桥

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板块五 · 中小学数学应用与传承

古今之桥

"中小学数学中的算术、代数这些部分,实质上都是中国古代数学家的发明创造。"——今天课堂里的每一次计算, 都踩着秦汉算术铺下的桥板。

桥
壹

应用 · 翻开课本找古算

你学过的,古人早就会了

点击或悬停卡片,看今天中小学课本里的知识点,各自出自哪部秦汉算书。

数

十进位值制记数

小学一年级 · 认识数点 击 翻 转
源头 · 算筹记数

纵横成数、空位为零——筹算的位值制十进记数是世界独创,可与四大发明媲美,比印度早数百年。

分

分数四则运算

小学五年级点 击 翻 转
源头 ·《九章》方田

通分、约分、分数加减乘除之术在《九章算术》方田章中已成体系,欧洲晚至中世纪方才通行。

负

正数与负数

初中七年级 · 有理数点 击 翻 转
源头 ·《九章》正负术

"正算赤,负算黑"——以红黑筹区分正负并给出加减法则,是世界最早的负数系统运算。

程

二元一次方程组

初中七年级点 击 翻 转
源头 ·《九章》方程章

以筹布列系数、加减消元——"方程术"即今之线性方程组解法,领先西方一千五百余年。

股

勾股定理

初中八年级点 击 翻 转
源头 ·《周髀算经》

公元前的《周髀》已有一般定理的叙述,更以勾股互求测日高日远——不止于证明,更用于测量。

方

开平方 · 开立方

初中八年级 · 实数点 击 翻 转
源头 ·《九章》少广

筹算开方术按位逐步求根,是世界上最早的系统开方算法,也是宋元高次方程数值解法的起点。

比

比与比例

小学六年级点 击 翻 转
源头 ·《九章》粟米"今有术"

"以所有数乘所求率,为实;以所有率为法"——四项比例算法,处理一切换算问题。

笼

鸡兔同笼

小学数学广角点 击 翻 转
源头 ·《孙子算经》

"上有三十五头,下有九十四足"——课本上的趣题原文出自千年前的《孙子算经》,其"砍足法"至今仍是最漂亮的解法。

千年标尺中国外国

位值制十进位记数法

中国

外国

依据顾今用《中国古代数学对世界文化的伟大贡献》(1975)原表。横轴按世纪示意,具体年代及限定条件见原表文字。

查看完整对照表
成就中国外国
位值制十进位记数法最迟九章时已十分成熟印度最早在6世纪末
分数运算周髀已有,九章时已成熟印度最早在7世纪
十进位小数刘徽注中引入,宋秦九韶1247时已通行西欧16世纪时始有之,印度无
开平方、立方周髀中已有开平方;九章中开平、立方已成熟西方在4世纪末始有开平方,但还无开立方;印度最早在7世纪
算术应用九章中有各种类型的应用问题印度7世纪后的数学书中有某些与中国类似的问题与方法
正负数九章中已成熟印度最早见于7世纪,西欧至16世纪始有之。所谓公元3—4世纪Diophantus有正负数规则之说是有问题的
联立一次方程组九章中已成熟印度7世纪后开始有一些特殊类型的方程组;西方迟至16世纪始有之
二次方程九章中已隐含了求数值解法;三国时有一般解求法印度在7世纪后;阿拉伯在9世纪有一般解法
三次方程唐初(公元7世纪初)有列方程法、求数值解已成熟西欧至16世纪有一般解求法、阿拉伯10世纪有几何解
高次方程宋时(12—13世纪)已有数值解法西欧至19世纪初始有同样方法
联立高次方程组与消元法元时(14世纪初)已有之西欧甚迟,估计在19世纪

机械化体系

代表作 ·《九章算术》&《刘注》

着重应用与计算,成果以"算法"表达;思维构造性、机械化——与现代计算机"若合符节"。

公理化体系

代表作 · 欧几里得《几何原本》

着重概念与推理,成果以"定理"表达;偏重存在唯一与纯逻辑思维。

吴 文 俊 · 一 九 八 〇

"我们的目的不仅是显示中国古算的真实面貌,也不仅是破除对西算的盲从…… 我们主要的也是真正的目的,是在于古为今用。"
用
阅读 1975 年论文原文(PDF)
叁

传承 · 从筹到芯

一根算筹,通向计算机时代

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桥的那头是秦汉,这头是课堂。再走一遍这座桥:

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