内容正文:
数与数系的发展
“数和形的概念不是从其它任何地方,而是从现实世界中得来的。”
对数的起源的进程归结为:依赖于本能感觉,形成一一对应的计数方法,建立集合的等价关系并给出其一个标准(或代表集合)规定符号。
数感,即感知事物多少的心理能力。
原始人类较早的“有”与“无”、“多”与“少”的认识
某些鸟类和黄蜂具有数感,例如,乌鸦的数感
一一对应的计数方法
例如,是用手指计数物体的个数
荷马(约公元前9~8世纪)的诗史中,独眼巨人波吕斐摩斯用石子计数羊只
澳洲土著人用身体的各部分来对应自然数
一一对应的计数方法很容易形成自然数的概念, 它是数概念发展的重要途径。
进位制
当计数较多的实物时,人类学会了一次用更大的单位计数的方法。
如,五进制:一五,一十,十五,二十,……
十进制,这时从1到10的十个数都有自己的特殊名称,而从11开始,就用10的进位表示了。在英语中,eleven意指“剩下”或“比10多1”,twelve意指“比10多2”,thirteen即“3和10”,……;twenty意指“两个10 ”,而hundred则指“10个10”。
古代巴比伦人的六十进位制
玛雅数系中的二十进位制
计算机技术中的二进位制
进位制的转化
例如,四进制数(3021)4转化为十进制数的方法为:
(3021)4=3·43+0·42+1·4+2=198
使用具有确定标准的容器、长度(称为单位)等去度量,度量出的次数之大小就产生量的概念。人类的度量活动是产生数概念的途径之一。
度量数可以发展非整数性的小数和分数的概念
如,毕德哥拉斯学派从音调的不同高度中抽象出数的理念,
在古代中国的“黄钟起度”的传说
图3.1是西汉末年王莽律嘉量斛的结构示意图;中间大的圆柱为斛量,中间底部圆柱形为斗,左右两边各有一耳,都呈圆柱形,左耳为升量,右耳上为合量、下为龠量。
数与被计算的东西分离开来了,出现了1,2,3,…这些无名数,无名数的出现标志着抽象的数概念的产生,
怀特海(1861~1947):“首先注意到七条鱼和七天的共同点的人毕竟使思想史前进了一大步。他是第一个具有纯数学观念的人”。
教育的启示 学会1、2、3,…的概念,并不意味着就可以脱离具体事物进行