计算工具的演变
计算工具的演变
同学们，你们知道古代人是借助什么物品进行计算的吗？现代人又是借助什么工具进行计算的？今天我们就来谈谈计算工具是怎样演变的。
两千多年前，中国人用算筹计算，算筹就是用粗细长短都相同的小木棒，大约二百七十几枚为一束，放在布袋子里随身携带，需要计数或计算的时候就把它们取出来放在地上摆弄。
它的缺点是携带不方便，容易损坏。
一千多年前，中国人开始广泛使用算盘，它比算筹更加方便实用，使计算的速度快多了，并且一直沿用至今。
17世纪初，英国人发明了计算尺（图1）。
计算尺通常是由三个互相锁定的有刻度的长条和一个滑动的窗口组成。
1642年，法国数学家帕斯卡利用齿轮的传动原理，发明了帕斯卡加法器（图2）。
这是人类历史上第一个机械式计算工具。
1673年，在帕斯卡加法计算器的基础上，德国数学家莱布尼茨研制了一台能进行四则运算的机械计算器，称为“莱布尼茨四则运算器”（图3）。
这台机器长约1米，能够连续进行四则运算。
1946年，美国人发明了世界上第一台电子计算机（图4）。
它是一个庞然大物，用了18000个电子管，占地150平方米，重达30吨，每秒可进行5000次运算，这在现在看来微不足道，但在当时却是破天荒的。
到了20世纪70年代，人类发明了电子计算器（图5）。
现代的电子计算器一般由电源、开关、显示器、键盘和内部电路等几部分组成。
比较常见的功能有加、减、乘、除、乘方、开方等。
由于体积小、重量轻、便于携带、操作简便且运算迅速准确，是一种很受欢迎的计算工具。
计算工具的图1图5图3图2图4演变Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。
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。
计算器的发明
计算器的发明计算器的发明：从算盘到电子计算器计算器，是一种能够进行数字计算的机器或设备，可被视为现代人生活中极为常见的工具之一。
它的发明和演化历史，与人类提高数字计算的需要密切相关。
本文将从算盘到电子计算器的发明过程中，总结出几个关键性的历程，以及其在科技进步中所起的推动作用。
1. 算盘：人类最早的计算器算盘，是由珠子、算框和木架组成的数字计算工具，其历史可追溯到数千年前的中国。
相传在汉朝（公元前206～公元220年）时，古代工匠用珠子、竹棍和木片制成算盘，初步实现了数字计算的便捷性。
从此，算盘成为了中国算数文化的重要组成部分，为后人提供了便利的计算手段。
然而，算盘在计算过程中也有一些不足，比如操作速度慢、接近误差大等等。
因此，在20世纪初期，各国开始探索更新算盘的数字计算机械。
2. 机械计算器：提升数字计算速度机械计算器在算盘的基础上进行了新的创新，它结合了机械技术，采用齿轮、滑齿等技术，提高了计算速度和精度。
英国的Charles Babbage（1791-1871）就是机械计算器的先锋者之一，他发明的差分机和分析机是机械计算器的代表。
这种机械计算器给数字计算带来了巨大的创新，可以代替手工计算，提高计算速度和精度，发挥了重要的作用。
3. 电子计算机：数字计算多样化与自动化电子计算机是20世纪60年代后期出现的一种新型计算机，相比机械计算器，它具有更高的计算速度和多样性。
它利用电子元器件，可存储数据和编程，完成了数字计算的自动化。
最早的电子计算机Eniac于1946年问世，之后的电子计算机变革不断，功能越发完备，计算速度不断提升，数据处理能力也与时俱进。
现在，计算机和手机上的应用程序都不可缺少，其广泛应用已经渗透到人们生活和工作的方方面面，成为了现代人的精神伙伴。
考虑到各个时期的科技进步及其对数字计算过程的影响，在人类历史发展的不同阶段中，计算器发明也随之演变。
在20世纪初期，机械计算器的出现，极大地促进了数字计算的发展；而电子计算器的问世，更是为数字计算带来了全新的提升，也开启了计算机领域的新篇章。
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。
计算工具的发展简史
计算工具的发展简史计算工具的发展简史现在我们所说的计算机，其全称是通用电子数字计算机，“通用”是指计算机可服务于多种用途，“电子”是指计算机是一种电子设备，“数字”是指在计算机内部一切信息均用0和1的编码来表示。
计算机的出现是20世纪最卓越的成就之一，计算机的广泛应用极大地促进了生产力的发展。
自古以来，人类就在不断地发明和改进计算工具，从古老的“结绳记事”，到算盘、计算尺、差分机，直到1946年第一台电子计算机诞生，计算工具经历了从简单到复杂、从低级到高级、从手动到自动的发展过程，而且还在不断发展。
回顾计算工具的发展历史，从中可以得到许多有益的启示。
1. 手动式计算工具人类最初用手指进行计算。
人有两只手，十个手指头，所以，自然而然地习惯用手指记数并采用十进制记数法。
用手指进行计算虽然很方便，但计算范围有限，计算结果也无法存储。
于是人们用绳子、石子等作为工具来延长手指的计算能力，如中国古书中记载的“上古结绳而治”，拉丁文中“Calculus”的本意是用于计算的小石子。
最原始的人造计算工具是算筹，我国古代劳动人民最先创造和使用了这种简单的计算工具。
算筹最早出现在何时，现在已经无法考证，但在春秋战国时期，算筹使用的已经非常普遍了。
根据史书的记载，算筹是一根根同样长短和粗细的小棍子，一般长为13～14cm，径粗0.2～0.3 cm，多用竹子制成，也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的，如图1所示。
算筹采用十进制记数法，有纵式和横式两种摆法，这两种摆法都可以表示1、2、3、4、5、6、7、8、9九个数字，数字0用空位表示，如图2所示。
算筹的记数方法为：个位用纵式，十位用横式，百位用纵式，千位用横式，……，这样从右到左，纵横相间，就可以表示任意大的自然数了。
图1 算筹图2 算筹的摆法图3 算盘图4 纳皮尔算筹计算工具发展史上的第一次重大改革是算盘，也是我国古代劳动人民首先创造和使用的。
算盘由算筹演变而来，并且和算筹并存竞争了一个时期，终于在元代后期取代了算筹。
从古至今计算工具的演变
从古至今计算工具的演变从古至今，人类一直在不断探索和发展计算工具，以满足各种计算需求。
本文将从最早的计算工具开始，逐步介绍计算工具的演变过程。
1. 指纹计算工具最早的计算工具可以追溯到公元前2000年左右的古埃及。
当时人们使用指纹计算工具来进行简单的计算。
这种计算工具由一组印有数字的石头或棋子构成，通过移动和组合这些石头或棋子，人们可以进行简单的数学运算。
2. 算盘算盘是古代中国发明的一种计算工具，出现在公元前2世纪左右。
算盘由一根或多根棍子上划有珠子的横梁构成，每根棍子分为上下两层，上层的珠子代表5，下层的珠子代表1。
通过移动珠子的位置，人们可以进行加减乘除等运算。
3. 机械计算器随着科学技术的发展，人们开始尝试使用机械装置来进行更复杂的计算。
17世纪末，德国数学家莱布尼茨发明了著名的莱布尼茨轮，这是一种可以进行四则运算的机械计算器。
莱布尼茨轮由一组齿轮和数字盘组成，通过转动齿轮，人们可以进行加减乘除等运算。
4. 电子计算机20世纪40年代末，电子计算机诞生了。
第一台电子计算机是由美国科学家冯·诺伊曼和约翰·普雷斯珀开发的，名为ENIAC。
ENIAC 是一台巨大的机械装置，由大量的真空管和开关组成。
它可以进行复杂的数学运算，并且速度比人类大脑快得多。
5. 个人计算机随着电子技术和计算机科学的不断发展，个人计算机逐渐普及起来。
20世纪70年代，美国的苹果公司和微软公司相继推出了个人计算机产品。
个人计算机的出现使得计算工具进一步小型化和便携化，人们可以在家中或办公室中使用个人计算机进行各种计算和数据处理。
6. 手持计算器20世纪70年代末和80年代初，手持计算器开始流行起来。
这些计算器体积小巧，方便携带，可以进行基本的数学运算。
随着技术的发展，手持计算器的功能逐渐增强，可以进行科学计算、统计分析等复杂的运算。
7. 移动智能设备21世纪初，随着移动通信技术的飞速发展，移动智能设备如手机和平板电脑成为人们生活中不可或缺的一部分。
计算工具的历史演变过程
计算工具的历史演变过程在漫长的历史长河中，随着社会的发展和科技的进步，人类进行运算时所运用的工具，也经历了由简单到复杂，由低级向高级的发展变化。
这一演变过程，反映了人类认识世界、改造世界的艰辛历程和广阔前景。
现在我们溯本求源，看一看计算工具是怎样演化的：1.石块、贝壳计数原始社会，人类智力低下，当时把石块放进皮袋，或用贝壳串成珠子，用“一一对应”的方法，计算需要计数的物品。
2.结绳计数就是在长绳上打结记事或计数，这比用石块贝壳方便了许多。
3.手指计数人类的十个手指是个天生的“计数器”。
原始人不穿鞋袜，再加上十个足趾，计数的范围就更大了。
至今，有些民族还用“手”表示“五”，用“人”表示“二十”，据推测，“十进制”被广泛运用，很可能与手指计数有关。
4.小棒计数利用木、竹、骨制成小棒记数，在我国称为“算筹”。
它可以随意移动、摆放，较之上述各种计算工具就更加优越了，因而，沿用的时间较长。
刘徽用它把圆周率计算到3.1410，祖冲之更计算到小数点后第七位。
在欧洲，后来发展到在木片上刻上条纹，表示债务或税款。
劈开后债务双方各存一半，结帐时拼合验证无误，则被认可。
5.珠算珠算是以圆珠代替“算筹”，并将其连成整体，简化了操作过程，运用时更加得心应手。
它起源于中国，元代末年(1366年)陶宗义著《南村辍耕录》中，最初提到“算盘”一词，并说“拨之则动”。
十五世纪《鲁班木经》中，详细记载了算盘的制作方法。
到了现代，一种新型的电子算盘已经问世，它把算盘与电子计算器的长处集为一体，是一种中外结合的新型计算工具。
6.计算尺公元1520年，英国人甘特发明了计算尺，运用到一些特殊的运算中，快速、省时。
7.手摇计算机最早的手摇计算机是法国数学家巴斯嘉在1642年制造的。
它用一个个齿轮表示数字，以齿轮间的咬合装置实现进位，低位齿轮转十圈，高位齿轮转一圈。
后来，经过逐步改进，使它既能做加、减法，又能做乘、除法了，运算的操作更加简捷、快速。
数学《计算工具的演变》
“2”就用两根枝条来
表示。……“6”就用6
根枝条来表示等。
5
算筹表示数方法:
一位数：
横式
12 3 4 5 6 7 8 9
纵式
多位数： 用纵横相间的方法表示数，
….千位 百位 十位 个位
…
横 式
纵 式
横 式
纵 式
这样从右到左，纵横相间，以此类推来表示任何自然数。
“0”用空位表示
6
27
56
89
124 386 207
每秒可以运算5000多次，
现在世界上运算最快的计算 机每秒可以运算33.86千万亿次 。
12
13
14
15
随着计算工具不 断的演变和提高, 科学技术水平也 同时取得了很大 的提高。
一万
16
关于计算机，同学们还知道什么？
17
计算工具的演变
1
一.石子计数和结绳计数 二. 算筹计数 三. 算盘 四.计算机
2
石头计数
用石子的数量表 示物体的数量。
古时候，牧民用石子的数和羊的头数 作对应记录，早上放出几只羊，就用几个 石子表示，晚上放牧归来，再把石子与羊 一一对应，如果石子数和羊数刚好对应， 就说明羊没有少了或丢了。
3
结绳计数
5078 7359
7
算盘
①在一千多年前，中国人又发明了算盘，使计算的速度快 多了。 ②曾经在生产和生活中广泛应用，还曾传到日本、朝鲜等 国。算盘至今还在使用。
8
算盘计数法：
什 么？
9
10
11
1946年，美国科 学家艾克特、莫 奇勒和冯·诺依曼 发明了世界上第 一台计算机。
其原理和石子计数 类似，以在绳子上 打结的个数来表示 物体的数量。
人类社会计算工具的演变高一十一班焦琨
人类社会计算工具的演变1. 比例规：伽利略发明了「比例规」，它的外形像圆规，两脚上各有刻度，可任意开合，是利用比例的原理进行乘除比例等计算的工具。
2. 纳皮尔筹：15世纪后，「格子算法」通行于中亚细亚及欧洲，纳皮尔筹便是根据了「格子算法」的原理，但与格子算法不同的是它把格子和数字刻在「筹」［长条竹片或木片］上，这便可根据需要拼凑起来计算。
3. 计算尺：在1614年，对数被发明以后，乘除运算可以化为加减运算，对数计算尺便是依据这一特点来设计。
1620年，E.冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。
1632年，奥特雷德发明了有滑尺的计算尺，并制成了圆形计算尺。
1652年，R.比萨克制成了有固定尺身和滑尺的计算尺。
1850年，V.曼南在计算尺上装上光标，因此而受到当时科学工整理，特别是工程技术人员所广泛采用。
4. 机械计算器：机械式计算器是与计算尺同时出现的，是计算工具上的一大发明。
席卡德［1623］是最早构思出机械式计算器，他在给天文学家J.开普勒的信［1623，1624］上描述了他发明的四则计算器，但并没有成功制成。
而能成功创制第一部能计算加减法的计算器是B.帕斯卡［1642］，在1671年，G.W.莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算器，是长1米的大盒子。
自此以后，经过人们在这方面多年的研究，特别是经过L.H.托马斯，W.奥德内尔等人的改良后，出现了多种多样的手摇计算器，并风行全世界。
于17世纪末，这种计算器传入了中国，并由中国人制造了12位数的手摇计算器，独创出一种算筹式手摇计算器。
5. 电子计算器：一种能依照一定的「程序」自动控制的计算器。
19世纪初，法国的J.M.雅卡尔发明了用穿孔卡片来控制的纺织机，1822年，英国的C.巴贝奇便根据同一原理制成了一部能执行计算程序的差分机，并于1834年，设计了一部完全过程控制的分析机，可惜碍于当时的机械技术所限制而没有制成，但已包含了现代计算的基本思想和主要的组成部分了。
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。
计算工具的演变
计算工具的演变学习资料计算工具的历史演变过程在漫长的历史长河中，随着社会的发展和科技的进步，人类进行运算时所运用的工具，也经历了由简单到复杂，由低级向高级的发展变化。
这一演变过程，反映了人类认识世界、改造世界的艰辛历程和广阔前景。
现在我们溯本求源，看一看计算工具是怎样演化的：一、远古时代的计算工具1. 刻痕计数是人类最早的数学活动。
远古时代,人类在捕鱼、狩猎和采集果实的劳动中，产生了计数的需要。
用2.石块、贝壳计数原始社会，人类智力低下，当时把石块放进皮袋，或用贝壳串成珠子，用“一一对应”的方法，计算需要计数的物品。
3.结绳计数就是在长绳上打结记事或计数，这比用石块贝壳方便了许多。
4.手指计数人类的十个手指是个天生的“计数器”。
原始人不穿鞋袜，再加上十个足趾，计数的范围就更大了。
至今，有些民族还用“手”表示“五”，用“人”表示“二十”，据推测，“十进制”被广泛运用，很可能与手指计数有关。
二、我国古代1.算筹计数利用木、竹、骨制成小棒记数，在我国称为“算筹”。
它可以随意移动、摆放，较之上述各种计算工具就更加优越了，因而，沿用的时间较长。
刘徽用它把圆周率计算到3.1410，祖冲之更计算到小数点后第七位。
在欧洲，后来发展到在木片上刻上条纹，表示债务或税款。
劈开后债务双方各存一半，结帐时拼合验证无误，则被认可。
2.算盘算盘是以圆珠代替“算筹”，并将其连成整体，简化了操作过程，运用时更加得心应手。
它起源于中国，元代末年(1366年)陶宗义著《南村辍耕录》中，最初提到“算盘”一词，并说“拨之则动”。
十五世纪《鲁班木经》中，详细记载了算盘的制作方法。
三、计算机的发展1.手摇计算机最早的手摇计算机是法国数学家巴斯嘉在1642年制造的。
它用一个个齿轮表示数字，以齿轮间的咬合装置实现进位，低位齿轮转十圈，高位齿轮转一圈。
后来，经过逐步改进，使它既能做加、减法，又能做乘、除法了，运算的操作更加简捷、快速。
2.电子计算机随着近代高科技的发展，电子计算机在二十世纪应运而生。
《计算工具的演变》课件
晶体管计算器主要用于商业和科学计算，但由于其成本较高，仍未得到广泛应用。
集成电路计算器
集成电路计算器大约在1960年代 末期出现，相对于晶体管计算器
，其体积和重量进一步减小。
集成电路计算器的成本也大大降 低，使得其更加普及。
随着集成电路技术的发展，计算 器的功能也得到了极大的扩展，
可以用于各种不同的领域。
便携式电子计算器
便携式电子计算器大约在1970年代出现，由于其体积小巧、重量轻便， 可以随身携带。
随着微处理器技术的发展，便携式电子计算器的功能越来越强大，可以 进行各种复杂的数学和科学计算。
便携式电子计算器已经成为现代人工作、学习和生活中不可或缺的计算 工具。
CHAPTER
电子管计算器是最早的电子计算器， 大约在1940年代出现。
电子管计算器主要用于科学和工程计 算，但由于其成本高昂，很快就被晶 体管计算器所取代。
由于其体积庞大、重量重，需要外接 电源供电，因此使用起来不太方便。
晶体管计算器
晶体管计算器大约在1950年代末期出现，相对于电子管计算器，其体积和重量都大 大减小。
促进创新
AI技术的应用促进了计算 工具的创新和发展，推动 了各行业的数字化转型和 升级。
AI与计算工具的未来发展
智能化程度更高
随着AI技术的不断发展和完善， 未来的计算工具将更加智能化， 能够更好地理解人类需求和意图
，提供更加智能化的服务。
集成化程度更高
未来的计算工具将更加集成化，能 够将各种功能和信息整合在一起， 提供更加全面和便捷的服务。
个人电脑
20世纪80年代，随着微处理器和 集成电路的出现，个人电脑开始 普及，成为人们日常生活和工作 中不可或缺的工具。
计算工具的演变
计算工具的演变计算工具在人类历史上发展了许多年。
从最早的原始计算工具到现代的高级计算机，计算工具经历了许多演变，不断地变得更加高效和强大。
本文将探讨计算工具的演变过程，介绍不同时期的关键里程碑。
原始计算工具最早的计算工具可以追溯到史前时代。
当时人们使用简单的物体，如骨头、石头和木棒来进行计算。
这些原始计算工具主要用于计数和测量。
人们通过添加、移动和组合这些物体来进行简单的算术运算。
历史上的计算器在古代，人们开始使用更复杂的计算工具来解决更复杂的问题。
例如，古希腊人发明了阿比加尔德罗斯，这是一种使用滑动尺的机械计算器。
它能够进行基本的加法、减法、乘法和除法运算，并且在处理大数时非常高效。
在17世纪，计算工具开始进一步发展。
布莱克维尔发明了一种称为“布莱克维尔计算器”的机械装置。
它使用了一系列齿轮和滑动规则，能够进行复杂的计算，例如开方和计算对数。
电子计算器的出现20世纪上半叶，电子计算器的出现引领了计算工具的新时代。
最早的电子计算器使用真空管和继电器作为基本元件。
这些计算器能够进行更快和更精确的计算，而且减少了人们进行手动计算的工作量。
随着电子技术的不断进步，越来越复杂的计算工具不断涌现。
1941年，康拉德·范·内曼发明了世界上第一台通用计算机，名为ENIAC。
这台计算机可以进行复杂的数学运算，并且能够处理大量的数据。
在1960年代和1970年代，计算机开始向大众普及。
个人计算机（PC）的出现为人们提供了一个强大、易于使用和可编程的计算工具。
人们可以使用计算机进行各种任务，包括文字处理、数据分析和编程。
互联网时代的计算工具随着互联网的普及，计算工具又迎来了一次巨大变革。
互联网为人们提供了与全世界连接并共享信息的能力。
人们可以使用云计算服务来存储和处理数据，而无需自己购买昂贵的计算机设备。
同时，移动设备（如智能手机和平板电脑）的发展也使计算工具变得更加便携和普及。
人们现在可以随时随地使用各种应用程序和工具来完成各种计算任务，无论是查看股票行情还是进行复杂的数据分析。
计算工具的演变
计算器﹝Computer﹞是一种运算的器械或计算工具。 从古代原始的计算工具，到现代先进的电子计算器， 当中经历了一段漫长的历史阶段。
• 1614年，苏格兰数学 家纳皮尔﹝15501617﹞发明了对数后， 人们便根据对数的原 理，制成了至今仍被 许多工程技术人员广 泛地采用的对数尺。 而对数计算尺则是最 简单及最早的仿真计 算器。
谢谢！
•
1820年， T．德．科尔马制 成了一部实用的 计算器。英国数 学家贝奇﹝17921871﹞在经过几 十年的研究下， 终于把机械计算 器向电子计算器 跨出了重大的一 步。
T．德．科尔马
贝奇﹝1792-1871﹞
东方的计算工具
•两千多年 前，中国 人用算筹 计算。
•
1946年， 美 国宾夕法尼亚 大学成功的研 制了第一台电 子计算器，每 秒可运行5000 次，计算器科 技便进了一个 全新的时代。
• 1642年，帕斯卡 ﹝1623-1662﹞制 做了一部能自动 进位的加法计算 器。德国数学家 莱布尼兹﹝16461716﹞发明了一 部能计算乘除法 的计算器。
帕斯卡（1623—1662）
莱布尼茨（1646—1716）
•1673年， S．莫兰 ﹝16251 一千多年前， 中国人又广 泛使用算盘， 使计算的速 度提高了很 多。
巧解谜题
• 1· 甲、乙二人比赛爬楼梯， • 1· 甲、乙二人比赛爬楼梯， 甲跑到4层时，乙恰好跑 甲跑到4层时，乙恰好跑 到3层，照这样计算，甲 到3层，照这样计算，甲 跑到16层时，乙跑到了第 跑到16时，乙跑到了第12 几层 ？ 层。 • 2· 一百饼来一百僧，大僧 每人食三个，小僧三人分 一个，大僧小僧各几人？ • 2.1组里有1个大和尚和3个 小和尚，1组共吃4个饼， 100个和尚共有25组，小 和尚有25X3=75（个）， 大和尚则有100-75=25个。
四年级数学下册《计算工具的演变》优秀教学案例
3.调查家人、朋友使用计算工具的情况，了解计算工具在生活中的应用，下节课与同学分享。
五、案例亮点
1.跨越时空的教学内容设计
本案例将计算工具的演变历程贯穿于整个教学过程，从古代的算盘到现代的计算器，乃至展望未来计算工具的发展趋势，实现了教学内容的跨越时空。这样的设计不仅拓宽了学生的知识视野，也使他们在感受科技进步的同时，认识到数学学科的历史底蕴和时代价值。
3.结合生活实际，谈谈计算工具在日常生活中的应用。
（四）总结归纳
在总结归纳环节，我会带领学生回顾本节课所学内容，总结计算工具的演变历程、优缺点以及它们在生活中的应用。同时，强调计算工具的发展是科技进步和人类智慧的结晶，激发学生对数学学科的兴趣。
（五）作业小结
为了巩固所学知识，我设计了以下作业：
1.完成课后练习题，巩固计算工具的使用方法。
1.通过小组合作、互动交流的方式，让学生在探讨计算工具演变的过程中，培养团队协作能力和沟通技巧。
2.引导学生运用观察、比较、分析等方法，探究计算工具的发展趋势和背后的数学原理，提高学生的逻辑思维能力和问题解决能力。
3.创设生活情境，让学生在实际操作中感受计算工具的便捷性，培养他们运用数学知识解决实际问题的能力。
2.生活化的情境创设
本案例注重将生活情境融入教学过程中，让学生在实际问题中感受计算工具的实用性。通过生活化的情境创设，激发学生的学习兴趣，提高他们运用数学知识解决实际问题的能力。
3.问题导向的探究式学习
本案例以问题导向为核心，引导学生主动探究计算工具的演变过程。学生在问题的驱动下，学会思考、分析、解决问题，培养了他们的思维能力和探究精神。
（二）问题导向
计算器发展的历史过程
计算器发展的历史过程一、计算器的起源计算器的起源可以追溯到古代。
在古代，人们使用算盘进行计算。
算盘是一种机械计算工具，由珠子和棍子组成。
通过移动珠子的位置，人们可以进行加减乘除等运算。
算盘的出现极大地简化了计算的过程，并提高了计算的准确性。
二、机械式计算器的出现随着科学技术的进步，机械式计算器开始出现。
最早的机械式计算器可以追溯到17世纪，当时的计算器主要采用齿轮和滑动规等机械结构，通过人工操作来完成计算。
这些计算器体积庞大，操作复杂，但在当时已经是一种重要的计算工具。
三、电子计算器的兴起随着电子技术的发展，20世纪40年代，第一台电子计算器诞生了。
这种电子计算器是由真空管构成的，体积较大，功耗较高。
然而，电子计算器的出现标志着计算器从机械时代进入了电子时代。
四、晶体管计算器的进步20世纪50年代，晶体管的发明使得计算器得以进一步发展。
晶体管计算器体积更小，功耗更低，运算速度更快。
此时的计算器已经可以完成更加复杂的计算任务。
五、集成电路计算器的革新20世纪70年代，集成电路的发明使得计算器进一步革新。
集成电路计算器采用了更加先进的电子元件，使得计算器体积更小，功耗更低，计算速度更快。
此时的计算器已经可以进行科学计算、统计计算等更加复杂的运算。
六、便携式计算器的出现20世纪70年代末，第一台便携式计算器问世。
这种计算器采用了更小尺寸的键盘和显示屏，使得计算器更加轻便，方便携带。
便携式计算器的出现使得计算器进一步普及，成为了人们日常生活中必备的工具。
七、科学计算器的功能增强随着计算器的发展，科学计算器的功能也得到了增强。
科学计算器不仅可以进行基本的加减乘除运算，还可以进行三角函数、指数运算、对数运算等复杂的科学计算。
科学计算器的出现使得科学研究和工程计算变得更加便捷。
八、图形计算器的问世20世纪80年代末，第一台图形计算器问世。
图形计算器在显示屏上可以绘制出各种函数的图像，使得学生和专业人士在学习和工作中更加方便地进行图形分析和数据处理。
计算工具的认识
科研领域的计算工具应用
01
计算机：用于进行科学计算、模拟和仿真，提高研究效率。
02
数据分析软件：如Excel、SPSS等，用于进行数据分析，提取有用信息。
03
图形处理软件：如Photoshop、Illustrator等，用于绘制图表和图像，展示研究成果。
工程领域的计算工具应用
计算机辅助设
• 学会数据可视化：如使用Matplotlib、Seaborn等库，绘制直观的图表。
移动计算工具的优势与局限
移动计算工具的优势
移动计算工具的局限
• 便携性：随时随地进行计算，不受时间和地点的限制。
• 屏幕尺寸较小：输入和查看公式较为不便。
• 功能丰富：集成了多种计算工具，满足不同需求。
• 续航能力有限：需要经常充电，影响使用体验。
计（CAD）：
如
AutoCAD、
SolidWorks
等，用于进行
产品设计。
有限元分析：
如ANSYS、
ABAQUS等，
用于进行结构
分析和优化。
控制系统设计：
如MATLAB、
Simulink等，
用于进行控制
系统设计和仿
真。
01
02
03
04
计算工具对人类社会的影响
计算工具提高工作效率
自动化计算：减少人工计算，提高计算速度和准确性。
影响及应对措施
• 依赖性：过度依赖计算工具，可能导致计算能力下降。
• 隐私泄露：计算工具可能被用于窃取个人信息，威胁隐私安全。
• 网络成瘾：过度使用计算工具，可能导致网络成瘾，影响生活和
学习。 应对措施：
• 增加实际操作练习，提高计算能力。
计算工具的发展历程阶段
计算工具的发展历程阶段工具的发展历程可以追溯到人类文明的起源。
从最早的人类使用原始工具开始，到现代科学技术的进步，工具的发展经历了多个阶段。
以下是工具的发展历程的主要阶段：1.原始工具阶段（公元前300万年-公元前5000年）在这个阶段，人类开始制作简单的石器工具，如石斧、石器等。
这种工具主要用于狩猎、割草、凿洞和其他生存需求。
人类通过敲打石头来制作这些原始工具，这是人类采用工具来改善生活条件的重要里程碑。
2.金属工具阶段（公元前5000年-公元前500年）在这个阶段，人类开始掌握冶金技术，制造和使用金属工具。
最早的金属工具是由铜制成的，这对于人类来说是一个重要的发现。
铜工具的使用使人类能够进行更加精确和复杂的制造和建设工作。
随着时间的推移，人类还掌握了铁的冶炼技术，铁工具在工具制造和使用中发挥了重要作用。
铁工具比铜工具更为坚固和耐用，也有更多的适用领域。
铁工具的使用促进了农业的发展，改善了生产效率。
3.机械工具阶段（公元前500年-18世纪）在这个阶段，人类开始发明和使用各种机械工具，这些工具通过机械力量来完成工作。
例如，水力、风力和蒸汽动力的应用推动了机械工具的进一步发展。
在古希腊和古罗马时期，人类发明了许多复杂的机械装置，如水车、风车和时钟等。
这些机械工具有助于推动农业、矿业和工业的发展，提高了人类的生产力。
到了工业革命时期（18世纪），机械工具的发展达到了一个新的高度。
发明家们开始应用蒸汽动力来驱动机械，发明了蒸汽机和蒸汽机车等先进的机械装置。
这些机械工具推动了工业化的进程，促进了社会的发展和进步。
4.电力工具阶段（19世纪末-20世纪）电力工具的发展标志着人类工具的新阶段。
20世纪初，电力开始广泛应用于各个领域，如制造业、交通运输和家庭。
电动工具的出现使工作更加高效和便利。
蒸汽机设备被电动机取代，极大地提高了生产效率。
随着电力技术的进一步发展，更多的电动工具被发明和应用，如电锯、电动钻、电动磨等。
计算工具的发展史
计算工具的发展史1. 介绍计算工具是指用于执行数学运算、数据分析和问题求解的设备、软件或工具。
它们能够提供快速而准确的计算能力，从而帮助人们在各种领域进行决策和创新。
本文将追溯计算工具的发展史，从最早的计算器到现代的超级计算机，以及人工智能等技术对计算工具的影响。
2. 古代的计算工具在古代，人们使用的计算工具主要是非电气化的。
最早的计算工具可以追溯到公元前3000年的古巴比伦，他们使用的是尺和贝壳来进行简单的计算。
在中国，古代的计算工具有算盘、筹算和计算尺等。
算盘是最具代表性的计算工具之一，它由一块木板和一列珠子组成，每个珠子代表一个数字。
古代的计算工具在数学学科的发展中起到了重要的作用，为复杂的计算提供了有效的辅助。
3. 机械计算器的出现随着工业革命的到来，机械计算器开始出现。
最早的机械计算器可以追溯到17世纪，当时人们开始尝试使用机械装置来进行计算。
其中最著名的机械计算器之一是德国数学家莱布尼茨发明的“莱布尼茨轮”，它是一种基于齿轮系统的计算装置，可以进行四则运算。
虽然这个机械计算器比较复杂并且昂贵，但它为后来的发明铺平了道路。
4. 电子计算机的问世随着电子技术的发展，电子计算机于20世纪中期开始问世。
最早的电子计算机是巨型电子管计算机，比如英国的ENIAC和美国的Mark I。
这些巨型机器的体积庞大，功耗高，但是它们提供了前所未有的计算速度和精度，为科学研究和工程设计带来了革命性的变化。
然而，由于它们的成本高昂，使用范围有限，并且需要大量的维护和冷却设备。
5. 进入个人计算时代随着晶体管的发明和集成电路的出现，计算机逐渐变得更小、更便宜和更易用。
在20世纪70年代，个人计算机开始流行起来，比如Apple II和IBM PC。
这些个人计算机的出现使得普通人也能够拥有一台计算机，并进行各种日常任务，比如文字处理、电子表格和游戏。
个人计算机的出现彻底改变了人们的生活方式，并为计算工具的普及奠定了基础。
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（四）小棒计数
利用木、竹、骨制成小棒记数，在我国称为“算筹”。 它可以随意移动、摆放，较之上述各种计算工具就更加 优越了，因而，这种计数方式沿用的时间较长。
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6
小棒计数的表示方法
单位数：
多位数：
...
千位
...
横式
百位 竖式
十位 横式
个位 竖式
“0”用空位表示
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（五）珠算
珠算是以圆珠代替“算筹”，并将其连成整体，简化了 操作过程，运用时更加得心应手。它起源于中国元代末 年。
计算工具的演变
——方晓田 2013.09.08
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在漫长的历史长河中，
随着社会的发展和科技进步，
人类进行运算时所用的工具，
也经历了由简单到复杂，
由低级向高级的发展变化。
这一演变过程，
反映了人类认识世界、
改造世界的艰辛历程和广阔前景。
现在我们溯本求源，
看一看计算工具是怎样演化的……
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（一）石块、贝壳计数
原始社会，人了智力低下，当时用把石块放进皮袋，或把贝 壳串成串儿，“一一对应”的方法，计算需要计数的物品。
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（二）结绳计数
人们在长绳上打结来计数，这比用石块或贝壳方便了许 多。
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（三）手指计数
人类的十个手指是个天生的“计数器”。原始人不穿鞋 袜，再加上十个足趾，计数的范围就更大了。至今，有 些民族还用“手”表示“五”，用“人”表示“二十”。 据推测，“十进制”被广泛运用，很可能与手指计数有 关。
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（六）计算尺
公元1520年，英国人甘特发 明了计算尺，运用到一些特 殊的运算中，快速、省时。
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（七）手摇计算机
最早的手摇计算机是法国数学家巴斯嘉在1642年制造 的。他用一个个齿轮表示数字，以齿轮间的咬合装置实 现进位，低位齿轮转十圈，高位齿轮转一圈。
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（八）电子计算机
随着近代高科技的发 展，电子计算机在二 十世纪应运而生。
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• THE END
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