将纵梁2上的数字透露显示出来。除了本实施例所示出的圆形算珠3之外，算珠3可根据实际需求被制作成其他的形状，如椭圆球形、长方体形、正方体形等形状，只要该形状可以满足嵌套在纵梁2上，并显露出纵梁2上的数字即可，因此，算珠3的形状并不构成对本技术保护范围的限制。
34.如图1和图2所示，在本实施例中，所述外框1为顶面开口的长方体。
35.本实施例中的独珠算盘在进行加(减)运算时，只需要按照读数顺序依次将每个纵梁2上的算珠3一位一位地从被加(减)数对应的纵梁2上标记的数字拨入到每一位数加(减)之后新的纵梁2上标记的数字位置处，即可完成加(减)运算。
36.下面结合具体运算场景和运算速度实验对比说明本技术的技术方案。
37.应用例1：计算7429+2753
38.首先，将独珠算盘所有纵梁2上的算珠3归零到纵梁最下方标记的数字“0”处；其次，从右边数起第四根纵梁2开始依次往右将四根纵梁2上的算珠3分别拨动到“7”、“4”、“2”、“9”的数字位置处，即标记出被加数；然后，计算当前数位数字加上加数对应数位数字之后的得数，将已经拨动到“7”、“4”、“2”、“9”的数字位置处四个算珠3分别再次拨动到得数所对应的纵梁2上标记的数字上方，若发生满十进位，则将满十进位的该纵梁2左侧相邻纵梁2上的算珠3从当前数字往上滑动一格；最终每个纵梁2分别得到的结果为，右起第一根纵梁2上对应数字为“2”，第二根纵梁2上对应数字为“8”，第三根纵梁2上对应数字为“1”，第四根纵梁2上对应数字为“0”，第五根纵梁2上对应数字为“1”，得到最终计算结果为“10182”。
39.应用例2：计算4819
‑
1537
40.首先，将独珠算盘所有纵梁2上的算珠3归零到纵梁2最下方标记的数字“0”处；其次，从右边数起第四根纵梁2开始依次往右将四根纵梁2上的算珠3分别拨动到“4”、“8”、“1”、“9”的数字位置处，即标记出被减数；然后，计算当前数位数字减去减数对应数位数字之后的得数，将已经拨动到“4”、“8”、“1”、“9”的数字位置处四个算珠3分别再次拨动到得数所对应的纵梁2上标记的数字上方，若需借位，则将该纵梁2左侧相邻纵梁2上的算珠3从当前数字往下滑动一格；最终每个纵梁2分别得到的结果为，右起第一根纵梁2上对应数字为“2”，第二根纵梁2上对应数字为“8”，第三根纵梁2上对应数字为“2”，第四根纵梁2上对应数字为“3”，得到最终计算结果为“3282”。
41.应用例3：计算27*19
42.首先，将独珠算盘所有纵梁2上的算珠3归零到纵梁2最下方标记的数字“0”处；其次，从左边数起第一根纵梁2开始依次往右将两根纵梁2上的算珠3分别拨动到“2”、“7”的数字位置处，即标记出被乘数；然后，从独珠算盘的最右侧开始往左依次将“9”乘以“27”的结果通过移动对应纵梁2上的算珠3，标示出来为“243”；从右起第二根纵梁2开始往左依次移动算珠3将“1”乘以“27”的结果加入到上一步乘积的得数上，得到最终计算结果为“513”。
43.为了对比本技术的独珠算盘与现有的算盘计算速度的差异，随机选择10名小学生作为研究对象，每名学生分别对10道1000以内的加减法进行竖式笔算和本技术的独珠算盘
计算，记录每一道题的答题时间，采用配对独立样本t检验的方法对上述10名同学进行统计检验和分析，结果如下表1所示。
44.表1独珠算盘法和竖式笔算法计算多位数加减法耗时比较(s)
[0045][0046][0047]
根据上表1的统计分析结果显示，10名学生采用竖式笔算完成10道题的平均耗时是(254.80
±
36.53)秒，而采用本技术的独珠算盘完成10道题的平均耗时是(128.70
±
21.99)秒，综上可知，采用本技术的独珠算盘的计算速度显著快于竖式笔算(p＝0.000),能够将计算速度提高97.98％。
[0048]
需要特别说明的是，在本技术中，说明书附图中各个纵梁上算珠的位置并不代表任何加减运算的过程或结果，仅为了更形象地说明本技术的技术方案，对本技术的保护范围并不构成任何限制。
[0049]
本技术提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本技术总的构思下的几个示例，并不构成本技术保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本技术方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本技术的保护范围。