《计算工具的演变》课件
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第六课时:计算工具的演变教学内容:简要介绍一些计算工具的演变过程。
(课文第44页的内容。
)教学目标:使学生感受到计算在日常生活、生产实践中的作用,体会到人们为了方便计算在计算工具方面的探索和努力,使学生受到爱科学、学科学的教育。
使学生对计算工具的发展有一个比较全面的了解,渗透数学的文化教育。
教具准备:实物投影仪、算盘等学具准备:算盘、计算器等。
教学过程:一、指导阅读:1.让学生独立阅读课文,获取书本提供的信息。
2.小组交流,让每一个学生都在小组中说一说自已所知道计算工具的计算公式教师巡视,简要回答部分学生提出的问题,并收集一些有代表性的问题,作全班讲解。
二、简要介绍一些计算工具1.石子计数、结绳计数幻灯呈现课文第42页第1个图。
古时人们记数的方法。
石子计数:古时候,牧民用石子的数和羊的头数作对应记录,早上放出几只羊,就用几个石子表示,晚上放牧归来,再把石子与羊一一对应,如果石子数和羊数刚好对应,就说明羊没有少了或丢了。
结绳记数:其原理和石子计数类似,如:古时候,人们采集野果,或捕鱼时,在绳子上打结,采几只野果或捕到几只鱼,便在绳子上打几个结。
2.算筹计算。
算筹的发明时间、发明人。
通过介绍,使学生了解我国古代劳动人民的伟大公创举,增强爱国主义教育。
3.算筹的计算方法。
用树枝或竹条来表示数字。
如:“1”就用一根枝条来表示,,“2”就用两根枝条来表示。
……“6”就用枝条“”来表示等。
4.算盘。
算盘发明的时间、发明人。
在一千多年前,中国人又发明了算盘,使计算的速度快多了。
曾经在生产和生活中广泛应用,还曾传到日本、朝鲜等国。
算盘至今还在使用。
5.介绍算盘的结构和记数法。
出示教具、学具------算盘记数法:上方每颗珠子代表5,下方每颗珠子代表1。
让学生说一说,自己所知道的知识。
教师:关于算盘,你还知道什么?6.计算机。
计算机发明的时间、发明人。
20世纪40年代,美国科学家发明了最早的计算机。
关于计算机运算速度的了解。
同学们,你们知道古代人是借助什么物品进行计算的吗?现代人又是借助什么工具进行计算的?今天我们就来谈谈计算工具是怎样演变的。
两千多年前,中国人用算筹计算,算筹就是用粗细长短都相同的小木棒,大约二百七十几枚为一束,放在布袋子里随身携带,需要计数或计算的时候就把它们取出来放在地上摆弄。
它的缺点是携带不方便,容易损坏。
一千多年前,中国人开始广泛使用算盘,它比算筹更加方便实用,使计算的速度快多了,并且一直沿用至今。
17世纪初,英国人发明了计算尺(图1)。
计算尺通常是由三个互相锁定的有刻度的长条和一个滑动的窗口组成。
1642年,法国数学家帕斯卡利用齿轮的传动原理,发明了帕斯卡加法器(图2)。
这是人类历史上第一个机械式计算工具。
1673年,在帕斯卡加法计算器的基础上,德国数学家莱布尼茨研制了一台能进行四则运算的机械计算器,称为“莱布尼茨四则运算器”(图3)。
这台机器长约1米,能够连续进行四则运算。
1946年,美国人发明了世界上第一台电子计算机(图4)。
它是一个庞然大物,用了18000个电子管,占地150平方米,重达30吨,每秒可进行5000次运算,这在现在看来微不足道,但在当时却是破天荒的。
到了20世纪70年代,人类发明了电子计算器(图5)。
现代的电子计算器一般由电源、开关、显示器、键盘和内部电路等几部分组成。
比较常见的功能有加、减、乘、除、乘方、开方等。
由于体积小、重量轻、便于携带、操作简便且运算迅速准确,是一种很受欢迎的计算工具。
计算工具的图1图5图3图2图4演变Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。
计算工具的演变人类初期的计算主要是计数。
最早用来帮助计数的工具是人类的四肢(手、脚、手指、脚趾)或身边的小石头、贝壳、绳子等。
在没有文字的我国古代,人们用在绳子上打结的方法来计数和记事.算筹是中国古代广泛应用的一种计算工具。
“筹”,实际上是小竹签.由于那时还没有纸张,古代数学家就用这些小竹签摆成不同的行列,来进行计算。
算盘是中国人民在长期运用算筹计算的基础上,大约在14世纪左右发明的.用算盘来计算的方法叫珠算。
算盘不能自动连续地进行运算,也不能储存运算结果,运算速度也不够快,因而人们就想制造一种能代替人工并进行快速计算的机器。
1642年,法国数学家帕斯卡发明了世界上第一台机械计算机。
现代计算机的原型,当推1936年英国数学家图灵设计的理想计算机(即图灵机)为最早。
1946年在美国的宾夕法尼亚大学,诞生了世界上第一台电子计算机ENIAC。
他的最重要的特点是,能够按照人编写的程序自动地进行计算。
从1946年至今,电子计算机已“进化"到第五代。
第一代以电子管为主要元件。
利用这一代计算机,人们把人造卫星送上了天。
第二代以晶体管构成基本电路。
开始有了算法语言和编译系统.第三代是中小规模集成电路计算机。
这时已有操作系统,小型机广泛应用,有了终端与网络,运算速度达每秒几千万次。
第四代是大规模集成电路组成的机器.体积与成本大幅度减少.第五代电子计算机实际是智能计算机,具有模仿人脑思维过程的能力.从石子、结绳、筹码、算盘、计算器、机械计算机到电子计算机,这些都是因计算规模和速度的需要而不断发展的。
计算机的发展更来源于计算需求的空前提高,通信技术的现代化、因特网的出现更得利于计算机的迅猛发展。
它们都在为信息的传输、处理和共享这个共同的目标而各尽所能并殊途同归.归根结底,信息技术的发生、发展起源于计算、归宿于计算.电子计算机的功能已不止是一种计算工具,它已渗入了人类的活动领域,并改变着整个社会的面貌,使人类社会迈入一个新的阶段。
第1章计算机与信息化社会20世纪40年代以来,计算机、网络、通信、软件和传感技术获得重大突破,推动了信息技术的迅猛发展,引发了一场新的全球性信息革命。
计算机(Computer)又称电子计算机或电脑,是一种利用电子学原理,根据一系列指令来对数据进行处理的机器。
计算机是20世纪最伟大的科学技术发明之一,它从最初的军事科研应用扩展到信息管理、科学计算、过程检测与控制、工业生产、武器装备、辅助设计与制造、教育教学、家庭娱乐、通信和航天科技等各个领域,已形成了规模巨大的计算机产业,带动了全球范围的技术进步,并以强大的生命力飞速发展。
以计算机技术为核心的信息技术已经成为继蒸汽机技术和电力电气技术之后,又一项对人类社会发展产生深刻影响的通用性技术。
现代社会离不开信息技术,掌握基本的信息技术及其应用是高等技术人员不可缺少的基本技能之一,也理所当然成为当代大学生知识结构的重要组成部分。
本章将为您揭示计算机的来龙去脉,介绍现代信息技术的基本内涵及未来的发展方向。
1.1 计算机概况1.1.1 计算工具的演变在漫长的人类进化和社会发展历史长河中,人的大脑逐渐具有了一种“把直观变成抽象、形象变成数字的抽象思维活动”的特殊本领。
由于能够在“形象”与“数字”之间进行互相转换,人类才真正具有了认识世界的能力。
在此基础上,数的计算也就随着数的概念的产生而出现。
然而,数的计算往往需要借助一定的工具来完成,因而计算工具也就随着人类社会活动的日益扩大及计算复杂程度的日益增大而不断更新发展,经历了由简单到复杂,由低级向高级的演变过程,反映了人类认识世界、改造世界的艰辛历程和广阔前景。
回顾计算工具的演变过程,从中可以得到许多有益的启示。
1.手动计算工具人类最初的计算工具就是人类的双手,掰指头算数就是最早的计算方法。
一个人天生有十个指头,因此十进制就成为人们最熟悉的进制计数法。
由于双手的局限性,人类开始学习用小木棍、石子等物品作为计算工具。