Виды письменной нумерации. Системы счисления

Цель всякой нумерации — изображение любого натураль­ного числа с помощью небольшого количества индивидуаль­ных знаков. Этого можно было бы достичь с помощью одного знака — 1 (единицы). Каждое натуральное число тогда запи­сывалось бы повторением символа единицы столько раз, сколь­ко в этом числе вмещается единиц. Сложение сводилось бы к простому приписыванию единиц, а вычитание — к вычерки­ванию (вытиранию) их. Идея, лежащая в основе такой систе­мы, проста, однако эта система очень неудобна. Для записи больших чисел она практически не пригодна, и ею пользуют­ся только народы, у которых счет не выходит за пределы од-ного-двух десятков.

С развитием человеческого общества увеличиваются зна­ния людей и все больше становится потребность считать и записывать результаты счета довольно больших множеств, измерения больших величин.

У первобытных людей не было письменности, не было ни букв, ни цифр, каждую вещь, каждое действие изобра­жали рисунком. Это были реальные рисунки, отображающие то или другое количество. Постепенно они упрощались, ста­новились все более удобными для записи. Речь идет о записи чисел иероглифами. Иероглифы древних египтян свидетель­ствуют о том, что искусство счета было развито у них доста­точно высоко, с помощью иероглифов изображались боль­шие числа. Однако для дальнейшего усовершенствования счета было необходимо перейти к более удобной записи, которая позволяла бы обозначать числа специальными, более удоб­ными знаками (цифрами). Происхождение цифр у каждого народа различное.

Первые цифры встречаются более чем за 2 тыс. лет до н.э. в Вавилоне. Вавилоняне писали палочками на плитах из мяг­кой глины и потом свои записи высушивали. Письменность древних вавилонян называлась клинописью. Клинышки раз­мещались и горизонтально, и вертикально в зависимости от их значения. Вертикальные клинышки обозначали единицы, а горизонтальные, так называемые десятки — единицы вто­рого разряда.

Некоторые народы для записи чисел использовали буквы. Вместо цифр писали начальные буквы слов-числительных. Такая нумерация, например, была у древних греков. По име­ни ученого, который предложил ее, она вошла в историю культуры под названием геродианова нумерация. Так, в этой нумерации число «пять» называлось «pinta» и обозначалось буквой «Р», а число десять называлось «deka» и обозначалось буквой «Д». В настоящее время этой нумерацией не пользуется никто. В отличие от нее римская нумерация сохранилась и дошла до наших дней. Хотя теперь римские цифры встречают­ся не так часто: на циферблатах часов, для обозначения глав в книгах, столетий, на старых строениях и т.д. В римской нуме­рации есть семь узловых знаков: I, V, X, L, С, D, М.

Можно предположить, как появились эти знаки. Знак (1) — единица — это иероглиф, который изображает I па­лец (каму), знак V — изображение руки (запястье руки с отставленным большим пальцем), а для числа 10 — изобра­жение вместе двух пятерок (X). Чтобы записать числа II, III, IV, пользуются теми же самыми знаками, отображая действия с ними. Так, числа II и III повторяют единицу соответствующее число раз. Для записи числа IV перед пя­тью ставится I. В этой записи единица, поставленная перед пятеркой, вычитается из V, а единицы, поставленные за V,

прибавляются к ней. И точно так же единица, записанная перед десятью (X), отнимается от десяти, а та, что стоит справа, — прибавляется к ней. Число 40 обозначается XL. В этом случае от 50 отнимается 10. Для записи числа 90 от 100 отнимается 10 и записывается ХС.

Римская нумерация весьма удобна для записи чисел, но почти не пригодна для проведения вычислений. Никаких действий в письменном виде (расчеты «столбиками» и дру­гие приемы вычислений) с римскими цифрами проделать практически невозможно. Это очень большой недостаток римской нумерации.

У некоторых народов запись чисел осуществлялась буква­ми алфавита, которыми пользовались в грамматике. Эта за­пись имела место у славян, евреев, арабов, грузин.

Алфавитная система нумерации впервые была использо­вана в Греции. Самую древнюю запись, сделанную по этой системе, относят к середине V в. до н.э. Во всех алфавитных системах числа от 1 до 9 обозначали индивидуальными сим­волами с помощью соответствующих букв алфавита. В гре­ческой и славянской нумерациях над буквами, которые обо­значали цифры, чтобы отличить числа от обычных слов, ставилась черточка «титло» (~). Например, а, б, <Г ^{и Т}-Д-Все числа от 1 до 999 записывали на основе принципа при­бавления из 27 индивидуальных знаков для цифр. Пробы записать в этой системе числа больше тысячи привели к обозначениям, которые можно рассматривать как зародыши позиционной системы. Так, для обозначения единиц тысяч использовались те же буквы, что и для единиц, но с чер­точкой слева внизу, например, @,, q _; и т.д.

Следы алфавитной системы сохранились до нашего вре­мени. Так, часто буквами мы нумеруем пункты докладов, резолюций и т.д. Однако алфавитный способ нумерации со­хранился у нас только для обозначения порядковых числи­тельных. Количественные числа мы никогда не обозначаем буквами, тем более никогда не оперируем с числами, запи­санными в алфавитной системе.

Старинная русская нумерация также была алфавитной. Славянское алфавитное обозначение чисел возникло в X в.

Сейчас существует индийская система записи чисел. Заве­зена она в Европу арабами, поэтому и получила название арабской нумерации. Арабская нумерация распространилась по всему миру, вытеснив все другие записи чисел. В этой нумера­ции для записи чисел используется 10 значков, которые на­зываются цифрами. Девять из них обозначают числа от 1 до 9.

2 Заказ 1391

Десятый значок — нуль (0) — означает отсутствие определен­ного разряда чисел. С помощью этих десяти знаков можно за­писать какие угодно большие числа. До XVIII в. на Руси пись­менные знаки, кроме нуля, назывались знамениями.

Итак, у народов разных стран была различная письмен­ная нумерация: иероглифическая — у египтян; клинопис­ная — у вавилонян; геродианова — у древних греков, фи­никийцев; алфавитная — у греков и славян; римская — в западных странах Европы; арабская — на Ближнем Востоке. Следует сказать, что теперь почти везде используется араб­ская нумерация.

Анализируя системы записи чисел (нумерации), которые имели место в истории культур разных народов, можно сде­лать вывод о том, что все письменные системы делятся на две большие группы: позиционные и непозици­онные системы счисления.

К непозиционным системам счисления принад­лежат: запись чисел иероглифами, алфавитная, римская и некоторые другие системы. Непозиционная система счисле­ния — это такая система записи чисел, когда содержание каждого символа не зависит от места, на котором он напи­сан. Эти символы являются как бы узловыми числами, а алгорифмические числа комбинируются из этих символов. Например, число 33 в непозиционной римской нумерации записывается так: XXXIII. Здесь знаки X (десять) и I (еди­ница) используются в записи числа каждый по три раза. Причем каждый раз этот знак обозначает ту же самую вели­чину: X — десять единиц, I — единица, независимо от мес­та, на котором они стоят в ряду других знаков.

В позиционных системах каждый знак имеет раз­ное значение в зависимости от того, на котором месте в записи числа он стоит. Например, в числе 222 цифра «2» повторяется трижды, но первая цифра справа обозначает две единицы, вторая — два десятка, а третья — две сотни. В этом случае мы имеем в виду десятичную систему счисления. Наря­ду с десятичной системой счисления в истории развития математики имели место двоичная, пятиричная, двадцати­ричная и др.

Позиционные системы счисления удобны тем, что они дают возможность записывать большие числа с помощью сравнительно небольшого количества знаков. Важное пре­имущество позиционных систем — простота и легкость вы­полнения арифметических операций над числами, записан­ными в этих системах.

Появление позиционных систем обозначения чисел было одной из основных вех в истории культуры. Следует сказать, что это произошло не случайно, а как закономерная ступень в культурном развитии народов. Подтверждением этого яв­ляется самостоятельное возникновение позиционных систем у разных народов: у вавилонян — более чем за 2 тыс. лет до н.э.; у племен майя (центральная Америка) — в начале но-вой'эры; у индусов — в IV—VI в. н.э.

Происхождение позиционного принципа прежде всего следует пояснить появлением мультипликативной формы за­писи. Мультипликативная запись — это запись с помощью умножения. Кстати, эта запись появилась одновременно с изобретением первого счетного прибора, который у славян назывался абак. Так, в мультипликативной записи число 154 можно записать: 1хЮ²+5х10+4. Как видим, в этой записи отображается тот факт, что при счете некоторые количества единиц первого разряда, в данном случае десять единиц, бе­рутся за одну единицу следующего разряда, определенное количество единиц второго разряда берется, в свою очередь, за единицу третьего разряда и т.д. Это позволяет для изобра­жения количества единиц разных разрядов использовать одни и те же числовые символы. Эта же запись возможна при счете любых элементов конечных множеств.

В пятиричной системе счет осуществляется «пятками» — по пять. Так, африканские негры считают на камушках или орехах и складывают их в кучи по пять предметов в каждой. Пять таких куч они объединяют в новую кучку и т.д. При этом сначала пересчитывают камушки, потом кучки, потом большие кучи. При таком способе счета подчеркивается то обстоятельство, что с кучами камешков следует произво­дить те же самые операции, что и с отдельными камешками. Технику счета по этой системе иллюстрирует русский пу­тешественник Миклухо-Маклай. Так, характеризуя процесс пересчитывания товара туземцами Новой Гвинеи, он пишет, что чтобы посчитать количество полосок бумаги, которые обозначали число дней до возвращения корвета «Витязь», папуасы делали следующее: первый, раскладывая полоски бумаги на коленях, при каждом откладывании повторял «каре» (один), «каре» (два) и так до десяти, второй повто­рял это же слово, но при этом загибал пальцы сначала на одной, потом на другой руке. Досчитав до десяти и загнувши пальцы обеих рук, папуас опускал оба кулака на колени, проговаривая «ибен каре» — две руки. Третий папуас при этом загибал один палец на руке. С другим десятком было

выполнено то же самое, причем третий папуас загибал вто­рой палец, а для третьего десятка — третий палец и т.д. По­добный счет имел место и у других народов. Для такого счета необходимы были не менее чем три человека. Один считал единицы, другой — десятки, третий — сотни. Если же заме­нить пальцы тех, кто считал, камушками, помещенными в разные выемки глиняной доски или нанизанными на прути­ки, то получился бы самый простой счетный прибор.

Со временем названия разрядов при записи чисел начали пропускать. Однако для завершения позиционной системы недоставало последнего шага — введения нуля. При сравни­тельно небольшой основе счета, какой было число 10, и оперировании сравнительно большими числами, особенно после того как названия разрядных единиц начали пропус­кать, введение нуля стало просто необходимым. Символ нуля сначала мог быть изображением пустого жетона абака или видоизмененной простой точки, которую могли поставить на месте пропущенного разряда. Так или иначе, однако вве­дение нуля было совершенно неизбежным этапом законо­мерного процесса развития, который и привел к созданию современной позиционной системы.

В основе системы счисления может быть любое число, кро­ме 1 (единицы) и 0 (нуля). В Вавилоне, например, было число 60. Если за основу системы счисления берется большое число, то запись числа будет очень короткой, однако выполнение арифметических действий будет более сложным. Если же, на­оборот, взять число 2 или 3, то арифметические действия выполняются очень легко, но сама запись станет громоздкой. Можно было бы заменить десятичную систему на более удоб­ную, но переход к ней был бы связан с большими трудно­стями: прежде всего довелось бы перепечатывать заново все научные книги, переделывать все счетные приборы и маши­ны. Вряд ли такая замена была бы целесообразной. Десятичная система стала привычной, а значит, и удобной.

Упражнения для самопроверка

Последовательный ряд чисел опреде-

лялся постепенно. Основную роль в созда­нии... чисел играла... сложения. Кроме того, использовались..., а также умножение.

алгорифмических

операция

вычитание

знаки клинопись иероглифы алфавитная

Для записи чисел разные народы изобретали различные.... Так, до наших

дней дошли такие виды записи:.......,

геродианова,..., римская и др.

И в настоящее время люди иногда
пользуются алфавитной и.., нумерациями, римской

чаще всего при обозначении порядковых числительных.

В современном обществе большинство
народов пользуется арабской (...) нумера- индусской

цией.

Письменные нумерации (системы) де­
лятся на две большие группы: позицион­
ные и... системы счисления. непозиционные

§ 6. Счетные приборы

Самыми древними приборами для облегчения счета и вы­числений были человеческая рука и камешки. Благодаря сче­ту на пальцах возникли пятиричная и десятиричная (деся­тичная) системы счисления. Верно подмечено ученым мате­матиком Н.Н.Лузиным, что «преимущества десятичной системы не математические, а зоологические. Если бы у нас на руках было не десять пальцев, а восемь, то человечество пользовалось бы восьмиричной системой».

В практической деятельности при счете предметов люди использовали камушки, бирки с зарубками, веревки с узел­ками и др. Первым и более усовершенствованным устрой­ством, специально предназначенным для вычислений, был простой абак, с которого и началось развитие вычислитель­ной техники. Счет с помощью абака, известный уже в Ки­тае, Древнем Египте и Древней Греции задолго до нашей эры, просуществовал многие тысячелетия, когда на смену абаку пришли письменные вычисления. При этом следует заметить, что абак служил не столько для облегчения соб­ственно вычислений, сколько для запоминания промежу­точных результатов.

Известно несколько разновидностей абака: греческий, ко­торый был выполнен в виде глиняной дощечки, на которой твердым предметом проводили линии и в получившиеся уг­лубления (бороздки) клали камешки. Еще более простым был римский абак, на котором камешки могли передвигаться не по желобам, а просто по линиям, нанесенным на доске.

В Китае похожий на абак прибор называли суан-пан, а в Японии — соробан. Основой для этих приборов были шари-

ки, нанизанные на прутики; счетные таблицы, состоящие из горизонтальных линий, соответствующих единицам, де­сяткам, сотням и т.д., и вертикальных, предназначенных для отдельных слагаемых и сомножителей. На эти линии вык­ладывались жетоны — до четырех.

У наших предков тоже был абак — русские счеты. Они появились в XVI—XVII вв., ими пользуются и в наши дни. Основная заслуга изобретателей абака состоит в использова­нии позиционной системы счисления.

Следующим важным этапом в развитии вычислительной техники было создание суммирующих машин и арифмомет­ров. Такие машины были сконструированы независимо друг от друга разными изобретателями.

В рукописях итальянского ученого Леонардо да Винчи (1452—1519) имеется эскиз 13-разрядного суммирующего устройства. Немецким ученым В.Шикардом (1592—1636) был разработан 6-разрядный эскиз, а сама машина была построена примерно в 1623 году. Следует отметить, что эти изобретения стали известны только в середине XX в., по­этому никакого влияния на развитие вычислительной тех­ники они не оказали. Считалось, что первую суммирую­щую машину (8-разрядную) сконструировал в 1641 году, а построил в 1645 году Б.Паскаль. По этому проекту было налажено их серийное производство. Несколько экземпля­ров этих машин сохранилось до наших дней. Достоинством их было то, что они позволяли выполнять все четыре ариф­метических действия: сложение, вычитание, умножение и деление.

Под термином «вычислительная техника» понимают со­вокупность технических систем, т.е. вычислительных машин, математических средств, методов и приемов, используемых для облегчения и ускорения решения трудоемких задач, свя­занных с обработкой информации (вычислениями), а также отрасль техники, занимающейся разработкой и эксплуата­цией вычислительных машин. Основные функциональные элементы современных вычислительных машин, или ком­пьютеров, выполнены на электронных приборах, поэтому их называют электронными вычислительными машинами — ЭВМ. По способу представления информации вычислитель­ные машины делят на три группы;

— аналоговые вычислительные машины (АВМ), в кото­рых информация предстаатяется в виде непрерывно изменя­ющихся переменных, выраженных какими-либо физичес­кими величинами;

 

— цифровые вычислительные машины (ЦВМ), в которых
информация представляется в виде дискретных значений пе­
ременных (чисел), выраженных комбинацией дискретных зна­
чений какой-либо физической величины (цифры);

— гибридные вычислительные машины (ГВМ), в кото­
рых используются оба способа представления информации.

Первое аналоговое вычислительное устройство появилось в XVII в. Это была логарифмическая линейка.

В XVIII—XIX вв. продолжалось совершенствование меха­нических арифмометров с электрическим приводом. Это усо­вершенствование носило чисто механический характер и с переходом на электронику утратило свое значение. Исклю­чение составляют лишь машины английского ученого Ч.Бе-биджа: разностные (1822) и аналитические (1830).

Разностная машина предназначалась для табулирования многочленов и с современной точки зрения была специали­зированной вычислительной машиной с фиксированной (же­сткой) программой. Машина имела «память» — несколько регистров для хранения чисел. При выполнении заданного числа шагов вычислений срабатывал счетчик числа опера­ций — раздавался звонок. Результаты выводились на печать — печатающее устройство. Причем по времени эта операция совмещалась с вычислениями.

При работе над разностной машиной Бебидж пришел к идее создания цифровой вычислительной машины для вы­полнения разнообразных научных и технических расчетов. Работая автоматически, эта машина выполняла заданную программу. Автор назвал эту машину аналитической. Данная машина — прообраз современных ЭВМ. Аналитическая ма­шина Бебиджа включала в себя следующие устройства:

—для хранения цифровой информации (теперь это назы­
вается запоминающим устройством);

—для выполнения операций над числами (теперь это
арифметическое устройство);

—устройство, для которого Бебидж не придумал назва­
ния и которое управляло последовательностью действий ма­
шины (сейчас это устройство управления);

—для ввода и вывода информации.

В качестве носителей информации при вводе и выводе Бе­бидж предполагал использовать перфорированные карточки (перфокарты) типа тех, которые применяются в управле­нии ткацким станком. Бебидж предусмотрел ввод в машину таблиц значений функций с контролем. Выходная информа­ция могла печататься, а также пробиваться на перфокартах,

что давало возможность при необходимости снова вводить ее в машину.

Таким образом, аналитическая машина Бебиджа была пер­вой в мире программно-управляемой вычислительной ма­шиной. Для этой машины были составлены и первые в мире программы. Первым программистом была дочь английского поэта Байрона — Августа Ада Лавлейс (1815—1852). В ее честь один из современных языков профаммирования называется «Ада».

Первой электронно-вычислительной машиной принято считать машину, разработанную в Пенсинвальском универ­ситете США. Эта машина ЭНИАК была построена в 1945 году, имела автоматическое программное управление. Недо­статком этой машины было отсутствие запоминающего уст­ройства для хранения команд.

Первой ЭВМ, обладающей всеми компонентами совре­менных машин, была английская машина ЭДСАК, постро­енная в 1949 году в Кембриджском университете. В запоми­нающем устройстве этой машины размещаются числа (запи­санные в двоичном коде) и сама программа. Благодаря числовой форме записи команд программы машина может производить различные операции.

Под руководством С.А.Лебедева (1902—1974) была раз­работана первая отечественная ЭВМ (электронная вычисли­тельная машина). МЭСМ выполняла всего 12 команд, номинальная скорость действий — 50 операций в секунду. Оперативная память МЭСМ могла хранить 31 семнадцати­разрядное двоичное число и 64 двадцатиразрядные команды. Кроме этого, имелись внешние запоминающие устройства. В 1966 году под руководством этого же конструктора была разработана большая электронно-счетная машина (БЭСМ).

Электронно-вычислительные машины используют раз­личные языки программирования — это система обозначе­ний для описания данных информации и программ (алго­ритмов).

Профамма на машинном языке имеет вид таблицы из цифр, каждая ее строчка соответствует одному оператору — машинной команде. При этом в команде, например, пер­вые несколько цифр являются кодом операции, т.е. указы­вают машине, что надо делать (складывать, умножать и т.д.), а остальные цифры указывают, где именно в памяти машины находятся нужные числа (слагаемые, сомножите­ли) и где следует запомнить результат операций (сумму произведений и т.д.).

Язык программирования задается тремя компонентами: алфавитом, синтаксисом и семантикой.

Большинство языков программирования (БЕЙСИК, ФОРТРАН, ПАСКАЛЬ, АДА, КОБОЛ, ЛИСП), разрабо­танных к настоящему времени, являются последовательны­ми. Профаммы, написанные на них, представляют собой последовательность приказов (инструкций). Они последова­тельно, один за другим, обрабатываются на машине при по­мощи так называемых трансляторов.

Производительность вычислительных машин будет повы­шаться за счет параллельного (одновременного) выполне­ния операций, тогда как большинство существующих язы­ков программирования рассчитано на последовательное вы­полнение операций. Поэтому будущее, видимо, за такими языками программирования, которые позволят описывать саму решаемую задачу, а не последовательность выполнения операторов.

Упражнения для самопроверки

Развитие... приборов в истории мате- счетных
матики происходило постепенно. От ис­
пользования частей собственного тела — пальцев руки
... — к использованию различных специ- абак
ально создаваемых устройств:... линей- логарифмическая
ка, счеты,..., аналитическая машина и вычислительная
электронно-... машина.

Программами для... машин являются электронно-вычисли-

таблицы из цифр. тельных

Компонентами языков программирова­
ния являются алфавит,... и семантика. синтаксис

§ 7. Становление, современное состояние и перспективы

развитая методики обучения элементам математики детей

дошкольного возраста

Вопросы математического развития детей дошкольного возраста своими корнями уходят в классическую и народ­ную педагогику. Различные считалки, пословицы, поговор­ки, загадки, потешки были хорошим материалом в обуче­нии детей счету, позволяли сформировать у ребенка поня­тия о числах, форме, величине, пространстве и времени. Например,

Сорока-белобока Кашу варила, Деток кормила.

Этому дала, Этому дала И этому дала, А этому не дала:

— Ты воды не носил, Дрова не рубил, Кашу не варил — Нет тебе ничего.

Первая печатная учебная книжка И.Федорова «Букварь» (1574 г.) включала мысли о необходимости обучения детей счету в процессе различных упражнений. Вопросы содержа­ния методов обучения математике детей дошкольного воз­раста и формирования у них знаний о размере, измерении, о времени и пространстве можно найти в педагогических тру­дах Я.А. Коменского, М.Г.Песталоцци, К.Д.Ушинского, Ф.Фребеля, Л.Н.Толстого и других.

Так, Я.А.Коменский (1592—1670) в книге «Материнская школа» рекомендует еще до школы обучать ребенка счету в пределах двадцати, умению различать числа большие—мень­шие, четные—нечетные, сравнивать предметы по величине, узнавать и называть некоторые геометрические фигуры, пользоваться в практической деятельности единицами изме­рения: дюйм, пядь, шаг, фунт и др.

В классических системах сенсорного обучения Ф.Фребеля (1782—1852) и М.Монтессори (1870—1952) представлена методика ознакомления детей с геометрическими фигура­ми, величинами, измерением и счетом. Созданные Фребелем «дары» и в настоящее время используются в качестве дидак­тического материала для ознакомления детей с числом, фор­мой, величиной и пространственными отношениями.

О значении обучения детей счету до школы неоднократ­но писал К.Д.Ушинский (1824—1871). Он считал важным научить ребенка считать отдельные предметы и их группы, выполнять действия сложения и вычитания, формировать понятие о десятке как единице счета. Однако все это было лишь пожеланиями, не имеющими никакого научного обо­снования.

Особое значение вопросы методики математического раз­вития приобретают в педагогической литературе начальной школы на рубеже XIX—XX ст. Авторами методических реко­мендаций тогда были передовые учителя и методисты. Опыт практических работников не всегда был научно обоснован-

ным, зато был проверен на практике. Со временем он усовер­шенствовался, сильнее и полнее в нем выявилась прогрессив­ная педагогическая мысль. В конце XIX — в начале XX столе­тия у методистов возникла потребность в разработке научного фундамента методики арифметики. Значительный вклад в раз­работку методики сделали передовые русские учителя и мето­дисты П.С.Гурьев, А.И.Гольденберг, Д.Ф.Егоров, ВАЕвту-шевский, ДД.Галанин и другие.

Первые методические пособия по методике обучения дош­кольников счету, как правило, были адресованы одновре­менно учителям, родителям и воспитателям. На основе опы­та практической работы с детьми В.А.Кемниц издала мето­дическое пособие «Математика в детском саду» (Киев, 1912), где основными методами работы с детьми предлагаются бе­седы, игры, практические упражнения. Автор считает необ­ходимым знакомить детей с такими понятиями, как: один, много, несколько, пара, больше, меньше, столько же, поровну, равный, такой же и др. Основной задачей является изучение чисел от 1 до 10, причем каждое число рассматривается от­дельно. Одновременно дети усваивают действия над этими числами. Широко используется наглядный материал.

В ходе бесед и занятий дети получают знания о форме, пространстве и времени, о делении целого на части, о вели­чинах и их измерении.

Вопросы о методах, содержании обучения детей счету и математическом развитии в целом, которые могли бы стать основой для успешного дальнейшего обучения их в школе, особенно остро дебатировались в дошкольной педагогике с момента создания широкой сети общественного дошкольно­го воспитания.

Наиболее крайняя позиция сводилась к запрещению лю­бого целенаправленного обучения математике. Наиболее чет­ко она отражена в работах К.ФЛебединцева. В книге «Разви­тие числовых представлений в раннем детстве» (Киев, 1923) автор пришел к выводу, что первые представления о числах в пределах 5 возникают у детей на основе различения групп предметов, восприятия множеств. А дальше, за пределами этих небольших совокупностей, основная роль в формиро­вании понятия числа принадлежит счету, который вытесня­ет симультанное (целостное) восприятие множеств. При этом он считал желательным, чтобы ребенок добывал знания в этот период «незаметно», самостоятельно. К такому выводу К.Ф.Лебединцев пришел на основе наблюдений за усвоени­ем детьми первых числовых представлений и овладением ими

счетом. Дети на самом деле очень рано начинают выделять некоторые небольшие группы однородных предметов и, под­ражая взрослым, называть это числом. Но эти знания еще неглубоки, не достаточно осознанны. Умения детей называть числа не всегда являются объективным показателем матема­тических способностей. И все-таки в 20-е годы многие мето­дисты, воспитатели приняли точку зрения К.Ф.Лебединце-ва. По их мнению, числовые представления возникают у ребенка главным образом благодаря целостному восприятию небольших групп однородных предметов, находящихся в окружающей среде (руки, ноги, ножки стола, колеса у ма­шины и т.д.). На этом основании считалось необязательным обучать детей счету.

Однако передовые педагоги-«дошкольники» в 20—30-е годы (Е.И.Тихеева, Л.К.Шлегер и др.) отмечали, что про­цесс формирования числовых представлений у детей очень сложный, и поэтому необходимо целенаправленно обучать их счету. Основным способом обучения детей счету призна­валась игра. Так, авторы книги «Живые числа, живые мысли и руки за работой» (Киев, 1920) Е.Горбунов-Пасадов и И.Цунзер писали, что в свою деятельность — игру ребенок пытается внедрить то, что ему интересно в данный момент. Поэтому ознакомление с элементами математики должно основызаться на активной деятельности ребенка. Считалось, что, играя, дети лучше усваивают счет, лучше знакомятся с числами и действиями над ними.

Большинство педагогов 20—30-х годов отрицательно от­носились к необходимости создания программ для детского сада, к целенаправленному обучению. В частности, Л.К.Шле­гер утверждала, что дети должны свободно выбирать себе занятия, по собственному желанию, т.е. каждый может де­лать то, что он задумал, выбирать соответствующий матери­ал, ставить себе цели и достигать их. Эта программа, по ее мнению, должна опираться на естественные наклонности и стремления детей. Роль воспитателя заключалась бы только в создании условий, способствующих самообучению детей. Л.К.Шлегер считала, что счет следует соединять с различ­ными видами деятельности ребенка, а воспитатель должен использовать различные моменты из жизни детей для уп­ражнений их в счете.

В работах Е.И.Тихеевой, М.Я.Морозовой и других под­черкивалось, что знания о первых десяти числах ребенок дол­жен усвоить еще до школы и при этом усвоить их «без вся­ких систематических занятий и специальных приемов учеб-

ного характера». В работе «Современный детский сад, его зна­чение и оборудование» (Петербург, 1920) авторы отмечали, что сама жизнь детского сада, занятия детей, игра предос­тавляют огромное количество моментов, которые можно ис­пользовать для усвоения детьми счета в пределах, доступных их возрасту, и усвоение это полностью непринужденно. Лег­ко закладывается в душу ребенка тот фундамент математи­ческого мышления, который так необходим как ученику, так и учителю, если школа (детский сад) стремится к науч­ному и систематическому обучению.

Е.И.Тихеева четко представляла себе содержание озна­комления детей дошкольного возраста с числом и со счетом и неоднократно подчеркивала, что современная методика стремится к тому, чтобы подвести детей к усвоению знаний самостоятельно, создавая для ребенка условия, обеспечива­ющие ему самостоятельный поиск познавательного материа­ла и использование его. Она писала, что учить детей вычис­лениям не следует, однако ребенок должен усвоить первый десяток, конечно, до школы. Все числовые представления, доступные детям этого возраста, они должны брать из жиз­ни, в которой принимают деятельное участие. А участие ре­бенка в жизни при нормальных условиях должно выражать­ся лишь в одном — работе, игре, т.е. играя, трудясь, живя, ребенок обязательно сам научится считать, если взрослые будут при этом для него незаметными помощниками и ру­ководителями.

В работе «Счет в жизни маленьких детей» (1920) Е.И.Ти­хеева также выступала против «притеснения и насилия» в математическом развитии ребенка. Хотя она высказывалась против систематического обучения на занятиях, предлагая ознакомление детей с числом в процессе организации раз­нообразных игр и режимных моментов, но возражала и про­тив стихийного воспитания ребенка. Полностью справедливо она рассматривала сенсорное восприятие как главный источ­ник математических знаний. Понятие о числе должно вхо­дить в жизнь ребенка только в «неразрывном единстве с предметами», которые находятся вокруг ребенка. В связи с этим автор обращает внимание на наличие необходимого на­глядного материала в детском саду и дома. После того как те или другие числовые представления получены ребенком, можно использовать игры-занятия. Автор рекомендует спе­циальные игры-занятия с дидактическими материалами для ознакомления и закрепления этих представлений, углубле­ния необходимых умений в счете.

Понимая, что стихийное овладение числовыми представ­лениями не может иметь должной последовательности, сис­темности, Е.И.Тихеева в качестве средств систематизации знаний предлагала специальные наборы дидактического ма­териала. В качестве счетного материала она рекомендовала использовать природный материал: камешки, листья, бобы, шишки и др. Она создала дидактический материал типа пар­ных картинок и лото, разработала задачи на закрепление количественных и пространственных представлений.

Содержание математических знаний Е.И.Тихеева пред­ставляла достаточно широко. Это и ознакомление с величи­ной, измерением, цифрами, даже дробями. Значительное место в содержании обучения математике Е.И.Тихеева отво­дила формированию у детей представлений о величине и мере. Считала важным раскрытие перед детьми функцио­нальной зависимости между результатом измерения и вели­чиной меры. Все виды измерения должны быть целесообраз­ными, связанными с практическими задачами, например с игрой в магазин («лавочку»).

К сожалению, Е.И.Тихеева совершенно не оценила роли коллективных занятий, считая их навязанными ребенку из­вне. Она предполагала, что в детском саду познания детей будут разными; степень их развития не одинаковая, но это «не должно пугать воспитателя». Хотя автор нигде не дает конкретных рекомендаций, как же работать с детьми разно­го уровня развития.

Е.И.Тихеева внесла определенный вклад в развитие мето­дики обучение детей счету, определив объем знаний, доступ­ных «дошколятам». Большое внимание ею было уделено озна­комлению детей с отношениями между предметами разной величины: больше—меньше, шире—уже, короче — длиннее и др. Прекрасный мастер-практик, глубоко знающий ребенка, она чувствовала необходимость обучения, последовательного ус­ложнения учебного материала, хотя признавала в основном только индивидуальное обучение. По сути дела, Е.И.Тихеева не разработала и не обосновала теоретически методику обуче­ния счету, не показала основных путей овладения детьми начальными математическими знаниями, однако созданные ею дидактический материал и дидактические игры использу­ются и в современной педагогической практике.

В конце 30-х годов происходит отход от неорганизованно­го обучения в детском саду, и с этого момента возникают проблемы, связанные с определением содержания, методов обучения детей разных возрастных групп детского сада.

Значительным этапом в разработке методик развития ма­тематических представлений были работы Ф.Н.Блехер. Буду­чи новатором-практиком своего времени в области дошколь­ного воспитания, она разработала, опробовала и предложила воспитателям широкую программу обучения дошкольников начальным знаниям по математике. Так, в методических ре­комендациях воспитателям нулевых групп детских садов (1932) она раскрывает методику организации упражнений, направленных на формирование понятий о величине, коли­честве, пространстве, времени и измерении. Хотя в целом книга «Научимся считать» рассчитана на индивидуальное использование, однако в ней много материала, позволяю­щего объединять детей. Чтобы воспитателю было легче рас­пределять материал, все содержание пособия поделено на уроки (81 урок) — так автор называет занятия.

Ф.Н.Блехер включает в программу детск

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: