计算工具的发展从算筹,算盘到计算器
演变从算筹到计算器
演变从算筹到计算器计算是人类社会发展中的一项重要活动，可以追溯到远古时代。
在人类尚未发明计算器和电子设备之前，人们使用算筹来进行计算。
随着科技的进步，计算器逐渐取代了算筹成为主流计算工具。
本文将探讨从算筹到计算器的演变过程，以及计算器对人类社会和个人生活的影响。
算筹是一种计算工具，它通常由竹子，木头或者其他可弯曲材料制成。
算筹的形态类似于一个小棍子，上面刻有一定数量的刻痕。
每个刻痕表示一个单位的数值，可以用来进行简单的算术运算。
算筹最早出现在中国，被普遍用于财务，商业和天文等领域。
算筹最显著的特点是易于使用和携带。
人们可以通过移动和组合算筹，来进行基本的算术运算，如加减乘除。
尽管算筹在古代非常普遍，但它们计算能力有限，并且容易出现错误。
此外，算筹的计算速度相对较慢，对于复杂和大规模的计算任务并不适用。
随着科技的进步，人类开始发明各种计算器来解决计算难题。
最早的计算器是基于机械原理，如打算盘和齿轮计算器。
这些机械计算器通过手动操作齿轮和杠杆来进行计算，具有较高的精度和速度。
然而，机械计算器体积庞大，价格昂贵，只能由专业人士使用。
随着电子技术的发展，电子计算器逐渐进入人们的生活。
电子计算器利用微电子元件和电路来完成计算任务。
它们具有更小巧的体积，更高速度的运算，以及更强大的功能。
普通人们可以轻松携带电子计算器，进行各种计算，包括基本的四则运算，复杂的科学计算和数据处理等。
计算器的发展对人类社会和个人生活带来了诸多影响。
首先，计算器的出现极大地提高了计算效率和准确性。
人们可以迅速进行各种计算任务，无论是工程中的大型计算，还是日常生活中的小金额结算。
计算器极大地简化了计算过程，减轻了人们的负担。
其次，计算器在商业和科学领域发挥了重要作用。
商界人士可以利用计算器进行财务分析，项目评估和利益计算等。
科学家和研究人员可以借助计算器完成大规模数据处理，数值模拟和实验设计等任务。
计算器在这些领域中提供了强大的支持，为改进效率和提高决策质量做出了重要贡献。
沪教版三年级下册数学《从算筹到计算器》课件
。
摆出第一个 加数452。
将另一个加数拆分，327＝300＋20＋7,先 用452＋300＝752，再用752＋20＝772,最 后用772＋7＝779，得出：452＋327＝779。
452
752
772
779
先加300
再加20
最后加7
得出：
＋
＝
。
算筹是古代的计算工具，可以表示数，也可以用 来计算。 用算筹表示数时，个位用纵式表示，十位用横 式表示，百位用纵式表示，千位用横式表示， 万位再用横式表示，依次类推，遇零则置空。
17世纪中期，欧 洲人发明了机械 计算机。
20世纪40年代， 产生了第一台电 子计算机。这台 计算机是一个庞 然大物，用了 18000个电子管， 占地170平方米， 重达30吨。
20世纪70年代， 发明了电子计算 器。
几种计算工具的说明。 ①17世纪出，英国人发明了计算尺。
计算尺通常由三个互相锁定的有刻度的长条和一个滑动窗口 (称为游标)组成，用于进行简单的计算。
横式： 12 34 567 89
纵式： 12 34 567 89
小结：1～5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下面相应的算筹来表示。
2.认识算筹。 用算筹表示数的方法。 以表示526和3749为例：
526 3749
2.认识算筹。
用算筹计算的方法。
以计算452＋327为例，即 ＋
几种计算工具的说明。 ②17世纪中期，欧洲人发明了机械计算机。
机械计算机是利用齿轮传动原理制成的，通过手摇的 方式操作运算。
几种计算工具的说明。
③20世纪40年代，产生了第一台电子计算机，人类从此进 入计算0世纪70年代，发明了电子计算器，并迅速得到普及， 使人们从大量繁琐的计算中解脱出来，极大地方便了人 们的学习、工作和生活。
计算工具发展简史
计算工具发展简史张郭男北大哲学系2010级********************从最早有实物见证的计算工具-----算筹，到现在以快速，高效，智能，大容量存储，多媒体再现，网络共享和自动化处理为特点的功能强大的现代计算机的出现，计算工具已由人类手的延伸发展到脑的延伸，人类的信息处理技术发生了质的飞跃，走过了一条不平凡的路。
一个个激动人心的里程碑耸立在路旁，标记着当时人们的成就。
最早有实物见证的计算工具是诞生于中国的算筹，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竹制小棍子，可以看做是它的硬件，而它的摆法便是其软件了。
由于它在运算时使用十进位制，又使其成为当时世界上最先进的软件运算系统，这个传统在相当程度上使中国古代的数学水平长期领先于其他民族。
后来算盘也被发明，成为西方计算工具传入前中国人计数的主要工具，两千余年的实践中算盘的计算口诀也发展到极成熟的地步，乃至一个熟练的使用算盘的会计有时可以在速度上击败使用计算器的工人，也就是说通过操纵者的熟练可以使运算速度达到惊人的水平。
这样的优势使中国的计算工具长期没有向西方的自动计算的，现代的方向发展，而是近于停滞不前。
而到了1642年，西方在计算工具方面取得了进展，第一台机械计算器-------加法器由19岁的帕斯卡制作成功。
加分器是对中国算盘式的主要凭借操纵者素质提高来提高运算速度的计算机模式的一个突破，它第一次确立了计算机器的概念。
后来，德国数学家莱布尼兹对加法器加以改良，发明了可以做乘除运算的计算器。
人类的计算工具开始趋向于自动化，现代计算机的出现于是具有了可能。
但加法器和乘法器的出现只是提供了一种不同于中国算盘的思路，创造出真正意义上的现代计算机还需时日。
下一个在人类计算工具发展历史上留下痕迹的，是巴贝奇设计的差分机。
1822年差分机的模型出现，"这台机器不论在可能完成的计算范围、简便程度以及可靠性与精确度方面，或者是计算时完全不用人参与这方面，都超过了以前的机器。
计算工具的发展简史
19世纪初,英国数学家查尔斯·巴贝奇(CharlesＢａbbage)取得了突破性进展。巴贝奇在剑桥大学求学期间,正是英国工业革命兴起之时，为了解决航海、工业生产和科学研究中的复杂计算,许多数学表(如对数表、函数表）应运而生。这些数学表虽然带来了一定的方便，但由于采用人工计算,其中的错误很多。巴贝奇决心研制新的计算工具,用机器取代人工来计算这些实用价值很高的数学表。
德国数学家莱布尼茨(G .W .Leｉbnitｚ）发现了帕斯卡一篇关于“帕斯卡加法器”的论文,激发了他强烈的发明欲望，决心把这种机器的功能扩大为乘除运算。16７3年,莱布尼茨研制了一台能进行四则运算的机械式计算器,称为莱布尼兹四则运算器,如图7所示。这台机器在进行乘法运算时采用进位－加(shift-ａｄｄ）的方法,后来演化为二进制,被现代计算机采用。
1617年,英国数学家约翰·纳皮尔(Ｊoｈn Napier）发明了Napieｒ乘除器，也称Nａpieｒ算筹,如图4所示。Nａｐier算筹由十根长条状的木棍组成，每根木棍的表面雕刻着一位数字的乘法表，右边第一根木棍是固定的，其余木棍可以根据计算的需要进行拼合和调换位置。Ｎａpier算筹可以用加法和一位数乘法代替多位数乘法,也可以用除数为一位数的除法和减法代替多位数除法，从而大大简化了数值计算过程。
1.2 计算机的发展简史
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⑷ 智能化(或处理智能化)
智能化就是要求计算机能模拟人的感觉和思维能力，也是第五代计算机要实现的目标。智能化的研究领域很多，其中最有代表性的领域是专家系统和机器人。目前已研制出的机器人可以代替人从事危险环境的劳动，运算速度为每秒约十亿次的“深蓝”计算机在1997年战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。
⑵ 微型化(或体积微型化)
二十世纪七十年代以来，由于大规模和超大规模集成电路的飞速发展，微处理器芯片连续更新换代，微型计算机连年降价，加上丰富的软件和外部设备，操作简单，使微型计算机很快普及到社会各个领域并走进了千家万户。
随着微电子技术的进一步发展，微型计算机将发展得更加迅速，其中笔记本型、掌上型等微型计算机必将以更优的性能价格比受到人们的欢迎。
二、计算机的发展简史
1.早期的计算工具
⑴ 东方的创造：算筹、算盘
人类最初用手指计算。人有两只手，十个手指头，所以人们自然而然地习惯于运用十进制记数法。用手指头计算固然方便，但不能存储计算结果，于是人们用石头、木棒、刻痕或结绳来延长自己的记忆能力。后来国家形成，贸易日盛，石头、木棒等已不敷使用。公元前七七○年左右，我国祖先发明算筹。公元八世纪，又发明了算盘，如下图所示。
存储器
中国计算工具的发展过程
中国计算工具的发展过程中国计算工具的发展过程经历了漫长而丰富的历史，从古代的算筹算盘到今天的高性能计算机，这些发展展示了中国在计算工具领域的持续进步和创新。
古代计算工具1.算筹和算盘： 在中国古代，算筹和算盘是最早的计算工具之一。
算筹是用于数学运算的一种计数工具，而算盘则是在汉代出现，成为古代中国最重要的计算工具之一，被广泛应用于商业和科学计算。
民间数学和数学文化1. 九章算术》： 九章算术》是中国古代一部著名的数学经典，提出了大量的数学问题和解法，对中国数学的发展产生了深远的影响。
2.古代数学家和学者： 中国古代有许多数学家和学者，如刘徽、李冶、秦九韶等，他们的数学研究和成果为中国古代数学的发展做出了杰出的贡献。
现代计算工具的发展1.近现代计算器和计算工具： 在19世纪末和20世纪初，随着西方现代计算器技术的引入，中国开始接触到现代计算工具，如机械计算器。
2.计算机的兴起： 20世纪50年代，中国开始进入计算机时代。
1956年，中国研制成功了第一台电子管计算机C103。
此后，中国在计算机技术领域不断发展，逐步研制出多种型号的计算机。
3.计算机技术的进步： 随着科技和工业的发展，中国逐步发展了自己的计算机产业，涌现了一批著名的计算机企业，如联想、华为等。
中国也在高性能计算、人工智能等领域取得了一系列重要的进展。
4.超级计算机： 中国自2002年起开始投入大量资源研制超级计算机，并在这一领域取得显著成就。
中国的超级计算机在世界500强超级计算机排行榜上多次跻身前列，展示了中国在高性能计算方面的实力。
当前的发展趋势1.人工智能和大数据： 中国正在加大在人工智能和大数据领域的投入，推动着计算机技术向着智能化和数据化方向的发展。
2.云计算和物联网： 中国也在积极发展云计算和物联网技术，致力于打造一个更加智能、互联的未来。
中国计算工具的发展经历了由古代算筹算盘到现代计算机的演变过程。
随着科技的不断进步和创新，中国在计算工具领域不断迈向新的高度，为国家的科技发展和经济建设做出了重要贡献。
小学数学教材中的数学史——计算工具的发展
基础教育小学数学教材中的数学史——计算工具的发展江献（曲靖师范学院 教师教育学院，云南 曲靖 655011）摘 要：计算工具的发展经历了算筹——算盘——计算尺——计算机的发展，为了使小学一线数学教师在教学时能够更好的进行相关内容教学，本文将结合人教版小学数学教材对“算筹”以及“计算工具的认识”等内容对由算筹到电子计算机的计算工具的发展进行整理并加以介绍。
关键词：计算工具；算筹；算盘；计算机算筹是中国古代重要的计算工具，在明代珠算普及之前已应用了约2000年。
人民教育出版社2012年6月出版的义务教育教科书一年级上册第60页以“你知道吗？”的形式简单介绍了“算筹”（图1）。
2014年3月出版的义务教育教科书数学在四年级上册第21页再次以“你知道吗？”的形式介绍了“算筹”及“算筹表示数”（图2），第23页又安排了教学内容“计算工具的认识”（图3），介绍了算筹——算盘——计算尺——计算机的发展，为了使小学一线教师在教学时能够更好的进行这一内容教学，以下将对由算筹到电子计算机的计算工具的发展进行整理和介绍。
一 算筹算筹在中国古代是用来记数、列式和进行各种数与式运算的工具，又称筹、策、算子等。
制作算筹的材料，除竹外，还有木、铁、玉、牙等。
[1]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些同样粗细长短的小棍子，一般长约13—14图1图2图3基金项目： 本文得到云南省教育厅科学研究基金项目（编号：2014Y431）的资助，在此深表谢意。
作者简介： 江献，女，云南宣威人，硕士，讲师，研究方向：数学史，数学教育。
DOI：10.16541/ki.2095-8420.2016.28.104基础教育厘米，大约二百七十几枚为一束，放在一个布袋子里，系在腰间随身携带。
[2]算筹最早出现在何时，现在已经无从考证，但是从“算”、“筹”二字的出现和春秋战国时期出现的算筹数字以及这一时期政治、天文、历史的需要三方面足以证明算筹在春秋战国时期已经广泛使用。
数学演变从算筹到计算器
数学演变从算筹到计算器数学是人类思维的一个重要组成部分，通过数学，我们可以更好地理解世界的运行规律。
在数学的发展过程中，从算筹到计算器的演变，为人们的计算工作带来了巨大的便利。
本文将探索数学演变的历程，从古代的算筹到现代的计算器，一路追溯数学思维的进步和技术的创新。
一、算筹的诞生与应用算筹，是古代一种用来进行计算的工具，也被称为算盘或者珠算。
它的造型简单，由一根或者多根竖杠和珠子组成，珠子的位置表示不同的数值。
算筹的诞生可以追溯到公元前5世纪的中国，而在其他文明古国，如埃及、巴比伦和印度等，也有类似的计算工具出现。
算筹的使用广泛应用于古代数学和商业运算。
在古代的商业交易中，算筹被广泛地用来进行计算，通过撮指、记录和调珠等操作，可以较为准确地完成简单的加减乘除运算。
算筹对于提高计算的速度和准确性有着显著的作用，尤其对于复杂计算和大数的运算更加有效。
二、近现代数学的发展与机械计算器的出现随着数学的发展，人们对于更高效、精确的计算需求不断增加。
在17世纪的欧洲，数学家们开始尝试用机械方式进行计算，从而催生了机械计算器的诞生。
最早的机械计算器是由德国数学家帕斯卡尔于1642年发明的“帕斯卡计算器”。
它采用齿轮传动，并通过操作按钮来实现加减法运算。
帕斯卡计算器的出现开创了机械计算的新纪元，为后续的计算器技术发展奠定了基础。
随着科技的不断进步，机械计算器也在不断改进和升级。
19世纪末和20世纪初，计算器的机械结构逐渐复杂化，并加入了更多的功能，如乘法、除法、平方根等运算。
这些新一代的机械计算器，如巴贝奇的“分析机”和霍尔维茨的“计算器”，在科学研究、商业计算和导航等领域发挥着巨大作用。
但是，机械计算器的设计和使用仍然受限于物理结构的复杂性和运算速度的限制。
尽管它们能够完成更加复杂的计算，但是操作仍然相对繁琐，需要对机械结构有一定的了解。
三、电子计算器的崛起与数学思维的进步20世纪40年代，随着电子技术的突飞猛进，电子计算器开始崭露头角。
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计算工具的发展从算筹、算盘到计算器
金山区第二实验小学夏宏
教学目标：
1、经历从多种渠道搜集资料、整理资料的过程，了解数学在中国的悠久历史，感
受中国人民的聪明才智和社会的进步发展，激发爱国热情。
2、知道计算工具的发展简史。
认识算筹、算盘，知道算盘的结构，认识算盘各部
分的名称；知道新型的计算工具——计算器，初步了解计算器各部分的名称，了解常用键的功能。
3、知道如何用算筹、算盘、计算器表示一些数，并进行一些简单的计算。
教学准备：
1、学生搜集整理的资料。
2、小棒、算盘、计算器。
教学过程：
一、引入：
同学们，前一阶段，我们通过多种渠道搜集资料，并在小组内交流，已经初步了解了计算工具的发展史。
出示课题《计算工具的发展》。
你们都知道了哪些计算工具？
（出示最基本的三种计算工具：算筹、算盘、计算器。
）
下面我们就请你们把小组合作的成果向大家做一个展示、介绍。
二、交流：
按照计算工具的发展顺序逐一介绍，要求：
1、简单介绍搜集整理资料的过程。
2、各组成果展示、介绍。
老师组织各组学生进行交流，并根据学生的汇报适当加以提炼、指导或作补充介绍。
要求学生对三种计算工具重点了解：
算筹：了解算筹表示数的方法：一位数有两种表示方法——横式、纵式；多位数用纵横相间的方法表示数，“0”用空位。
算盘：了解算盘的结构及各部分的名称。
理解定位点的重要性，会读算盘上表示的数，会在算盘上拨出给定的数。
尝试用算盘进行简单的加法计算。
计算器：了解计算器的结构，初步掌握使用计算器的方法，并进行一些尝试练习。
各组学生交流之后，分别请学生说说听了介绍后的收获及疑问，并进行学生间相互解答。
三、师生共同整理、小结：
运用课件对这三种计算工具再加以补充介绍、加深了解。
小结：听了大家的介绍，我们进一步了解了古人怎样用算筹记数、计算，随着社会的进步，科学的发展，又先后发明了算盘、计算器。
因为算盘有着它特有的优点，所以延用至今，计算器的使用便利，让更多的现代人青睐，而且功能越来越多。
四、反思、总结：
通过学习计算工具的发展史，你有什么收获与想法？
总结：通过这次的学习活动，我们了解的计算工具的发展，而且还明白了学习本领的途径有许许多多，通过同伴的合作能使我们的学习活动更有意义。
今天你们的表现很精彩，相信未来新一代计算器的发明家会在我们这些小朋友中产生！
教学设计说明
在学本节知识之前，我用二周时间以“计算工具的发展”为主题，让学生独立的搜集信息，初步了解计算工具的发展史，接着我又根据学生对其中主要的三种计算工具——算筹、算盘与计算器的喜好，请小朋友自由组合成学习小组，就共同感兴趣的一个计算工具作进一步的探究与了解，伙伴合作，群策群力，把大家搜集到的信息进行整理、汇总、筛选，许多小组请教老师、请教家长，上网查寻、图书查阅，把搜集到的资料有的制成了小报、有的制成了演示文稿……
本节课是对《计算工具的发展》这一内容搜集整理汇编后的成果展示与交流，并对学生的展示作一评价。
通过生生互动、师生互动让学生了解计算工具的发展，感受数学在中国的悠久历史，并对算筹、算盘、计算器有初步的了解。
从学生的前期准备中，我深深体验到了学生的强烈探究欲望与浓厚的学习兴致。
当高旻昱同学学会了如何使用动画效果时，高兴得拉着我去看她的作品，从她的灿烂笑容中我看到了学生学到本领后的愉悦。
相信许多同学都有这样的感受！
小组的合作，又让学生体验到了集体力量的强大，学会分工、学会合作、学会取长补短。
本课时的教学，为学生搭建了表现自己的舞台，提供了展示自己的机会。
学生在组长的组织下各显其能：展示自己的作品，解说自己的搜集、研究内容。
把自己了解的知识与同学一起分享，自己的疑问请大家一起解决，同学的疑问全班一起攻克。
通过这样的交流活动，相信学生的收获会很大。
不仅培养了学生的口头表达能力，同时培养了学生间相互倾听的好习惯，这样的学习活动更有利于学生之间建立良好的人际关系，更体验到了学习数学的乐趣，获得了成功的喜悦。