起源
算盘是珠算的计算工具,公元前550年中国人发明了算盘,用于计算,也是自古以来商业上广泛应用的计算工具,后来传到世界各地。20世纪前苏联和远东地区很多人仍然使用算盘。
东汉数学家徐岳撰的《数术记遗》载:“珠算控带四时,经纬三才。”北周甄鸾注云:“刻板为三分,位各五珠,上一珠与下四珠色别,其上别色之珠当五,其下四珠各当一。”可见汉代即有算盘,但形制于近日不同。不过,中梁以上一珠当五,中梁以下各珠当一,则与现代相同。又据徐岳说,他的老师刘洪曾问学于道家天目先生,天目即赠传授珠算之法,可见至迟在东汉已经出现算盘。有些历史学家认为,算盘的名称,最早出现于元代学者刘因(1249-1293年)撰写的《静修先生文集》里。在《元曲选》无名氏《庞居士误放来生债》里也提到算盘。公元1274年,杨辉在《乘除通变算宝》里,1299年朱世杰在《算学启蒙》里都记载了有关算盘的《九归除法》,公元1450年,吴敬在《九章详注比类算法大全》里,对算盘的用法记述较为详细,张择瑞在《清明上河图》中画有算盘,可见,早在北宋或北宋以前我国就已普遍使用算盘这一计算工具了。
我国的算盘由古代的“筹算”演变而来。“筹算”就是运用一种竹签作为筹码来进行运算。唐代末年,已见筹算乘除法的改进,到宋代产生了筹算的除法歌诀。15世纪中期,《鲁班木经》中有制造算盘的规格。由于算盘普及,论述算盘的著作也随之产生,流行最久的珠算书是1593年明代程大位所辑的《算法统宗》。《算法统宗》是一部以珠算应用为主的算书。全书共17卷,有595个应用题,多数问题摘自其他算书,但所有计算都改为珠算。书中载有算盘图式和珠算口诀,并举例说明如何按口诀在算盘上演算。其中,开平方和开立方的珠算法是程大位首先提出来的。书末附录“算经源流”记载了宋元以来的51种数学书名,其中大部分已失传,这个附录便成了宝贵的数学史料。
由于珠算口诀便于记忆,运用又简单方便,因而在我国被普遍应用,同时也陆续传到了日本、朝鲜、印度、美国、东南亚等国家和地区,对世界文明建设和经济建设做出了重要的贡献。算盘的出现,被称为人类历史上计时器的重大改革,就是在电子计算机盛行的今天,它将依然发挥着它特有的作用。
演进
珠算是中国文化的重要组成部分,是连接着历史、现实与未来的文化链条,是中华民族优秀的文化遗产之一。目前,国务院已将“珠算”列入第二批国家级非物质文化遗产。
珠算文化的传承与创新,是中华民族的智慧结晶,对于中华民族在推动人类文明的过程中作出了重要贡献。
上个世纪八十年代初期,我国著名教育专家徐思众在教学生打算盘时,发现了学生许丽明不用打算盘,能在“脑中打算盘”的现象,经过对学生进行仔细的调查和分析研究,学生之所以能在脑子里出现算盘的映像,是反复实践珠算的结果。后把这些实践活动上升到理论,并给这种心算方法取名为“珠脑结合计算法”,后改名为“珠心算”。
这一研究成果,改写了中国古代珠算靠实际打算盘来完成运算的算法,融入了益于人类大脑智力开发的因素,继而发展成珠算的高级阶段-----“在脑中打算盘”,也称“珠心算”。被教育专家公认为是人类最好的“计算器”。珠心算是运用“珠像”的“拼叠”来完成整个运算任务,汲取了中国传统珠算文化与现代人类智力发展的精髓,为古老中国珠算文化注入了一股新鲜的活力,将会成为中国文化推动世界文明不断进步的新动力。
科学价值
珠算文化是中华民族文化的一个重要组成部分,是涉及区域最广、涉及人数最多、涉及时间最长的专业文化、实用文化与大众文化,是一份珍贵的历史文化遗产。
算盘是珠算的计算工具,被誉为中国的“第五大发明”,而“珠算文化”则是这个“中国古代第五大发明”的文化精髓,历史价值非常突出。
珠算文化博大精深,与“徽商文化”相辅相成。
珠算文化充溢着科学的色彩。《数术记遗》中的十四种古代算法,《算法统宗》中的诸多失传的算书目录, 3000 年前的西周陶丸,饱蘸徽州民俗的银锁算盘……如此繁多的珠算文化,本身就具有极高的科学研究价值。
珠算文化还可以推进科学技术的发展。国家要发展必须依靠科技进步,数学是科学技术研究的基础,而珠算是数学计算的模型和基础。即便是有朝一日“算盘与珠算”真的被淘汰了,但珠算文化不会被淘汰,反而会因其独具的科学价值益显更加重要、珍贵与隽永。
在珠算基础上创新形成的珠心算与珠算文化,优化了珠算的计算功能和教育功能,发掘了珠算的启智功能,使我国古代的珠算在当今电子计算机时代显示出新的生命力,使珠算文化增添了崭新的科学价值。
在世界期待认识中国文化,中国文化随经济走出去的今天,珠算文化在吸收了珠心算这一创新思想之后,将更具活力,也更加渴望拥有一个广阔的舞台来向世界展现中华文化的独特魅力,以促进世界文化的交融和人类文明的进步。
2004年起,中央教育科学研究所、浙江大学、中国科技大学和山东潍坊医学院等单位联合组成实验小组,以核磁共振脑成像等现代技术对珠心算教育能否促进智力发展进行了科学研究。全国15所高校选配的150名硕士或博士研究生,4年共投入4900多个工作日进行测试研究,证实珠心算教育对开发儿童智力潜能有显著作用。
教育与教材
2006年起,由教育部人民教育出版社课程教材研究所发起,召集国内权威学前教育专家、数学教育专家一同研究,对珠心算在儿童数学启蒙教育中的作用开展广泛讨论。2011年6月,新中国成立以来第一部国家级珠心算教科书由人民教育部正式出版(详见参考资料1)。
同年12月,教育部出台《教育部关于印发义务教育语文等学科课程标准(2011年版)的通知(教基二[2011]9号)》(简称“新课标”)。新课标中明确规定,将珠算和珠心算作为中国优秀传统文化的代表,重新纳入小学教学大纲,并在2012年秋季学期在全国小学中恢复珠算教学。2012年6月,江苏省教育厅率先在全国范围内进行珠心算改革试点,下发《关于组织申报全省小学珠心算教育实验学校的通知(苏教办基〔2012〕7号)》,在全省小学中选取珠心算示范学校进行珠心算教育推广,新苏教版小学数学课本中已加入珠心算教学内容,并在2012年秋季学期统一使用。
在老年群体中的推广
有研究表明,珠心算通过在脑中形成“珠像”的堆叠代替实际的拨珠操作,能够训练右脑开展形象思维练习,配合左脑神经中枢控制的手指拨珠动作,对于脑功能处于退化期的中老年人能够起到一定延缓脑功能衰减、防止失智的作用。目前,北京大学、中国珠算心算协会已经成立相关研究专家组对上述课题展开研究,部分首先步入老龄化社会的发达地区也已经开始了实践探索。