师:同学们,大家好。很高兴今天和同学们一起学习这节课。我们从古人怎样计算说起。古人的计算从计数开始,最开始依靠掰手指计数。随着数目增大,又学会了结绳、用石子等方式记录计算结果,渐渐地开始使用工具计算。这节课我们就一起来认识这些计算工具。算筹是人类最早使用的计算工具,2000多年前,中国就开始使用算筹计数和计算了。在前面的学习中,我们已初步认识算筹,知道用算筹计数有两种不同摆法。接下来请大家打开学习单,试着写一写下面用算筹表示的数是多少,自己试一试。
生:(尝试书写)
师:同学们,写完了吗?我们一起来交流一下。
生1:我知道这些用竖筹摆出的数码是我国古代的计数符号,我把数码在表格里圈了出来,这样就知道它们表示的数字。这个圈表示0,按照顺序写出来,这个数是125406。
生2:我还有个办法,算筹用纵横相间的方法表示数,横着摆的小棒和竖着摆的小棒在不同数位。我先把这些小棒按不同方向分开,就知道它是个六位数。接着观察,算筹表示1 - 5这些数字时,无论横竖,有几根小棒就表示几;6 - 9这些数字,上面那根方向不同的小棒表示5,下面一根表示1。这样通过数小棒,我就知道每一位表示几。
师:好,我们发现古人用算筹计数时,就已运用十进制计数法。其实古人不仅用算筹计数,还用它计算。我国著名数学家祖冲之就是用算筹算出π值在3.1415926和3.1415927之间,这一结果比西方早了近1000年。随着社会经济发展,人们不断改进计算工具。1000多年前,中国人发明了一种新的计算工具——算盘。同学们在二年级时已认识算盘,如果让你在算盘上表示出125406,怎样拨珠呢?请大家想一想,说一说。如果你有算盘,还可以试着拨一拨,说说你是怎么想的。我们一起来交流一下。
生3:我觉得要先确定数位,算盘上任何一档都能当个位,比如这一档是个位,从右往左依次是十位、百位、千位、万位、十万位。现在就能拨珠子了,算盘上一颗下珠表示1,一颗上珠表示5。所以我在十万位上拨一颗下珠表示一个十万;万位上拨两颗下珠表示两个万;千位拨一颗上珠表示5个千;百位上拨4颗下珠表示4个百;十位是0,不拨珠就能表示0;最后个位上拨一颗上珠和一颗下珠,表示6个一。
师:只要找整数位,看清每一位上算珠表示的数,就能知道算盘上表示的数。接下来请同学们打开学习单,试着写出这两个算盘上的数分别是多少。同学们,写完了吗?分别是多少呢?
生4:左边算盘上表示的数是534067,右边算盘上表示的数是35215862。
师:大家都写对了吗?同学们,算筹和算盘是我国古代非常重要的计算工具,它们之间有哪些联系呢?请同学们用自己喜欢的方式比一比,找一找。
生5:我发现算筹和算盘表示方式有很多相同地方,比如表示2,算筹和算盘都用两个来表示,只不过算筹是两根小棒,算盘是两颗珠子。但像表示6就不是用6个东西,这里面有的表示1,有的表示5。算筹用横竖摆来区分,算盘用上珠和下珠区分。不过一画图,我还发现算筹和算盘也有不同。算筹表示5用5根小棒,算盘表示5用一颗上珠更简单。算筹不用一根竖过来的小棒表示5,因为这样就和纵式里的1一样了。
生6:我列出了一个表格,发现无论是算筹还是算盘,表示数的时候都要有数位,每一位都能表示0 - 9这10个数字。有了数位,10个数字就能表示出无穷无尽的数。不同的是,算筹用纵横相间的方式区分数位,算盘定了档,从右往左就能找到每一位。虽然它们都能表示10个数字,但算筹有两种表示方式,算盘统一成一种,我觉得算盘表示数更方便。
师:同学们都有很好的方法。我们发现无论是算筹还是算盘,都贯穿十进制计数法,都是古人重要的计算工具,时至今日,算盘依然发挥作用。现在生活中常见两种算盘,一种有5颗下珠,两颗上珠,每一档有7颗珠子,这是我国传统算盘;另一种有4颗下珠,1颗上珠,每一档有5颗珠子,这是传入日本后,日本人简化而成的。听到这里,有同学提出一个问题。
生7:算盘上的珠子少了会影响我们计数吗?
师:咱们用五珠算盘拨一拨123456789,这种五颗珠算盘每一档最多能表示9,再添一个就是十,满十就向前一位进一,在十位上拨一颗珠子就能继续计数,这不就是我们熟悉的十进制吗?看来减少成5个珠子计数已足够。那为什么我国传统算盘还要设计成7珠的呢?
生8:我之前查阅过资料,这与我国传统的质量单位斤和两的换算有关。在我国古代,一斤等于16两,也就是满16两就要换成一斤。看咱们传统算盘,一颗上珠表示5,两颗就是10,加上5颗下珠是15,也就是说每一档最多能表示15,再添一就是16了,满16就需要向前一位进一,这不就跟斤和两的换算是一样的吗?满了16两就要换成一斤。看来当时算盘设计成7颗珠子是有原因的。
