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L'invention est relative aux moyens et dispositifs destinés à l'enseignement des premiers éléments de calcul aux enfants. Ces premiers éléments de calcul comprennent principalement : l'apprentissage des chiffres de 0 à 9 et des éléments de numération jusqu'à cent ; ainsi que l'exécu-
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tion, d'abord matérielle, d'opérations élémentaires d'addi- tion, de soustraction, de multiplication et de division, initialement sur les dix premiers chiffres, puis progressi- vement sur des nombres de deux chiffres, avec des résultats qui, le plus souvent, ne fassent pas apparaître des nombres supérieurs à cent.
On connaît déjà de nombreux moyens et dispositifs uti- lisés àu même effet. Les plus répandus font appel au "boulier" et à des objets rappelant les bouliers. D'autres utilisent des bâtonnets, des pièces semblables les unes aux autres, etc...
L'invention a surtout pour but de conduire à la féali- sation de dispositifs du genre en question, qui répondent mieux que jusqu'à présent à divers desiderata de la pratique.
Elle consiste principalement à réaliser un dispositif d eignement des premiers nombres, et notamment des dix premiers, des cinquante premiers ou des cent premiers, avec possibilité d'effectuer matériellement sur ceux-ci les quatre opérations de l'arithmétique, en constituant des tableaux, ou analogues, pourvus d'ouvertures ou de zones transparentes, comportant au moins un jeu de voyants, dis- ques, écrans ou semblables, coulissants par rapport audit .
@ tableau,.et susceptibles d'apparaître, de disparaître, ou d'être mis en retrait, ou éventuellement de se masquer mutuellement dans lesdites ouvertures ou-zones transparentes.'
Lorsque ledit tableau comporte deux (ou éventuellement plusieurs) jeux de voyants susdits, les écrans de chacun de ces jeux sont avantageusement, d'une part, superposables à ceux des autres jeux, et d'autre part colorés ou caracté- risés d'une façon déterminée, sur leur ou leurs faces qui peuvent être visibles dans les ouvertures ou zônes trans- parentes du tableau, cela caractérisant sur l'une des faces chacun desdits jeux de voyants.
De préférence, l'une des faces de chaque voyant appa-
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rait au recto du tableau, tandis que l'autre face peut en être vue au verso par un retournement du tableau. Lorsqu'il en est ainsi, il est avantageux que la. face verso des écrans. des divers jeux prévus, soit caractérisée par une- couleur ou une nuance qui est la même pour toutes lesdites faces verso, tandis que les faces recto restent différenciées d'un jeu à l'autres
Selon une première variante de réalisation, un tableau établi selon l'invention affecte la forme,générale d'un rectangle dont la largeur est sensiblement double de la hau- teur. Une médiatrice parallèle au petit.côté du rectangle le partage en deux carrés élémentaires.
Chacun de ces deux carrés élémentaires présente un même nombre de voyants ou analogues (éventuellement, en outre, en double ou triple jeu), et notamment :cinq, vingt-cinq ou cinquante. Lorsque cinq voyants seulement sont prévus dans un tel carré élémen- taire, il est avantageux qu'ils soient disposés dans les deux carrés à la façon des points de la pièce "double-cinq" d'un jeu de domino, cette disposition étant très frappante pour les enfants, et d'un usage très commode pour leur maître. Dans chaque ouverture ou zône transparente du ta - bleau (avantageusement au recto et au verso de celui-ci), on prévoit avantageusement de faire apparaître par coulisse- ment l'un ou l'autre des voyants appartenant à deux jeux distincts, le coulissement ayant lieu dans l'épaisseur du tableau.
Selon une deuxième variante de réalisation, le tableau ou analogue affecte la forme générale d'un carré, divisé, par deux médiatrices perpendiculaires, en quatre carrés élémentaires, lesquels sont agencés de façon analogue à ce qui a été dit à propos de la première variante,
Selon une troisième variante de réalisation, deux ta- bleaux rectangulaires, établis selon la première variante,
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peuvent être rendus provisoirement solidaires, et constituer ainsi un dispositif selon la deuxième variante, tout en conservant- après séparation les propriétés de la première variante.
Une disposition complémentaire avantageuse consiste : - en premier lieu, à fractionner un tableau ou dispositif selon l'invention, en bandes distinctes (soit horizontales, soit verticales); - en deuxième lieu, à établir chacune de ces bandes de façon qu'elle soit pivotante', de préférence selon non axe longitudinal moyen, dans un cadre d'ensemble, ou analogie; - et en troisième lieu, à rendre lesdites ban- des solidaires les unes des autres en pivotement, avantageu- . sement par une biellette multiple, constituée en même temps en organe de manoeuvre.
De préférence, l'amplitude du mouvement de rotation des bandes susdites est limitée à 180 (correspondant au retour- nement complet) et cela avantageusement par l'effet de la venue en butée de la biellette susdite, contre les axes de rotation desdites bandes.
Outre la disposition principale ci-dessus et les diver- ses variantes et dispositions complémentaires avantageuses qui viennent d'en être indiquées, l'invention comprend encore diverses dispositions, qui s'utilisent de préférence en même . temps. Elles ressortent du complément de description ci-après
L'invention vise particulièrement, à titre de produits industriels nouveaux, les dispositifs du genre en question, comportant application des susdites dispositions, ainsi que les éléments spéciaux propres à leur réalisation et les ensembles comportant de tels dispositifs.
Elle pourra.être mieux comprise à l'aide du complément de description ci-dessous. Ce complément se rapporte aux dessins ci-annexés, dans lesquels : - La figure 1 est une vue de face d'un tableau établi
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@ selon une réalisation de l'invention; - La figure 2 est une coupe schématique selon II-II fig. 1; ...
- La.figure 3 est une vue en élévation latérale, selon III-III fig. 4, d'un "tableau" pour l'enseignement du calcul, établi selon une disposition complémentaire avantageuse; - Et la figure 4 est une vue de face d'une fraction du même tableau, vers son côté gauche.
Il doit être bien entendu d'ailleurs.que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés surtout à titre d'indication, et de façon nullement limita- tive. Par exemple, le mot "bande" est utilisé avant tout par commodité et parce qu'il fait image; mais il n'emporte pas ici une acception limitative.
Selon le mode de réalisation représenté à la figure 1, on voit .le tableau 1 , en forme de rectangle, dont la . longueur est sensiblement double de la'largeur. Il est par-' tagé en deux carrés élémentaires 3 et 4 par là médiatrice 2.
Il comprend deux faces : la face antérieure, visible sur la figure, que l'on appellera "recto", et l'autre face, que l'on appellera "verso". Ces deux faces sont parallèles, reliées entre elles, et maintenues à une certaine distance mutuelle, de l'ordre par exemple de 5 mm. Elles peuvent être réalisées en tôle, peinte de préférence en couleur blanche ou claire ; en matière plastique transparente, opalescente ou opaque, comme par exemple une résine vinyli- que. Elles présentent des ouvertures ou des portions trans- parentes. La plaque recto présente, dans l'exemple illustré, en chacun de ses deux carrés élémentaires 3 et 4, vingt- cinq ouvertures réparties en cinq rangées de cinq.
Pour simplifier les explications ultérieures, on désignera par A la rangée supérieure de ces orifices; par B la suivante; par C ; D ; E , les autres successives; par a la première
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colonne à gauche; par c, d, e, les suivantes, pour le carré élémentaire 3 ; et f,g, h, i, j, pour le carré élémentaire 4. Une ouverture est alors désignée ci- après, par l'ensemble des deux lettres de la rangée et de la colonne à l'intersection de laquelle elle se trouve; ainsi, la première ouverture en haut et à gauche sera,Aa ; l'ouver- ture centrale du carré 3 : Ce; la dernière ouverture en bas et à droite du carré 4 Ej.
La figure 2 est une coupe selon II-II fig. 1. Elle montre un mode de disposition des voyants ou écrans dans le tableau. Entre lés plaques recto 5 et verso 6, et en ce qui concerne chaque ouverture 11 et son vis-à-vis 12, on a disposé dans cet exemple deux écrans oolorés 9b et 9r . Ils possèdent chacun un ergot lOb et lOr , faisant saillie hors de l'ouverture 11. Lesdits écrans coulissent sur des glis- sières latérales schématisées ici en 7 et 8 , sur lesquelles ils peuvent être déplacés à l'aide des ergots 10b et 10r.
Ces écrans peuvent être notamment en tôle mince ou en matiè- re plastique, et les ergots sont avantageusement venus d'une seule pièce avec eux. Lesdits écrans sont d'ailleurs éta- blis de préférence avec une nuance ou une couleur uniforme sur l'une des faces de chaque jeu. Le choix des couleurs peut avoir son importance pour retenir l'attention des en- fants. On supposera ici, pour simplifier le langage, que la face avant de l'écran 9b est bleue, et que celle de 'l'écran 9r est rouge. Mais d'autres couleurs ou nuances peuvent être choisies.
Et, comme il a été dit, les faces arrière des mêmes écrans sont de préférence d'une couleur ou nuance autre que celles de leur face avant, cette couleur de la face arrière étant de préférence unique pour tous les écrans.
On supposera ci-après qu'elle est jaune.
On comprend alors que, si les deux ergots 10r et lOb
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sont poussés contre le bord droit de l'ouverture 11 , cette ouverture se présente démunie d'écran. Mais, si l'on pousse l'ergot 10r vers la gauche, l'écran 9r est entraîné et appa- rait dans l'ouverture 11-12 ; un observateur placé du côté recto du tableau verra alors l'ouverture obturée par un écran rouge.
Si l'on pousse ensuite vers la gauche l'ergot lOb , c'est l'écran 9b qui est entraîné et apparaît dans la même ouverture 11-12.
Selon le mode de réalisation adopté dans cet exemple des figures 1 et 2, le verso de chaque écran qui a été poussé dans son ouverture correspondante, est d'ailleurs de couleur jaune ; et ce verso est visible par retournement dudit tableau.
On voit ainsi que, de la sorte, au recto du tableau de la figure 1, on fait apparaître à volonté des écrans rouges et/ou des écrans bleus; et qu'un retournement de ce tableau montre les mêmes écrans sous la.couleur uniformément jaune.
Ledit tableau constitue donc un système'à double face, dont les deux faces sont différenciées par la couleur. Cela permet de rendre plus frappants les résultats des opérations ensei- gnées à l'aide d'un tel tableau.
Sur la figure 1 on a représenté en Da un écran rouge à demi recouvert d'un écran bleu, pour montrer l'utilisation de l'appareil; mais on n'en tient pas compte par la suite, et on suppose pour le reste de l'exposé que 1.'ouverture correspondante est démunie d'écran. On ne parlera pas non plus, pour le moment, du carré élémentaire 4 dont on suppo- sera que toutes les ouvertures sont de même démunies d'écran à ce moment.
Les ouvertures Aa , Ab , Ac ,Ad , Ad , font apparaître un écran coloré (rouge) et représentent donc ensemble le. nombre 5. Les ouvertures Ba , Bb ,Bc font apparaître un autre écran coloré (bleu) et représentent donc ensemble le nombre 3.
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En cours d'utilisation du tableau, on schématise comme suit l'addition des écrans rouges aux écrans bleus : le ta- bleau de.la figure 1 étant suspendu par exemple aux pattes de suspension 13 et 14, il suffit au démonstrateur de.le retourner, pour que les enfants oonstatent, en comptant le nombre des écrans jaunes au verso, que le résultat de l'opé- ration cinq + trois ci-dessus, est huit. Cet exemple suffit pour que l'on comprenne les multiples combinaisons possibles, relatives aux diverses opérations réalisables à l'aide d'un tableau selon l'invention.
Les ouvertures obturées par un écran dans le carré élé- mentaire 4 l'ont été pour montrer comment, dans le cas du tout débutant, le maître peut faire abstraction de quarante des cinquante ouvertures d'un tel tableau, pour utiliser seulement les ouvertures Aa , Ae ,Ce , Ea , Ee sur le carré élémentaire 3, et les ouvertures Af , Aj ,Ch, Ef , Ej sur le carré élémentaire 4. Ces ouvertures sont celles qui reproduisent le dessin bien connu du domino "double-cinq" Cette image frappe la mémoire des élèves et peut faciliter l'enseignement des neuf premiers chiffres et du nombre 10, ainsi que celles d'opérations très élémentaires d'addition et de soustraction, exécutées sur les dix premiers nombres.
Un dispositif réalisé selon la deuxième'variante de réalisation précédemment mentionnée, comprend un tableau carré qui est partagé en quatre carrés élémentaires par deux médiatrices. Ces carrés élémentaires sont identiques entre eux, et chacun est semblable à un carré élémentaire réalisé selon la première variante décrite ci-dessus; c'est-à-dire qu'il comporte par exemple vingt-cinq ouvertures ou analogher munies chacune de deux écrans coulissants colorés; ces vingt- cinq ouverture étant disposées sur cinq rangées de cinq ouvertures chacune. On a maintenu dans cette variante la. disposition des carrés élémentaires qui parait avantageuse
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pour exciter les facultés d'attention et de mémoire de tout élève.
Selon la troisième variante de réalisation, on fixe l'un en dessous de l'autre deux tableaux exécutés selon la première variante. On constitue de la sorte un tableau comprenant quatre carrés élémentaires, et constitué par conséquent de façon analogue à la deuxième variante. Cette fixation peut se pratiquer aisément, si l'on a prévu au recto, dans la par- tie inférieure de tableaux tels que ceux décrits en référence à la figure 1, deux vis ou analogues., à une distance des bords, qui correspond à la distance des pattes de suspension
13 et 14, On peut alors introduire lesdites vis d'un tableau dans les pattes de suspension d'un autre tableau, et obtenir ainsi un tableau unique.
Cependant, le retournement d'un tableau, tel que celui de la figure 1, peut présenter le léger inconvénient que, pour les observateurs, enfants ou élèves, à qui l'on enseigne de la sorte les premiers éléments de calcul, les emplacements respectifs, d'une part des ouvertures ou des zônes transparen- tes, et d'autre part des voyants ou semblables que l'on a fait apparaître dans certaines d'entre ces ouvertures, se trouvent déplacés en une position symétrique de leur position initiale, par rapport à l'axe que l'on adopte pour retourner le tableau. Cela pourrait être quelque peu déroutant pour certains des observateurs ou élèves; et en tous cas il peut être avantageux de prévoir un système qui évite le déplacement susdit des ouvertures et voyants, lorsqu'on retourne le ta - bleau.
C'est un tel système qui est illustré à la figure 3,
Dans ce mode de réalisation de la figure 3, on s'est référé à un tableau qui comporte seulement trois lignes hori- zontales de voyants ou écrans. Un tel tableau à trqis lignes de voyants peut avantageusement constituer dans son ensemble un tableau du type "domino double-cinq". Trois des emplace -
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mentsdes ouvertures (à pourvoir chacune d'au moins un voyant) d'une telle pièce de "domino double-cinq", sont visi- bles sur la figure 4 respectivement en 13 - 14- 15. Chaque ouverture comporte de préférence une possibilité d'apparition de l'un ou de l'autre de deux voyants, par coulissement res- pectif.
Mais, pour simplifier les explications données au sujet du présent perfectionnement, on suppose que ce sont des voyants d'une même nature, qui apparaissent dans lesdi- tes ouvertures 13 - 14- 15 , et on les a figurés par des hachures. Dans un esprit de simplification analogue des pré- sentes indications, on ne revient pas. ici sur la question des couleurs respectives qu'il est bon de faire comporter d'une part au recto, et d'autre part au verso de chaque voyant, étant donné que cette question a été bien explici- tée plus haut.
Cela étant, chacune des ouvertures 13-14- 15 est ménagée dans une "bande" 16 - 17 - 18 , qui est ici horizon- tale. Chaque bande est d'ailleurs constituée en une sorte de bottier de faible épaisseur, comme il a été représenté sur la figure 2 à propos de l'ensemble du tableau.
Chacune de ces bandes est montée rotative par rapport à deux bords parallèles (dont un seul, celui 19 de gauche, est visible ici sur la figure 4) du cadre du tableau ou appareil ainsi constitué. Dans le mode de réalisation illus- tré, l'axe de rotation 20 - 21 - 22 est placé selon l'axe longitudinal moyen de chacune desdites bandes.
Enfin, les diverses bandes ainsi rotatives ou pivotan- tes sont rendues solidaires les unes des autres en pivote- ment. Cela peut être réalisé de diverses façons. Selon le mode de réalisation illustré, qui est celui préféré, le principal organe prévu pour cela est une biellette multiple 23, qui est reliée par des axes 24a- 24b- 24c aux bandes 16 - 17 - 18 , à raison d'un axe par bande.
De préférence en outre :
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- Lesdits axes 24a- 24b - 24c relatifs à la biellette multiple, sont placés à une distance éloignée des axes 20 - 21 - 22 de rotation des bandes, tant pour faciliter le mouvement de retournement des bandes par rotation, que pour réduire les irrégularités éventuelles de positionnement des- dites bandes très au voisinage du plan commun du tableau ou du cadre, dans chacune des deux positions retournées qu'elles peuvent occuper; - Lesdits axes 24a - 24b - 24c, comme avantageusement aussi les axes de rotation 20 - 21 - 22 de chacune des ban- des, sont usinés sur une plaquette 25 - 26 - 27, rapportée sur une partie du bord correspondant de chaque bande 16 - 17 18 ; et cette plaquette 25 - 26 - 27 est avantageusement soudée électriquement sur sa bande 16 - 17 ou 18 ;
- La biellette multiple 23 comporte au moins un organe 28 de préhension, par exemple en forme d'onglet, pour faci- liter la manoeuvre de retournement des bandes; - Enfin, ladite biellette 23 est établie de telle façon que, pour chacune des deux positions extrêmes de retournement des bandes 16 - 17 - 18 (ces deux positions étant à 1800 l'une de l'autre et constituant d'ailleurs une position de "point mort"pour ladite biellette), cette biellette vienne s'appuyer de façon plus ou moins directe contre l'un au moins des axes 20 - 21 - 22 de pivotement des bandes; d'où résulte que les positions de retournement de celles-ci, sensiblement dans un plan commun, se .trouvent déterminées sans hésitation au cours des manipulations.
En ce qui concerne les détails constructifs relatifs à un tableau ou appareil tel que celui de la figure 3, on dis- @ pose des diverses solutions qui sont à la portée de tout technicien. Cependant, il parait très préférable qu'un appa- reil ainsi réalisé soit établi de façon que plusieurs de ses organes soient démontables, pour permettre au besoin le chan- gement ou la réparation. Cela conduit entre autres à monter
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de préférence la biellette multiple 23 par goupillage avec interposition de rondelle, ainsi qu'il a été représenté par exemple en 29.
En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient des moyens et dispositifs destinés à l'enseignement des premiers éléments de calcul aux enfants.
Les caractéristiques en ressortent suffisamment de ce qui précède, Quant à leurs avantages, ils sont notamment de per- mettre une présentation qui est extrêmement frappante pour l'esprit des enfants, ou éventuellement d'autres illettrés, tout en offrant de très nombreuses possibilités de combinai- sons didactiques, moyennant d'ailleurs des manipulations très simples et déterminées, qui facilitent le travail du maître.
On conçoit que les résultats à attendre de tels moyens et dispositifs sont très supériears à ceux que l'on pourrait ' obtenir avec de simples ardoises individuelles, ou un tableau- noir collectif.
Comme il résulte déjà de ce qui a été dit, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application ou à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, qui en ont été plus spécialement explicités; elle en embrasse au contraire toutes les variantes, et notamment : - celles suivant lesquelles les ouvertures ont une forme autre que circulaire; - celles suivant lesquelles les écrans et/ou les ouver- tures peuvent être pourvus d'un cache amovible, d'une certai- ne couleur, éventuellement blanche; - celles selon lesquelles la position de l'ergot de manoeuvre des écrans est différente de ce qui a été repré- senté; - et celles selon lesquelles, dans un appareil ou tableau fractionné en bandes distinctes, lesdites bandes sont verticales au lieu d'être horizontales;
- ou bien, sont retournables d'une façon autre que par pivotement autour d'un axe.