"真的麼?它們是什麼樣子?"
"就是算盤。隻不過因為現代科技的迅速發展,算盤已經逐漸的被電子計算器取代了。"說著,爺爺從家裏找出一個陳舊的算盤給皮皮看。隻見這個長方形的算盤上麵有許多黑色的珠子,這些珠子分兩層,上層兩個,下層五個,非常好玩。
爺爺繼續說道:"算盤可是被稱為中國的獨特發明呢!英國著名的化學家博士李約瑟曾經考察完中國古代的發明之後就稱讚中國的算盤是與中國四大發明相提並論的古代的第五大發明呢。"
"算盤在中國古代是怎麼發明的呢?"皮皮耐心的問。
"在中國西周的時候,人們為了計算發明了一種簡陋的計算工具,我們稱之為算籌。算籌就是用竹片、木片製成的小木棒。人們在計算的時候就把它們放平放在物體上,這就是算盤的前身了。"
"那麼,算盤是什麼時候發明的呢?"皮皮繼續尋根究底。
"現在還沒有人能夠說出算盤出現的最早時間,大約在一千多年前後漢代的徐嶽在《數術記遺》一書中就出現了珠算這個詞,可是人們還不知道當時有沒有算盤。現在知道的最早的算盤是北宋時候出現的,當時著名的畫家張擇端所畫的《清明上河圖》上麵,很多專家考證,左端的趙太丞藥店的櫃台上就放著一個算盤。這就是說在宋朝的時候,算盤早就在社會上普遍用了。"
"爺爺,我也要看一下《清明上河圖》上麵的算盤。"
"《清明上河圖》現在北京故宮裏麵,等展出的時候,我帶你去看。"
"嗯,那後來算盤怎麼用的呢?"
"到了元代,算盤就在社會上普遍應用了,上到皇家貴族,下到平民百姓都普遍使用了。甚至小商販都在使用著。不過當時人們還使用那些小木棍算籌。到了明朝的時候,算盤就完全取代了算盤,而且隨著算盤的運用,很多介紹珠算的書籍也出現了。算盤的影響很大,後來還傳到了日本呢。直到現在日本還保存著中國的算盤呢。到了19世紀末20世紀初,算盤又經俄國傳到了歐洲。"
"中國的這項發明太了不起啦!"
"是呀,而且隨著時代的發展,各種各樣的算盤都出現了。在天津曆史博物館裏,還藏有一張世界上最大的算盤呢!"
"這個算盤也是用來算數的麼?"皮皮對那個算盤產生了很濃厚的興趣。
"對,這是清代一個藥店裏用的。當時的藥店的生意非常好,需要好多人來算數。因此就根據櫃台的尺寸造出了這個算盤。忙的時候,好多人一塊珠算呢。"
【知識加油站】
計算器的起源和發展
最早的計算工具誕生在中國。中國古代最早采用的一種計算工具叫籌策,又被叫做算籌。這種算籌多用竹子製成,也有用木頭,獸骨充當材料的,約二百七十枚一束,放在布袋裏可隨身攜帶。直到今天仍在使用的珠算盤,是中國古代計算工具領域中的另一項發明,明代時的珠算盤已經與現代的珠算盤幾乎相同。
17世紀初,西方國家的計算工具有了較大的發展,英國數學家納皮爾發明的"納皮爾算籌",英國牧師奧卻德發明了圓柱型對數計算尺,這種計算尺不僅能做加減乘除、乘方、開方運算,甚至可以計算三角函數,指數函數和對數函數,這些計算工具不僅帶動了計算器的發展,也為現代計算器發展奠定了良好的基礎。
1642年,年僅19歲的法國偉大科學家帕斯卡引用算盤的原理,發明了第一部機械式計算器,在他的計算器中有一些互相聯鎖的齒輪,一個轉過十位的齒輪會使另一個齒輪轉過一位,人們可以像撥電話號碼盤那樣,把數字撥進去,計算結果就會出現在另一個窗口中,但是隻能做加減計算。1694年,萊布尼茲在德國將其改進成可以進行乘除的計算。此後,一直到1950年代末電子計算器才出現了。
【生活連連看】
珠心算
珠心算即珠算式心算。珠算,是以算盤為工具,用來計算多位數的加、減、乘、除、四則計算、開方等題型。其運珠技巧有一定的規律及口訣,當使用者能熟練操作算盤,除了會快速的求出正確答案外,也能透過腦細胞的滋長,將算盤的盤式,檔次及珠子的浮動變化描繪到腦子裏,即好像在腦子裏有把"活算盤"。它透過知覺,形象,記憶等過程,在大腦裏來完成珠算運算。
珠心算熟練後的計算速度之快非常驚人,有時甚至會超過電子計算器。往往隻要聽到題目報數,或自己看到計算題型,算者即能將答數脫口而出,或立即寫出。所以珠算式心算是當今世界上最好的一種計算方法。
【課本鏈接】
《小學數學o北京師範大學出版社2001年版》一年級下數學萬花筒
《小學數學o北京師範大學出版社2001年版》四年級上數學閱讀《計算工具的演變》
歐幾裏得創立幾何學
【爺爺講故事】
吃過晚飯,皮皮坐在書桌旁寫作業。
爺爺走過來問:"皮皮,最近學什麼了?"
"今天我們學了正方形和長方形,老師說以後還要教我們三角形、圓形和橢圓形等好多圖形的知識呢!"
"哦,這些都是平麵幾何圖形,到中學以後你還會學到立體幾何和解析幾何的知識呢。"
"爺爺,為什麼叫幾何圖形呢?"
"這要從歐幾裏得創立幾何學的故事說起。人們創立幾何學的原因是要從事生產生活,早在3000年前的埃及,尼羅河經常泛濫,洪水也常常把岸邊的土地淹沒了。就在洪水退後,人們也會經常重新測量土地,把土地分成一塊一塊的,逐漸積累了許多幾何學的知識。不僅僅這樣,古埃及的國王經常為自己建造金字塔墳墓,這也要用到豐富的幾何學知識。在古希臘幾何學就有量地術的意思,在古希臘人們若是不懂幾何學,那就不能認為有學問,也會被人看不起。"
"歐幾裏得就是在古希臘創立的幾何學麼?"
"是啊,歐幾裏得是古希臘著名的數學家,他在公元前300年寫出了《幾何原本》,好幾千年人們都把這本書當做標準課本,所以人們稱其為幾何之父。"
"他是怎樣寫出《幾何原本》這樣了不起的著作的呢?"
"歐幾裏得出生於雅典,年輕的時候非常勤奮好學,接受了古希臘的數學和其他文化,在30歲的時候就非常著名了。很多貴族甚至國王都邀請他去講課。當時古希臘在生產生活中積累了許多幾何知識,歐幾裏得就把這些知識積累起來,並且采用了前所未有的方式編寫出來,從提出定義、公理、定理到計算、證明,還討論了許多圖形,最終完成了《幾何原本》。這本書剛一出現就受到了人們的熱烈歡迎,在此後的兩千年裏人們印了一千多次,被翻譯成各種語言,世界各國都在使用呢。
歐幾裏得還是一位非常著名的教育家,曾經有一位埃及國王請數學家歐幾裏得講授幾何學,可是半天過去了,那位國王還是沒有聽明白,就不耐煩的問:學習幾何有沒有簡便的方法?歐幾裏得嚴肅的說:在幾何學裏,隻有一條路,沒有專門為國王鋪設的大道。此話一出,人們對歐幾裏得更佩服了。"
"我也要向歐幾裏得學習,好好學習幾何。那我們國家古代有幾何學麼?"
"我國古代的人們經常測量土地,因此早就有了幾何學,隻不過沒有幾何學這個詞。中國幾何學這個詞的出現是還是在明朝的時候,徐光啟在1607年與意大利傳教士利瑪竇翻譯了歐幾裏得的《幾何原本》,從此這個詞就在我國開始廣泛使用了。"
【知識加油站】
幾何學與歐幾裏得
早在歐幾裏得以前,人們已經積累了許多幾何學的知識,然黔這些知識當中,存在一個很大的缺點和不足,就是缺乏係統性。大多數是片斷、零碎的知識,公理與公理之問、證明與證明之間並沒有什麼很強的聯係性,更不要說對公式和定理進行嚴格的邏輯論證和說明。
歐幾裏得通過早期對柏拉圖數學思想,尤其是幾何學理論係統而周詳的研究,已敏銳地察覺到了幾何學理論的發展趨勢。他一邊收集以往的數學專著和手稿,一邊試著著書立說,闡明自己對幾何學的理解。經過很長時間的努力,他終於在公元前300年寫成了《幾何原本》一書。幾何學正是有了它,不僅第一次實現了係統化、條理化,才正式成為一個全新的學科--幾何學,人們把它叫做歐幾裏得幾何。
【軼聞連連看】
歐幾裏得勇闖"柏拉圖學園"
"柏拉圖學園"是柏拉圖40歲時創辦的一所以講授數學為主要內容的學校。數學,尤其是幾何學,所涉及的對象同生活中的事物有關,但是其理論又高於這些具體的事物,因此學習幾何被認為是尋求真理的最有效的途徑。因此,,當歐幾裏得十幾歲時,就迫不及待地想進入"柏拉圖學園"學習。