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。
数学文化数学计算工具的发展
数学文化数学计算工具的发展
数学文化数学计算工具的发展
1.最早的计算工具:是中国在战国以前发展的算筹。
有完整严格的布筹和计算法则。
2.最早的算盘:至迟在元末已普遍使用,因此发明日期应更早。
是沿用至今的最古老的计算工具。
3.最早的计算表格:表格也可以加快运算,表算法是一种重要的计算方法。
最早的计算表格是巴比伦人早期的泥版表格,有乘法表、倒数表、平方表、立方表,这些表已有3700多年历史了。
4.最早用于“格子算”的工具:耐普尔算尺,曾传入中国。
耐普尔在1617年发表的《尺算法》中对算尺的用法作了说明。
5.最早的对数表:1614 年,耐普尔发表了他的对数理论,并附有对数表。
最早的常用对数表由英国布里格斯教授于1624年发表。
6.最早的对数计算尺:由奥特富德(1574—1660),在1622年发明。
奥特雷德是英国人。
7.第一架机械计算机:1642年,19岁的帕斯卡发明了第一架机械式计算机,只能做加法,和现代电子计算机有本质区别。
8.第一架能做乘法的机械计算机:1671 年莱布尼茨在德国制成。
1820年德科尔玛将一种莱布尼茨型的机器改革成能做。
计算工具的发展历程
计算工具的发展历程随着人类社会的发展和科技的进步,计算工具在人类生活中的地位也越来越重要。
计算工具的发展历程可以追溯到古代,经历了从原始的计数工具到现代的电子计算机的演进过程。
一、原始计数工具的出现人类最早的计算工具可以追溯到约5000年前的古代文明,如古埃及的埃及棒、古巴比伦的基数法、中国古代的算筹等。
这些计算工具主要用于计算简单的数学问题,如加减乘除等。
二、机械计算工具的发展随着科技的进步,人们开始尝试使用机械设备来进行计算。
17世纪,法国数学家帕斯卡发明了帕斯卡计算器,它使用齿轮和滑动规则来进行计算。
18世纪,德国数学家莱布尼茨发明了莱布尼茨齿轮机,这是第一台能进行四则运算的机械计算器。
19世纪,英国数学家巴贝奇设计了分析机,这是一种使用打孔卡片进行编程的机械计算机,被认为是现代计算机的先驱。
三、电子计算器的出现20世纪40年代,电子计算机开始出现。
最早的电子计算机是用电子管构成的,如美国的ENIAC和英国的马克Ⅰ。
这些计算机庞大而笨重,功耗高,但在当时起到了重要的作用,被广泛应用于科学计算和军事领域。
四、集成电路的应用20世纪60年代,集成电路的发明使得计算机的体积大大减小,功耗也大幅降低。
这一时期出现了很多的迷你计算机,如IBM的System/360系列和DEC的PDP系列。
这些计算机开始在商业和科学领域得到广泛应用,成为当时最主要的计算工具。
五、个人计算机的普及20世纪70年代末,个人计算机开始普及。
微软和苹果等公司推出了个人计算机,如IBM的PC和苹果的Macintosh。
这些个人计算机的出现使得计算工具进入了普通人的家庭和办公场所,推动了信息技术的发展和计算机应用的广泛普及。
六、互联网的出现20世纪90年代,互联网的出现将计算机连接起来,实现了计算机之间的信息交流和资源共享。
这一时期,互联网的普及使得计算工具更加便捷和高效,为人们的学习、工作和生活带来了巨大的改变。
七、移动计算工具的兴起21世纪初,移动计算工具开始兴起。
计算工具的发展历程、认识算盘 --四年级上册数学(人教版)
探究新知
6.电子计算器:
20世纪70年代,英国人 发明了电子计算器。
现代的电子计算器能进行 数学运算的手持电子机器,拥 有集成电路芯片,但结构比电 脑简单得多,可以说是第一代 的电子计算机(电脑),且功能 也较弱,但较为方便与廉价, 可广泛运用于商业交易中,是 必备的办公用品之一。
探究新知
7.现在常用的计算机: 随着科学技术的进步,电子计算机的运算速度不 断提升。我国的神威·太湖之光超级计算机1秒钟 能计算超过十亿亿次。
人教版 数学 四年级 上册
1 大数的认识
计算工具的发展历程、 认识算盘
情境导入
小朋友,你使用过哪些计算工具呢? 我用过计算器。 我用过手机上的计算器。
情境导入
为了计算方便,人们发明了各种各样的计算 工具。 我们一起来了解一下计算工具的发展史。
探究新知
1.算筹:
两千多年前,中国 人用算筹计算。
古代的算筹实际上是一根根 同样长短和粗细的小棍子,多用 竹子制成,也有用木头、兽骨、 象牙、金属等材料制成的,放在 一个布袋里,系在腰部随身携带。 需要记数和计算时,就把它们取 出来,放在桌上或地上都能摆弄。
110403060
60702010000
二千六百四十一万 一亿一千零四十万三千零六十 六百零七亿零二百零一万
625000000
六亿二千五百万
2080000000
二十亿八千万
309000500000
三千零九十亿零五十万
探究新知
写出下面各数。
二亿四千万 240000000
五亿零六百二十万 506200000
将亿位后面8个0省略,换成一个“亿”字。
情境导入
写出下面各数。 (1)七亿八千六百万 (2)八十五亿零一千 (3)二十六万零四百
数学文化:计算工具的演变
计算工具的演变人类初期的计算主要是计数。
最早用来帮助计数的工具是人类的四肢(手、脚、手指、脚趾)或身边的小石头、贝壳、绳子等。
在没有文字的我国古代,人们用在绳子上打结的方法来计数和记事.算筹是中国古代广泛应用的一种计算工具。
“筹”,实际上是小竹签.由于那时还没有纸张,古代数学家就用这些小竹签摆成不同的行列,来进行计算。
算盘是中国人民在长期运用算筹计算的基础上,大约在14世纪左右发明的.用算盘来计算的方法叫珠算。
算盘不能自动连续地进行运算,也不能储存运算结果,运算速度也不够快,因而人们就想制造一种能代替人工并进行快速计算的机器。
1642年,法国数学家帕斯卡发明了世界上第一台机械计算机。
现代计算机的原型,当推1936年英国数学家图灵设计的理想计算机(即图灵机)为最早。
1946年在美国的宾夕法尼亚大学,诞生了世界上第一台电子计算机ENIAC。
他的最重要的特点是,能够按照人编写的程序自动地进行计算。
从1946年至今,电子计算机已“进化"到第五代。
第一代以电子管为主要元件。
利用这一代计算机,人们把人造卫星送上了天。
第二代以晶体管构成基本电路。
开始有了算法语言和编译系统.第三代是中小规模集成电路计算机。
这时已有操作系统,小型机广泛应用,有了终端与网络,运算速度达每秒几千万次。
第四代是大规模集成电路组成的机器.体积与成本大幅度减少.第五代电子计算机实际是智能计算机,具有模仿人脑思维过程的能力.从石子、结绳、筹码、算盘、计算器、机械计算机到电子计算机,这些都是因计算规模和速度的需要而不断发展的。
计算机的发展更来源于计算需求的空前提高,通信技术的现代化、因特网的出现更得利于计算机的迅猛发展。
它们都在为信息的传输、处理和共享这个共同的目标而各尽所能并殊途同归.归根结底,信息技术的发生、发展起源于计算、归宿于计算.电子计算机的功能已不止是一种计算工具,它已渗入了人类的活动领域,并改变着整个社会的面貌,使人类社会迈入一个新的阶段。
计算机的发展
1.计算机与其他计算工具的区别?2.第一台计算机是什么时候诞生的?3.计算机的发展经历了哪几个阶段?4.未来计算机的发展趋势是什么?早期的计算工具:算筹:春秋战国时期,是世界上最早的计算工具算盘:中国唐代,第一种手动式计数器,沿有至今 计算尺:1622年,手动式,可进行加、减、乘、除、指数、三角函数加法器:法国数学家Blaise Pascal于1642年研制成功一种齿轮式计算机器,只能做加法。
帕斯卡机的意义:它告诉人们“用纯机械装置可代替人的思维和记忆”,开辟了自动计算的道路。
计算器:德国数学家Gottfried Leibniz,1673年,机械式,可进行加、减、乘、除和开方。
莱布尼茨机的意义:连续重复自动执行。
提出了二进制数及其计算规则;差分机:英国剑桥大学查尔斯·巴贝奇,1822年“差分机”是一种能进行加减计算和简单函数运算的自动计算装置,同时它也可以完成数表编制工作,它的出现大大缩短了浩繁的计算过程。
分析机:1834年,巴贝奇又完成了一项新计算装置的构想,把这种装置命名为“分析机”。
体现了现代电子计算机的结构、设计思想,被称为现代通用计算机的雏形。
1834 分析机100年后,美国哈佛大学的艾肯博士在图书馆发现了巴贝奇的论文; 在IBM公司的资助下于1944年成功研制了MARK I(史前史),将巴贝奇的梦想变成了现实。
世界上第一台计算机:ENIAC(电子数字积分计算机)1946.2~1955.10 宾州大学它的诞生是基于军事的考虑,是为了精确计算复杂的弹道特性和火力射程表。
◆ 1.88万个电子管◆每秒5千次加减运算◆没有存储器◆采用十进制仅表明电子计算机时代的到来人类第二台计算机:1950年 EDVAC(离散变量自动电子计算机)1945年,冯·诺依曼和他的研制小组发表了《关于EDVAC的报告草案》。
1.采用二进制2.存储程序:程序和数据一起存储在内存中3.五个部分:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备奠定了现代计算机体系结构和工作原理,迄今为止的计算机都采用这种思想,称为冯·诺依曼计算机。
从算筹到计算器
三千多年前,我们的祖先利用算筹进行计算。 横式 1 纵式 2 3 4 5 6 7 8 9
用算筹计算452+327的过程:
4
5
2
先加三百
7
1 5 2
2
3 7
4 7
5 2
6
7
8 7 7
9 9
再加二十
再加七
②
大约一千四百年前,中国发明了算盘,帮助人们更方便地计算。
用算盘计算 452+327: 现在有了计算器,它能帮助我们快速计算。
嘿嘿,计算器真方计算器计算
452+327 吗?
计算器的由来
算盘,是我国古代发明创造的重要成就之一,至今已有一千多年 的历史了。我国是世界上发明算盘最早的国家。算盘,是由古代的“筹 算”演变而来的。 “筹算”就是运用“筹码”——一种削制竹签来进行运算。唐代 末年开始用“筹算”乘除法,到了宋代产生了“筹算”的除法歌诀,明 代数学家吴敬著《算法十全》中,已正式有了“算盘”这一名称。约在 明代初年,算盘逐渐流行,而论述算盘的著作,在十五世纪中叶已经很 多了。由于珠算口诀便于记忆,运算方便,遂在我国普遍应用。同时, 也陆续传到了日本,朝鲜、印度、美国、东南亚等国家,受到广泛欢迎。 当然,算盘珠毕竟要靠人手来拨动,其运算速远远比不上电子计算 器,而且也根本谈不上“自动运算” 。 1642年,年仅19岁的法国伟大科学家帕斯卡引用算盘的原理,发明 了第一部机械式计算器,在他的计算器中有一些互相联锁的齿轮,一个 转过十位的齿轮会使另一个齿轮转过一位,人们可以像拨电话号码盘那 样,把数字拨进去,计算结果就会出现在另一个窗口中,但是只能做加 减计算。 1694年,莱布尼兹在德国将其改进成可以进行乘除的计算。此后, 一直要到20世纪50年代末才有电子计算器的出现。
全国高等教育自学考试计算机应用基础知识点:人类计算工具从起源到现在所经历的三个阶段
纵观计算工具的发展历史,人类的计算工具已经经过了算筹、算盘、计算尺、机械计算机、电子管计算机、晶体管计算机、大规模和超大规模集成电路计算机等多个阶段,正在向生物计算、光计算、量子计算等方向探索。
人类从记数、计数到计算,经历了漫长的历史阶段,即从手工阶段、机械阶段,一直发展到现今的电子阶段。
1.手工计算阶段人类计算工具的开发足从记数开始的。
在远古时代,人类还只能通过结绳和刻木等简单方法来记载生活中的事件,这便是记数的简单工具。
随着生产力的发展,剩余物资开始增多,于是便产生了数的概念,计算工具从记数走向计数,即对数进行度量。
最简单的计数工具是人的十个手指,可以表达从1到10的数。
随着生产力的发展,在中国的春秋时期,出现了一种用来模拟和扩展手指运算功能的计算工具——算筹,算筹是由木头或竹子做成的小木棍,多个长短粗细相同的小木棍可以通过纵横相问的摆放来表达超过十的数字。
算盘是另一种用来扩展手指运算功能的计算工具。
中国在公元前五六世纪就已出现了算盘,配套有完整的运算口诀和操纵方法。
17世纪出现了一种计算工具——计算尺。
它是一种可滑动的尺子,以长度来模拟运算数字,除了能进行简单的四则运算外,还能进行一些三角函数、对数等比较复杂的非四则运算。
从石块、结绳、刻痕、十指、算筹,到算盘和计算尺,都停留在手工计算的阶段,计算的能力、速度、准确度等方面都很有限,在面对大型复杂计算问题时都无能为力。
2.机械计算阶段人们在使用计算工具的过程中,逐渐研制出比绳索、算盘更高级,可以借助各种机械的计算工具。
1642年,法国人布莱兹-帕斯卡发明了用齿轮计算的机械加法器。
1666年英国人奠兰发明了可以进行加减运算的机械计算器。
1673年德国人莱布尼兹改进帕斯卡的设计。
增加了乘除运算。
1822年,英国人巴贝奇首先提出来整个计算过程自动化的概念,设计出了第一台通用自动时序控制机械式计算机,称为“巴贝奇差分机”。
这台机器能提高乘法速度和改进对数表等数字表的精确度。
从算筹到计算器
课题:从算筹到计算器教学目标:1.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。
2.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。
3.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。
教师活动学生活动课中摘记一、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。
教学反思:学生先独立思考,运用自己所学的知识解决问题,再通过交流、比较,使学生体会到估算的优越性,充分地感受估算策略的价值,获得数学学习的愉悦情感。
计算工具的演变-从算筹到计算机
计算工具的演变
一、认识算筹
(一)谈话引入
你知道这叫什么吗?
二千多年前,中国人用算筹计算
一、认识算筹
(二)用算筹记数 怎样用算筹表示1~9这九个数字?
古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的小棍 子,一般长为13--14cm,径粗2~3mm,多用竹子制 成,也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的。
602
534067
二、认识算盘
(三)认识两种算盘 这两个算盘有什么不同? Nhomakorabea16进制
10进制
三、认识计算器
(一)国外计算工具的发展 你还知道什么计算工具?
世纪初,英国人发明了计算尺。 1717 世纪中期,欧洲人发明了机械计算器。 20世纪 40 年代,诞生了第一台电子计算机。 20 世纪,出现了电子计算器。
一、认识算筹
(二)用算筹记数
先用一根横着小棍表示 5下面放 、 8、9你会表示了吗?说一说。 67 怎么表示?用手中的小棒试一试。 这几个数字分别表示 1、 一根竖着的小棍表示 1,这两根 2、3、4、5。 小棍加起来就是6。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
一、认识算筹
(二)用算筹记数 怎样用算筹表示多位数呢?
一千多年前,中国人有发明了算盘。
二、认识算盘
(一)认识算盘 你对算盘有哪些了解? 1颗上珠表示几? 1颗下珠呢? 向大家介绍介绍。 档 上珠
梁
框 1颗上珠表示5,1颗下珠表示1。
下珠
二、认识算盘
(二)算盘的作用 算盘上表示出的数是多少?
35215862
二、认识算盘
(二)算盘的作用
请你在算盘上拨出602、534067。
从古至今计算工具的发展史
从古至今计算工具的发展史计算工具的发展可以追溯到古代。
人类早期使用的最早的计算工具可以追溯到公元前数千年的中国和美索不达米亚地区。
以下是计算工具的主要发展历程:1. 算筹(Abacus):算筹是最早的计算工具之一,早期的算筹是一种框架结构,上面悬挂着一串穿孔的珠子。
人们通过在算筹上移动珠子来进行计算。
算筹起源于两千多年前的古埃及和古巴比伦,并在中国发展成为一种广泛使用的计算工具。
2. 便携计算工具:公元17世纪,统计、计算机概率论的发展催生了一系列制作精巧的便携计算工具。
其中最著名的就是洛贝尔计算尺和折叠尺。
这些计算工具使用滑动或旋转的刻度来进行计算。
3. 手摇计算器:19世纪中叶,发明家托马斯·德·科尔马(Thomas de Colmar)发明了第一台实用的手摇计算器——数学琴饭(Arithmometer)。
这台计算器由一系列齿轮、摇臂和数字键盘组成,可以实现快速的四则运算。
4. 电子计算机:20世纪40年代,电子计算机的发明引领了计算工具的新时代。
第一台被普遍认可的电子计算机是美国宾夕法尼亚大学的ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer),它于1946年问世。
ENIAC使用电子管来进行计算,可以进行复杂的数字计算。
5. 袖珍计算器:随着电子技术的进步,袖珍计算器逐渐出现。
这些计算器通常使用微处理器芯片进行计算,体积小巧便携,适用于日常的轻微计算。
6. 个人计算机:20世纪70年代,个人计算机(PC)开始普及,成为人们日常生活和工作中必不可少的计算工具。
个人计算机的出现改变了计算方式,使得个人能够轻松进行复杂的计算、存储和处理数据。
7. 云计算和移动计算:21世纪,云计算和移动计算成为计算工具的新概念。
云计算通过互联网提供计算和存储服务,使得用户可以随时随地访问和使用计算资源。
移动计算则将计算能力嵌入到便携设备中,例如智能手机和平板电脑。
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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。