Внеклассная математика. Как люди научились считать

Развитие письменности происходило в направлении от конкретного к абстрактному. Первоначально для передачи информации использовалось так называемое предметное . Пример подобного метода коммуникации - это узелковое письмо американских индейцев. Также первые записи могли делаться в форме изображений.

Следующим этапом развития письменности стала пиктография. Изображения предметов упрощались и становились все более схематичными, т.е. пиктограммами. Позднее появились и идеограммы - изображения абстрактных понятий или действий. Данные вид письма не отображал слов, а только их смысл. Также по пиктографическим записям невозможно восстановить грамматический строй языка. Пиктографическое письмо использовалось в ранний период развития шумерской и китайской культур, а также индейцами Мезоамерики.

Следующим логичным этапом развития пиктографии стала иероглифика. Широко известный пример раннего развития иероглифического письма - это древнеегипетская письменность. Египетские знаки недалеко ушли от пиктограмм и во многом оставались похожими на изображение обозначаемых ими понятий. Однако даже в ранней иероглифике появилась важная особенность этого этапа развития письма - двухсоставность иероглифа. Часть иероглифа отвечала за смысл слова, а вторая часть указывала на особенность его произношения. Сходным образом и современная китайская письменность - даже если вы не знаете конкретный иероглиф, вы можете предположить его значение по ключу, а особенность чтения - по фонетическому элементу.

В японской письменности иероглифы, пришедшие из Китая, сочетаются с двумя местными слоговыми азбуками. Азбуки служат для добавления к иероглифам грамматических окончаний, а также для написания иностранных слов.

На алфавитном письме базируются европейские, а также некоторые азиатские языки.

Развитие счета

Человеку понадобилось немало времени не только на то, чтобы научиться , но и чтобы освоить счет. Считать стало необходимо по мере развития сельского хозяйства и ремесла. Первоначально использовался единичный счет. Число записывалось в виде нескольких палочек или точек.

Затем появилась шестидесятиричная . Она была известна у шумеров и у ряда других восточных народов. Современные люди продолжают использовать эту систему для счета времени: 60 секунд составляют минуту, а 60 минут - час.

Римляне использовали и модифицировали египетскую десятиричную систему счисления. Римская запись цифр была позиционной. Буква I означала единицу, V - пятерку, а X - десятку. Но современная система цифр появилась уже у арабов. Они же ввели понятие нуля, которое дало дополнительный импульс развитию математики.

Исследовательская работа

1. Введение

2. Основная часть

2.1. Как появился счёт

2.2. Запись чисел у разных народов

2.3. Счётные устройства.

3. Заключение

4. Литература.

Введение

Я выбрала тему "Как люди научились считать" потому что меня заинтересовало то, кто и как первым придумал цифры, числа и счёт. Ещё меня заинтересовали записи счёта в разных странах.

Цель моей работы: понять как люди научились считать.

. Для достижения своей цели я поставила себе такие задачи :

· Изучить историю возникновения цифр, чисел и счёта.

· Изучить способы записи счёта в разных странах.

Объектами моего исследования являются: цифры и числа.

Продуктом исследования является: презентация и реферат.

Основная часть

Древние люди добывали себе пищу главным образом охотой. На крупного зверя- бизона или лося - приходилось охотиться всем племенем: в одиночку ведь с ним и не справишься. Командовал облавой обычно самый старый и опытный охотник. Чтобы добыча не ушла, её надо было окружить, ну вот хотя бы так: пять человек справа, семь сзади, четыре слева. Тут уж без счёта никак не обойдёшься! И вождь первобытного племени справлялся с этой задачей. Даже в те времена, когда человек не знал таких слов, как «пять» или «семь», он мог показать числа на пальцах рук.

Есть и сейчас на земле племена, которые при счёте не могут обойтись без помощи пальцев. Вместо числа пять они говорят «рука», десять – «две руки», а двадцать – «весь человек», - тут уж присчитываются и пальцы ног.

Проходили многие- многие годы. Менялась жизнь человека. Люди приручили животных, и на земле появились первые скотоводы, а затем и земледельцы.

Постепенно росли знания людей, и чем дальше, тем больше увеличивалась потребность в умении считать и мерить. Скотоводам приходилось пересчитывать свои стада, а при этом счёт мог идти уже сотнями и тысячами. Земледельцу надо было знать, сколько земли засеять, чтобы прокормить себя до следующего урожая. А время посева? Ведь, если посеять не вовремя, урожая не получишь!

Счёт времени по лунным месяцам уже не годился. Нужен был более точный календарь. К тому же людям всё чаще приходилось сталкиваться с большими числами, запомнить которые трудно или даже невозможно. Нужно было придумать, как их записать. Первым способом «записи» чисел - зарубки на костях животных, узелки на веревках , а камешки или другие предметы использовались для счёта.

Примерно пять тысяч лет назад почти одновременно в разных странах - Вавилонии, Египте, Китае - родился новый способ записи чисел. Люди додумались до того, что числа можно записывать не просто зарубками-единицами, а по разрядам: отдельно сотни. Это было очень важным открытием. Считать и записывать числа теперь стало гораздо легче.

Древние египтяне, так же как и мы сейчас, считал десятками. Но специальные значки-цифры у них были только для разрядов: единиц, десятков, сотен, тысяч.

В Древнем Вавилоне считали не десятками, а шестидесятками. Математик сказал бы, что система счёта была там не десятичная, как у нас, а шестидесятеричная. Число шестьдесят играло у них такую же роль, как у нас десять.

Вавилоняне пользовались всего двумя цифрами. Вертикальная чёрточка обозначала одну единицу, а угол из двух лежачих чёрточек - десять. Эти чёрточки у них получились в виде клиньев, потому что вавилоняне писали острой палочкой на сырых глиняных дощечках, которые потом сушили и обжигали.

Китайцы, как и египтяне, пользовались десятичной системой счёта. Вот здесь нарисованы китайские иероглифы – цифры:

Слишком уж неудобны были иероглифы для записи чисел, слишком много разных иероглифов пришлось бы запоминать. Для дальнейшего усовершенствования искусства счёта нужно было одно из двух – или перейти к более удобному письму, т.е. перейти от иероглифов к буквам, или же изобрести какой-то новый приём, облегчающий запись чисел специальными значками. Одни народы пошли по первому пути, другие – по второму.

Раннему развитию письменного счета препятствовала сложность арифметических действий при существовавших в то время перемножениях чисел. Кроме того, писать умели немногие и отсутствовал учебный материал для письма - пергамент начал производиться примерно со II века до н.э., папирус был слишком дорог, а глиняные таблички неудобны в использовании. Эти обстоятельства объясняют появление специального счетного прибора - абака .

К V веку до н.э. абак получил широкое распространение в Египте, Греции, Риме. Он представлял собой доску с желобками, в которых по позиционному принципу размещали какие-нибудь предметы - камешки, косточки.

Древнегреческий абак (доска или " саламинская доска " по имени острова Саламин в Эгейском море) представлял собой посыпанную морским песком дощечку. На песке проходились бороздки, на которых камешками обозначались числа. Одна бороздка соответствовала единицам, другая - десяткам и т.д. Если в какой-то бороздке при счете набиралось более 10 камешков, их снимали и добавляли один камешек в следующем разряде.

Китайские счеты суан-пан состояли из деревянной рамки, разделнной на верхние и нижние секции. Палочки соотносятся с колонками, а бусинки с числами. У китайцев в основе счета лежала не десятка, а пятерка.

На Руси долгое время считали по косточкам, раскладываемым в кучки. Примерно с XV века получил распространение "дощаный счет" , который почти не отличался от обычных счетов и представлял собой рамку с укрепленными горизонтальными веревочками, на которые были нанизаны просверленные сливовые или вишневые косточки.

Этот вопрос до того интересный, что он оказался в центре жарких споров археологов. При этом ученых в первую очередь, интересует не то, что сподвигло человека учиться плавать, а когда он овладел искусством изготовлять плавательные средства.

Возник этот вопрос по той простой причине, что в последние годы, в конце концов, удалось согласовать все археологические и генетические данные и воссоздать общую картину расселения Homo Sapiens из Африки, где он (как опять же удалось уточнить несколько лет назад) появился примерно 200 тыс. лет назад.

Раньше предполагали, что вид Человека разумного ответвился от прочих африканских гоминидов (которые потом вымерли без остатка) около 100 тыс. лет назад. Потом находка некоего черепа в Эфиопии отодвинула эту дату к 160 тыс. лет назад. А еще одна находка (хотя и менее бесспорная, чем первая) принудила отодвинуть дату еще раз - к уже упомянутым 200 тысячам.

Африка – родина человека

Тогда археологи озадачились: почему представители Человека разумного так надолго задержались в Африке? Ведь судя по последним данным, по другим материкам они начали расселяться всего 60-70 тыс. лет назад. При этом считалось, что люди начали мигрировать намного раньше, около 90-100 тыс. лет назад: об этом свидетельствовало обнаружение стоянки в пещерах на хребте Кармель (Израиль). Археологи предположили, что эта группа из Израиля отправилась дальше, на север и на восток. Но теперь почти достоверно установлено археологами вкупе с генетиками, что первые группы людей двигались не «северным», а другим, «южным» путем - через Эритрею и Баб-эль-Мандебский пролив на Аравийский полуостров и потом по его южной оконечности (ныне Оман) к Персидскому заливу и далее в Индию, Китай и Сибирь, а также на юг - через Малайзию в Индонезию - и далее в Австралию.

Насчет причин долгой задержки Homo Sapiens в Африке уже существует несколько гипотез. Во-первых, как показывает анализ генов африканских племен, первые группы людей, возникшие там, где сейчас находится Эфиопия, долгие тысячелетия занимались тем, что расселялись по африканскому континенту, от современной Нигерии до нынешней Республики Южная Африка. Именно здесь, в Южной Африке, в пещере Бломбос, несколько лет назад были найдены самые ранние признаки прачеловеческой культуры: простейшие символические рисунки, оставленные на стенах, покрытых красной охрой.

Эта примитивная наскальная живопись говорит о приближении мозга их творцов к тому уровню, когда возможен материально-культурный скачок, или культурная революция. И действительно, археологи находят признаки такого скачка (более совершенные орудия труда и т.п.) как раз перед самым выходом Человека разумного из Африки. А поскольку археологи находят точно такие же (постреволюционные) орудия труда по всему южному побережью Азии, это дополнительно убеждает их в том, что первопроходцы шли именно южным путем.

Кстати, в пользу этого говорит также питание первых Homo Sapiens. Они вышли из Эфиопии, где на многих их древних стоянках археологи находят остатки съедобных ракушек и прочей морской живности, которая, видимо, составляла их рацион. Значит, идя южным, прибрежным путем, люди все время имели возможность питаться привычной пищей, тогда как путь на север повел бы их через пустыни, где найти пищу и воду было бы проблематично. Видно, первые израильские поселенцы из пещер Кармеля были все-таки случайной группой, за которой не последовали остальные.

Помимо добывания пищи и создания простейших орудий труда, люди должны были также научиться преодолевать водные преграды. Ученые спорят по поводу датировки: когда эти навыки впервые появились? Теперь, когда путь первопроходцев более или менее ясен, понятно, что пересечь Красное море им не составляло особого труда. 60-70 тыс. лет назад уровень океана был метров на 50 ниже, чем сейчас. Баб-эль-Мандебский пролив в отдельных местах напоминал цепочку отмелей, перейти по которым было проще простого. Дальше, как уже сказано, путь вел по берегу. Реки ученые не учитывали, так как их всегда можно перейти вброд.

Путь в Австралию на плотах

Но остается загадка: как древние люди 45 тыс. лет назад (а то и раньше) оказались в Австралии? Или на острове Борнео? Или в Новой Зеландии, например, на острове Флорес, где нашли останки карликов, названных «хоббитами»? С последним археологи разобрались: здесь найдены орудия Homo Erectus 800-тысячелетней давности, и можно думать, что какие-то из этих далеких предков современных людей могли быть занесены туда на случайном плавучем дереве, а там, оказавшись в изоляции, постепенно выродились в карликов. Но ведь не все же острова и земли Тихого океана были заселены так же случайно!

Ученые разделились на два лагеря - на сторонников «случайного и медленного расселения» и сторонников «расселения быстрого и целенаправленного». Первые ссылались на данные геологии, которая говорит, что 50 тыс. лет назад Борнео и вообще вся Индонезия и Филиппины составляли один общий материк, а Новая Гвинея, Австралия и Тасмания - другой. Поэтому в пределах этих материков расселение не требовало мореплавания. Ну, а между ними?

Второй лагерь поэтому считает, что ко времени прихода Homo Sapiens на берега Тихого и Индийского океанов он уже выработал первые навыки постройки плотов из бамбука и ему подобных подходящих материалов и обрел умение переправляться на них довольно большими группами. Ведь нужно еще принять во внимание, говорят эти ученые, что для заселения тех или иных островов нужно было, как минимум, несколько мужчин и несколько женщин, а учитывая тогдашнюю большую и раннюю смертность, - даже не несколько, а куда больше. Такие крупные группы не могли каждый раз случайно оказываться на дереве, которое ветер случайно понес к следующему острову, а то и вообще к соседнему континенту. И где столько случайных деревьев взять?

В конце концов, спор между сторонниками медленного расселения и сторонниками расселения быстрого свелся к вопросу о датах этого расселения. Если считать (как говорит имеющаяся радиоактивно-углеродная датировка), что Борнео был колонизован уже 60 тыс. лет назад, а до Австралии люди добрались 45 тыс. лет назад, то у них было достаточно времени, чтобы методом проб и ошибок стать мореплавателями, хотя бы и на бамбуковых плотах. Если же принять, как говорят «быстряки», что эта радиоуглеродная датировка не вполне точна и что Борнео был колонизован лишь 50 тыс. лет назад, то для освоения навыков мореплавания (чтобы вовремя перебраться в Австралию) остается лишь 5 тыс. лет, и тогда логичней думать, что эти навыки появились у древних людей намного раньше, еще на промежуточных этапах расселения, а возможно - даже и на африканской родине.

К сожалению, главные доказательства археологов - «черепки и кости» - для решения данного спора уже не привлечешь. Те 50 м, на которые океан был ниже 50 тыс. лет назад, он добрал к нашему времени, похоронив под своими прибрежными водами все былые следы промежуточных стоянок древних переселенцев. Поэтому археологи вынуждены искать косвенные аргументы, а это значит, что их споры наверняка продолжатся, и мы еще не раз будем иметь возможность рассказывать о том, как и когда человек научился плавать.

Продолжаем тему и возвращаемся к истокам. А именно: когда человеку понадобилось измерять время? Оказывается, потребность появилась очень давно. И связано это было с необходимостью согласовывать коллективные действия. Например, строительство пирамид. Так когда же начали «забивать стрелки» впервые?

Первые простейшие солнечные часы

У первобытных людей ещё не было того представления о времени, какое есть у наших современников. Их жизнь определялась ритмом природы. Отправными точками для них служила не только смена времён года, но и восход, и закат солнца. Впрочем, это не означает, что люди жили одним днём. Они очень точно подмечали, что происходит вокруг, при этом однажды им бросилось в глаза то, что по мере продвижения солнечного диска по небосводу, меняется и положение тени, отбрасываемой деревьями и кустами. Наконец они решили воткнуть в землю посох и понаблюдать за тем, как движется вокруг него тень. Так появились простейшие солнечные часы. Это было около 3500 лет назад.

Простейшие солнечные часы нуждались в апгрейде

Приблизительно в 700 г. до н. э. египтяне усовершенствовали конструкцию часов. Их часы выглядели как большая латинская буква «Ь», причём её короткая часть поднималась кверху вертикально, а вдоль движения длинной «стрелки» были указаны деления. В зависимости от того, в какой точке неба находилось солнце, менялись направление и длина тени: так измерялось время. У этой конструкции был свой недостаток: во второй половине дня (как только оставался позади солнечный зенит) часы приходилось переворачивать. Лишь спустя несколько столетий астрономы нашли решение этой проблемы: они сконструировали солнечные часы с криволинейной шкалой. Теперь эти часы могли показывать время, до тех пор, пока солнце светило.

Время и его измерение всегда интересовало людей

К вопросам времени человек относился всегда очень серьезно. Недаром художники всех жанров — живописцы, скульпторы, писатели и поэты — с благоговейным трепетом касались темы времени. И самая сильная ипостась времени — Вечность , ни одного из творцов не обошла стороной.

И слово Память, и многочисленные Памятники — все из этого Измерения. Вспомним Пушкина «Я памятник себе воздвиг нерукотворный…». Там, где Черная Речка впадает в Стикс — там начинается путь к познанию Такого Времени, которое неизмеримо в каких либо известных ныне цифрах. Эти цифры и измерители для них еще предстоит открыть.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ЧУДЕСА И ТАЙНЫ

Штайц Егор

Учащийся 5 класса

Руководитель работы:

Учайкина Светлана Николаевна

Преподаватель математики

Г. Уяр.

1. Введение

3. Как люди научились записывать цифры.

4. Таинственные знаки.

5. Искусство отгадывать числа.

6. Упражнения со спичками.

7. В какой руке монета?

8. Парадоксы.

9. Волшебная таблица.

12.Используемая литература

ВВЕДЕНИЕ

Математика может рассматриваться как наука о мышлении. Точность причинно – следственных математических отношений является практической основой для освоения логики. Но математика обладает потенциалом и для формирования таких видов мышления, как конструкторское, пространственное, дивергентное, парадоксальное, творческое.

Математические фокусы – очень своеобразная форма демонстрации математических закономерностей. Именно поэтому вместо отвлечённых чисел используются различные предметы или наборы предметов, связанные с числами: домино, спички, часы, календарь, шахматы, монеты и др. Математические чудеса, подобно шахматам, имеют свою особую прелесть. В шахматах объединено изящество математических построений с удовольствием, которое может доставить игра. В математических же фокусах изящество математических построений соединяется с занимательностью.

В любой творческой деятельности (в учёбе, в труде, в игре) внимание, смекалка, умение логически и неформально мыслить, необходимы человеку, ибо помогают находить выход из сложных ситуаций.

«Мир построен на силе чисел» - сказал Пифагор. Вот я и хочу познакомить Вас с некоторыми тайнами чисел, загадками и диковинками в мире математике, которые для меня стали открытиями.

Сколько тебе лет? Сколько у тебя друзей? Сколько лап у кота? Чтобы все подсчи­тать, нужно знать циф­ры. А как считали древ­ние люди, которые их не знали? Вот послу­шайте.

Давным-давно, мно­гие тысячи лет назад, наши далекие предки жили небольшими племенами. Они бродили по полям и лесам, по долинам рек и ручьев, разыскивая себе пищу. Питались листьями, плодами и корнями различных растений. Иногда ловили рыбу, собирали ракушки или охотились. Одевались в шкуры убитых зверей.

Жизнь первобытных людей мало чем отличалась от жизни животных. Да и сами люди отличались от животных только тем, что владели речью и умели пользоваться простейшими орудиями труда: палкой, камнем или камнем, привязанным к палке.

Первобытные люди, так же как и современные маленькие дети, не знали счета. Но нас учат считать родители или учителя, старшие братья и сестры, товарищи. А первобытным людям не у кого было учиться. Их учителями была сама жизнь. Поэтому и обучение шло медленно.

Наблюдая окружающую природу, от которой полностью зависела жизнь, наш далекий предок из множества различных предметов сначала научился вы­делять отдельные предметы. Из стаи волков - вожака стаи, из стада оленей - одного оленя, из выводка пла­вающих уток - одну птицу, из колоса с зернами - од­но зерно.

Поначалу они определяли это соотношение как «один» и «много».

Частые наблюдения множеств, состоявших из пары предметов (глаза, уши, рога, крылья, руки), привели человека к представлению о числе. Наш далекий пре­док, рассказывая о том, что видел двух уток, сравнивал их с парой глаз. А если он видел их больше, то говорил: «Много». Лишь постепенно человек научился выделять три предмета, ну а затем четыре, пять, шесть и т.д.

Учиться считать требовала жизнь. Добывая пищу, людям приходилось охотиться на крупных зверей: ло­ся, медведя, зубра. Охотились наши предки большими группами, иногда всем племенем. Чтобы охота была удачной, нужно было уметь окружить зверя. Обычно старший ставил двух охотников за берлогой медведя, че­тырех с рогатинами - против берлоги, трех - с одной стороны и трех - с другой стороны берлоги. Для этого он должен был уметь считать, а так как названий чисел тогда еще не было, он показывал число на пальцах.

Кстати сказать, пальцы сыграли немалую роль в ис­тории счета, особенно когда люди начали обмениваться друг с другом предметами своего труда. Так, например, желая обменять сделанное им, копье с каменным нако­нечником на пять шкурок для одежды, человек клал на землю свою руку и показывал, что против каждого пальца его руки нужно положить шкурку. Одна пятерня обозначала - 5, две - 10. Когда рук не хватало, в ход и ноги. Две руки и одна нога - 15, две руки и две ноги – 20.

Следы счета на пальцах сохранились во многих странах.

Так, в Китае и Японии предметы домашнего обихода (чашки, тарелки и др.) считают не дюжинами и полу­дюжинами, а пятерками и десятками. Во Франции и в Англии и поныне в ходу счет двадцатками.

Специальные названия чисел имелись поначалу только для одного и двух. Числа же больше двух назы­вали с помощью сложения: 3 - это два и один, 4 - это два да два, 5 - это два, еще два и один.

Названия чисел у многих народов указывают на их происхождение.

Так, у индейцев два - глаза, у тибетцев - крылья, у других народов один - луна, пять - рука и т.д.