计数发展史

一、原始计数法

原始计数法是古人还没有数字和文字时,用来数东西的简单方法,核心就是用看得见、摸得着的东西对应要数的数量。主要有这几种:

1.手指计数法

这是最基础的计数法,是用自己的手指(脚趾)去对应物体的数量,数1个东西时就伸1根手指,超过10根手指就用脚趾接着数,这种方法适合数少量的东西。

2.结绳计数法

这种计数方法就像编小绳子手链一样,在绳子上打结计数。数1个东西就打1个结,大结代表多的数量(如10个、100个等)小结代表小的数量,并且还能按结的位置记录不同事物的数量。

3.刻痕计数法

用石头、木头、骨头等这些硬东西,刻一道痕代表1个数量,刻满一排再刻下一排,比如古人打猎捕到5只兔子,就在木头上刻5道痕,比结绳更牢固,记的数能保存更久。

4.实物计数法

用身边常见的小物件当计数工具,比如用小石子、小贝壳、小树枝等实物去表示物品数量的多少。如要数羊的数量,就赶1只羊摆1颗石子,数完羊再数石子就知道羊的总数了,这种方法适合数一群动物、一堆果子等这类没法直接数的东西数量。

原始计数方法的核心思想是一一对应,通过把每只羊与一个石子或一道刻痕严格配对,这样他们就把模糊的数量,变成了精确的数量,这是把世界量化的数学起点。随着计数法的成熟,人们不再只思考“羊”的问题,而是开始思考符号这个概念,逐步建立起了一套类似于位置制记数法的计数系统,如甲骨文计数等。从此,人类进入了一个新的文明时代!

二、甲骨文数字

我们现在写数字1、2、3、……,是不是很简单!你们知道几千年前的古人,是怎么写数字的吗?他们是把数字写在龟甲、兽骨等甲骨上面,被后人称为甲骨文数字。

甲骨文数字诞生于3000多年前的商代,那时候没有纸和笔,古人要记录猎物多少、粮食收成等物品数量,就把数字刻在龟甲、兽骨上,这就是甲骨文数字。它不是凭空来的,最早古人靠结绳、画刻痕计数,比如捕到5只羊就画5道线,后来为了刻写方便,慢慢变成了固定的符号,就像我们现在用的数字一样,是古人智慧的结晶。

在这些古老数字里,藏着超厉害的古人智慧!

第一,它是十进制的,1到9各有符号,满10、100、1000等就用新符号。

如上图所示,“一”字基本未变,“二”、“三”、“四”只有横画之间长短比例的调整,“五”的字形像X(万物交汇)基础上加两横线(天地之间)。“六”的形体自甲骨文以来并无太大变化,发展至秦代已经完全形成一点一横为头的“六”字。“七”在商周甲骨文呈十字状,横竖大致等长,与“甲”字形体相似。“八”则呈“)(”括号状,形体基本没有大变,逐渐简化并弱化了部分比划。“九”字形体变化有迹可循,是从斜置到平正的过程。“十”则为直书,像一根竖立的中杆顶朝天、面向阳,也因如此,“十”的符号才采用这种写法,上天为大,故“十”为积众小数而成的大单位。

甲骨文记数的位值制是十进位制,十、百、千、万都有专门的单位词。甲骨文的记数方式就是由1-9九个数字和若干十进制的位值符号组成。如上图所示,将表示三个10的符号组合起来则得出代表数字30的符号;表示5的符号与表示100的符号相结合,得到表示500的符号,即100的5倍。如果是非整数的数字,如359,则是表示300、50和9的三个符号的并列联合书写。

第二,它很抽象,不管数羊、数粮食,“一”都是一道横画,不用画具体的物体,这就是数学里的抽象思维。

第三,它能数很大的数,从一到万都有专用符号,比如“百”像白色的“白”,“千”像站着的人,从记数符号到象形文字形成,是古人对文化研究的一大进步。

甲骨文数字是中国最早的数字体系,就像一座桥梁,连接了古人的计数需求和我们现在的数学知识。下面就让我们来感受一下跨越千年的数学智慧吧!

答案:162你看出来了吗?

三、算筹记数

在春秋战国时期(大约2500年前),那时候没有计算器,也没有铅笔,连纸都还没发明。人们在买卖货物、修建房屋、测量土地时,常常需要用到计算,怎么办呢?聪明的古人想到了身边最常见的东西:小竹棍、小木棍或兽骨等物体,把它们做成统一的长短(大约10厘米左右),这就是早期的算筹。“筹”就是小棍子的意思,那么“算筹”也就是用来计算的小棍,数学工具就这样从生活中诞生啦!

算筹记数法有两个特别好玩的规则:纵横交替制和空位制。

1.纵横交替制

纵横交替制,简单第说就是,个位、百位、万位等数位用纵式,十位、千位、十万位等用横式,交替使用来表示数。比如数231,就可以摆成:|| ≡ | 。是不是很像一个密码!

2.空位制

在这种算筹表示数时,如果遇到某个数位没有数,该怎么表示这个数位呢?于是空位制便产生了——留个空位。比如203,百位摆“||”,十位空一格,个位摆“≡”。古人已经知道用空位表示零,这可是很重要的发明呀!

算筹是世界上最早使用十进制的系统之一,比许多其他的古文明记数方法都早,并且我们现在用的数字1、2、3……就是从这种思想发展来的。后来人们把算筹的摆法进行改进,做成串起来的珠子,逐步演变成算盘的形状,可以说算筹是算盘的鼻祖

算筹记数法就像一把神奇的数学钥匙,它告诉我们,数学不是枯燥的数字,而是古人用智慧从生活中发明的思维游戏。每一次摆小棍都是一次逻辑推理,每一个空位都是抽象思维的闪光。

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