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《字数逻辑》:先于计算机运算的珠心算

黄剑岩 108

前言:

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幼儿园开办的珠心算,它不仅仅是拨算盘珠子,学到一定程度可以不借助任何工具,直接在大脑里演算完成,比计算器还要快并且准确无误,他们可以清晰的大脑里建模,不靠任何外力完成庞大的计算量。往往在听到题目报数的瞬间,答案就能脱口而出,很多孩子学习了珠心算在他们步入成年后,在各领域都有很好的表现,尤其是对思维能力的塑造。

【简介】

珠心算是通过思维作数的计算而得出结果的活动。是在大脑中以算珠表象作为载体,运用珠算法则所进行的计算。

2008年6月14日,中国珠算心算协会申报的珠算经国务院批准列入第二批国家级非物质文化遗产名录,项目编号:Ⅹ-119。

2013年12月4日,联合国教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会第八次会议在阿塞拜疆首都巴库通过决议,正式将中国珠算项目列入教科文组织人类非物质文化遗产名录。这也是中国第30项被列为非遗的项目。

【历史渊源】

自从人类开始有了数与数位概念,并能进行最简单的数的计算时起,就有了心算。为了辅助心算,才有了“近取诸身,远取诸物”的算工具,石子、树枝等也都是远的最原始的计算工具。接着发明了筹算、珠算、笔算、电算等计算工具及相应的算法。

珠算之名最早见于汉朝徐岳撰写的《数术记遗》。说珠算有1800多年的历史,应该就是根据这个时间点计算出来的。不过,那个时候的算盘运算法与今天还是有很大区别的。宋代《清明上河图》中,可以清晰看到“赵太承家”药店柜台上放着一把算盘。现代珠算起于元明之间。元朝朱世杰的《算学启蒙》载有的36句口诀,即与今天的大致相同。明朝时逐步传入日本、朝鲜、泰国等地。

从15世纪开始,中国的珠算逐渐传入日本、朝鲜、东南亚各国,对这些国家数学的发展产生了重要的影响,尤其是在日本,珠心算得到极大的重视。

1972年10月14日下午5时30分至9时10分,周总理在人民大会堂西大厅,会见了美籍中国物理学家李政道博士和夫人。在交谈中,周总理向李博士问到美国的计算机情况时,李博士首先回答了有关问话,之后又提到:“我们中国的祖先,很早就创造了最好的计算机,如今还在全国通用的算盘。”周总理对李博士的回答,感慨良久,向在座的中央有关同志说出了珠算界奉为经典的名言:“要告诉下边,不要把算盘丢掉,猴子吃桃子最危险。”

因为周总理的号召,珠算风靡全国。但是由于当时的社会环境原因,国民经济滞后,计算机并不普及,因此,珠算的主要功能是计算。

20世纪80年代,珠心算的热潮也在中国初现,中国也开始重视起这项课程,在“三算结合”教学基础上发展起来了的珠心算教育。90年代初,中国珠算协会提出将其作为一项系统工程在全国少儿中大力推广。使珠心算教育进入了一个全新的发展时期。

然而随着珠心算的风靡,珠心算培训越来越趋于功利,弊端也随之出现了:校际的珠心算比赛越来越多,甚至出现了电视竞赛,上电视的“小神算子”们神气活现让家长们眼馋,“你快,我比你更快”的大跃进式攀比盛行一时,珠心算教学出现了大量的硬性教育。

【学习方法】

在珠心算教学过程中,珠算是基础,透过实珠(算盘)的操作,让学习者了解四则计算的变化及方法。珠算,是以算盘为工具进行数字计算的一种方法,是中国古代众多的科技发明之一,系由“筹算”演变而来。

珠算和算盘是由我国古代的“筹算"和“算筹”发展演变而来的。算筹是小竹棍。用算筹表示数和进行计算叫“筹算”。从我国最早的天文学、数学著作《周髀算经》中可以知道“筹算”至少在春秋时代就有了广泛的应用。我国考古学者已从秦汉古墓中发现了古代算筹。据史书记载,南宋时代已有珠算歌诀出现,元明达于兴盛,清代以来在中国全国范围内普遍流传。珠算是以算盘为工具,以算理、算法为基础,运用口诀通过手指拨动算珠进行加、减、乘、除和开方等数学运算的计算技术。珠算文化涵盖了与珠算相关的数学科学、数学教育、应用技术及智能开发等内容,在文学、历史、音乐、美术等相关文化领域也有一定的作用。

随着技巧的熟练,学习者脑中的影像逐渐建立,透过影像的仿真操作(虚盘)即产生心算的功能,所以心算是珠算的高级显现。珠算与心算就如同人之双足,无法择一独行。

珠算的学习,可熟练掌握到计算能力及记忆能力。而记忆能力中的表象,便是心算过程中最重要的算珠图像,计算过程中,算珠图像,由静珠瞬间不断化成许多动珠运转,以极短的时间内完成。所以愈是纯熟的珠算技巧,愈发挥高超的心算程度。因此,在学习珠心算过程中,应珠算与心算并行不悖,珠算在先奠定基础,心算在后瞬间表示。珠算在难度渐高时,会进展缓慢,心算却能更通畅无碍,天马行空。当心算的空间,逾越珠算的限制,即达学习者的最高境界。

珠心算教学与训练途径主要有两条:一是课外兴趣小组提高型;二是课堂教学班普及型。后者又可分为课外与课内两种。做好教学与训练时间,实施合适的计算方法。

【与其他心算的区别】

心算方法有很多种,比如珠心算、口算、笔算、一口清速算、手指快算等。珠心算是其中一种,其他心算运算过程都是以符号性的数字概念(主要是阿拉伯数字)的形式为支柱在头脑中进行心算,是一种缺乏直观形象支持的符号加工过程,因而“内化”过程不完全,导致影响计算的速度和准确性。珠心算则充分利用符号的抽象性与具象性相统一这一优势,经过程序化语言――操作方式、反复练习,发挥人脑思维的整合效应,逐渐摆脱实际打算盘操作等形体动作的限制,达到高度的“内化”形成一种其运算过程的内加工机制不同于通常心算的特殊的操作方式,即充分“内化”了的“珠像心算”。

【另类于计算机的作用】

现今电脑科技迅速发展,学珠心算,不是在开倒车。有了飞机、有了火车、有了汽车、有了摩托车,自行车还有用吗。各有所长,各有所用。电脑固然很有用,省时又准确,可是它并不能成为数学的基石。珠心算则不同,它能使学生真正体会到整个运算的过程,这是数学中一个非常重要的环节。要学好数学,必须理解整个运算的过程,只知答案,而不知其所以然,无助于发展思维能力。只能说电脑是运算的一种工具,而珠心算则有助于开发智力的功能。

由于珠算所具有优越的计算功能、教育功能和启智功能,即使社会已进入电子时代,计算工具中的传统算盘仍然具有广泛的适用性,发挥着重大作用。另外,计算机毕竟是机器,它有自己的弊端,有位数限制,但人类的大脑却没有,计算机在运行过程中,有可能会受到各种干扰,而且计算机最初在国外问世,谁也不能保证里面会不会被植入了什么让别的截获军政信息。在高科技数字化战斗中如果设备受到干扰或者战损,当系统不能提供精确参考时,人脑的数据是唯一的支撑,一个关键的计算可能会扭转战局的胜利。因此,珠心算列入科研项目,有了这些“人力智脑”的帮助,任是谁再厉害,也无法潜入他人大脑来获取重要信息,珠心算人才学成后,对科研、军工、作战等方面帮助很大。

【表达方式】

珠心算的表达方式是一种“世界语”,当出现“珠像”3,并变成“珠像”4,华人明白,马来人明白,印度人也明白,其他种族的人也明白。以此做益智工具,是数字无法比拟的。珠心算是用实物形象进行逻辑思维,这种思维方法符合儿童的心理特点。珠心算从高位算起与人的思维顺序一致。对“虚算盘”的智力操作是珠心算的显著特点,在脑中打算盘使学生形成了优秀的脑像图思维功能。珠心算是促进人们由低频思维向高频思维发展的催化剂。

【计算特点】

珠心算本身具有按群计算的特点,这对于掌握较大位数的计算比较困难的小孩子来说,无疑能帮助他们对数概念的掌握,克服了小孩子逐个数数的现象。珠心算所具有的“五升十进制”的特点,把进位的困难大大降低。珠心算所具有的运算模型特点,有利于促进小孩子计算能力的提高。珠心算的操作又是一个多种感觉器官、运动器官协同作用的过程,它需要眼、耳、口等器官的密切配合。从而促进了与其紧密相连的大脑皮层相应部位的发育,提高了小孩子的智力水平。

【数学关系】

珠心算和数学密不可分。珠心算是以数学原理为基础,以算盘为工具,用算珠示数计算的独特运算体系。数学是抽象的思维活动,儿童时代抽象思维能力差,学习数学难度较大。珠心算溶入小学数学中,有利于解决启蒙阶段学习数学的难度大的问题。在现行小学数学教材里,繁琐的计算过程浪费了小学生的大量时间。实践表明:珠心算加、减、乘的计算几节约了约50%的思维量,除法计算节约了约70%的思维量,乘除法的计算特别注意“基因”上的简化。数与珠都是符号。珠心算只有三个符号即1、5和0;数学有10个符号,即0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。可见珠心算运算的简捷性。珠心算的直观模型作用能培养小孩子的数学概念能力,珠心算的分析模型作用能帮助小孩子理解应用题的结构关系和数量关系,提高解题能力。

【运算过程】

珠心算的运算过程中,输入的是符号,输出的也是符号,这一过程其实是观察、注意、记忆和思维的综合过程,也是口、眼、手等感觉、运动器官协同作用的结果。珠心算与数学都是采用“十进制”计算法,珠心算只是增加了一个起调整作用的“五升制”。运算的基础都是以20以内的加减法、乘法九九口诀和表内除法为基础,四则运算中的一些定律和性质都适用。珠心算的过程,是逻辑思维、形象思维、灵感思维三种思维形式综合运用完成的,因而能有力地促进大脑整体功能的开发。

【口诀】

加法口诀

(几上几)下五加法

(下五去几)进十加法

(几去几进一)去五进十加法

(几上几去五进一)

减法口诀

(几去几)破五减法

(几上几去五)直接退十减法

(几退一还几)借(退)十补五减法

(几退一还五去几)

除法九归口诀:

一归(用1除):逢一进一,逢二进二,逢三进三,逢四进四,逢五进五,逢六进六,逢七进七,逢八进八,逢九进九;

二归(用2除):逢二进一,逢四进二,逢六进三,逢八进四,二一添作五;

三归(用3除):逢三进一,逢六进二,逢九进三,三一三余一,三二六余二;

四归(用4除):逢四进一,逢八进二,四二添作五,四一二余二,四三七余二;

五归(用5除):逢五进一,五一倍作二,五二倍作四,五三倍作六,五四倍作八;

六归(用6除):逢六进一,逢十二进二,六三添作五,六一下加四,六二三余二,六四六余四,六五八余二;

七归(用7除):逢七进一,逢十四进二,七一下加三,七二下加六,七三四余二,七四五余五,七五七余一,七六八余四;

八归(用8除):逢八进一,八四添作五,八一下加二,八二下加四,八三下加六,八五六余二,八六七余四,八七八余六;

九归(用9除):逢九进一,九一下加一,九二下加二,九三下加三,九四下加四,九五下加五,九六下加六,九七下加七,九八下加八。

除法退商口诀

无除退一下还一,无除退一下还二,无除退一下还三,

无除退一下还四,无除退一下还五,无除退一下还六,

无除退一下还七,无除退一下还八,无除退一下还九,

除法商九口诀

见一无除作九一,见二无除作九二,见三无除作九三,

见四无除作九四,见五无除作九五,见六无除作九六,

见七无除作九七,见八无除作九八,见九无除作九九。

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