Абак (математика)
Абак (математика)
Содержание
Абак в различных регионах
Древний Вавилон
Впервые появился, вероятно, в Древнем Вавилоне ок. 3 тыс. до н. э. Первоначально представлял собой доску, разграфлённую на полосы или со сделанными углублениями. Счётные марки (камешки, косточки) передвигались по линиям или углублениям. В 5 в. до н. э. в Египте вместо линий и углублений стали использовать палочки и проволоку с нанизанными камешками.
Древняя Индия
Абаком пользовались и народы Индии. Арабы знакомились с абаком у подчинённых ими народов. В заглавиях многих арабских руководств по арифметике фигурируют слова от корня «пыль».
Западная Европа, VIII—X века
В Европе абак применялся до XVIII века. В Средние века сторонники производства арифметических вычислений исключительно при помощи абака — абацисты — в течение нескольких столетий вели ожесточённую борьбу с алгоритмиками — приверженцами возникших тогда методов алгоритмизации арифметических действий.
Месоамерика, X век
Ацтекские счёты возникли приблизительно в X веке и изготавливались из зёрен кукурузы, нанизанных на струны, установленные в деревянной раме.
Центральные Анды, XVI век
В Империи инков применялось счётное устройство юпана (в паре с кипу), имевшая разновидности: арифметическая юпана, геоюпана и др. В юпане, по-видимому, использовалась фибоначчиева система счисления.
Дальний Восток
В странах Востока распространены китайский аналог абака — суаньпань и японский — соробан.
Россия, XVI век
В России счёты (аналог абака) появились в XVI веке и применяются до сих пор, хотя в последнее время их использование ограничено широким распространением калькуляторов.
Абак: история появления и основные виды
Содержание:
Что такое абак
Все разновидности инструмента имеют схожую конструкцию: у них есть полосы со счетным материалом. В разных вариантах эту функцию выполняют косточки, камешки, бусинки и прочие мелкие предметы.
Появление абака было связано с развитием государств и торговых связей. Счет на пальцах, веревки с узелками и прочие примитивные приспособления не могли удовлетворить возрастающие потребности в вычислении.
Развитие же письменного счета в древности сдерживалось отсутствием подходящего материала. Традиционные восковые и глиняные таблички для этого мало подходили, пергамент стоил дорого, а бумага появилась значительно позже.
В результате появился абак – инструмент, который в разы упростил и облегчил устные вычисления. Он широко применялся в Древней Греции, Древнем Риме и Древнем Китае примерно с V века до нашей эры.
Древний Вавилон
Археологические исследования свидетельствуют, что впервые абак изобрели в Древнем Вавилоне примерно в VI век до н.э. Счетное устройство тех времен имело вид деревянной доски, покрытой песком. На песке чертили борозды, в которые помещали камешки для обозначения цифр.
В Древнем Вавилоне применялась шестидесятеричная система счисления. Поскольку уложить 60 камешков в каждую бороздку было затруднительно, древние вавилоняне придумали оригинальный выход – разделили счетную доску горизонтальной полосой. В одной части помещали камешки (от 1 до 9), соответствующие единицам, во второй части – соответствующие десяткам (от 1 до 5). Как только в бороздке набиралось 59 камешков, их снимали, а в следующее углубление помещали один камень.
Древняя Греция и Древний Рим
Древние греки внесли существенные изменения в конструкцию вавилонской доски для арифметических вычислений. Вместо дощечки с песком они стали использовать пластину с прорезями, по которым двигались камешки. Древнегреческие абаки изготавливали из мрамора или дерева, их было удобно брать с собой в дорогу. Они использовались для счета по пятеричной системе счисления.
В Древнем Риме абаки стали изготавливать не только из камня или дерева, но и из бронзы, стекла, слоновой кости. До наших дней сохранился древнеримский абак, представляющий собой доску с восемью прорезанными желобками, разделенными на две неравные части (длинную и короткую).
Страны Европы эпохи Средневековья
В европейских странах абак начали массово применять примерно с X столетия. Вместо камешков в европейском абаке начали использоваться жетоны с числовыми обозначениями.
Правила счета с применением этого инструмента подробно описаны в трудах многих ученых того времени. Самые известные из них – работы французского ученого и священнослужителя Герберта, который подробно описал производство всех видов арифметических вычислений с помощью абака.
Активное использование абака в европейских странах продлилось до XVIII столетия. В течение всей эпохи Средневековья абацисты (так называли приверженцев этой методики вычислений) активно боролись с так называемыми алгоритмиками, которые пытались внедрить алгоритмические методы совершения арифметических действий.
Американский континент
Свой абак изобрели и народы американского континента. У ацтеков этот счетный инструмент имел вид деревянного каркаса, в котором натягивались нити с нанизанными кукурузными зернами. Рама была разделена на две части горизонтальной перекладиной. В одной части на нитях было по три зерна, на другой – по четыре. Известно, что такие приспособления использовались у ацтеков примерно в X-XI столетии.
Китай
Древнекитайский аналог абака носил название суаньпань, он был предназначен для пятеричной системы счисления. Счетный инструмент представлял собой деревянную рамку, которая была поделена по горизонтали на две неравные части. Внутри каркаса натягивали проволочки или веревки в количестве 9 штук и более.
В нижнем (большем) отделении на проволочки нанизывали по пять бусинок, в верхней (меньшей) секции – по две. Нижнее отделение называлось «земля», а верхнее – «небо».
Япония
Русский абак
Русский вариант абака – всем известные счеты – был изобретен на рубеже XV-XVI столетий. Он был предназначен для десятичной системы и позволял применять четверти, десятые и сотые, что является его главным отличием от классических конструкций.
Современные счеты
Русские счеты в практически неизменном виде применялись в торговле до конца XX века. Обучение их применению входило в школьную программу СССР. Из употребления счеты вытеснили массово появившиеся электронные калькуляторы, однако и сегодня их можно встретить в некоторых торговых заведениях.
Сегодня для обучения детей скоростному устному счету активно применяется японский вариант абака – соробан. В Японии и Китае он уже давно является элементом школьной программы и применяется на уроках математики в младших классах.
Что такое абакус?
Абакус или абак (с греческого – счетная доска) – это специальные счёты, применяемые для арифметических вычислений. В первоначальном виде представляли собой глиняную пластинку с желобами. Один желобок предназначался для единиц, а другой для десятков и тд. В них складывались предметы, обозначающие числа, например, камни.
Идея такого счетного устройства заключалась в наличии специального поля для вычислений, где по определенно схеме располагали и перемещали счетные элементы (например, шарики, камни). Со времен первого упоминания о подобном счетном устройстве, его внешний вид претерпел ряд изменений.
С появлением новых приспособлений для вычислительных операций, счёты перестали использоваться и отошли на второй план, уступив место калькуляторам. Однако благодаря методикам устного счета (например, ментальная арифметика), вновь получили распространение. В некоторых странах Азии работа с абакусом обязательна и включена в программу младшей школы.
История возникновения
Появление специальных приспособлений для счёта в первую очередь обусловлено необходимостью совершать ежедневные простейшие вычислительные операции. В третьем веке до нашей эры таким приспособлением стала специальная счётная доска – абакус.
Существует несколько версий его происхождения. По некоторым данным, такая доска впервые появилась в Месопотамии (территория Ирана, Ирака, Сирии и Турции) в третьем тысячелетии до нашей эры и мало напоминала современный абакус. Счёты представляли собой доску, покрытую песком, на которой палочкой чертили цифры и выполняли вычислительные операции.
По другой версии, создателем является древнегреческий учёный Абакус, именем которого названы счёты. Согласно историческим записям, счётные доски применялись для арифметических действий в древних культурах – Греции, Риме, Индии, Египте и ряде других.
Например, в Древнем Риме подобные счёты изготавливались из металла. На металлической пластине делались углубления, в которые помещались шарики или камешки. В Греции такие камешки назывались «псифос», а сама методика счета – псифофория (раскладывание камней).
Создание устройства, внешне напоминающего современный абакус,
приписывают жителям Древнего Китая, которые разработали свою уникальную
методику вычислений с помощью этого прибора. Он носил название суаньпань
(суан-пан) и представлял собой рамку со спицами и шариками (косточки),
нанизанными на них.
Разновидностью абакуса принято считать китайский суаньпань (суан-пан) и японский соробан. Также сюда относят привычные всем русские счеты. Отличительной особенностью суаньпаня было 7 шариков (костяшек) вместо 5, характерных для современного абакуса. В «небесном» отделении 2 шарика и в «земном» – 5.
Из Китая суаньпань пришел в Японию, где претерпел ряд изменений и получил название – соробан, что в переводе означает «доска для вычислений». В отличие от китайского предшественника, в японском соробане количество косточек на спицах равнялось 5 – одна «небесная» и четыре «земных». В Японии соробан используется в обучении детей, занятия с ним обязательны и включены в программу младшей школы.
В России счеты появились в XIV веке. Согласно одной версии – позаимствованы у китайцев, согласно другой – имеют собственное происхождение. Отличие заключалось в количестве костяшек – в русском варианте их было 10. Применялась десятичная система счисления. Со времен создания внешний вид счет не изменился.
Устройство и обозначение
Абакус (соробан, суаньпань) состоит из рамки и нечетного количества вертикально расположенных спиц. Спицы разделены одной длинной перекладиной (планкой) и представляют собой разряды чисел (единицы, десятки, сотни, тысячи и тд.). Их количество варьирует от 5 до 31, чаще встречаются 13, 17 и 21 разрядные счёты. Большее количество спиц позволяет выполнять арифметические вычисления с большими числами.
На каждой спице расположено 5 костяшек, обозначающие числа от 1 до 9. Одна сверху – над перекладиной (планкой) и соответствует пяти единицам, а 4 под перекладиной, каждая из них приравнивается к единице. Верхнюю принято называть «небесной» – так как она выше остальных, а косточки, которые расположены под перекладиной, называют «земными».
На перекладине нанесены специальные метки – в виде черных, белых или цветных точек. Цвет зависит от цвета самого прибора. Такие метки нанесены не случайно и указывают расположение единиц, тысяч, миллионов.
Современный абакус внешне отличается от далекого предка, однако принцип вычислений остался неизменным. Несмотря на простое устройство, с помощью абакуса возможно выполнять математические операции – от решения несложных заданий на сложение и вычитание до возведения в степень и извлечения корней.
Преимущества использования
Использование древних счет – абакуса (соробан, суаньпань) легло в основу методики счёта – ментальная арифметика, которая направлена на всестороннее развитие ребёнка, помогает не только выполнять в уме операции с молниеносной скоростью, но раскрывает потенциал, заложенный природой.
Использование этого устройства на занятиях имеет ряд преимуществ перед счётом на калькуляторе или бумаге. Основное – это умение производить числовые операции в уме, без использования записей. Выполнение таким образом арифметических действий, предполагает работу двух рук, при этом активируются сразу оба полушария головного мозга.
Активация, как правого (образное мышление), так и левого (логическое мышление) полушария мозга, приводит к формированию нейронных связей между ними. Тем самым помогая улучшить память (как краткосрочную, так и долгосрочную), внимание, сформировать нестандартность мышления и тем самым уверенность в себе.
Работа с костяшками влияет на мелкую моторику, что в свою очередь способствует общему развитию, в том числе и интеллектуальному. Косвенным образом происходит и развитие воображения, так как, переходя с абакуса на ментальный счет, необходимо представлять вычисления на нем, используя воображение.
Таким образом, счет на абакусе способствует всестороннему
интеллектуальному развитию, а именно:
Дидактическое пособие «Числовой абак»
Одной из наиболее важных и актуальных задач подготовки детей к школе является развитие логического мышления и познавательных способностей дошкольников. Вопросами ознакомления и обучения детей дошкольного возраста с основами математики занимается такая дисциплина, как «методика формирования элементарных математических представлений», которая выделилась из дошкольной педагогики и стала самостоятельной научной и учебной областью знаний.
Работа ДОУ по развитию элементарных математических представлений у детей дошкольного возраста является одним из приоритетных направлений в целостном развитии ребенка-дошкольника.
В последние годы отмечается увеличение числа детей с нарушениями речи. Возникает необходимость поиска наиболее эффективного пути обучения данной категории детей. Известно, что использование в коррекционной работе разнообразных нетрадиционных методов и приемов предотвращает утомление детей, поддерживает у детей с различной речевой патологией познавательную активность, повышает эффективность работы в целом.
Одной из основных и в то же время одной из самых сложных задач для детей является изучение состава числа. В связи с этим, в своей работе для изучения состава числа мы используем абаки.
Так изначально абак использовался для счета, а в наше время мы усовершенствовали и приспособили его для обучения составу числа.
Этот метод доказал свою эффективность на практике. Занимаясь по данной методике, дети не просто заучивают состав числа наизусть, но и понимают сам принцип разложения большего числа на два меньших. Это отмечают и педагоги начальной школы при посещении наших занятий. Пособие можно использовать для детей с 5 лет, оно подойдет как для дошкольников, так и для учеников начальной школы.
Дидактическое пособие «Алфавит» Доброго времени суток, дорогие коллеги! Представляю вам развивающее пособие для детей 5-7 лет «Алфавит». Оно поможет в игровой форме без.
Дидактическое пособие «Куб ПДД» Проблема детского дорожно-транспортного травматизма по-прежнему сохраняет свою актуальность. С каждым годом всё сложнее становиться дорожное.
Дидактическое пособие «Логокуб» Дидактическое пособие «Логокуб» можно использовать в коррекционной работе с детьми С ОВЗ. Использование в коррекционной работе.
Дидактическое пособие «Мир вокруг нас» Меня зовут Неповиннова Олеся Витальевна. Я работаю воспитателем СП детский сад «Колосок» ГБОУ СОШ №1 «ОЦ». Предлагаю вашему вниманию дидактическое.
Абакус — как научиться считать, способы обучения и правила применения
Абак (с греческого языка переводится как «таблица») — древние счеты, которые продолжают пользоваться большой популярностью среди детей и взрослых. Такой спрос обусловлен тем, что существует множество разнообразных методик, как считать на абакусе. Ознакомление с ними поможет быстро и легко обучить учеников, развив в них необходимые для школьной программы математические навыки.
История и общие понятия
Возможно, в это трудно поверить, но, несмотря на научно-технический прогресс, счеты абакус не считаются пережитком прошлого, активно используются по сей день в некоторых странах. К примеру, китайские и японские торговцы, применяющие механическое средство калькуляции для работы с большими числами, не являются редкостью, хотя эти страны не только не отстают, но и, напротив, лидируют в развитии, демонстрируя настоящее экономическое и техническое чудо.
Виды абакуса
Трудно найти более оптимальный инструмент для усвоения навыков ментальной арифметики, чем обычные счеты. Между тем подобные навыки помогают научиться быстро считать без использования таких популярных в последнее время вспомогательных средств, как электронный калькулятор, эксплуатация которого только ухудшает математические способности.
Неудивительно, что в древности люди считали гораздо лучше, чем их потомки, пусть даже и весьма примитивными способами. Так, долгое время в ход шли пальцы рук и ног, пока, наконец-то, не была придумана новая счетная система, дошедшая до настоящего времени, пусть и в усовершенствованном виде. Речь шла о прототипе абакуса, с помощью которого люди получили возможность выполнять более сложные вычисления.
Всего же сегодня выделяют три счетные системы, каждая из которых имеет свои особенности. В этот перечень входят:
Трудно переоценить роль абакуса в ментальной арифметике, поэтому неудивительно, что человечество неоднократно пробовало изменить счеты, пытаясь изобрести еще более удобное схематическое расположение костей и их количество на каждой палубе. Например, в 1958 году известный китайский ученый Ли Кай Чен разработал одноименную модификацию, представляющую собой своеобразный гибрид соробана и абакуса.
Устройство и основные элементы
Современные счеты, которые применяются на уроках ментальной математики, называются не только абакусом, но и абаком, а также линейкой. Все они в основном являются преемниками старого доброго японского соробана, практически не отличаясь друг от друга. Так, в классическом виде устройство состоит из следующих элементов:
Распределяются эти шарики и спицы в особом порядке, начиная свой отсчет с верхнего ряда справа налево. Увеличение чисел происходит в каждом последующем ряду посредством умножения на 10.
Правильное распределение бусин
Так как начальное значение у верхнего и нижнего ряда разные, то и их изменение в бо́льшую сторону будет происходить по индивидуальным схемам. Таблица числовых эквивалентов для каждой спицы выглядит следующим образом:
| Небесные бусины | Земные бусины | |
| Первый ряд | 5 | 1 |
| Второй | 50 | 10 |
| Третий | 500 | 100 |
| Четвертый | 5000 | 1000 |
| Пятый | 50 000 | 10 000 |
| Шестой | 500 000 | 100 000 |
| Седьмой | 5 000 000 | 1 000 000 |
| Восьмой | 50 000 000 | 10 000 000 |
Еще проще ориентироваться по схематической картинке или названиям рядов, которые можно присваивать самостоятельно, облегчая тем самым процесс изучения особенностей счетного механизма. В качестве примера можно привести следующие условные обозначения рядов:
Чтобы понять, как правильно считать на абакусе, необходимо научиться распределять числа на нем. Базовый принцип распределения осуществляется исходя из следующих основных законов механического счета на абаке:
Поначалу освоение этой лесенки может показаться очень сложной задачей, но буквально через несколько минут интенсивной тренировки даже первоклассник покажет быстрый правильный набор и распределение, после чего можно приступать и к устному счету.
Инструкция по применению
Сегодня вовсе не обязательно посещать специальную школу для изучения устного счета на абакусе. Вместо этого можно попробовать онлайн-тренажеры с разными уровнями, предназначенные не только для начинающих, но и для продвинутых счетоводов.
Положение пальцев и простые примеры
Вне зависимости от степени сложности выбранного задания, определяющее значение будет иметь положение пальцев, для чего была разработана специальная техника, облегчающая счет. Так, в случае применения японского абакуса необходимо задействовать только два пальца: указательный и большой. Согласно старинным схемам, большой палец предназначается для того, чтобы править костяшками из нижней палубы, тогда как указательный годится для всех бусин без исключения.
Кроме того, важную роль в этом вопросе играет и характер выполняемой счетной операции, ведь если, к примеру, речь идет о вычитании шариков земного ряда, то лучше всего делать его с помощью указательного пальца при прибавлении большим. В то же время для управления костяшками из небесной планки специалисты советуют ограничиваться одним только указательным пальцем, невзирая на то, что нужно сделать — прибавить или отнять.
Разобравшись с положением пальцев и кистей в целом, можно приступать к вычислению, начиная с установки счетов на горизонтальную поверхность и перевода всех их бусин в нулевое положение. Далее можно привести несколько элементарных примеров, как считать на абакусе, выполнив сложение следующих чисел:
Для выполнения более сложных вычислений рекомендуется придерживаться того же алгоритма действий. В качестве наглядного примера можно привести число 372, для набора которого следует выставить в первом ряду две земные бусины, соответствующие единицам, во втором одну небесную и две земные (5+2=7), а в третьем три из земного, что равно трем сотням.
Сложение/вычитание и умножение/деление
Набив руку в наборе однозначных и многозначных чисел и научившись прибавлять и отнимать самые простые из них, можно смело переходить на следующий, более сложный уровень. И прежде всего речь идет о сложении и вычитании двухзначных чисел. К примеру, посчитать, сколько будет 27+43, на абакусе можно будет следующим образом:
Вычитание выполняется на основе аналогичного алгоритма, но только в обратную сторону, предполагающую отнимание десятых и добавление единиц, если таковые будут образовываться в остатке. Что касается умножения, то с ним также не должно возникнуть никаких трудностей, нужно только освоить таблицу умножения от 0 до 10.
Само решение выполняется в два этапа, которые предполагают разложение каждого числа на десятки и единицы с последующим их перемножением. Если же для расчета используются трехзначные и более сложные числа, следует придерживаться одного простого правила, согласно которому сначала перемножаются десятки, потом единицы с десятками и наоборот, а после сами единицы. Проще говоря, счет ведется от большего к меньшему с последовательным их набором на абакусе. По аналогии выполняется и деление, главное, не сбиться и соблюдать очередность выполняемых операций.
