珠算、珠心算发展史

珠算、珠心算发展史

珠算、珠心算发展史第一章珠算、珠心算发展史湖南省浏阳市珠协会长许先铁中国珠算历史悠久。已有3000余年的历史。珠算包括算具、算理、算法三个方面，它由一架设计巧妙的计算工具―珠算盘和一整套指导运算的原理、程序和方法所构成。珠算作为科学技术，同其他发明创造一样，都是一定历史阶段科学发展的结晶和成果。中国珠算的发明和长期以来的普及应用为人类的文明和社会经济发展做出了巨大贡献。近半个世纪以来，随着电子计算机的产生和我国社会经济的发展，珠算本身也在迅猛发展。上世纪七十年代以来，从珠算教育、到"三算结合"教学发展到现在的珠算式心算(简称珠心算)教育，不仅有独特快速的计算功能，还有良好的教育启智功能。中国珠心算教育20年的发展历程，就充分证实了这一点。特别近十多年以来，中国珠算心算教育正以稳健的步伐向世界发展，1996年10月8日首届世界珠算大会在山东维坊胜利召开，2002年10月28日世界珠算心算联合会在北京会议中心宣告成立，2004年8月14日第一届世界珠心算大赛在上海浦东成功举办。2007年8月18日第二届世界珠心算比赛和学术研讨会在深圳成功举办。2009年8月16日第三届世界珠算心算联合会代表大会暨第三届世界珠心算比赛在中国天津举行。第一节珠算、珠心算发展历程珠算是我国劳动人民的伟大创造，是中华民族宝贵的历史文化遗产，是我国的五大发明之一。中国珠算的历史源远流长。我们称有梁穿档算盘为现代算盘，以前的算盘称古算盘。珠算产生的年代，从1976年陕西岐山出土的古算珠，可推断远在周代，公元前1000年左右，距今已有3000多年历史。史书记载，陕西歧山是古周原遗址，是我国西周王朝的发祥地和建国基地。1976年3月，文物考古工作者在位于古周原中心区的奇山县京当乡发掘一座西周早期大型完整的宫庭建筑基地，出土青黄两色共90枚陶丸古算珠，以黄泥为原料手捏烧制而成。青色20枚、黄色70枚，根据考古专家鉴定，是迄今为止发现我国最早的计算工具――古算珠实物。周代陶丸虽是我国发现早期的珠算工具，但我们有充分理由相信最早的珠算工具不是陶丸，而是石珠。据"万年文明史"的最新说法，石珠珠算早在夏代之前就用珠算手段了。假如我们对珠算进行分期，根占有文字记载：萌于商周，始于秦汉，成于唐宋、盛于元明、。"珠算"一词，最早见于东汉徐岳著《数术记遗》，距今1800多年。1127年北宋著名大画家张择端《清明上河图》中画有算盘，赵太丞家药店框柜台上有一架15档上2下五珠算盘。算盘左边堆着帐簿，说明珠算在唐宋已盛行于市。那么珠心算又是从什么时间开始产生的呢?人类自有计算能力开始，就有心算产生，远古时期人们利用木枝、石子进行计算，若一时无木枝、石子，简单的计算便可在脑中用木枝、石子的映象进行计算，这就是心算。老子曰："善数不用筹策"。就是说善于计算的人熟练到一定程度，不用筹策计算工具，摆脱算具，而专心算完成。到了明代(约十五世纪)中后期，筹算在社会上已基本尽迹，而让位于珠算。人类历史上曾在很多国家出现过形式不同的算盘，随着时间的推移，其他各种形式的算盘都先后消亡，唯有中国算盘巍然独存，领略千古，历数千载而盛行不衰。宋代有个桑弘羊。13岁就聪明过人，擅于心算，被汉武帝欣赏，进进宫中给天子做侍中(中军)，由于他具备心算的特殊技能，汉武帝便叫他治理和计算国家财政经济政策，由于他有超常的心算能力，果然后来成为治国大臣，使西汉成为亚洲强国。中国珠算之所以在历史上长期存在而未被淘汰，是有着深刻的社会历史根源。一、珠算是从中国传统文化中起源的我们知道：在世界科学史上，天文和数学，都是以中国为最古老，天文与本题无关，数学确是最优秀文化，数学计算是一切科学发展的基础，不借助数学计算，任何科学和经济发展都无从谈起。中国数学的精华是回纳。约公元11世纪前，当时我们的古数学就进步到了回纳的数理。对比现代西方的数学，讲究向外演绎，越算方法越多。中国的文化是讲回纳的，就是把很多的公式，方法一个一个回纳起来，最后回纳到(0―9)十个数，而且方法非常简单，只是加与减。"一加一减"就哲学的观点而言，宇宙的万物，不是"增加"，就是"减少"，没有第三种现象。在加、减中蕴含着乘除法因积数之间的关系。由于乘法是加法的简便运算(递位迭加)，除法是减法的简便运算(递位迭减)。可见一加一减包含了所有数学的计算，如凑数补数、正数负数、整数小数，总之一切计算思想技巧，尽在其中。中国传统文化产生了各种各样的古算，中国原始的计算工具主要有筹算和珠算等。筹算为原始计算工具木枝的延伸；珠算为原始计算工具石子的延伸。由于两者算法一致，所以并存时间很长。历史上与珠算并行的有多种算具算法，《数术记遗》中，记述了我国汉代已出现和应用过的有13种计算工具和14种计算方法，其中包括心算。由于珠算具有构造简单、本钱低廉、使用方便、计算正确、应用广泛，有深厚的群众基础；算盘既是算具，教具、又是学具和玩具；既是实物，又可作为数学符号；还可以作为一种文化，可当装饰物和吉祥物；珠算谚语在民间广泛流传，深深植根于群众之中。所以，珠算是产生于中国古代思想文化土壤里的一枝永不褪色的奇葩。上世纪70年代有一次美国国务卿基辛格博士来中国，赵朴初出了一道谜语，叫基辛格猜："古人留下一座桥,一边多来一边少，少的要比多的多，多的反比少的少。"打一物。没有猜出来，带着深思的爱好回到美国。后来又在会见亚洲前首相田中角荣到中国来访时，赵朴初又打给他猜，意想不到的是，田中角荣居然给猜出来了，而且还随手打了个拨打算盘的手势。再说基辛格回到美国后，念念不忘谜语，又是查资料，又是咨询汉学家，最后终于知道了答案，并了解了很多珠算知识，据说后来把中国珠算当作新文化引进的决策就是由他提建议进言而实现的。二、珠算采用五升十进制是珠算得以延续的关键五升十进制的理论基础来源于中国文化，珠算算理算法的核心蕴涵着五升十进制天生数的关系。算盘因分档穿珠，盘设横梁，数满5时不用五颗下珠表示，而改用一颗上珠表示，称"满五升一"；上、下珠数满10时，不用十颗珠表示，则向左进一位记数，称"满十进一"。这种"满五升一"，"满十进一"的记数方法叫"五升十进制"。刚才讲到中国的传统文化是讲回纳的。即使回纳到十个数后，仍然没有停顿，中国的古珠算把计数回纳到1和5的两个数值，用这两个数值再加上0(空档)这三个符号的运算可以天生任何数值。它不仅包含了"五升十进制"，而且蕴含累计位值制和十进位后个值档的位值制的形成。一切变化都由此而来，著名数学家吴文俊指出："特别是自古就有了完善的十进位值制的记数法。这是中国的独特创造，是世界其他民族都没有的，这一创造对世界文化贡献之大，假如不能与火的发明相比，是可以与炸药、指南针、造纸术、印刷术一类发明相互媲美的。"所以把珠算称为我国"五大发明"之一，也理在其中。英国科学家李约瑟博士在《中国科学技术史》书中写到："假如没有这种十进位值制，就几乎不可能出现我们现在这个同一化的世界。"所以说"五升十进制"是我国的独特创造，是世界其他民族没有的。为它最后在算具中占统治地位奠定了基础。中国算盘，完全符合中国传统文化。在谈到中国珠算史和五升十进制关系时，还要提到中国珠算工具―算盘的演变历史，据记载，我国历史上的算盘是上一珠，下四珠，到清朝流行上二下五圆珠大算盘，(被和谐)时期和解放初期仍沿用上二下五圆珠大算盘，这与当时的16进位制等原因有关。因此误以为上一下四菱小算盘为亚洲所创造。到十九世纪六十年代，随着我国进位制的改革，由16进位制改为10进位制，算盘也有上二下五算盘改为上一下四珠算盘。这种返古回回，符合中国"五升十进制"传统文化。中国珠算的算理，算法都体现上一下四算具中。在徐岳著《数术记遗》中称"珠算：控带四时，经纬三才"。后来甄鸾批注说二(公元6世纪)"刻板为三分，其上下二分，以停游珠，中间一分，以定算位。位各五珠，其上一珠当五，其下四珠，珠各当一。至下四珠所领，故云"控带四时；其珠游于三方之中，故云"经纬三才"也。所以古代的上一下四珠算盘符合"五升十进制"算理算法，故可视为现代算盘的前身。三、珠心算强大的教育启智功能焕发出青春活力珠算的升级产物珠心算可以增强脑力、开发智力，具有强大的教育启智功能。那么珠心算是如何开发智力的呢?人的聪明，源于耳聪目明。大脑的发育依靠各种感官信息的输进。珠心算教学中，儿童的眼、耳、手、口不仅配合协调，使左右两个半脑的形象思维和抽象思维交替运用，非常有利于儿童留意力、感知力、记忆力、思维力等智力的开发和非智力因素的培养。同时，通过双手拨珠，在拨、看、听练习中要求动作规范、正确；迅速、力度适中，不仅锻练了双手，也达到了心灵手巧，大大进步了触觉、视觉、听觉的灵敏度。珠心算通过数字、图象的转化运算及各种器官的参与，有效地促进了儿童的智力发展。珠心算是将珠算转化在脑中的算珠映像，再按珠算原理进行计算，是"珠算"与"心算"结合的产物。它主要依靠人们的视觉，听觉和触觉，将抽象的数学变成直观的算珠映像，并在大脑中形成珠算运动，形成心算的一种能力。大量实践证实，珠心算运用珠算操纵性的特点，能调动儿童主动参与，主动思考，主动实践，而且左右手的拨珠动作，能使学生大脑的左右半球，协调活动，启迪儿童智力。在学习珠心算过程中，利用算盘以珠计数，以档计位，0为空档的形象具体特征，帮助儿童进行写数、读数、计数、计算。比如听心算、耳听数，脑想数、手拨数、尔后清盘写出各得数。这些都有利于留意力的培养。再是看心算，眼看数要快，脑中计算要快，手写答数要快，在手写的同时，又要进行下一题的计算，这一过程，培养了儿童留意力的高度集中。特别是听珠算、听心算的练习，老师快速报数，儿童快速计算，数一报出儿童即写出答案，而且随着老师报数越来越快，儿童心算速度也越来越快，写数也越来越快，这一过程不仅培养了儿童的留意力，记忆力，同时也培养了儿童的思维想象能力。)第二节珠算、珠心算与计算机并行不悖、相得益彰算盘与计算机，在其内涵上都是中国古代数学思想的体现，在理念上是一脉相承的。历史上筹算和珠算结构不同，但算理、算法完全一致，实际上今天的计算机运算模型机制也同出一辙，由于这三种计算工具固然在外形和结构不同，但在算理上是相同的。即使计算机不是中国先发明，但最古老的"计算机"却在中国。今发行量最大的"BASIC语言"一书的序言中写到："计算机并不神秘，它的算题过程和人们利用算盘差未几，只要知道算盘是怎样算题的，就可以懂得计算机的算题过程和它的基本结构"再联系到李政道博士讲的："我们中国的祖先很早就创造了最好的计算机，就是到现在还在使用的算盘"。不丢脸出中国古代的算盘与现代计算机除在算具结构上不同外，在算理上是一致的。珠算具有计算和启智两大功能，珠算的计算功能在历史上发挥过重大作用。在新的电子时代，计算机被广泛运用，导致珠算的计算功能退居于次要地位，为使珠算不为历史长河所沉没，根本出路就是发挥其另一功能，即启智功能，这种形式便是珠心算。珠算和计算机原理一致，算法程序相当，方法技巧相似。但操纵的方法截然不同，计算机是用电脑计算的。珠算、珠心算是人脑计算的，或者说，计算机是"暗箱操纵"，人们看不到它的运算机制和过程，只可领受它便捷的成果。珠算、珠心算却是"明箱操纵"，可明显感受到运算的全过程，孕育着巨大的启智功能；特别作为最优秀的学具、教具、算盘，今天不但发挥着它良好的教育功能，还具有开发儿童智力的巨大作用。计算是人类必备的基本技能，学会珠算、珠心算，实现一科学习，多科受益，终身受益。事实上，随着计算机的发展，珠算不仅没有消亡，反而获得空前繁荣和发展。所以，珠算与计算机"一明一暗"各有各的功能，凭借各自的上风，在各自的领域里发挥着作用，可谓两者并行不悖、相得益彰。第三节珠算、珠心算教育长盛不衰中国珠算与时俱进，发扬光大。中国珠算、珠心算的发明和长时期的普及应用，对中国古代、近代的经济和科学技术的发展作出了巨大的贡献。随着珠算应用范围的扩大、珠算、珠心算的功能也在发展，所以能保持长盛不衰。从大范围应用珠算、珠心算的功能看,大体可分为三个时期：第一个时期：从珠算发明时起到计算机的基本普及，它的主要功能是计算功能。它不仅为我国的经济建设和社会发展做出了巨大贡献，而且从16世纪开始，逐步传播到一些周边国家和东南亚地区，对国际社会的文明和进步也产生了重大影响。国际学术界对中国珠算的科学值价和它对人类的贡献给予了极高的评价。2007年英国《独立报》和印度的《印度时报》在世界范围内分别评选出改变世界的发明101项和50项，其中就包括了炸药、造纸、印刷、指南针等四大发明，但终都不约而同的将中国的算盘排为第一项。第二个时期：从"三算结合"(珠算、口算、笔算)教学的试验到大面积推广普及。据记载，从江西宜春市1958年开始在小学试行"三算结合"教学到1969年上海市崇明县新河五七三校小学推广"三算结合"教学，取得良好效果，得到教育部的支持，迅速在全国发展起来,最盛时期参加学习的学生人数约3000万人次。"三算结合"教学使珠算的单一计算功能发展为兼有数学教具的功能。儿童对数的抽象概念理解比较困难，教数学只好借助一些实物(苹果、梨等)进行，教学效果不理想。而"三算结合"教学用算盘作教具，用算珠代表数，使数学教学由抽象数字变为形象数字，珠动数出，一目了然，数字输进即得出答案，儿童易于理解和把握，明显地进步了数学教学效果。第三个时期：是从发展珠心算教育开始的。20世纪80年代