首頁 宋朝的那些科學家

從實踐出發的數學教育思想

中國古代數學是隨著算籌的發明而形成的。算籌,簡稱“算”、“籌”、“策”等,也稱“籌策”,是中國古代用於計算的工具。一般用竹製成,也有用鐵製、骨製或象牙製的。用算籌擺成數學進行計算稱之為籌算。在珠算發明以前,數學計算都是用算籌來進行,所以“算術”的原義是即指籌算的技術。

與毛算一樣,籌算的基礎也是加、減、乘、除四則運算。加、減法比較簡單,直接通過添上、退下算籌的方法就可以了,也就是擺上兩行數字,從左到右逐位相加或相減,和或差置於第三行中。在加減運算的基礎之上,乘除運算按照“九九乘法表”來完成。其中除法是作為乘法的逆運算來進行的。由於古代的算籌乘除法都要排列成上、中、下三行來進行運算,所以演算過程相當複雜。

籌算在我國古代用了大約兩千年,在生產和科學技術以至人民生活中,都發揮了重大的作用。但是,它的缺點也是十分明顯的。首先,在室外拿著一大把算籌進行計算就很不方便;其次,計算數字的位數越多,所需要的麵積也就越大,這在無形之中就受到了環境和條件的限製;此外,當計算速度加快的時候,還很容易由於算籌擺弄不正而造成錯誤。隨著社會的發展,計算技術要求越來越高,這就需要算籌也要相應的進行改革,這也是勢在必行的。這個改革從中唐以後的商業實用算術開始,經宋、元時代的發展,就出現了大量的計算歌訣,到元末明初珠算的普遍應用,曆時七百多年。

在《新唐書》中就記載了這個時期出現的大量著作。由於封建統治階級對民間數學十分輕視,以致這些著作的絕大部分已經失傳。從遺留下來的著作中可以看出,籌算的改革是從籌算的簡化開始而不是從工具改革開始的,這個改革最後導致珠算的出現。