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魅•数学

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人类的计数工具

2015/3/24 19:48:52 人评论 次浏览

一、展品科学原理

在漫长的历史长河中,随着社会的发展和科技的进步,人类进行运算时所运用的工具,也经历了由简单到复杂,由低级到高级的发展变化。这一演变过程,反映了人类认识世界、改造世界的艰辛历程和广阔前景。

从最早的石块、贝壳计数到结绳计数再到手指计数、算筹、算盘、计算尺到手摇计算机和先进的计算机,人类的计数工具逐步演变为智能化、机械化,在人类的计数历史中,也从简单的计算单个数字到现在复杂的百万位、千万位的计算,从这些计数工具就可以简单的展现人类的文化进步。

二、展品拓展内容

结绳计数:这种方法,不但在远古时候使用,而且至今仍在某些民族沿用下来。宋朝人在一本书中说:“鞑靼无文字,每调发军马,即结草为约,使人传达,急于星火。”这是用结草和结绳来调发军马,传达要调的人数。奇特如藏族、彝族等,虽都有文字,但在一般不认识字的人中间还是长期使用结绳计数法。中央民族大学就收藏着一副高山族的结绳,由两条绳组成,每条绳上有两个结,再把两条绳结在一起。

算筹:根据史书的记载和考古材料的发现,古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的小棍子,一般长为1314厘米,直径粗0.20.3cm,多用竹子制成,也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成,大约二百七十几枚为一束,放在一个布袋里,系在腰部随身携带。需要记数和计算的时候,就把它们取出来,放在桌上、炕上或地上都能摆弄。别看这些都是一根根不起眼的小棍子,在中国数学史上是有着卓越的贡献的。算筹的发明时间已经不可查考,但最迟是在春秋战国时期。在算筹记数法中,以纵横两种排列方式来表示单位数目,其中1-5均分别以纵横方式排列相应数目的算筹来表示,6-9则以上面的算筹再加上下面相应的算筹来表示,表示多位数时,个位用纵式,十位为横式,百位用纵式,千位用横式,以此类推,遇零则置空。这种记数法遵循一百进位制。

算盘:是汉族劳动人民发明创造的一种简便的计算工具。中国是算盘的故乡,在计算机已被普遍使用的今天,古老的算盘不仅没有被废弃,反而因它的灵便、准确等优点,在许多国家仍被使用。因此,人们往往把算盘的发明与中国古代四大发明相提并论。珠算也正式成为人类非物质文化遗产,也是我国第30项被列为非遗的项目。算盘迄今已有2600多年的历史,为长方形,木框中嵌有细杆,杆上串有算盘珠,算盘珠可以沿着细杆上下拨动,通过用手拨动算盘珠来完成算术运算。竖直的细杆俗称为档,一般从九档至十五档,档中横以梁,梁上两珠,每珠作数五,梁下五珠,每珠作数一,运算时定位后拨珠计算,可以做加减乘除等算法。

计算机:计算机俗称电脑,是一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。计算机的发明者是约翰..诺依曼。

三、展品操作程序

通过观察展板,了解人类从古至今不断发展的计数工具,进而思考相关原理。

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