单元 8.A《几何原本》VS.《九章算术》
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《九章算术》与《几何原本》的比较研究综述摘要:《九章算术》和《几何原本》是东西方数学代表性的两本巨著,从中反映出两者不同的文化背景和水平。
一些研究者都对其进行比较研究,分别从数学教育视野、东西方文化差异等视角。
本文从成书的背景、内容、文化价值、数学教育启示、传播影响等方面进行研究综述。
关键词:九章算术;几何原本;历史背景;研究综述;数学文化价值;数学教育启示中图分类号:G423文献标识码:A文章编号:随着国际发展、中国崛起的形势,文化自信成为当前的发展需要。
中国科学技术文化的历史发展、层次与水平成为广大人民感兴趣的话题。
数学文化是中国近20年处于显著位置的文化现象,研究中国古代数学教育与文化现象成为数学教育界和社会各界的热门话题。
中国古代以《九章算术》为代表的数学教科书和教育载体,在长达1000多年的历史长河中一直处于特别重要的位置,近些年数学史家、数学家和科技史专家围它进行了广泛的研究,和东西方对古希腊数学典籍《几何原本》的研究形成鲜明的对照。
本文尝试对两者进行探索分析和文献综述,以期推进当前的数学课程思政和立德树人实践。
一、《九章算术》和《几何原本》成书背景比较研究邓宗琦(1994)认为,《几何原本》和《九章算术》都有十分深远的历史源头,其中《几何原本》是欧几里得将好几个世纪的数学家的创造的几何知识用演绎法进行整理,从定义、定理等出发形成的;《九章算术》是集体的成果,但产生的具体时间有待考证[1]。
张维忠(1996)认为,《九章算术》所形成的时期从墨家到刘徽时期,在中国没有形成逻辑学派,因此《九章算术》体系的非逻辑结构,反映当时数学研究的主流思想;同时当时社会生产实践的发展也快速推动应用数学发展;《几何原本》成书时候正好处在古希腊形式逻辑发展时期,将形式逻辑思想方法应用到具体数学研究,但是排除数学应用[2]。
王晓亚、张守波、范文贵、司成勇(2011)认为,《九章算术》产生时候体现非逻辑特点,但不是一点形式逻辑没有,“问-答-术”中的“术”是通过简单推理证明而得到;《几何原本》诞生于形式逻辑鼎盛阶段,将其思想运用到数学研究是非常自然的事,当然当时数学的特点排斥数学应用,但是其思维方式也是特别严密、理性的[3]。
思考题:《几何原本》和《九章算术》的思想方法特点是什么?思考题:《几何原本》和《九章算术》的思想方法特点是什么?1.《几何原本》思想方法的特点?答:(1)封闭的演绎体系因为在《几何原本》中,除了推导时所需要的逻辑规则外,每个定理的证明所采用的论据均是公设、公理或前面已经证明过的定理,并且引入的概念(除原始概念)也基本上是符合逻辑上对概念下定义的要求,原则上不再依赖其它东西。
因此《几何原本》是一个封闭的演绎体系。
另外,《几何原本》的理论体系回避任何与社会生产现实生活有关的应用问题,因此对于社会生活的各个领域来说,它也是封闭的。
所以,《几何原本》是一个封闭的演绎体系。
(2)抽象化的内容《几何原本》中研究的对象都是抽象的概念和命题,它所探讨的是这些概念和命题之间的逻辑关系,不讨论这些概念和命题与社会生活之间的关系,也不考察这些数学模型所由之产生的现实原型。
因此《几何原本》的内容是抽象的。
(3)公理化的方法《几何原本》的第一篇中开头5个公设和5个公理,是全书其它命题证明的基本前提,接着给出23个定义,然后再逐步引入和证明定理。
定理的引入是有序的,在一个定理的证明中,允许采用的论据只有公设和公理与前面已经证明过的定理。
以后各篇除了不再给出公设和公理外也都照此办理。
这种处理知识体系与表述方法就是公理化方法。
2.简单叙说《九章算术》思想方法的特点?答:(1)开放的归纳体系从《九章算术》的内容可以看出,它是以应用问题解法集成的体例编纂而成的书,因此它是一个与社会实践紧密联系的开放体系。
在《九章算术》中通常是先举出一些问题,从中归纳出某一类问题的一般解法;再把各类算法综合起来,得到解决该领域中各种问题的方法;最后,把解决各领域中问题的数学方法全部综合起来,就得到整个《九章算术》。
另外该书还按解决问题的不同数学方法进行归纳,从这些方法中提炼出数学模型,最后再以数学模型立章写入《九章算术》。
因此,《九章算术》是一个开放的归纳体系。
从数学教育的角度比较分析《九章算术》与《几何原本》【摘要】本文主要从数学教育的角度比较分析了《九章算术》与《几何原本》这两部经典著作。
在我们介绍了这两部著作,并阐明了比较分析的目的和意义。
在我们对这两部著作的历史背景进行了分析,并比较了它们的教学内容和教学方法,同时探讨了它们在数学教育中的影响与应用。
我们对这两部著作在当今教学环境中的现状进行了分析。
在我们总结了比较分析的结果,并展望了未来这两部著作在数学教育中的发展前景。
通过本文的分析,可以更好地了解《九章算术》与《几何原本》在数学教育中的地位和作用,为今后的教学实践提供参考和借鉴。
【关键词】九章算术,几何原本,数学教育,比较分析,历史背景,教学内容,教学方法,影响与应用,教学现状,总结分析,未来发展。
1. 引言1.1 介绍《九章算术》与《几何原本》《九章算术》是中国古代数学经典之一,是我国古代最重要的数学著作之一,《九章算术》中有“两筹”、“阵”、“野算”、“分甘”、“阶”、“方田”、“平尺”七种运算法则和“正”、“方程”二种方法,主要是为了解决实际生活和生产中的计算问题而编写的。
而《几何原本》是古希腊数学家欧几里得创作的几何学著作,是几何学的经典之作,在几何学发展史上具有非常重要的地位。
《九章算术》和《几何原本》都是古代数学的经典著作,虽然分别来自不同的文化和思想体系,但都对后世数学的发展产生了深远影响。
通过比较分析这两部作品,可以更好地了解古代数学在不同文化背景下的发展和特点,进一步挖掘其中蕴含的数学思想与方法,对于推动数学教育的发展和提高数学教学水平都具有重要的意义。
1.2 目的与意义《九章算术》与《几何原本》是中国古代数学领域的两部重要著作,它们对中国数学教育的发展起到了重要作用。
通过比较分析这两部著作,我们可以更加深入地了解中国古代数学的发展历程,及其对现代数学教育的启示。
2. 通过比较分析《九章算术》与《几何原本》的教学内容和方法,可以帮助我们更好地发掘和利用这些古代数学文化遗产。
《几何原本》与《九章算术》——中西古代数学思想的差异
及教学的启示
何一鸾;邓鹏
【期刊名称】《中学教研:数学版》
【年(卷),期】2008(000)001
【摘要】欧几里得的《几何原本》和中国古代的《九章算术》是2部里程碑式的名著,它们分别以其突出的贡献和重大的历史意义,在人类科学史尤其是数学史上各领风骚数千年,直到今天对后世的数学研究和发展仍能带来启迪作用.本文仅谈一谈其中折射出的东西方古代数学思想的差异,及对当今新课程改革下中学数学课程及教学的启示.
【总页数】2页(P45-46)
【作者】何一鸾;邓鹏
【作者单位】四川西华师范大学数学与信息学院,637002
【正文语种】中文
【中图分类】O112
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从数学教育的角度比较分析《九章算术》与《几何原本》【摘要】本文通过对《九章算术》和《几何原本》两部古代数学经典著作进行比较分析,从数学教育的角度探讨它们的特点、基础知识、教学方法以及对数学教育的启示。
在《九章算术》中,强调实用计算方法和应用技巧;而《几何原本》则注重几何理论的发展和应用。
基础知识方面,《九章算术》更注重运算技巧,而《几何原本》更侧重几何原理的理解。
在教学方法上,前者偏向实践操作,后者则更注重推理和证明。
文章总结比较分析的结果并展望未来,指出古代数学经典对当代数学教育的启示和借鉴意义。
通过本文的研究,可以更全面地了解两部古代数学经典著作,为数学教育提供新的思路和启示。
【关键词】数学教育、《九章算术》、《几何原本》、比较分析、背景介绍、研究意义、特点、基础知识、教学方法、启示、总结、展望未来1. 引言1.1 背景介绍《九章算术》与《几何原本》是中国古代数学经典之作,分别展现了古代数学和几何学的辉煌成就。
《九章算术》是我国古代一部重要的数学著作,内容包括有关算术、代数、几何等方面的知识,被誉为中国古代数学的“集大成者”。
而《几何原本》则是古希腊数学家欧几里得所著,是世界几何学的奠基之作,其中包含了几何学的基本概念、定理和证明方法。
这两部经典著作在数学教育领域具有重要的地位,对于了解古代数学和几何学的发展历程以及学习数学的方法和技巧具有重要意义。
本文将从数学教育的角度比较分析《九章算术》与《几何原本》,探讨它们在数学教育中的作用和价值,为今后的数学教育提供借鉴和启示。
1.2 研究意义《九章算术》和《几何原本》作为中国古代数学经典著作,对于了解我国古代数学教育和数学思想具有重要的意义。
通过对这两部著作的比较分析,可以帮助我们更好地把握古代数学教育的特点和发展轨迹,进而启发和促进当代数学教育的发展。
深入研究这两部著作也有助于我们更好地挖掘和传承我国数学文化的精髓,为提高学生的数学素养提供更好的教育资源和参考。
《几何本来》与《九章算术》的异同《几何本来》和《九章算术》都是经典的数学著作,一部是西方的著作,一部是中国的古代著作,这两部著作都对此后的数学发展做出了很大的贡献,并对人类文明产生深远的影响。
《几何本来》和《九章算术》自己是对于纯数学的专著,但高度抽象化的数学是必然是需要和其余的学科相联合的。
下边,我就《几何本来》和《九章算术》的异同做一些论述,第一,《几何本来》和《九章算术》产生的背景不一样:《几何本来》产生的背景:欧几里得的平生,此刻知道的甚少,欧几里得在公元前 300 年左右,到达亚历山大里亚教课.人们夸赞欧几里得治学精神谨慎、谦逊,是一个温良敦朴的数学教育家.欧几里得在从事数学教育中,老是谆谆教导地启迪学生,倡导勤苦研究,弄懂弄通,反对谋利钻营、急于求成的狭小思想.欧几里得在从事数学教育中,擅长累积数学知识,并进行了拓宽与创新.他的巨著《几何本来》是一世中最重要的工作,这部著作的形成拥有无以伦比的历史意义.他精僻地总结了人类长期间累积的数学成就,成立了数学的科学系统,为后代持续学习和研究数学供给了课题和资料,使几何学的发展充满了活的活力.这部著作长期间被人崇敬、崇奉,素来没有一本教科书,像《几何本来》那样长久广为歌颂.从 1482年到 19 世纪末,欧几里得《几何本来》的印刷本竟用各样文字印刷 1000 版以上,在此从前,它的手手本统御几何学也已达近 1800 年之久.欧几里得继承和发展了古人的数学知识,《几何本来》所用到的资料大多半是希腊先期各学派创立的成就.欧几里得是柏拉图的门徒,他的著作基本沿续了柏拉图的传统思想,承继了《共和国》中所论及的科学方法.欧几里得在《几何本来》中,发展了柏拉图的以哲学为基础,“数论、几何、音乐、天文”4 科为内容的科学思想.此外,欧几里得还采纳了欧多克索斯等学者的一些定理,并加以完善.《几何本来》所采纳的公义、定理都是经过仔细商酌、挑选而成,并按谨慎的科学系统进行编排,使之系统化、理论化,超出了从前的所有著作,所以,当《几何本来》问世以后,其余诸类渐渐偃旗息鼓了.《九章算术》的背景:中国数学经过长久累积,到西汉期间已有了相当丰富的内容.除《周髀算经》外,西汉早期出现了第一部数学专著 ---《算术书》,用竹简写成.全书共60多个标题,如“相乘”、“增减”、“少广”、“税田”、“金价”、“合分”等,标题以下有各样问题.《九章算术》的体例便遇到《算术书》的影响.此外,当时西汉已有初步的负数及比率观点,面积和体积计算的知识也增加了.这些都为我国初等数学系统的形成准备了条件.现传本《九章算术》约成书于西汉末年,作者不详,可能经多人之手而成.它是一部承上启下的著作,一方面总结了西汉及西汉从前的数学成就,集当时初等数学之大成;另一方面又对后代数学发展产生了深远的影响.其次,《几何本来》和《九章算术》的内容的异同:<<几何本来本 >>各卷简介 :第一卷:几何基础。
从数学教育的角度比较分析《九章算术》与《几何原本》《九章算术》是“算经十书”中最重要的一种,该书内容非常丰富,且系统化总结并概括了战国、秦朝,以及汉时期的数学成就。
此外,该书在数学领域也取得了杰出的成就,首次提出分数、负数及加减运算法则等。
概括来说,《九章算术》是一本综合性的数学历史著作,该书的出现标志着中国古代数学体系的基本形成。
《几何原本》在数学界又被称为《原本》,该书为欧洲数学的发展奠定了良好的基础,且被广泛认为是历史上最成功的教科书,书中主要总结并归纳了平面几何的五大公设。
除此之外,《几何原本》在西方也占据着相当重要的位置,仅次于《圣经》。
这两本著名的数学著作对数学的发展都发挥着非常重要的作用,但是二者还存在诸多差异。
本文对这两本书从成书背景、体例、内容等方面进行研究后,得出二者的差异所在。
在此基础上,对其数学教育观、数学教育目的、数学教材及数学文化也进行了详细论述,基于现代数学视野,对现代数学教育改革提供启示,以供参考。
一、成书背景的对比《九章算术》是中国古代的数学专著,也是“算经十书”中最重要的一种。
众所周知,我国春秋战国时期,诸子百家争鸣,众多学派相继出现,在形式逻辑研究方面,相比其他学派而言,墨家比较突出,但之后形式逻辑在我国并没有太大的进展,而《九章算术》恰巧问世。
该书成书最迟是在东汉前期,但内容的定型却在西汉后期,这时候出现,就注定其呈现出非逻辑结构的特点。
中国古代数学专著都是在不断总结生活现象的过程中逐渐衍生而来的,《九章算术》也不例外,该书主要强调的是数学知识的应用,在不断地总结、归纳、推理、论证的过程中,最终发展成演绎推理。
《几何原本》是一部集前人思想和欧几里得个人创造于一体的不朽之作,整本书的内容是把人们公认的一些事实归纳成定义和公理,将形式逻辑的方法运用于教学研究。
通过这些定义和公理对几何图形的性质进行探讨,最终建立起一套数学理论体系,简称几何学。
该书的成书与《九章算术》有着不同的背景,当时古希腊正处于形式逻辑的发展时期,形式逻辑的思想方法被运用到了数学及其应用领域中,逐渐形成了强大的数学思潮,之后欧几里得不断研究和探索,将其用演绎法进行归类和整理,编写成《几何原本》一书。
《九章算术》和《儿何原本》在思维方法上有很大的不同我国数学史上有一部堪与欧几里得《几何原木》媲美的书,这就是历来被尊为算经之首的《九章算术》。
其中的勾股章提出了勾股数问题的通解公式,在西方,毕达哥拉斯、欧几里得等仅得到了这个公式的几种特殊情况,直到3世纪的丢番图才取得相近的结果,这己比《九章算术》晚约3个世纪了。
勾股章还有些内容, 在西方却还是近代的事。
《九章算术》及其刘徽注,以杰出的数学成就,独特的数学体系。
不仅对东方数学,而且对整个世界数学的发展产生了深远的影响,在科学史上占有极为重要的地位。
它的出现,标志着从公元前1世纪开始,中国取代古希腊成为世界数学的中心,为此后中国数学领先世界1500多年奠定了基础。
《儿何原本》是欧儿里德一生著有的多部数学著作其中最有价值的一部。
它系统的总结了古代劳动人民在实践中获得的几何知识,把人们公认的一些事实列成定义和公理,以形式逻辑的方法,用这些定义和公理来研究各种几何图形的性质,从而建立了一套从公理、定义出发,论证命题得到定理得几何学论证方法,形成了一个严密的逻辑体系一一几何学。
《九章算术》是一部经儿代人整理、删补和修订而成的古代数学经典著作,约成书于东汉初年(公元前一世纪)。
全书采用问题集的形式编写,共收集了246个问题及其解法,分属于方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程和勾股九章。
主要内容包括分数四则和比例算法、各种面积和体积的计算、关于勾股测量的计算等。
《九章算术》很强调辩证思维,它注重应用,注重理论联系实际,形成了以筹算为中心的数学体系,对中国古算影响深远。
它的一些成就如十进制值制、今有术、盈不足术等还传到印度和阿拉伯,并通过这些国家传到欧洲,促进了世界数学的发展。
但是,在人类认识的长河中,无论怎样高明的前辈和名家,都不可能把问题全部解决。
由于历史条件的限制,欧儿里得在《儿何原本》中提出儿何学的“根据” 问题并没有得到彻底的解决,他的理论体系并不是完美无缺的。
浅论东西方数学文化形成的差异--基于《九章算术》与《几何
原本》的比较
闫成海
【期刊名称】《西安文理学院学报(社会科学版)》
【年(卷),期】2016(019)002
【摘要】《九章算术》与《几何原本》是东西方数学史上的巨著,反映着不同的数学文化背景。
将从东西方文化形成的角度解读,差异主要体现在:在文化中的层次不同,《几何原本》代表的是精神层次,《九章算术》代表的是技术层次;在社会文化中的追求不同,《几何原本》追求真理,《九章算术》追求实用;在社会文化中导致的结果不同,《几何原本》导致了数学理性的产生,《九章算术》导致了实用性的产生。
【总页数】4页(P101-104)
【作者】闫成海
【作者单位】西安文理学院信息工程学院,西安 710065
【正文语种】中文
【中图分类】G64
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1.从《九章算术》与《几何原本》略谈中西方数学文化的不同 [J], 曹媛
2.《九章算术》与《几何原本》的一些比较 [J], 张晓贵;王子苓
3.数学教育视野下《九章算术》与《几何原本》的比较研究 [J], 王晓亚;张守波;范
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4.《几何原本》与《九章算术》——中西古代数学思想的差异及教学的启示 [J], 何一鸾;邓鹏
5.关于《九章算术》与《几何原本》的再比较 [J], 张晓贵
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《九章算术》与《几何原本》异同一、《九章算术》与《几何原本》的内容相似有以下几个方面:1、《九章算法》的第一章“方田”:主要讲述了平面几何图形面积的计算方法。
包括长方形、等腰三角形、直角梯形、等腰梯形、圆形、扇形、弓形、圆环这八种图形面积的计算方法;而《几何原本》第一卷:几何基础。
重点内容有三角形全等的条件,三角形边和角的大小关系,平行线理论,三角形和多角形等积(面积相等)的条件,第一卷最后两个命题是毕达哥拉斯定理的正逆定理;第二卷:几何与代数。
讲如何把三角形变成等积的正方形;其中12、13命题相当于余弦定理。
第三卷:本卷阐述圆,弦,切线,割线,圆心角,圆周角的一些定理。
第四卷:讨论圆内接和外切多边形的做法和性质;它们都是在平面上来研究几何图形的面积及性质。
2、《九章算术》第四章“少广”:已知面积,体积,反求其一边长和径长等;第五章“商功”:土石工程、体积计算;除给出了各种立体体积公式外,还有工程分配方法;而《几何原本》第十一卷、十二、十三卷:最后讲述立体几何的内容.它们研究都涉及立体几何的内容。
3、《九章算术》第二章“粟米”:谷物粮食的按比例折换;提出比例算法,称为今有术;衰分章提出比例分配法则,称为衰分术;第三章“衰分”:比例分配问题;而《几何原本》第五卷:讨论比例理论,多数是继承自欧多克斯的比例理论,被认为是“最重要的数学杰作之一”。
第六卷:讲相似多边形理论,并以此阐述了比例的性质。
第五、第七、第八、第九、第十卷:讲述比例和算术的理论。
它们都涉及到比例的算法。
4、《九章算术》第九章“勾股”:利用勾股定理求解的各种问题,提出了勾股数问题的通解公式:若a、b、c分别是勾股形的勾、股、弦,《几何原本》中的命题1.47,证明了是欧几里德最先发现的勾股定理。
在它们研究的范围内都用到勾股定理。
二、《九章算术》与《几何原本》的思维方面有很大的区别:1、《九章算术》是一部经几代人整理、删补和修订而成的古代数学经典著作,约成书于东汉初年〔公元前一世纪〕。