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La présente invention a pour objet un appareil éducatif et, dans certains cas, distractif, et plus particulièrement un appareil qui permet à celui qui s'en sert de répondre à des questions de nature très générale, pouvant avoir une seule ou bien plusieurs réponses,
L'appareil suivant l'invention, sous sa forme fondamentale la plus simple, comporte un plateau, une grille et des billes. Le plateau est, par exemple, de forme rectangulaire. La grille est supportée par le plateau, à une certaine distance de celui-ci et présente une plura- lité d'ouvertures, telles que des trous, en @pparence toutes identiques, alors qu'en réalité, un certain nombre d'entre elles sont des trous borg- nes, tandis que les autres sont des trous sans fond.
La configuration de 1' un des deux ensembles desdits trous, que l'on appellera danb ce qui suit "ensemble des trous significatifs", de préférence les trous borgnes, sym- bolise une ou plusieurs réponses à une ou plusieurs questions. Les bil- les sont d'un diamètre tel qu'elles puissent passer librement dans les trous.
L'exercice éducatif consiste à déposer des billes dans le plus grand nombre possible de trous significatifs ou, dans une autre forme, à enlever des billes hors du plus grand nombre possible de trous ouverts préalablement garnis, ce qui correspond au plus grand nombre possible de réponse: exactes. Par ailleurs, les billes qui ont été déposées ou ou- bliées par erreu@ dans des trous sans fond, et qui matérialisent par con- séquent autant de réponses inexactes, sont définitivement escamotées pour la durée de l'exercice en cours.
Les questions posées peuvent varier à l'infini et se présenter sous des formes plus ou moins complexes. Elles peuvent être par exem- ple, de simples indications, telles que : placer une bille dans un trou situé à trois centimètres d'un bord de la grille, ou bien placer des bil- les de telle façon qu'elles forment une circonférence de dix centimètres.
Seuls les trous correspondant à la solution étant des trous significatif.-., il est facile, une fois l'exercice fini, de constater si la solution a été trouvée ou non.
Si, pour la durée de'chaque exercice, le nombre des billes dis- ponibles est illimité, il d@vient possible d'apprécier les aptitudes des opérateurs par le temps u'ils mettent pour trouver la solution, soit que ce temps soit l@mité, pour la mesure absolue des aptitudes, soit que les exercices se platiquent en compétition, pour la mesure relative des apti- tudes des divers opérateurs.
Si, au contraire, le @e@ore des billes est limité, soit au nombre exact des cous significatifs, so@@ à un nombre supérieur à celui-ci d'ur- -,.)labre d'unités excédentaires prédéterminé, on peut évaluer le nombre des erreurs commises, dans les deux cas, en comptant le nombre des bil- les qui ont été escamotées, puisque celles-ci ont traversé des trous sans fond correspondant, soit à des réponses erronées, soit à des réponses exactes.
Dans le premier cas, pour répondre correctement à la ou aux questions, il n'est toléré aucune erreur, tandis que dans le deuxième cas, il est toléré un certain pourcentage d'erreurs déterminé, au préalable, par toute considération désirée, telle que l'âge de l'opérateur ou,la dif- ficulté de la question posée, par exemple.
, Pour embrouiller l'opérateur, les trous peuvent être disposés en vrac, la solution consistant à trouver les trous formant la configuration particulière demandée par la question.
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Dans une autre @@position, les -trous sont alignés suivant un réseau de lignes entrecroisées dans deux directions, de sorte que cha- que trou correspond à deux coordonnées. Dans un mode de réalisation, chaque ligne d'une direction correspond à une question dont la, ou les réponses est ou sont représentées par une ou plusieurs lignes de l'autre direction, seuls les trous qui se trouvent à l'intersection d'une ligne .symbolisant une question et de la ou des lignes symbolisant la ou les ré- ponses à cette question, étant des trous significatifs.
Dans une forme d'exécution particulière, la grille est composée de deux parties, à savoir : une partie inamovible traversée de part en part par tous les trous, et une partie interchangeable constituée par une- carte perforée présentant des perforations en regard de toutes les ouver- tures de la partie inamovible de la grille, sauf en regard de celles qu' on désire rendre borgnes. Avec une telle disposition, il est possible de placer sélectivement et successivement un infinité de cartes perforées différentes, dans le même appareil et, par conséquent, de poser autant de questions variées qu'on le désire.
On a dit, tout au début de cette description, que les ouvertures de la grille sont, en apparence toutes identiques. Cette condition est indispensable, au moins pendant la durée de la recherche, faute de quoi, le fait de pouvoir discerner les trous borgnes des autres, rendrait tout à fait inutile le moindre effort intellectuel de recherche de la solution.
Dans un mode de réalisation, dénommé "à décalage et transfert", les moyens qui permettent de donner aux ouvertures de la grille, au moins pendant la durée de l'exercice, une apparence identique,' consistent en un dispositif permettant un décalage des perforations de la carte inter- changeable, par rapport aux ouvertures de la partie inamovible de la grille, afin qu'aucune ouverture ne soit plus en coïncidence avec une perforation. Pour le contrôle, il suffit d'assurer ultérieurement la coïncidence entre l'ensemble des perforations et les ouvertures, de sorte que toutes les billes correspondant à des réponses erronées ou omises passent à travers la carte et soient escamotées, tandis que les billes qui correspondent à des réponses, soit exactes, soit neutres, demeurent sur les emplacements non perforés de la carte.
Dans un autre mode de réalisation, dénommé "à diaphragme inter- médiaire", et pour indifférencier les ouvertures de la grille, un inter- médiaire formant écran à la vue sépare la partie inamovible indifférenciée de la grille, de la carte interchangeable différenciée. Cet écran qui peut être un diaphragme mince perforé s'oppose également aux passages des billes pendant l'exercice, si, en position d'exercice ses parties pleines entre perforations constituent le fond des troùs de la partie inamovible de la grille, Cet écran peut être également un diaphragme non perforé.
Pour effectuer le contrôle il suffit de tirer ce diaphragme, soit par- tiellement s'il est perforé, jusqu'à la mise en coincidence de ses per- forations avec les trous de la grille, soit totalement s'il est plein.
Dans une forme comme dans l'autre, une partie des billes peut alors s'es- camoter à travers les perforations de la carte.
L'invention vise également, à titre de produit industriel nou- veau, les cartes perforées destinées à être utilisées dans l'appareil dé- fini plus haut.
Elle vise aussi les réalisations matérielles de cartes ou feuil- les portant la représentation de la carte perforée précitée, soit en vue de l'exécution d'exercices-brouillon préparatoires à l'usage de la machine,
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soit en vue de la conservation de résultats contrôlés par la machine.
Dans ces représentations les perforations sont remplacées par des empla- cements délimités, non décalés par rapport aux données et susceptibles de recevoir une marque manuscrite.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de réalisation de l'in- vention.
Sur ces dessins
La Fig. 1 représente une carte perforée à deux-axes de coordonnées, sans décalage des perforations par rapport aux réseaux de lignes.
La Fig. 2 est une carte analogue avec déclage des perforations dans une seule direction.
La Fig. 3 montre, de face, la carte de la Fig. 1 glissée sous une grille, avec interposition d'un diaphragme mobile d'obturation tempo- raire des ouvertures.
La Fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3.
La Fig. 5 montre les mômes éléments que la Fig. 3, le diaphragme étant placé en position d'ouverture.
La Figo 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la Fig. 50
La Figo 7 montre, de face, la carte perforée de la Fig. 2 en position de recherche sous une grille.
La Fig. 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la Fig. 7.
La Fige 9 montre les mêmes éléments que la Fig. 7 en position de vérification.
La Fig. 10 est une coupe suivant la ligne 10-lÙ de la Fig. 9.
La Fig. 11 montre une carte perforée à deux axes de coordonnées avec déclage des perforations dans deux directions.
La Fig. 12 montre la carte perforée de la Fig. 11 placée sous une grille.
La Fig. 13 montre, en plan, un mode de réalisation d'appareil suivant l'invention, avec un couvercle à charnière représenté ouvert.
La Fig. 14 est une coupe suivant la ligne 14-14 de la Fig. 13.
La Fig. 15 est une coupe analogue à celle de la Fig. 14, l'ap- pareil étant représenté fermé.
La Fig. 16 montre le détail de la came de commande du décalage de la grille par rapport à la carte perforée.
La Fig. 17 est une vue en perpective de l'appareil des Figures 13 à 16, avec des arrachements.
La Fig. 18 montre, en plan, un autre mode de réalisation d'appa- reil suivant l'invention, comportant un diaphragme de couverture ou masque.
La Fig. 19 est une coupe suivant la ligne 19-19 de la Fig. 18.
La Fig. 20 montre, à plus grande échelle, une partie seulement de la Fig. 19, en position d'exercice, et
La Fig. 21 est une vue analogue à celle de la Fig. 20, mais en
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position de contrôle.
Si l'on se réfère maintenant aux dessins, on voit, sur la Fig. 1 une carte perforée matérialisant les questions suivantes :quelles sont les couleurs de certains gemmes. La carte comporte deux réseaux de lig- nes entrecroisées, le* lignes horizontales correspondant aux noms de cer- tains gemmes, c'est à dire aux questions, et les lignes verticales, aux couleurs correspondantes, c'est-à-dire aux réponses. Les points d'inter- section des lignes présentent tous des perforations, sauf ceux qui sont des points caractéristiques de solutions. Chaque perforation correspond donc à une erreur possible.
On peut, évidemment, prévoir un nombre de lignes beaucoup plus grand, constitutif du réseau.
La carte perforée de la Fig. 2 diffère de celle de la Fig. 1 seulement par le fait que ses perforations sont décalées dans une direction par rapport aux axes de coordonnées orientés dans l'autre direction, et la carte de la Fig. Il, présente des perforations décalées dans deux di- rections, par rapport aux indications marginales.
Sur la Fig. 3, on voit la carte perforée de la Fig.l, glissée sous une grille P et présentant un champ,de perforations qui la traversent de part en part, audessus de tous lespoints d'intersection des réseaux de ligne de ladite carte. Les moyens qui consistent à donner en phase d'exer- cice à toutes les ouvertures une apparence identique, consistent dans cet exemple, en un diaphragme H interposé entre la grille P et la carte F et qui présente un champ uniforme de perforations identique à celui de la grille' P, mais décalé par rapport à celui-ci, de telle façon que tous les trous de la grille P deviennent des trous borgnes, dont les fonds sont constitués par les parties pleines situées entre les perforations du diaph- ragme H.
Une fois l'exercice terminé, on déplace le diaphragme pour 1' amener dans la position représentée sur la Fig. 5, pour laquelle toutes ses perforations sont en correspondance avec celles de la grille. Toutes les billes qui avaient été déposées dans des alvéoles de la grille situés au-dessus des perforations de la carte tombent donc maintenant,à travers celle-ci, tandis que les 'billes telles que 1 déposées dans des alvéoles de la grille situés au-dessus des parties pleines de la carte perforée, sont retenues sur celle-ci et matérialisent les réponses exactes.
La Fig. 7 montre une grille P sous laquelle on a placé une carte à perforations décalées, telle que celle de la Fig.2. Le fond des alvéoles de la grille est cons-titué par les parties pleines entre les perforations de la carte F. La Fig. 9 montre qu'il suffit de tirer la grille P dans la direction de la flèche 3 pour transférer ses alvéoles au-dessus des per- forations de la carte F et les y faire déboucher, à l'exception des al- véoles privilégiés tels que 1 qui correspondent aux solutions.
La Fig. 12 montre une grille P sous laquelle est placée une carte perforée telle que celle de la Fig. 11, avec décalage des perforations dans deux directions. La coincidence des ouvertures, dans ce cas, est obtenue par un déplacement de la grille par rapport à la carte, dans une direction oblique, comme indiqué par la flèche 4.
Comme corpuscules, il est avantageux de choisir des billes cali- brées, de petites dimensions, parce que leur forme sphère que et leur uni- formité de dimension permet de constituer des collections alignées dont on peut évaluer directement le contenu par une mesure de longueur; L' emploi de billes en métal magnétique, notamment en acier, facilite leur manipulation, et permet leur rétention dans les alvéoles de la grille,
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évitant ainsi de perdre le fruit d'une recherche si l'on bouscule l'ap- pareil avant la constatation des réponses.
Les Fig. 13 à 17 montrent un mode de réalisation d'appareil sui- vant l'invention, du type à transfert de grille et à décalage des per- forations suivant une seule dimension.
Cet appareil comporte un plateau 5 formant coffret muni d'un couvercle à charnière 6. Le coffret est à double fond, le fond supérieur présentant un champ uniforme de perforations et le fond inférieur étant complètement fermé. Sur le dessus du fond supérieur se trouve une grille P présentant le même champ uniforme de perforations et supportée par deux tiges 8 dont les extrémités sont engagées dans des ouvertures allongées pratiquées dans les parois latérales du coffret, de façon que ladite gril- le puisse être amenée, soit dans la position de recherche (Fig. 13) où les perforations de la grille ne sont pas en coïncidence avec celles du coffret, soit dans la position de contrôle (Fig. 15) où lesdites perfora- tions sont en coïncidence.
La grille se trouve automatiquement en position de recherche lorsque le coffret est ouvert, et en position de contrôle, lorspu'il est fermé, grâce à un dispositif comportant deux cames formées par des dis - ques rainurés 7 dans lesquels sont engagées les deux extrémités, respec- tivement, de l'une des tiges 8 de support de la grille. Ces disque--clames sont montés sur le couvercle 6, dans la zone de la charnière. Une carte- perforée F est enfilée entre la grille P et le fond supérieur du coffret.
Les perforations de la carte correspondent, évidemment, à celles du cof- fret, exception faite pour les points de solutions, qui ne présentent pas de perforation, ainsi qu'il a été exposé plus haut. Le fond de l'appareil est recouvert d'un tapis d'insonorisation 16, laissant, le long de l'un de ses bords, une gouttière 13, qui sert à l'alignement des billes escamo- tées 12. Une échelle graphique 14 imprimée sur la carte permet d'évaluer directement, sans comptage, la note ou le rang obtenus par le sujet, par coïncidence entre l'extrémité de l'alignement des billes escamotées et l'un des degrés de l'échelle.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant :
L'appareil étant supposé ouvert, la grille se trouve dans la po- sition représentée sur la Fig. 13, et tous les trous en sont bouchés, à leur partie inférieure, par la carte F. Des ouvertures 9 de la carte per- mettent de disposer d'un nombre déterminé de billes pour trouver les solu- tions. L'opérateur dépose ¯ces billes dans les alvéoles qu'il estime corres- pondre aux solutions.
Pour vérifier le travail, on commence par refermer le coffret; pendant ce mouvement, les cames 7 pivotent et repoussent la grille P dont les alvéoles se placent en coïncidence avec les perforations de la carte F.
Les billes 10 qui se trouvent alors au-dessus de perforations de la carte tombent dans le fond de l'appareil, où elles s'alignent en 12 ; ellescor- respondent, chacune, à une erreur. Les billes 11 qui se trouvent sur des emplacements non perforés de la carte, demeurent en place ; ellessymbolisent des réponses exactes ; enouvrant de nouveau le couvercle, on les retrouve dans les alvéoles (trous significatifs) où on les avait déposées. Les billes escamotées 12 sont, dans cet exemple, visibles à travers une fenê- tre transparente-15, mais elles sont inaccessibles et on ne peut plus les utiliser, pour l'exercice en cours.
Pour effectuer le changement de carte perforée, on pourrait ima- giner des dispositions à magasins ou à rouleaux, par exemple d'un principe
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analogue à ceux qui sont utilisés dans les appareils photographiques, de façon à permettre à l'utilisateur de mettre de nouvelles cartes perfo- rées en place, sans en voir la solution. D'ailleurs, le décalage des per- forations constitue déjà un brouillage efficace à cet égard.
Sur les Figs, 18 à 21, on a représenté une variante de réalisa- tion qui comporte un double fond 21, dont la partie supérieure perforée sert de support à une carte perforée F. On a encore désigné par P la pla- que perforée coulissante sous laquelle est glissée la carte F et qui sert à déterminer, par ses perforations, les parois latérales des alvéoles des- tinés à recevoir des billes.
En outre, un diaphragme de couverture M, uniformément perforé est maintenu en position fixe au-dessus de la plaque coulissante P. Ce diaphragme, que l'on appellera "masque" dans ce qui suit, a pour rôle d'interdire d'effectuer ou d'achever un exercice lorsque la machine est en position de contrôle, et de supprimer toute vue sur la solution.
Le masque M est fixé sur le fond de la machine au moyen de bou- lons 22 et d'-entretoises 23 qui servent, en même temps, d'orgenes de gui- dage du mouvement de coulissement de la plaque P, rainurée en 24.
La disposition générale est telle que les perforations du mas- que M se trouvent au-dessus des parties pleines du double fond 21. En position d'exercice, le réseau des perforations de la plaque P est en coincidence avec le réseau des perforations du masque M (Fig. 20) tandis qu'en position de contrôle, le réseau des perforations de la plaque P est en coïncidence avec le réseau des perforations du double fond supérieur 21, la communication entre les perforations d'un réseau à l'autre étant assurée seulement aux endroits où se trouvent des perforations correspondantes de la carte F (Fig. 21).
On voit que, dans ce mode de réalisation, on peut déposer des billes, à travers les perforations du masque M (Fig. 20), dans les al- véoles dont les parois latérales sont constituées par les parois des trous de la plaque P et dont les fonds sont constitués par des parties pleines de la carte F, entre les perforations de celle-ci.
Lorspu'on repousse la plaque P, pour l'amener dans la position de contrôle de la Figo 21, toutes les billes disparaissent sous le mas- que M et y demeurent, à l'exception des billes, telles que la bille 0, qui se trouvent au-dessus de perforations de la carte F. Dans ces condi- tions on ne peut pas exécuter ou poursuivre un exercice puisque les per- forations du masque M se trouvent au droit de parties pleines de la pla- que P ; plus, le masque M continue à interdire toute perception visuel- le de l'emplacement des perforations de la carte symbolisant les répon- ses exactes.
Par ailleurs, ainsi qu'on l'a annoncé dans l'introduction, on peut utiliser, au lieu de cartes négatives, des cartes positives, c'est- à-dire des cartes dans lesquelles la solution de l'exercice est représen- tée par des perforations, tandis que l'ensemble des erreurs correspond à des parties pleines. Ainsi, sur la Fig.18, on voit dans la colonne du produit "7 x 8", des trous dans la carte F correspondant aux chiffres 5 et 6 qui indiquent le résultat "56". A la colonne "7 x 1" correspond un trou qui indique le chiffre "7", résultat de cette opération. Si l'on indexe un tel exercice par inclusion de billes, lors du contrôle, ce sont les billes placées à juste titre qui s'escamotent et les billes placées par erreur qui demeurent.
On peut donc réutiliser ces billes indéfini- ment jusqu'à ce qu'on trouve la bonne réponse.
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Dans le cas de l'utilisation de ces cartes positives, il con- vient d'employer un procédé original d'indexation, qui consiste à garnir préalablement tous les alvéoles de billes, puis à enlever systématique- ment toutes les billes que l'on estime correspondre à la solution, Lors de la phase de contrôle qui ne peut avoir lieu qu'une fois, ce sont les billes laissées par omission qui s'escamotent dans le bottier. Le calcul de la note est alors possible mais compliqué : différence entre les réponses exactes et les réponses erronées est égale à la différence entre le maximum des billes à enlever et la somme des billes omises 0 et de la moitié des billes extraites e.
En effet, si : 2 t est le nombre maximum des points de l'exercice, il correspond au total des billes extraites subjectivement justes. j est le nombre des succès obtenus par le sujet, il correspond au total des billes extraites subjectivement justes. f est le nombre d'erreurs du sujet, c'est-à-dire le nombre de billes ex- traites par erreur, c'est aussi le nombre de billes laissées par omis- sion conséquence de l'erreur,, p est la note du sujet qui pénalise également les erreurs : p = j - f 0 est le nombre total d'omissions soit oublis, soit ignorance, soit substi- tution d'une bille "fausse" à une bille juste. t = j + 0 d'où = t - 0 c est le nombre de billes extraites "justes" ou "fausses".
EMI7.1
e = , + f d' où f = e - j 0).
'p = j - f = (t - 0) - (e (t- O)
EMI7.2
Il ¯ tut - 0) - e + t ¯ 0) = 2 (t - 0) - e p = t - (0 + e)
2 2 = 2 t - (20 + e) La note p ou la note µ peuvent être indifféremment utilisées pour le classement des opérateurs puisque ce classement est purement relatif.
La division par 2 du lot des billes extraites implique un artifi- ce mécanique qui n'offre aucune originalité, tel qu'un tiroir à alvéoles venant en regard d'un nombre de perforations d'échappement des billes é- gal à la moitié du nombre de ces alvéoles.
On voit donc que le système des cartes négatives est plus pra- tique que le système des cartes positives.
La Fig, 10 montre, enfin, un système de cartes scindées en deux parties F, F', d'une part, pour livrer passage aux éléments de fixation ,22, 23 du masque M et de guidage de la plaque P et d'autre part, pour per- mettre l'utilisation de cartes de demi-format lorsque le peu de matière ;de l'exercice l'impose.
Les présentations des cartes perforées peuvent .être des plus va- ,riées et concerner des questions très diverses, telles que, par exemple, ;des questions de géographie, de grammaire, de vocabulaires en langues é- trangères, et même de problèmes très divers en utilisant, pour les ré- ponses numériques, des codes de position convenables.
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Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réa- lisation décrits et représentés qui ont été donnés à titre d'exemples; on peut y apporter de nombreuses modifications accessibles à'l'homme de l'art, suivant les applications envisagées, sans sortir pour cela, du cadre de l'invention.