1261年,中國宋朝的楊輝著《詳解九章算法》 | |
楊輝最重要的著作是《詳解九章算法》.為了使《九章算術》便于自學,楊輝對該書的246個問題中較難的80題作了詳解,并增添了“圖解、乘除算法和纂類”三卷.“詳解”包括三個方面:一是“解題”,即解釋題意、名詞術語,校勘文字,并對題目作出評注;二是“細草”,即詳細的解題過程及必要的圖示;三是“比類”,即增選與原題算法相同或類似的例題進行對照分析.“纂類”是把《九章算術》中的全部問題按解題方法由淺入深的順序重新整理分類.
在《詳解九章算法》中載有一張珍貴的圖形——“開方作法本源”圖(圖2-7).根據楊輝自注,此圖“出《釋鎖算書》,賈憲用此術”.就是說,這張圖是賈憲(11世紀)創造的,原載于《釋鎖算書》(已失傳)中,這張圖實際上是一個二項式展開式的系數表,它包括了0次到6次二項式的全部系數.這些展開式用現代數學符號表示就是: (a+b)0=1 (a+b)1=a+b (a+b)2=a2+2ab+b2 (a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3 (a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4 (a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5 (a+b)6=a6+6a5b+15a4b2+20a3b3+15a2b4+6ab5+b6 表中的系數具有一定規律,每一行比上一行多一個數,每行除左右兩個“一”外,每個數都是其“肩”上兩個數之和. 因此這個表可以這樣繼續往下造.后來,元朝的朱世杰把它擴展為“古法七乘方圖”(圖2-8),載于《四元玉鑒》一書中. 賈憲制作這張表進行開方運算,因其形似三角形,因此我們稱之為“賈憲三角形”.歐洲人一般稱它為“帕斯卡三角形”,認為是法國科學家帕斯卡(B.Pascal,1623~1662)首創的.近年來,國外也逐漸承認這項成果屬于中國,有些數學史書上開始稱它為“中國三角形”(Chinese triangle)了. 楊輝在數學教育方面也有重要貢獻.他特別重視數學的普及教育,親手編寫了多種教材并制定出詳細的教學計劃.在教學安排上,他強調由淺入深,循序漸進.在《乘除通變本末》一書中,他為初學者制訂了“習算綱目”,列出了學習內容,先后順序及進度安排等,這是中國數學教育史上的一個重要文獻.
楊輝很注意數學在實際中的應用.他在《日用算法》中提出:“以乘除加減為法,稱斗尺田為問;用法必載源流,命題須責實有”.要求數學教學的內容必須聯系實際,應以社會實踐中提出的計算問題為主.這正是中國古代數學的優良傳統之一. 在教學方法方面,楊輝注意深入淺出,直觀形象,他很注意講清題意,在《詳解九章算法》中加了“解題”一項,要學習者“全要認題之主意”,避免誤解題意而出錯.在該書中還特意增加了一卷圖形,有些題目既有“題圖”,又有“法圖”,直觀形象,讓人一目了然.另一方面,他又注重引導與啟發,他說:“好學君子自動觸類而考,何必盡傳”. 在學習方法上,他提倡熟讀精思,融會貫通.他主張學習要在廣博的基礎上深入,對各種算法應分門別類地仔細鉆研,消化理解并廣泛熟悉它們的各種應用,反對死記硬背. 對于培養計算能力,楊輝很強調要“多練”.每個學習單元他都規定要完成一定數量的練習,認為這樣可以“庶久而無失念”.他對做練習與學習數學基礎知識的關系有獨到的見解:“夫學算者題從法取,法將題驗,凡欲明一法,必設一題”.他還要求習題應具典型性,起到“舉一(例)而三隅反”的作用. 楊輝治學嚴謹,在教學上一絲不茍.他對學習中的細小環節也不放過,特別是容易忽視或出錯之處,他在書中都反復強調,并列為學習的重點. 作為我國古代卓越的數學教育家,楊輝提出的這些教育原則和主張至今仍有積極意義. |
詳解九章算法 作者:楊輝
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