㈠ 如何在数学课堂上渗透中华传统文化
作为一名小学数学教师,我一直在思考:如何将数学与传统文化教育相结合,充分发挥传统文化以德育人的独特而强大的功能,引导学生在感受、感悟我国丰富的民族数学文化遗产的过程中,培养数学文化素养、数学学习心理品质素养、开发智能,同时产生对我国民族文化的尊重和热爱之情,找到民族文化与时代脉搏的契合点,促进其主动地传承、保护和发展本民族文化?为此我在课堂上也进行了一定的尝试。
首先《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》指出:“要使学生初步认识数学与人类社会的密切联系及对人类历史发展的作用.”数学史是数学教学目标的重要组成部分,教师以数学教材的体系为主线,在平时的数学教学中,适时的介绍一些数学史知识,充分挖掘出教材中蕴含的数学史料并将这些内容与数学课堂教学紧密联系起来,不但能丰富学生的学习内容,还能引起学生学习的主动性,培养学生的民族自豪感和责任感,从而达到向学生进行爱国主义教育的目的。如在学习《圆的周长》时,学生通过实验发现圆的周长总是直径的3倍多一些,这时教师适时引出圆周率,然后向学生介绍,很早以前,人们就开始研究圆周率到底是多少。然后向学生出示“你知道吗?”:约2000前,中国的古代数学着作里《周髀算经》中就有“周三径一”的说法,意思是说圆的周长是直径的3倍。约1500年前,中国有一位伟大的数学家和人文学家祖冲之。他计算出圆周率应在3.1415926和3.1415927之间,成为世界上第一个把圆周率的值的计算精确到7位小数的人。他的这项伟大成就比国外数学家得出这样精确数值的时间,至少要早一千年!通过这段话的学习激起学生强烈的民族自豪感,达到了向学生进行爱国主义教育的目的,从而让学生从小树立起为国家富强、为民族振兴而发奋读书、顽强拼搏、积极奉献的责任感。
中国是一个有着五千年文明历史的泱泱大国,五千年的灿烂文化是我们引以自豪和骄傲的.也是我们传统文化的精髓所在,在小学数学教学中感悟传统文化是帮助学生从多角度多方面弘扬传统文化,继承发扬优秀的传统文化,让学生内在文化底蕴和谐丰实,让学生成为中国传统文化的传承者、创新者。
㈡ 如何在数学教学中融入传统文化教育
如何在数学教学中融入传统文化教育计划
初中数学新课标把“体现数学的文化价值”置于课程设计基本理念的重要位置上,使数学文化问题正式进入了数学教学。因为大多数不专门与数字打交道的人在走上社会后,数学知识会渐渐淡忘,但数学文化的影响将长期存在于其头脑中,并会在学习、工作和生活中发挥重要作用。如何在数学教学中渗透数学文化,使学生在学习数学过程中体验数学文化、受到文化感染、产生文化共鸣,从而实现数学的文化教育功能。
一、开展数学美学教育。数学教学中的美学教育有以下4个层次:美观、美好、美妙、完美。美观是数学对象以形式上的对称、和谐、简洁,给人的感官带来美丽、漂亮的感受,例如,(a+b)×n=a×n+b×n。但是,外形的美观,并不一定是真实的和正确的。数学上的很多东西,只有认识到它的正确性,才能感觉其“美好”,例如“对数”的美好在于能把繁杂的“乘除”运算变为“加减”运算,理解了它的作用,也就获得了“美”的满足。美妙的感觉往往来自“意料之外”但在“情理之中”的事物,例如学生经亲手画图,发现三角形的三条高线、三条中线、三条内角平分线交于一点,感觉真是“美妙”。数学总是做到至善至美、完美无缺,这也是数学的最高“品质”与最高的精神“境界”——完美,例如解一个方程,不只是回答是否有解,也不只是找到一个解了事,而要证明它确实存在解,知道有多少个解,最后还要把它们一一找出来,一个都不能少。对学生进行美学教育,可以陶冶情操,进行数学文化的熏陶,让学生获得全面的发展。
二、初中数学与美学。罗素指出:“数学,如果正确地看,不但拥有真理,而且也具有高尚的美。”数学美主要是指结构美和形式美,具体说来,主要有简洁美、对称美、统一美、和谐美、奇异美等。通过初中数学教学,充分展示数学美,是对中学生进行美育教育,从而陶冶情操、锻炼性格、提高素质的重要手段。数学的首要特点在于它的简洁,这主要表现在数学符号、数学技巧以及逻辑方法上。数学中普遍存在着对称,如几何中有轴对称图形和中心对称图形,代数中有对称多项式,日常生活中,我们见到的许多优美的商标图案,如北大方正、联想集团、北京电信、中国联通、工商银行等,更是对称美的活教材。“爱美之心,人皆有之”,对于数学美的研究、教育和欣赏,能极大地提高学生的审美情趣,激发学习兴趣,启迪人们的思维,开阔人们的视野,并带来美的享受。
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三、初中数学与文学。数学家华罗庚说:“认为数学枯燥无味,没有艺术性,这看法是不正确的,就像人站在花园外面,说花园里枯燥乏味一样。”古往今来,数学流传着许多美妙动听的故事(包括数学家的故事、数学史故事和数学应用的故事)和历史名题。通过这些寓教于乐的方式进行数学文化教育,可以使学生学习前人勤奋好学、勇于实践、实事求是、不断探索、敢于创新的科学态度,从历史名题中学习它的数学思想方法和解题思路,指导自己的学习。
语言是思维的外壳,要加强对学生进行语言能力的训练,结合日常生活实践和数学建模活动,指导学生写好“小作文”(如学习计划、学习经验交流等)、“小总结”(章节的知识总结)、“小随笔”(如“正方形”、“圆”、介绍一个企业商标的尺规作图方法等)、“小论文”(如怎样画标准的跑道、分期付款和保险的数学原理等),引导学生读好课外读物(如《数理化通俗演义》、《中学数学问题集》等),鼓励学生从数学文献中检索和获取有关知识(如梅涅劳斯定理、蝴蝶定理等)。这样,在数学教育中渗透文学教育,不仅可以加深对数学知识的理解和应用能力,而且还可以大大提高学生运用数学语言的能力和书面表达能力,从而不断提高其数学文化素质。
数学不应当等同于数学知识(事实性结论)的汇集或数学知识的仓库,它是人类的一种创造性活动。在人们探索知识和数学发展的历史长河中,留下了灿烂辉煌的数学文化。那一个个优美动听的数学故事,一句句发人深省的名人名言,一条条精妙绝伦的数学谜语,一篇篇寓意深刻的数学随笔,都是数学文化宝库中的明珠。
四、进行数学实验与游戏。数学游戏是一种大众化的智力活动,体现了一种数学文化。浙江教育出版社的数学新教材中已引进了一些游戏素材,这为一线教师的教学提供了广阔的创新空间,但游戏的题材还显得有些单调,教学中还可适当增加一些益智类的游戏,如数独。
数独是一种源自18世纪末的瑞士,后在美国发展,并在日本得以发扬光大的数学智力拼图游戏,在2005年全面引入我国。拼图是九宫格(即3格宽×3格高)的正方形状,每一格又细分为一个九宫格。在每一个小九宫格中,分别填上1至9的数字,让整个大九宫格每一列、每一行的数字都不重复。该游戏看起来似乎和传统的填字游戏类似,但由于其拥有入门简单、演算方便、有益于锻炼脑力,并且不受时间、地点、语言的限制等优点而被玩家广泛接受。有专家认为,该游戏的独特玩法跨越了文字与文化的疆域。据悉,目前“数独”游戏在全球已拥有数百万的玩家。这种“随风潜入夜,润物细无声”的潜移默化的游戏教学,可以让学生逐渐认识到数学文化的难得魅力并逐步养成勤于动脑、善于分析的习惯,学会用数学文化的视角分析问题、解决问题。
在初中数学教育中,把初中数学知识和数学文化结合起来,使学生在学会数学基础知识和基本技能的同时,还能受到良好的数学文化教育,当数学文化的魅力真正渗入教材、到达课堂、融入教学时,数学就会更加平易近人,数学教学就会通过文化层面让学生进一步理解数学、喜欢数学、热爱数学。因此,数学文化教育完全适应了素质教育的时代要求,对提高中学生的数学素质、培养良好的个性品质意义重大。
㈢ 传统文化与数学的关系
数学是一门客观、精确的学科,蕴藏着极其丰富的思想性,中华优秀传统文化博大精深、源远流长,是我们的国粹,是我们炎黄子孙的精神财富,如何将数学与传统文化教育相结合,充分发挥传统文化独特而强大的功能,引导学生在感受、感悟我国丰富的民族数学文化遗产的过程中,同时培养数学文化素养、开发智能?是每一位数学教师都在思考的问题,我们主要做了以下几个方面的尝试:
一、走近数学名人
运用教材中反映我国历代数学家对数学研究作出巨大贡献的实例教育学生,如:刘徽在对《九章算术》中一些问题的补充证明中,显示了他在多方面的创造性的贡献。他是世界上最早提出十进小数概念的人,并用十进小数来表示无理数的立方根。在代数方面,他正确地提出了正负数的概念及其加减运算的法则;改进了线性方程组的解法。在几何方面,提出了"割圆术",即将圆周用内接或外切正多边形穷竭的一种求圆面积和圆周长的方法。他利用割圆术科学地求出了圆周率π≈3.14的结果。刘徽在割圆术中提出的"割之弥细,所失弥少,割之又割以至于不可割,则与圆合体而无所失矣",这可视为中国古代极限观念的佳作。通过研究还知道了刘徽一生刚直不阿,在任何条件下都敢于发表自己的见解,敢于修正前人的错误。他在研究数学的过程中,不仅重视理论研究,而且也很注意理论联系实际。他的治学精神是大胆、谨慎、认真。他对自己还没有解答的问题,把自己感到困难的地方老老实实地写出来,留待后人去解决。刘徽的一生是为数学刻苦探求的一生.他虽然地位低下,但人格高尚。他不是沽名钓誉的庸人,而是学而不厌的伟人。通过这样对古代数学家、名人的研究,使学生懂得我国不但有灿烂的古代文明,我国人民也富有聪明才智。在原古落后的时代,便有如此伟大的数学家,有如此伟大的数学成就,而今科学这样高度发达,我们若不努力学习,真是愧对古人。从而让学生以他们为榜样,从小树立起为国家富强、为民族振兴而发奋读书、顽强拼搏、积极奉献的责任感。
二、搜集数学史料
教材中的“你知道吗?”其中多为数学史料,介绍我国古代数学家对数学研究的突出贡献。教师在教学中,适时地介绍一些数学史知识,充分挖掘出教材中蕴含的数学史料并将这些内容与数学课堂教学紧密联系起来,不但能丰富学生的学习内容,还能引起学生学习的主动性,培养学生的民族自豪感和责任感,从而达到向学生进行爱国主义教育的目的。如在学习《圆的周长》时,学生通过实验发现圆的周长总是直径的3倍多一些,这时教师适时引出圆周率,然后向学生介绍,很早以前,人们就开始研究圆周率到底是多少。约2000前,中国的古代数学着作里《周髀算经》中就有“周三径一”的说法,意思是说圆的周长是直径的3倍。约1500年前,中国有一位伟大的数学家和人文学家祖冲之。他计算出圆周率应在
3.1415926和3.1415927之间,成为世界上第一个把圆周率的值的计算精确到7位小数的人。他的这项伟大成就比国外数学家得出这样精确数值的时间,至少要早一千年!通过这段话的学习激起学生强烈的民族自豪感。这时再向学生布置一项拓展作业:查阅资料,了解圆周率的历史、古人圆周率的计算方法、圆周率的计算历史、祖冲之的生平及故事等,利用专门时间组织学生汇报交流。在这个过程中,学生不仅了解了我国古代数学家计算圆周率的方法和圆周率的计算历史,更体会到了我们古代数学家的伟大和他们所创造的辉煌的历史成就。再比如学习《圆的认识》,向学生介绍早在两千多年前,我国古代就有对圆的精确记载,墨子是我国伟大的思想家,在他的一部着作中有这样的描述“圆、一中同长也”, 这个发现比西方整整早了1000多年。我国古代对于圆的记载还远不止这些。在《周髀算经》里有这么一句话“圆出于方,方出于矩”。 通过这样的介绍和研究,激起学生强烈的民族自豪感,达到了向学生进行爱国主义教育的目的,从而让学生从小树立起为国家富强、为民族振兴而发奋读书、顽强拼搏、积极奉献的责任感。
三、欣赏传统图案
我国传统图案种类繁多,内容丰富,它既代表着中华民族的悠久历史,社会的发展进步,也是世界文明艺术宝库中的巨大财富。从那些变幻无穷,淳朴浑厚的传统图案中,我们可以看到各个时代的工艺水平和中华民族一脉相承的文化传统。在数学教材第九册《圆》一单元,展示给学生的有战国时期的外圆内方铜镜、铜钱、玉璧、花瓣状门洞、福建土楼等等一些古代物品图案。在学习之前,教师把全班同学分成五个小组,分别去查找有关资料,每副图案的出处,年代、以及代表的含义或者所蕴含的数学思想。学生积极参与其中,收到了不错的效果。经过对资料的了解和观察,学生发现图案的设计用到了数学知识中的旋转和对称的手法,力求体现完美和谐,追求美好的生活。学生在欣赏精美绝伦图案的同时,感受到中国灿烂的纺织绘画艺术,感受到了数学中的美。
四、了解古代测量工具
在六年级上册第二单元《位置与方向》,主要通过路线图让学生学会辨认路线图,并会画出路线图。说起辨认方向,学生最先可以想起辨认方向的工具——指南针。作为古代四大发明之一的“指南针”,早已为我们所熟知,但关于“指南针”一些背后的历史,我们的学生却知之甚少。于是,结合本单元内容,教师设计了两项内容:(一)、现在我们认识到的方位名词有:东、南、西、北。那么,古代表示方位的名词又有那些呢?通过调查,学生了解到:古代除了用东南西北等表示地理方位以外,大致还有以下10种方法:1.以阴阳表示、2.以五行表示3、以五色表示4.以四季表示 5.以四兽表示6.以左右表示7.以八卦表示8.以数字表示 9.以天干地支表示10.以星宿表示。关于指南针。1、指南针的历史故事2、指南针的起源3、指南针的发明4、指南针的发展通过这两项内容的了解,大大丰富了学生的知识储备,特别是对古代方位词的认识,以及对指南针的发明、演变过程的研究,大大提高了他们继续探究的兴趣,初步为学生揭开了古代传统的神秘大门。
总之,在数学课堂中渗透传统文化教育方法也应是多种多样、丰富多彩的,让传统文化渗透到教学实践中,努力让学生在学习数学的过程中,受到中华传统文化的感染,产生共鸣,体会到传统文化的价值所在,为今后的成长和发展奠定坚实的基础。
㈣ 在数学教学中怎样体现传统文化
一 教学情境的引入要具“传统味”
数学的教学过程要紧密联系学生的生活实际,从学生的生活经验和已有的知识出发,创设生动有趣、有助于学生自主学习、合作交流的情境,才能让学生在生动、具体、现实的情境中去感受、体验、探索。我在教学二年级下册《分苹果》时是通过讲述《孔融让梨》的故事来进行引入的。因为低年级的同学年龄小,听故事是小孩子最感兴趣的事了。我就利用学生的这一特点,让学生感受故事里蕴含的谦虚礼让,尊老爱幼的道理。同时也为引入《分苹果》这一课的教学打下了很好的基础,学生的学习积极性也被调动了起来。
二 数学实践活动设计要具有“传统”特色
实践活动教学是指在教学过程中,以直接经验和综合信息为主要内容,以具有教育性、创造性、实践性、操作性的学生主体活动为主要形式,以激励学生主动参与、主动思考、主动探索、主动创造为基本特征,以促进学生整体素质全面提高为目的的一种新型的教学观念和教学形式。新课程实施以来,教学中越来越重视学生的亲身体验,而数学活动在增强学生的应用数学的能力方面的作用是不言而喻的,我还发现,巧妙的设计还会成为对学生进行传统文化教育的契机。《生活中的大数》是北师大版二年级下册第三单元的内容。在这一单元《拨一拨》中,学生很系统地了解了计数器。但对于算盘这种计算工具,学生是比较陌生的。教材中也只是简单地介绍了算盘产生的年代以及算盘算珠的简单的表示数的方法。但我想,算盘作为一种古代发明而今天仍在使用的工具来说,有必要让学生进行广泛而深入的探究。于是,我就让学生利用课余时间搜集与古代的计算工具算盘有关的知识,主要解决下列问题:1、算盘的产生2、算盘的发展3、算盘的结构4、如何用算盘进行简单的计算。通过调查,学生不仅了解到算盘是中国古代发明的计算器,它还享有中国“第五大发明”的美誉。通过实践活动,学生对这种起源于古代的计算工具有了较为深刻的认识,丰富了学生传统文化方面的知识,也充分感受了古代劳动人民的智慧。
三 利用“传统”文化巩固练习
传统文化与数学知识的联系是很密切的。教学中我们要充分挖掘传统文化中包含的数学知识,运用在各个教学环节,一定会得到很有效的辅助作用。特别是在巩固练习环节,传统文化的渗透更会有许多意想不到的效果。一年级上册有“1至10”数的认识这部分教学内容,这段内容因为一年级学生可能早已接触过,但学得不是很深入,我们还必须按照教学大纲组织教学。在强化练习中,我们可以借助诗歌《一去二三里》
㈤ 中国传统文化对数学教育的影响谁有这方面资料,有的传下,谢谢
由上一节的国际测试结果可以看出,曾受儒家文化影响过的东亚各国和地区的数学成绩普遍较好。中国大陆、台湾、香港,13岁孩子的数学成绩名列前茅。汉字文化圈内的日本、韩国、新加坡等国家,数学成绩普遍优良。这一现象,我们首先要从文化的层面进行分析。 一. 儒家文化下的教育传统。 儒家文化下的教育特征,可以概括为"苦读+考试"。中国古代的读书人为了读书,提倡"头悬梁、锥刺股"。读书的目的则是为了通过科举考试,博取功名。这种传统,至今对数学教育有重大影响。具体说来有: 儒家文化鼓励读书人"为今生今世建功立业而奋斗",读书目的明确,有兴趣要学,没有兴趣也要学。读书的动力来源于现世功业,不寄托于"来世"。 家庭的严格管束。父母对子女的期望值很高,因而要求子女努力学习, "听老师的话",遵守纪律,刻苦学习。 教育的古训是强调背诵、模仿记忆、"熟能生巧"。"熟读唐诗三百首, 不会做诗也会吟"。大运动量的"数学练习"是考试成功的基础。 中国古代数学的"计算"传统。中国帝王称为"天子",算学为天文历法服务。因此,计算为第一要事,至于"推理、证明"则较少涉及。普遍使用"数学"一词是1930年代以后的事。中国的珠算技能、善背口诀存在于民俗文化之中。此外,中国的数字读音为单音节,计算口诀琅琅上口, 便于记忆,也是一大优点。 以上特点,在中国大陆、台湾、香港,新加坡等华人聚居区,乃至日本、韩国、越南等国家,都不同程度地存在着。 二. 儒家文化本身的演绎特征。 首先,儒家文化本身是一个演绎系统。我们可以作这样的类比: 儒家经典相当于数学的公理 朱熹等为经典作注引申是构作定理和论证 读书人的任务是按朱熹的标准答案做练习。 儒家文化的思想体系, 从表面上看似乎不讲究逻辑推理和演绎论证。但就整体来看, 思维方式是收敛的, 封闭的, 演绎的。与此相反,凡是涉及创造、探索和发现的发散思维层面, 只要和经典论述有所抵触,则绝对不能允许。这种演绎式的封闭思想体系,不鼓励创新, 自然会扼杀一切创造,包括数学上创造。相比之下,儒家学说虽不重视数学, 但是对数学上的逻辑演绎方法, 却并不拒绝和反对。 儒家文化是一种注释文化。学者只能为圣人的话做"注解",自己的学术研究都是为了证明"圣人"的话是对的。这种思想体系不可避免地渗入中国知识分子的血液之中,在思想深处压抑着创造性,包括数学的创新精神。 三. 清代儒家"考据文化"为数学的逻辑推理要求提供了舞台。 如果说,儒家文化宏观上是一个收敛的演绎体系。那么18世纪中国的考据文化则体现了儒家的治学方法。清代雍正朝大兴文字狱,知识分子被迫到"故纸堆"里讨生活,考证每一个字的古音古义,各种古文献的版本、真伪、作者等等。戴震(1724-1777)为代表的考据学派,以慎重求证的治学态度,极力反对那种空泛而粗放的论证方法。戴震曾批评以前的治学方法是"依于传闻,以拟其是;择于众说,以裁其优;出于空言,以定其论;据于孤证,以信其通"。也就是说,考据学派把儒家文化体系在微观上进一步演绎化, 逻辑化了。 考据依赖逻辑。例如,考据常用反证法。"假定此书为某人所着,则将和某事实违背,因此该书不可能为某人所撰"。这种重证据,实事求是的学术精神和方法,是考据学派能够通向现代科学,特别是数学的桥梁。着名学者梁启超曾说: "自清代考据学派200年之训练,成为一种遗传。我国学子之头脑渐趋于冷静慎密。此种性质实为科学成立之基本要素。我国对于形的科学(数理),渊源本远。用其遗传上极优粹之科学头脑,将来必可成为全世界第一等之科学国民"(《清代学术概论》。 这种"遗传"基因,直到今天依然存在。考据训练 = 科学精神,那么数学思想 = 逻辑方法,就是理所当然的了。 一般以为,清代学术之特色为考据学,"明清一代学术走的是一条从反义理,重训诂,到独尊考据,再到兼重义理"的学术道路。这种考据到了独尊的程度,也就形成了一种文化。我们不妨称之为"考据文化"。考据文化使数学教育"重证据、讲推理"的特点得到充分发挥。中国知识分子的"考据文化"传统,把西方数学中的"创新"层面"过滤掉,只把"逻辑"曾面留下,以至于数学=逻辑的观念得到普遍认可,而数学的创新则不可避免地被冷落了。胡适说:"大胆假设,小心求证"。恐怕是大胆猜想不足,小心求证有余。数学上的创新想法得不到鼓励,一旦有小错,便被指责为犯"科学性错误",一辈子抬不起头来。在数学课堂上,此类现象绝非少见。 四. 儒家的"科举考试制度"形成了考试文化。 考试作为教育的指挥棒,古今中外都一样,但在中国更为突出。自从隋文帝于公元597年实行科举制度以来,通过考试博取功名,成为知识分子的唯一目标。 明清两代的八股文考试,使教育的目标更加贴近"金榜题名时, 洞房花烛夜"的人生追求。这种观念成为一种考试文化,一直影响到今天,数学教育自然也不能例外。 爱因斯坦在1935年纽约州立大学的一次毕业典礼上,认为旧学校给学生太多的"好胜心",而不注意培养学生的"好奇心"。李政道教授在复旦大学对大学生的演讲时说过,我们的传统总把学习"做学问",为什么你们老是在做"学答"? 这些话都是针对考试文化的弊端而说的。 实际上,考试是一把双刃剑。作为人才选拔,公平的考试是不可缺少的,至少在今天还没有办法加以取代。中国的统一高考制度,在历史上起过重要作用,在今后一段时间里必定还会继续。统一考试的弊端是"千军万马过独木桥",大家都做同样的题目,没有创造,没有个性。当代"高考"的危险在于"八股化"。对于八股考试的危害一面,我们的认识不能说很够了。
㈥ 数字五有关的传统文化知识有哪些
在我国传统文化中,不少数字具有特殊的含义。而数字“五”,常具有某种吉祥的意义。如在民间俗语中就有五谷丰登、福来是五的说法。数字“五”为什么获得吉祥的寓义,它与其他数字相比到底有哪些不同呢?笔者拟就此谈一点拙见,以就教于方家。一、数字“五”经常体现了人类及许多事物完美存在状态的结构律
数字“五”体现了人与许多生物体自然生命形态完整、强健与美好的结构律我国古代就将人的肢体与器官归纳为五官、五脏、五体、五指、五趾、五经等带数字“五”的名称。五官,指人的眼、耳、鼻、舌、身。五脏,又称五腑或五内,指人的心、肝、胃、肠、肺。五经,据《素问·经脉别论》:“水精四布,五经并存。”指五脏的经脉。人手有五指,脚有五趾,头与四肢合称五体。同人类相似,在自然界中,许多生物体或其器官自然形态是五角形的。如多种植物花朵呈五瓣绽开;五敛子的浆果,有五条棱;海星为五角形;古人名之为龙的鳄前趾为五趾。一切生物体的肢体或器官都是客观自然生成的某种存在状态。而这些生命形态,对每一个生物体生存状况及其发展又都相当重要。对人与许多生物来说,其肢体或器官合于数字“五”,往往是健全、美好的;不合于五,常常是残缺、丑陋
㈦ 中国传统手工艺运用哪些数字知识
中国传统手工艺运用对称的应用,变换,轴对称,中心对称数学知识。例如传统艺术剪纸就运用了轴对称,中心对称这些数学知识。
中国传统民间技艺是中国民间传承下来的工艺,如剪纸是中国最普及的民间传统装饰艺术之一,有着悠久的历史。因其材料易得,成本低廉,效果立见、适应面广,样式千姿百态,形象普遍生动而受欢迎。
传统工艺的含义
中国传统民间技艺是中国民间传承下来的工艺,如剪纸是中国最普及的民间传统装饰艺术之一,有着悠久的历史。因其材料易得,成本低廉,效果立见,适应面广,样式千姿百态,形象普遍生动而受欢迎,更因它最适合农村妇女闲暇制作,既可作实用物,又可美化生活。
全国各地都能见到剪纸,甚至形成了不同地方风格流派。剪纸不仅表现了群众的审美爱好,并蕴含着民族的社会深层心理,也是中国最具特色的民艺之一,其造型特点尤其值得研究。民间剪纸作为中国本源哲学的体现,在表现形式上有着全面,美化,吉祥的特征,同时民间剪纸用自己特定的表现语言,传达出传统文化的内涵和本质。
㈧ 试述中国古代数学的特点
3 中国古代数学思想特点
(1). (实用性)《九章算术》收集的每个问题都是与生产实践有联系的应用题,以解决问题为目的.从《九章算术》开始,中国古典数学着作的内容,几乎都与当时社会生活的实际需要有着密切的联系.这不仅表现在中国的算学经典基本上都遵从问题集解的体例编纂而成,而且它所涉及的内容反映了当时社会政治、经济、军事、文化等方面的某些实际情况和需要,以致史学家们常常把古代数学典籍作为研究中国古代社会经济生活、典章制度(特别是度量衡制度),以及工程技术(例如土木建筑、地图测绘)等方面的珍贵史料.而明代中期以后兴起的珠算着作,所论则更是直接应用于商业等方面的计算技术.中国古代数学典籍具有浓厚的应用数学色彩,在中国古代数学发展的漫长历史中,应用始终是数学的主题,而且中国古代数学的应用领域十分广泛,着名的十大算经清楚地表明了这一点,同时也表明“实用性”又是中国古代数学合理性的衡量标准.这与古代希腊数学追求纯粹“理性”形成强烈的对照.其实,中国古代数学一开始就同天文历法结下了不解之缘.中算史上许多具有世界意义的杰出成就就是来自历法推算的.例如,举世闻名的“大衍求一术”(一次同余式组解法)产于历法上元积年的推算,由于推算日、月、五星行度的需要中算家创立了“招差术”(高次内插法);而由于调整历法数据的要求,历算家发展了分数近似法.所以,实用性是中国传统数学的特点之一.
(2).(算法程序化)中国传统数学的实用性,决定了他以解决实际问题和提高计算技术为其主要目标.不管是解决问题的方式还是具体的算法,中国数学都具有程序性的特点.中国古代的计算工具是算筹,筹算是以算筹为计算工具来记数,列式和进行各种演算的方法.有人曾经将中国传统数学与今天的计算技术对比,认为算筹相应于电子计算机可以看作“硬件”,那么中国古代的“算术”可以比做电子计算机计算的程序设计,是一种软件的思想.这种看法是很有道理的.中国的筹算不用运算符号,无须保留运算的中间过程,只要求通过筹式的逐步变换而最终获得问题的解答.因此,中国古代数学着作中的“术”,都是用一套一套的“程序语言”所描写的程序化算法.各种不同的筹法都有其基本的变换法则和固定的演算程序.中算家善于运用演算的对称性、循环性等特点,将演算程序设计得十分简捷而巧妙.如果说古希腊的数学家以发现数学的定理为目标,那么中算家则以创造精致的算法为已任.这种设计等式、算法之风气在中算史上长盛不衰,清代李锐所设计的“调日法术”和“求强弱术”等都可以说是我国古代传统的遗风. 古代数学大体可以分为两种不同的类型:一种是长于逻辑推理,一种是发展计算方法.这也大致代表了西方数学和东方数学的不同特色.虽然以算为主的某些特点也为东方的古代印度数学和中世纪的阿拉伯数学所具有,但是,中国传统数学在这方面更具有典型性.中算对于算具的依赖性和形成一整套程序化的特点尤为突出.例如,印度和阿拉伯在历史上虽然也使用过土盘等算具,但都是辅助性的,主要还是使用笔算,与中国长期使用的算筹和珠算的情形大不相同,自然也没有形成像中国这样一贯的与“硬件”相对应的整套“软件”.
(3).(模型化)“数学模型”是针对或参照某种事物系统的特征或数量关系,采用形式话数学语言,概括的近似地表达出来的一种数学结构.古代的数学模型当然没有这样严格,但如果不要求“形式化的数学语言”,对“数学结构”也作简单化的解释,则仍然可以应用这个定义.按此定义,数学模型与现实世界的事物有着不可分割的关系,与之有关的现实事物叫做现实原形,是为解释原型的问题才建立应用数学模型的.《九章算术》中大多数问题都具有一般性解法,是一类问题的模型,同类问题可以按同种方法解出.其实,以问题为中心、以算法为基础,主要依靠归纳思维建立数学模型,强调基本法则及其推广,是中国传统数学思想的精髓之一.中国传统数学的实用性,要求数学研究的结果能对各种实际问题进行分类,对每类问题给出统一的解法;以归纳为主的思维方式和以问题为中心的研究方式,倾向于建立基本问题的结构与解题模式,一般问题则被化归、分解为基本问题解决.由于中国传统数学未能建立起一套抽象的数学符号系统,对一般原理、法则的叙述一方面是借助文辞,一方面是通过具体问题的解题过程加以演示,使具体问题成为相应的数学模型.这种模型虽然和现代的数学模型有一定的区别,但二者在本质上是一样的.
(4).(寓理于算)由于中国传统数学注重解决实际问题,而且因中国人综合、归纳思维的决定,所以中国传统数学不关心数学理论的形式化,但这并不意味中国传统仅停留在经验层次上而无理论建树.其实中国数学的算法中蕴涵着建立这些算法的理论基础,中国数学家习惯把数学概念与方法建立在少数几个不证自明、形象直观的数学原理之上,如代数中的“率”的理论,平面几何中的“出入相补”原理,立体几何中的“阳马术”、曲面体理论中的“截面原理”(或称刘祖原理,即卡瓦列利原理)等等.
中国古代数学的特点虽然在一定的程度上促进了其自身的发展,但正是因为这其中的某些特点,中国古代数学走向了低谷.
4 中国古代数学由兴转衰的原因分析
(1).独尊儒术,蔑视逻辑.汉武帝时,“罢黜百家,独尊儒术”使得当时注重形式逻辑的墨子思想未能得到继承和发展.儒家思想讲究简约,而忽视了逻辑思维的过程.这一点从中国古代的典籍中能找到最准确的说明.《周髀算经》中虽然给出了勾股定理,但却没给出证明.《九章算术》同样只在给出题目的同时,给出一个结果和计算的程式,对其中的逻辑思维却没有去说明.中国古代数学这种只注重计算形式(即古代数学家所谓的“术”)与过程,不注重逻辑思维的做法,在很长一段时间里禁锢了中国古代数学发展.这种情况的出现当然也有其原因,中国古代传统数学主要是在算筹的基础上发展起来的,后来发展到以算盘为工具的计算时代,但是这些工具的使用在另一方面为中国人提供了一种程式化的求解方法,从而忽视了其中的逻辑思维过程.此外,中国传统数学讲究“寓理于算”.即使高度发达的宋元数学也是如此.数学书是由一系列的数学问题组成的.你也可以称它们为“习题解集”.数学理论以‘术”的形式出现.早期的“术”只有一个过程,后人就纷纷为它们作注,而这些注释也很简约.实际上就是举例“说明”,至于说明了什么,条件变一下怎么办,就要读者自已去总结了,从来不会给你一套系统的理论.这是一种相对原始的做法.但随着数学的发展,这种做法的局限性就表现出来了,它极不利于知识的总结.如果只有很少一点数学知识,那么,问题还不严重,但随着数学知识的增长,每个知识点都用一个题目来包装,而不把它们总结出来就难以从整体上去把握这些知识.这无论对学习数学还是研究,发展数学都是不利的.
(2). 崇尚玄学,迷信数术,歪曲数学思想.魏晋时期,儒学虽然受到一定的冲击,但其统治地位并未受到动摇.老庄学说和儒家学说相反相成便形成了玄学.玄学原本探究的是有关人生的哲学,但后来与数学混在了一起.古人曾就常常以玄术来解释数学问题,使得数学概念和方法遭到歪曲.张衡是我国着名科学家.当时他虽然已经知道圆周率“周一径三”不准确,但由于他始终相信“周一径三”来源于“参天两地”的说法,一直没深入探究,因而未能将圆周率推算到更精确的地步,这不能不说是一大遗憾.当玄术和数术充塞数学时,数学已经明显存有落后的隐患.
(3). 故步自封,墨守成规,拒绝数学符号.中国古代数学是以汉语描述的,历来不重视汉字以外的数学符号,给逻辑思维带来很大的困难,使我国长期不能形成演绎推理的传统,严重影响了我国数学的发展.从明朝开始,中国就走上了闭关锁国的道路.这种行为与小农思想相适应,早在秦代就已经出现端倪,建一条长城将自己围起来,对外面的东西不闻不问.相比之下,西方在度过了中世纪的黑暗时期后,进入了文艺复兴时期.欧洲的扩张、航海技术开阔了西方人的眼界,同时也大大推动了数学的发展.在18世纪的改革和动荡中,新出现的资产阶级推翻了英、法的君主政治.封建的政治、社会和经济思想被经典的自由主义哲学所取代,这种哲学促进了19世纪的工业革命.社会生产力的提高成了西方数学发展的源源不断的动力.最终,近代的数学在西方被建立起来,而曾是数学大国之一的中国,在其中却无所作为.
(4). 此外,中国长期处于封建社会,迟迟未能进入资本主义阶段,也是导致中国古代数学发展停顿的直接原因.从整体上看,数学是与所处的社会生产力相适应的.中国社会长期处于封闭的小农经济环境,生产力低下,不仅没有工业,商业也不发达.整个社会对数学没有太高的要求, 自然研究数学的人也就少了. 恩格斯说,天文学和力学是推动数学发展的动力,而在当时的中国这种动力已趋近枯竭.
㈨ 中国古代数学的历史
春秋前中国数学的萌芽
我们的先民在从野蛮走向文明的漫长历程中,逐渐认识了数与形的概念。出土的新石器时期的陶器大多为圆形或其他规则形状,陶器上有各种几何图案,通常还有三个着地点,都是几何知识的萌芽。先秦典籍中有“隶首作数”、“结绳记事”、“刻木记事”的记载,说明人们从辨别事物的多寡中逐渐认识了数,并创造了记数的符号。殷商甲骨文(公元前14—前11世纪)中已有13个记数单字,最大的数是“三万”,最小的是“一”。一、十、百、千、万,各有专名。其中已经蕴含有十进位置值制萌芽。传说伏羲创造了画圆的“规”、画方的“矩”,也传说黄帝臣子倕[chui垂]是“规矩”和“准绳”的创始人。早在大禹治水时,禹便“左准绳”(左手拿着准绳),“右规矩”(右手拿着规矩)(《史记·禹本纪》)。因此,我们可以说,“规”、“矩”、“准”、“绳”是我们祖先最早使用的数学工具。人们丈量土地面积,测算山高谷深,计算产量多少,粟米交换,制定历法,都需要数学知识。《周髀〔bi婢〕算经》载商高答周公问,提到用矩测望高深广远。相传西周初年周公(公元前11世纪)制礼,数学成为贵族子弟教育中六门必修课程——六艺之一。不过当时学在官府,数学的发展是相当缓慢的。
春秋时期,随着铁器的出现,生产力的提高,中国开始了由奴隶制向封建制的过渡。新的生产关系促进了科学技术的发展与进步。此时王权衰微,畴人四散,私学开始出现。最晚在春秋末年人们已经掌握了完备的十进位置值制记数法,普遍使用了算筹这种先进的计算工具。人们已谙熟九九乘法表、整数四则运算,并使用了分数。
战国至两汉中国数学框架的确立
战国时期,各诸侯国相继完成了向封建制度的过渡。思想界、学术界诸子林立,百家争鸣,异常活跃,为数学和科学技术的发展创造了良好的条件。尽管没有一部先秦的数学着作留传到后世,但是,人们通过田地及国土面积的测量,粟米的交换,收获及战利品的分配,城池的修建,水利工程的设计,赋税的合理负担,产量的计算,以及测高望远等生产生活实践,积累了大量的数学知识。据东汉初郑众记载,当时的数学知识分成了方田、粟米、差分、少广、商功、均输、方程、赢不足、旁要九个部分,称为“九数”。九数确立了《九章算术》的基本框架。
秦始皇结束了列国纷争,首次建立了中央集权的封建帝国,本应有利于数学的发展。但他的专制政策窒息了百家争鸣的学术空气。秦朝的残暴统治,尤其是焚书坑儒,给中国文化事业造成空前的浩劫。不久,刘邦利用推翻暴秦的农民起义,统一了中国,建立了汉朝,史称西汉。西汉政府与民生息,社会生产力得到恢复、发展,给数学和科学技术的发展带来新的活力,人们提出了若干算术难题,并创造了解勾股形、重差等新的数学方法。同时,人们注重先秦文化典籍的收集、整理。作为数学新发展及先秦典籍的抢救工作的结晶,便是《九章算术》的成书。《九章算术》(省称《九章》)是中国最重要的数学经典,它之于中国和东方数学,大体相当于《几何原本》之于希腊和欧洲数学。在世界古代数学史上,《九章》与《原本》像两颗璀灿的明珠,东西辉映。
《九章》之前还有一部《周髀算经》,它本是一部以数学方法阐述盖天说的天文着作,一般认为于公元前1世纪成书。卷上记载了商高答周公问,陈子答荣方问。前者有勾股定理的特例32+42=52,后者有用勾股定理及比例算法测太阳高远及直径的内容。近年湖北省张家山出土的竹简《算数书》正在整理,其少广一问与《九章》少广章第1问基本相同,两者的关系有待于研究。
《九章》集先秦到西汉数学知识之大成。据东汉末大学者郑玄(公元127—200年)引东汉初郑众(?—公元83年)说,西汉在先秦九数基础上又发展出勾股、重差两类数学方法。魏刘徽说:《九章》是由九数发展而来的,由于秦朝焚书而散坏。西汉张苍(?—公元前152年)、耿寿昌(公元前1世纪)收集秦火遗残,加以整理删补,便成为《九章算术》。方田章提出了完整的分数运算法则,各种多边形、圆、弓形等的面积公式;粟米章提出了比例算法;衰[cui崔]分①章提出了比例分配法则;少广章给出了完整的开平方、开立方程序;商功章讨论各种立体体积公式及工程分配方法;均输章解决赋役中的合理负担,也是比例分配问题,还有若干结合西汉社会实际的算术杂题;盈不足章解决盈亏问题及可以用盈不足术解决的一般算术问题;方程章是线性方程组解法,并给出了正负数加减法则;勾股章由旁要发展而成,提出了勾股定理、解勾股形及若干测望问题的方法。全书以计算为中心,有90余条抽象性算法、公式,246道例题及其解法,基本上采取算法统率应用问题的形式。它的许多成就居世界领先地位,奠定了此后中国数学居世界前列千余年的基础。《九章》分类不甚合理,没有任何定义和推导,少数公式不准确,个别公式有错误,则是不容讳言的缺点。《九章》的框架、形式、风格和特点深刻影响了中国和东方的数学。
《九章算术》成书后,注家蜂起。《汉书·艺文志》所载《许商算术》、《杜忠算术》(公元前1世纪)估计为研究《九章》的作品。东汉马续、张衡、刘洪、郑玄、徐岳、王粲等通晓《九章算术》,或为之作注。这些着作都未传世,从后来刘徽(今山东邹平人,生卒不详)《九章算术注》所反映的信息看,这些研究基本上停留在归纳验证《九章算术》的正确性方面,理论上未能在《九章》基础上作出长足进步。
魏晋至唐初中国数学理论体系的建立
《九章算术》之后,中国的数学着述基本上采取两种方式:一是为《九章算术》作注;二是以《九章算术》为楷模编纂新的着作。经过两汉社会经济和科学技术的大发展,到魏晋,中国封建社会进入一个新的阶段,庄园农奴制和门阀士族占据了经济政治舞台的中心。思想文化领域中,儒家的统治地位被削弱,谶纬迷信和繁琐的经学退出历史舞台,代之以谈三玄——《周易》、《老子》、《庄子》为主的辩难之风。学者们通过析理,探讨思维规律,思想界出现了战国的百家争鸣以来所未有过的生动局面。与此相适应,数学家重视理论研究,力图把自先秦到两汉积累起来的数学知识建立在必然的可靠的基础之上。刘徽和他的《九章算术注》便是这个时代造就的最伟大的数学家和最杰出的数学着作。
大约与刘徽同时或稍前,有赵爽(又名婴,字君卿,生卒不详,估计是三国吴人)的《周髀算经注》,其可观者为“勾股圆方图”,用600余字概括了两汉以来勾股算术的成果。
刘徽《九章算术注》作于魏景元四年(公元263年),原十卷。前九卷全面论证了《九章》的公式、解法,发展了出入相补原理、截面积原理、齐同原理和率的概念,在圆面积公式和锥体体积公式的证明中引入了无穷小分割和极限思想,首创了求圆周率的正确方法,指出并纠正了《九章》的某些不精确的或错误的公式,探索出解决球体积的正确途径,创造了解线性方程组的互乘相消法与方程新术,用十进分数逼近无理根的近似值等,使用了大量类比、归纳推理及演绎推理,并且以后者为主。第十卷原名重差,为刘徽自撰自注,发展完善了重差理论,此卷后来单行,因第一问为测望一海岛的高远,名之曰《海岛算经》。他还着有《九章重差图》一卷,已佚。刘徽生活在辩难之风兴起而尚未流入清谈的魏晋之交,受思想界“析理”的影响,对《九章算术》“析理以辞,解体用图”(《九章算术注·序》),并对各种算法进行总结分析,认为数学像一株枝条虽分而同本干的大树,发自一端,形成了一个完整的理论体系。刘徽博览群书,谙熟诸子百家,他不迷信古人,敢于创新,实事求是。对他未能解决的牟合方盖,坦诚直书,表示“以俟能言者”(《九章算术·少广章注》),表现了一位伟大学者寄希望于后学的坦荡胸怀。
《孙子算经》三卷,常被误认为春秋军事家孙武所着,实际上是公元400年前后的作品,作者不详。这是一部数学入门读物,给出了筹算记数制度及乘除法则等预备知识,其河上荡杯、鸡兔同笼等问题后来在民间广泛流传,“物不知数”题则开一次同余式解法之先河。张丘建(今山东人,生平不详)着的《张丘建算经》三卷,成书于北魏(5世纪下半叶)。此书补充了等差级数的若干公式,其百鸡问题是着名的不定方程问题,后世十分重视。
《缀术》包含了祖冲之(公元429—500年)和儿子祖暅〔geng 更〕之(一作祖暅,生平不详)的数学贡献。由于其内容深奥,隋唐算学馆学官(相当于今天大学数学系教授)读不懂,遂失传。据认为,将圆周率精确到八位有效数字、球体积的解决及含有负系数的二次、三次方程皆是其中的内容。祖冲之,字文远,祖籍范阳逎(今河北省涞源县)人。刘宋大明六年(公元462年)造大明历,使用岁差,改革闰制。他的改革遭到守旧派官僚戴法兴的反对,祖冲之不畏权势,据理驳斥,坚持了反对谶纬迷信,不虚推古人,实事求是的科学精神。他对机械深有研究,制造过水碓、水磨、指南车、千里船、漏壶等,并着《安边论》、《述异记》等。祖暅之,字景烁。从小爱好数学,巧思入神,极其精微。专心致志之时,雷霆不能入。有一次走路时思考问题,仆射徐勉迎面而来竟然没有发现,头撞到徐勉身上,徐勉唤他,他才知道撞了人。其父的《大明历》经他的努力在梁朝颁行。
北周甄鸾(今河北无极人,生卒不详)有三部数学着作传世,即《五曹算经》、《五经算术》、《数术记遗》。前二部内容浅近,无足道者。《数术记遗》一卷,传本题(东)汉徐岳撰、北周甄鸾注,近人多以为系甄鸾自撰自注,假托徐岳。书中记载了三种大数进位制及14种算法,其中珠算虽不同于元明的珠算盘,然开后者之先河,似无可疑。
隋唐是中国封建社会经济政治文化的鼎盛时期,然而数学上除天文历法研究中刘焯(公元544—610年)创造等间距内插公式(7世纪初)和僧一行(公元683—727年)创造不等间距内插公式(8世纪)外,几无创造,数学成就及理论水平远远低于魏晋南北朝。唐初王孝通(生卒不详)撰《缉古算经》一卷,解决了若干复杂的土方工程及勾股问题,且都用三次或四次方程解决,是为现存记载三次、四次方程的最早着作。然而,《缉古算经》未必是高于《缀术》的着作。王孝通是历算博士,曾任太史丞,在天文历法方面是保守的。他在《上〈缉古算经〉表》中指责《缀术》全错不通,于理未尽,大约他与当时别的数学家一样读不懂《缀术》。他自诩他的《缉古算经》千金不能排其一字,他一旦瞑目,其方法后人莫晓。科学家不必作谦谦君子,但如此狂妄,也是不足取的。
隋唐统治者在国子监设算学馆,置算学博士、助教指导学生学习。唐李淳风等奉敕于显庆元年(公元656年)为《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《缀术》、《张丘建算经》、《五曹算经》、《五经算术》、《缉古算经》等十部算经作注,作为算学馆教材,这就是着名的《算经十书》,该书是中国古代数学奠基时期的总结。李淳风等注释保存了许多宝贵资料,但注释水平并不高。由于种种原因,算学馆实际未培养出像样的数学家。
唐中叶至宋元中国数学的高潮
经过盛唐的大发展,唐中叶之后,生产关系和社会各方面逐渐产生新的实质性变革,到10世纪下半叶,赵匡胤建立宋朝,统一中国,中国封建社会进入了另一个新的阶段,土地所有制以国有为主变为私有为主,租佃农民取代了魏唐的具有农奴身份的部曲、徒附。农业、手工业、商业和科学技术得到更大发展。中国古代四大发明,有三项——印刷术之广泛应用及活字印刷,火药用于战争,指南针用于航海——完成于唐中叶至北宋。宋秘书省于元丰七年(公元1084年)首次刊刻了《九章算术》等十部算经(时《夏侯阳算经》、《缀术》已失传,因8世纪下半叶一部韩延《算术》开头有“夏侯阳曰”云云而误认为是前者而刻入,后者只好付之阙如),是世界上首次出现的印刷本数学着作。后来南宋数学家鲍澣之翻刻了这些刻本,有《九章算术》(半部)、《周髀算经》、《孙子算经》、《五曹算经》、《张丘建算经》五种及《数术记遗》等孤本流传到现在,是目前世界上传世最早的印刷本数学着作。宋元数学家贾宪、李冶、杨辉、朱世杰的着作,大都在成书后不久即刊刻。数学着作借助印刷术得以空前广泛的流传,对传播普及数学知识,其意义尤为深远。
宋元数学高潮早在唐中叶已见端倪。随着商业贸易的蓬勃发展,人们改进筹算乘除法,新、旧《唐书》记载了大量这类书籍,可惜绝大多数失传,只有韩延(生平不详)《算术》(8世纪)以《夏侯阳算经》的名义流传下来,该书提出了若干化乘除为加减的捷算法,并在运算中使用了十进小数,极可宝贵。
11世纪上半叶贾宪(生平不详)撰《黄帝九章算经细草》,是为北宋最重要的数学着作。贾宪曾任左班殿直(低级武官),是当时着名天文学家、数学家楚衍的学生。还着有《算法𢽾古集》二卷,已佚。他将《九章算术》未离开题设具体对象甚至数值的术文大都抽象成一般性术文,提高了《九章算术》的理论水平;他对某些类型的数学问题进行概括,比如提出开方作法本源即贾宪三角,作为他提出的立成释锁(即开方)法的算表,这是开方问题的纲;他提出了若干新的重要方法,其中最突出的是创造增乘开方法,并提出了开四次方的程序。贾宪的思想与方法对宋元数学影响极大,是宋元数学的主要推动者之一。《黄帝九章算经细草》因被杨辉《详解九章算法》抄录而大部分保存了下来(阙卷一、二及卷三上半部,卷五的一部分)。
大科学家沈括(公元1031—1095年)对数学有独到的贡献。在《梦溪笔谈》中首创隙积术,开高阶等差级数求和问题之先河,又提出会圆术,首次提出求弓形弧长的近似公式。
12世纪北宋刘益(生平不详)撰《议古根源》,亦失传。杨辉《田亩比类乘除捷法》引用了它的若干题目与方法。《缀术》失传之后,开方式的系数仍皆为正数,刘益突破了这个限制,首先引入负系数方程,并创造了益积开方术与减从开方术求其正根,杨辉誉之为“实冠前古”。
1127年金朝入主中原,赵宋南迁,史称南宋。1234年,蒙古贵族灭金,后来建立元朝。1279年元灭南宋,占领中国。13世纪中叶至14世纪初,是宋元数学高潮的集中体现,也是中国历史上留下重要数学着作最多的半个世纪,并形成了南宋统治下的长江中下游与金元统治下的太行山两侧两个数学中心。
南方中心以秦九韶、杨辉为代表,以高次方程数值解法、同余式解法及改进乘除捷算法的研究为主。北方中心则以李冶为代表,以列高次方程的天元术及其解法为主。元统一中国后的朱世杰,则集南北两个数学中心之大成,达到了中国筹算的最高水平。
1247年秦九韶撰成《数书九章》18卷。秦九韶,字道古,自称鲁郡(今山东省)人,约1202年生于普州安岳县(今四川省)。他生活在宋元激烈斗争的南宋末年,并卷入了南宋统治集团战和两派的斗争,支持抗战派吴潜,屡遭刘克庄等人弹劾。贾似道专权后被贬到梅州(今广东省),不久(约公元1261年)死于任所,并在死后被追随贾似道的周密丑诋不堪。他天资聪明好学,对数学、天文、土木建筑、诗词、音律、弓马等都十分精通。他多次呼吁统治者施仁政,并把数学知识看成开源节流、施仁政、利国利民的有力工具。《数书九章》分大衍、天时、田域、测望、赋役、钱谷、营建、军旅、市易九类81题,其成就之大,题设之复杂都超过以往算经,有的问题有88个条件,有的答案多达180条,军事问题之多也是空前的,反映了秦氏对抗元战争的关注。大衍总数术系统解决了一次同余式组解法;正负开方术把以增乘开方法为主导的求高次方程正根的方法发展到十分完备的程度,有的方程高达十次;线性方程组解法完全以互乘相消法取代直除法;提出了与海伦公式等价的三斜求积公式;使用了完整的十进小数表示法,等等,都是其杰出成就。
杨辉共撰五部数学着作,传世的有四部,居元以前数学家之冠。杨辉,字谦光,钱塘(今杭州市)人,生平不详,只知在今江浙一带管钱粮,为政清廉。与其他大家比较,他的着作偏重于教育与普及。1261年,杨辉在刘徽注、李淳风等注释、贾宪细草的《九章算术》基础上作解题、比类,并补充了图、乘除、纂类三卷,是为《详解九章算法》,今图、乘除、方田、粟米、衰分上半部、商功之一部分已佚。商功章的比类中的垛积术发展了沈括的隙积术;“纂类”则打破了《九章算术》的分类格局,按方法分成乘除、互换、合率、分率、衰分、叠积、盈不足、方程、勾股九类。1262年又撰《日用算法》,着重于改进乘除捷算法,只有少量题目保存下来。1274年撰《乘除通变本末》三卷。卷上的“习算纲目”是一个从启蒙到《九章》主要方法的数学教学计划。本书还总结了九归等乘除捷算法及其口诀。次年编纂《田亩比类乘除捷法》二卷,引用了刘益的方法与题目,批评了《五曹算经》四不等田求法的错误。同年,编纂《续古摘奇算法》二卷,对纵横图即幻方研究颇有贡献。后三部书又常合称为《杨辉算法》。
十二、十三世纪,北方出现了许多天元术着作,大都失传,流传至今的最早的以天元术为主要方法的着作是李冶的《测圆海镜》12卷(公元1248年)、《益古演段》三卷(公元1259年)。李冶(公元1192—1279年),字仁卿,号敬斋,真定栾城(今河北省)人,生于大兴(今北京市)。其父为官清廉正直,李冶自幼受到良好的教养,且爱好数学,青年时便成为名重中原的学者,金词赋科进士。入元,遂隐居于忻、崞〔guo郭〕(今山西省北部)一带,在极为艰苦的条件下研究数学及各种学问,常粥𫘸〔zhan毡〕不继,而聚书环堵。1251年起,主持封龙书院(今河北省)。1257、1260年两次受到元主忽必烈召见,发表了立法度,正纲纪,进君子,退小人,减刑罚,止征战,反对种族偏见的政治主张。他被聘为翰林学士。然而他羞于作唯天子、宰相之命是听的御用文人,不久便以老病为辞回到封龙山。他一生文史着述颇多,仅存《敬斋古今黈》。《测圆海镜》在洞渊九容基础上考虑了勾股形与圆的10种基本关系,在卷二一十二中就15个勾股形与圆的关系提出了170个求圆径长的问题,答案当然都相同。这些问题大都要用天元术列出方程。卷一是全书的理论基础,包括圆城图式、识别杂记等部分。圆城图式以天、地、乾、坤等汉字表示点,是个创举。识别杂记提出692条公式,除八条外都是正确的,集历代勾股形与圆的关系研究之大成。《益古演段》64问,这是一部用天元术阐释蒋周(可能是北宋人)《益古集》的方程列法的着作。其中保存了《益古集》的若干题目和旧术(方法)。
朱世杰有两部重要着作《算学启蒙》(公元1299年)、《四元玉鉴》(公元1303年)传世。朱世杰,字汉卿,号松庭,燕山(今北京市)人,生平不详。他在13世纪末以数学名家周游全国20余年,向他学习数学的人很多。《算学启蒙》20门,259问,包括了从乘除及其捷算法到增乘开方法、天元术等当时数学各方面的内容,形成了一个较完整的体系。《四元玉鉴》24门,288问,卷首给出古法七乘方图(改进了的贾宪三角)等四种五幅图,以及天元术、二元术、三元术、四元术的解法范例。创造四元消法,解决了多元高次方程组问题,以及高阶等差级数求和问题,高次招差法问题,是本书最大的贡献。此书是中国古代水平最高的数学着作。
杨辉、朱世杰等人对筹算乘除捷算法的改进、总结,导致了珠算盘与珠算术的产生(大约在元中叶),完成了我国计算工具和计算技术的改革。元中后期,又出现了《丁巨算法》、贾亨《算法全能集》、何平子《详明算法》等改进乘除捷算法的着作。
明清数学——从衰落到艰难的复兴
元中叶之后,中国数学急剧衰落,元末的几部着作只是对乘除捷算法有所改进。明永乐年间(公元1403—1425年)修《永乐大典》,将前此的中国数学着作按起源、各种数学方法及音义、纂类等分类抄录。汉唐宋元数学着作在明代大都散佚,清中叶修《四库全书》,中国古算书多赖此重新面世。
明代八股取士,思想禁锢严重,学者们很少留心数学。顾应祥、唐顺之是明代数学大家,全然不懂天元术和增乘开方法。景泰元年(公元1450年)吴敬撰《九章算法比类大全》十卷,收集历代应用题,亦抛弃了增乘开方法和天元术。元明之后,随着筹算捷算法的完备,珠算术产生并得到普及,明朝出现了一批有关珠算的着作。其最着者为程大位的《算法统宗》(公元1592年),凡17卷,595问。此书适应商业发展的需要,以珠算为主要计算工具,并载有珠算开方法。此书在以后二、三百年问被多次翻刻、改编,流传之广是罕见的。程大位,字汝思,号渠宾,休宁(今黄山市屯溪区)人,曾在长江中下游地区经商,注意收集算经和数学问题,晚年撰成此书。
16世纪末,利玛窦等欧洲传教士来华,与徐光启等一起翻译《几何原本》等着作。后来,传教士们又引入了三角学、对数等西方初等数学,从此,中国数学开始了中西会通的阶段。清朝260余年,留下数学着作极多,都在不同程度上融会中西数学。
清宣城梅文鼎(公元1633—1721年)潜心于中西数学研究,着述甚多,其孙梅瑴成将他的着作编辑成《梅氏丛书辑要》60卷,其中数学着作13种40卷,内容遍及当时中国数学的各个门类,对清朝数学影响极大。
康熙皇帝爱好数学,他御定由梅瑴成、何国宗、明安图、陈厚耀等编纂的《数理精蕴》53卷,全面系统地介绍了当时传入的西方数学知识。上编立纲明体,为数理本源、几何原本、算术原本等五卷;下编分条致用,为实用数学和借根方比例,以及对数、三角函数等40卷,表4种8卷,同样对清朝数学产生了巨大影响。此书于雍正元年(公元1723年)印行。
1723年,雍正帝即位,认为传教士不利于自己的统治,除少数供职于钦天监者外,将传教士悉数赶到澳门。此后,西学的传入遂告一段落,中国数学家一方面消化前此传入的数学知识,一方面忙于整理中国古典数学着作。
1773年干隆帝决定修《四库全书》,戴震(公元1724—1777年)从《永乐大典》中辑出《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《五曹算经》、《五经算术》以及赝本《夏侯阳算经》等七部汉唐算经,并加校勘,《数书九章》、《测圆海镜》、《四元玉鉴》等久佚的宋元算书也陆续辑出或发现,从此掀起了乾嘉时期(公元1736—1820年)研究整理中国古典数学的热潮。古书注释以李潢(?—公元1812年)《九章算术细草图说》、罗士琳(公元1789—1853年)《四元玉鉴细草》影响较大。而开创性的研究则以焦循(公元1763—1820年)《里堂学算记》、汪莱(公元1768—1813年)《衡斋算学》、李锐(公元1768—1817年)《李氏算学遗书》最为有名。
18世纪初,法人杜德美(公元1668—1720年)传入牛顿、格雷果里创造的三个三角函数的级数展开式。后来,三角函数和对数函数展开式的研究成为中国数学家的重要课题。明安图(17世纪末至18世纪60年代)、董祐诚(公元1791—1823年)、项名达(公元1789—1850年)、戴煦(公元1805—1860年)等都作出了杰出贡献。李善兰(公元1811—1882年)的《方圆阐幽》、《弧矢启秘》、《对数探源》(公元1845年)在三角函数与对数函数的研究上取得了更大的成就。他创造的尖锥术提出了几个相当于定积分的公式,在接触西方微积分思想之前独立地接近了微积分学。李善兰,字壬叔,号秋纫,浙江海宁人。幼年即嗜好数学,30余岁即获创造性成果。
1840年,列强用大炮轰开了清朝闭关自守的大门,中国逐渐沦为半封建半殖民地社会。西方数学以前所未有的规模大量传入。1852年李善兰到上海,与英国传教士伟烈亚力(公元1815—1887年)合译《几何原本》后九卷、《代数学》13卷、《代微积拾级》18卷等许多西方数学着作,后者是中国第一部微积分学译着。后来,华衡芳(公元1833—1902年)与英人傅兰雅合译了《代数术》、《微积溯源》、《三角数理》、《决疑数学》等书,后者是中国第一部概率论译着。他们创造的许多术语至今还在使用。李善兰还融会中西,着述颇丰。《椭圆正术解》等四种是关于圆锥曲线的研究,《级数回求》等是关于幂级数的研究,而《垛积比类》则在朱世杰基础上系统解决了高阶等差级数求和问题,并提出了着名的李善兰恒等式。1872年撰《考数根法》,证明了费尔马小定理,提出了素数判定法则。他的着作汇集为《则古昔斋算学》,包括14种科学着作。李善兰是开展现代数学研究的第一位中国数学家。然而,总的说来,时处清末,经济衰落,社会动荡,有志于现代数学的人没有与现代工程技术结合的条件,不可能有大量可观的成果,而士大夫阶层更多的人抱有西学为我中华所固有的偏见,不求甚解。此后不久,尤其是维新变法和新文化运动之后,中国古代数学传统基本中断,中国数学研究纳入了统一的现代数学。20世纪是中国数学复兴的世纪,人们期待,在下个世纪中国将重新取得数学大国的地位。
㈩ 中国传统数学的主要特征是什么从哪些成就表现出来
数学是研究客观事物的空间形式与数量关系的科学。它不受任何时间和空间的限制,强烈地显现这一本质属性。然而,在古代各个时期不同的文化传统中,数学的表现形式往往也不尽相同,各自呈现出自己的特征。比如中国古典数学在表现形式、思维模式、与社会实际的关系、研究的中心以及发展的历程等许多方面与其他文化传统,特别是古希腊数学有较大的区别。
首先是其表现形式,这里主要指数学经典的着作形式。古希腊数学常常采取抽象的公理化的形式,而中国古典数学则是以术文统率例题的形式。两种不同的形式,代表着迥然不同的两种风格。这两种形式和风格同样可以阐发数学理论的基础。有人往往忽略了这一点,把中国古代数学着作笼统地概括成应用问题集的形式。只要仔细分析、比较一下数学着作本身,就不难发现这个结论是极不正确的。比如最重要的着作《九章算术》,它的九章中,方田、粟米、少广、商功、盈不足、方程六章的全部及衰分、均输、勾股三章的部分,要么先列出一个或几个例题,然后给出十分抽象的“术”;要么先列出十分抽象的“术”,然后给出若干例题。这里的“术”都是些公式或抽象的计算程序;前者的例题只有题目及答案,后者的例题则包括题目、答案与“术”。所谓“术”就是阐述各种算法及具体应用,类似于后世的细草。《九章算术》中只有约五分之一的部分,即衰分、均输、勾股三章的约50个题目,可以说是应用问题集的形式。由此就得出《九章算术》是一部应用问题集的结论是不恰当的,正确的提法应是术文统率例题的形式。后来的《孙子算经》等的主体应该说是应用问题集的形式,但把一些预备知识放到了卷首。宋元数学高潮中的着作,贾宪《黄帝九章算经细草》的抽象性更高于《九章算术》,其它着作由于算法更为复杂,算法的抽象性有时达不到《九章》的程度,但是也作了可贵的努力,如《数书九章》的“大衍总数术”及其核心“大衍求一术”就是同余式解法的总术;“正负开方术”用抽象的文字阐述了开四次方的方法后,又声明“后篇效此”,说明也是普遍方法。朱世杰的两部着作都把大量预备知识、算法放在卷首,《四元玉鉴》的卷首还载有天元术、二元术、三元术、四元术的解法范例。《测圆海镜》更是把“圆城图式”及后面要用到的定义、命题列入卷一的“识别杂记”。因此,总的说来,算法(术)是解应用题的关键,“术”自然就成为中国古代数学的核心。中国数学着作是以算法为核心,算法统率例题的形式。中国传统文化
其次是关于数学理论的研究。古希腊数学使用演绎推理,使数学知识形成了严谨的公理化体系。许多学者夸大了中国古算与古希腊数学的差别,认为中国古代数学成就只是经验的积累,没有推理,尤其是没有演绎推理。这是对中国古代数学缺乏起码了解的肤浅之见。遗憾的是,这种肤浅之见被某些科学泰斗所赞同而颇为流行,甚至成为论述现代科学没有在中国产生的出发点。诚然,中国古代数学与哲学结合得不像古希腊那么紧密,中国古代数学大家也不像古希腊数学大师那样大多是思想界的头面人物或思想流派的首领。一般说来,中国思想家对数学的兴趣远逊于古希腊的同仁,先秦诸子中即使数学修养最高的墨家,其数学成就也难望古希腊思想家的项背。同样,中国数学家,就整体而言,对数学理论研究的关注,也远不如古希腊数学家。比如,《九章算术》和许多数学着作对数学概念没有定义,许多数学问题的表述,并不严谨。这就要求读者必须站在作者的立场上,与作者共处于一个和谐的体系中,才能理解其内容,这或多或少也阻碍了数学理论的发展。硬说中国古代与古希腊同样重视数学理论研究,固然是不妥的。反之,说中国古代数学没有理论,没有推理,也是不符史实的。《周髀算经》记载,先秦数学家陈子在教诲荣方时,指出他之所以对某些数学原理不能理解,在于他“之于数未能通类”,他认为数学的“道术”,“言约而用博”,必须做到“能类以合类”。陈子大约处于《九章算术》编纂过程的初期。实际上,《九章》的编纂正是贯穿了“通类”、“类以合类”的思想。《九章算术》的作者把能用同一种数学方法解决的问题归于一类,提出共同的、抽象的“术”,如方田术、圆田术、今有术、衰分术、返衰术、少广术、开方术、盈不足术、均输术、方程术、勾股术等等,又将这些术及例题按其性质或应用分成方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股九类。刘徽进一步挖掘《九章》许多方法的内在联系,又将衰分术、均输术、方程新术等归结到今有术。刘徽正是通过“事类相推”,找出了各种方法的归宿,发现数学知识是“枝条虽分而同本干”,并“发自一端”的一株大树,形成了自己完整的数学理论体系。贾宪总结开方法,创造开方作法本源。杨辉总结出勾股生变十三名图,李冶探讨了各种容圆关系,给出600多条公式,也都是通过归纳、类比做到通类,进而“类以合类”,进行数学的理论概括。
通过“合类”,归纳出抽象的公式之后,将这些公式应用于解某些数学问题,实际上是从一般到特殊的演绎过程,这里要特别谈一下中国古代数学中有没有演绎推理的问题。大家知道,数学知识的获得,要通过类比、归纳、演绎各种推理途径,而证明一个数学命题的正确性,则必须依靠演绎推理。中国古代数学着作正是大量使用演绎推理。以中国古代最为发达的高次方程这一分支为例,刘徽、王孝通都提出了方程的推导过程,金元数学家更创造了设未知数列方程的天元术,李冶将用天元术列方程所需要的定理、公式大都在卷一的“识别杂记”中给出。刘徽、王孝通、秦九韶、李冶、朱世杰等推导高次方程的过程都是依靠演绎推理的,因而是正确的。至于刘徽用极限思想和无穷小分割对圆面积公式的证明,对锥体体积公式的证明;用出入相补原理对解勾股形诸公式的证明,对大量面积、体积公式的证明,对开方术的证明;利用齐同原理对方程术、盈不足术及许多算法的证明,都是演绎推理的典范。只要不带偏见,都会认识到刘徽在拓展数学知识时以归纳、类比为主,而在论证《九章算术》的公式、算法的正确性时,在批驳《九章算术》的某些错误时,则以演绎推理为主,从而把他自己掌握的数学知识建立在可靠的理论基础之上。
说数学研究与思想界结合得不密切,是就整体而言的,并不是说每个数学家都如此,比如刘徽就例外。他深受魏晋辩难之风的影响,他对《九章算术》“析理以辞,解体用图”,“析理”正是辩难之风的要件,刘徽析理的原则、析理的方法都是与当时辩难之风合拍的。当然,即使是刘徽对许多数学概念的探讨还没达到古希腊那么深入的地步。比如,刘徽将无穷小分割引入数学证明是前无古人的贡献,却从未考虑过潜无穷小与实无穷小的区别。不过,这未必是坏事。古希腊数学家无法圆满解决潜无限与实无限的问题,不得不把无穷小概念排除在数学研究之外,因此,他们在证明数学命题时,从未使用过极限思想和无穷小分割。刘徽则不然,他认为圆内接正多边形边数无限增多,最后必定“与圆周合体”,因此可以对与圆周合体的正多边形进行无穷小分割并求其面积之和;他认为对阳马与鳖臑组成的堑堵进行无穷分割,可以达到“微则无形”的地步;刘徽在极限思想的运用上远远超过了古希腊的同类思想,达到了文艺复兴前世界数学界的最高峰。古希腊数学家认为正方形的对角线与其边长没有公度,即与1没有公度,导致数学史上的第一次危机,使古希腊数学转向,把计算排除在数学之外,只注重空间形式的研究,因而在无理数面前束手无策。而刘徽、祖冲之等则不然,他们对“开之不尽”的“不可开”的数,敢于继续开方,“求其微数”,以十进分数无限逼近无理根的近似值。没有陷入哲学的争论,从数学计算的实际出发,使中国数学家能够绕过曾导致希腊数学改变航向或裹足不前的暗礁,在数学理论和实践上达到古希腊数学家所不曾达到的高度。
长于计算,以算法为中心,是中国古代数学的显着特点。古希腊数学只考虑数和形的性质,而不考虑具体数值。比如,他们很早就懂得,任何一个圆的周长与直径之比是个常数,但这个常数的数值,几百年无人问津,直到阿基米德才求出其值的范围。相反,中国古典数学几乎不研究离开数量关系的图形的性质,而通过切实可行的方法把实际问题化为一类数学模型,然后用一套程序化即机械化的算法求解。算经中的“术”全是计算公式与计算程序,或应用这些公式、程序的细草,所有的问题都要算出具体数值作为答案,即使几何问题,也要算出有关因素的长度、面积、体积。这就是几何方法与算法相结合,或几何问题的算法化。刘徽说:“以法相传,亦犹规矩、度量可得而共”(《九章算术注·序》),清楚地表达了中国古算形、数结合的特点。《九章算术》的开方术、方程术、盈不足术、衰分术、均输术,刘徽计算圆周率的割圆术、计算弧田面积近似值的方法,贾宪求贾宪三角各廉的增乘方法,贾宪开创而秦九韶使之完备的求高次方程正根的正负开方术,秦九韶的同余式解法,朱世杰的四元术,等等,都有相当复杂的计算程序。数学运算的程序化使复杂的计算问题易于掌握,即使不懂其数学原理,也可掌握其程序,于是产生了程序的辅助用表“立成”。上述这些程序都具有完全确定性、对一整类问题适用性及有效性等现代算法的三个特点。许多程序几乎可以一字不差地搬到现代电子计算机上实现。
先进的记数制度,强烈的位置值制是促成中国算法理论充分发展的重要因素。中国最早发明了十进位置值制记数法,这种记数法十分有利于加减乘除四则运算及分数、小数的表示。加之汉语中数字都是单音节,便于编成口诀,促成筹算乘除捷算法向口诀的转化。而筹算的使用使分离系数表示法成为顺理成章。线性方程组的分离系数表示法、开方式的记法、天元多项式、四元式的记法,实际上也是一种位置值制。未知数的幂次完全由其在表达式中的位置决定,而不必写出未知数本身,如开方式中,自上而下依次是“商”、“实”(常数项)、“方”(一次项)、“一廉”、“二廉”(二、三次项系数)……隅(最高次项系数)。天元式也是如此,只是因为运算中有正幂也有负幂,才需要在常数项旁标一“太”字,或在一次项旁标一“元”字,未知数幂次完全由与“太”或“元”的相对位置决定。这种表示法特别便于开方或加减乘除运算,尤其是用天元的幂次乘(或除),只要上下移动“太”或“元”字的位置即可。
数学理论密切联系实际,是中国古代数学的又一显着特征。不能把古算经的所有题目都看成日常生产生活的应用题,有些题目只是为了说明算法的例题,《九章算术》和《测圆海镜》中都有此类题目。但是,中国古算确实是以应用为目的的,这是与古希腊数学的显着区别之一。后者公开申明不以实际应用为目的,而是看成纯理念的精神活动,欧几里得几乎抹去了《几何原本》的实际来源的所有蛛丝马迹。而中国数学家却从不讳言研究数学的功利主义目的。自《汉书·律历志》到刘徽、秦九韶,都把数学的作用概括为“通神明”、“类万物”两个方面。这里神明的意义既可作神秘主义来理解,也可以看作说明物质世界的变化性质的范畴,或二者兼而有之。《九章算术》刘徽为其注没有任何神秘主义的成份,对通神明的作用也没作任何阐发,刘徽倒是明确指出了《九章算术》各章在实际生产生活中的应用范围:方田以御田畴界域,粟米以御交质变易,衰分以御贵贱禀税,少广以御积幂方圆,商功以御功程积实,均输以御远近劳费,盈不足以御隐杂互见,方程以御错糅正负,勾股以御高深广远,显然是“类万物”方面。秦九韶把“通神明”看作数学作用之大者,并且其理解是神秘主义与世界变化的性质二者兼而有之的,而把类万物、经世务看成数学作用之小者。尽管他表示要将数学“进之于道”,但他的数学研究实践使他感到对于大者仍“肤末于见”,而注重于小者,认识到“数术之传,以实为体”,因此“设为问答以拟于用”。他的《数书九章》除第一问外,大都是实际生活、生产及各种工程的应用题,反映南宋经济活动之翔实远胜于《九章算术》等着作对当时现实经济活动的反映。总之,中国数学密切联系实际,并在实际应用中得到发展。也许正因为有这个长处,中国数学从《九章算术》到宋元高潮,基本上坚持了唯物主义传统,未受到数字神秘主义的影响。明朝着作有一些神秘主义的东西,具有穿靴戴帽的性质,但仍不能改变以实际应用为目的这一总的特征。
统治者对数学的态度造成了中国与希腊数学不同的发展特点。古希腊统治者非常重视数学,造成希腊数学有很强的连续性、继承性。而中国古代的统治者,除个别者外,大都不重视数学。秦始皇统一中国,较为重视数学的墨家遭到镇压,汉朝以后独尊儒术,儒法合流,读经学礼,崇尚文史,成为一种社会风气。由于数学对国计民生的重大作用,统治阶级又不得不承认“算术亦六艺要事”(《颜氏家训·杂艺》),但却主张“可以兼明,不可以专业”(同上)。数学一直被视为“九九贱技”。刘徽哀叹“当今好之者寡”,(《九章算术注·序》)秦九韶说“后世学者鄙之不讲”,(《数书九章序》)李冶以大儒研究数学,自谓“其悯我者当百数,其笑我者当千数”。(《测圆海镜序》)刘徽所处之魏晋,秦、李所处之宋元,都是中国数学兴盛时期,尚且如此,何论其他!二十四史,林林总总,列入无数帝王将相,以及文学家、思想家,甚至烈女节妇,却没有为一个数学家立传,祖冲之、李冶有传,却是以文学家、名臣的身份入传的。社会的需要,以及世代数学家不计悯笑,刻苦钻研,自汉迄元,使中国数学登上了世界数坛的一个又一个高峰,然而中国数学的发展常常大起大落,艰难地前进。更使人觉得奇怪的是,高潮往往出现在战乱时期,如战国时期《九章算术》主要成就的奠基,魏晋南北朝数学理论的建立,宋辽金元筹算数学的高潮;相反,低谷往往出现在大一统的太平盛世,如唐、明两代,不仅数学建树甚少,甚至到了大数学家看不懂前代成果的可笑地步!这当然丝毫不意味着战乱、分裂比安定、统一更有利于数学的发展,而是因为战乱时期,儒家思想的统治地位往往受到冲击,社会思潮较为活跃,思想比较解放。同时由于战乱,读经入仕的道路被堵,知识分子稍稍能按自己的兴趣和社会的需求发挥自己的才智,所蕴藏的数学才能也得到较充分展示,致使处于夹缝中的数学研究状况反而比大一统的太平盛世更好一些罢了。