Счеты деревянные детские. Как правильно пользоваться деревянными детскими счетами? Русские счеты: история, правила счета. Как считать на счетах? Что можно посчитать на счетах

Счеты –инструмент для вычислений, кажущийся на первый взгляд простым, который до сих пор используется по всему миру. Это полезное устройство для обучения людей с нарушениями зрения, а также для всех, кто хочет познакомиться с историческими корнями современного калькулятора. Прочитав эту статью, вы научитесь проводить вычисления с помощью счет.

Шаги

Часть 1

Основы счета

    Правильно поверните счеты. Обычные счеты состоят из двух рядов бусин, сгруппированных в столбцы, количество которых может меняться. Каждый столбец в верхнем ряду содержит одну или две бусины, в то время как в каждой колонке в нижнем ряду должно быть по четыре бусины. Когда вы начинаете вычисления, все бусины в верхнем ряду должны быть подняты, а бусины в нижнем ряду располагаться внизу. Бусинам в верхнем ряду присвоено значение 5, а каждая бусина в нижнем ряду означает число 1.

    • Как только вы поближе познакомитесь с функциями счет, вы можете присваивать разные значения бусинам в нижнем ряду, чтобы проводить более сложные расчеты. Бусины в верхнем ряду, тем не менее, должны иметь значение в 5 раз большее, чем бусины в нижнем ряду, чтобы метод счет работал.
  1. Присвойте каждому столбцу числовой разряд. Так же как и в современном калькуляторе, каждая колонка бусин представляет собой разряд, с которого вы начинаете составлять число. Так, крайний столбец справа будет разрядом единиц (1-9), второй ряд справа – десятков (10-99), третий справа – сотен (100-999), и так далее.

    • В зависимости от ваших расчетов, вы также можете добавить десятичные позиции, которые вы будете отслеживать. Если вы хотите набрать число 12 345,67, цифра 7 будет в первом столбце, 6 – во втором, 5 – в третьем и т.д. Проводя вычисления, просто запомните, где находится десятичная позиция, отметив ее на счетах карандашом, или пропустите ряд и оставьте его пустым.
  2. Начните вводить число. Чтобы ввести цифру, переместите одну бусину вверх. "Один" обозначается перемещением одной бусины нижнего ряда в крайнем правом столбце вверх, "два" – перемещением двух бусин, и т.д.

    Произведите "замену 4 на 5. " Так как в нижнем ряду всего лишь четыре бусины, чтобы перейти от четырех к пяти, нужно передвинуть бусину в верхнем ряду вниз и переместить также вниз все четыре бусины нижнего ряда. Счеты в этом положении правильно читаются как "пять." Чтобы ввести "шесть", передвиньте одну бусину нижнего ряда вверх, таким образом, бусина верхнего ряда находится внизу (обозначая "пять"), и одна бусина нижнего ряда расположена вверху.

    • Этот принцип фактически един для всех разрядов счет. Перейдите с позиции "девять", при которой все бусины в первом ряду передвинуты вверх, а бусина в верхнем ряду находится внизу, к "десяти", когда поднята единственная бусина нижнего ряда второго разряда.
    • Приведем пример: число 12345 будет составлено одной бусиной верхнего ряда в разряде единиц, четырьмя поднятыми бусинами нижнего ряда в десятках, тремя поднятыми бусинами нижнего ряда в сотнях, двумя бусинами нижнего ряда в тысячах и одной бусиной нижнего ряда в десятке тысяч.
    • Можно забыть опустить бусины нижнего ряда при замене разряда, и тогда доска покажет неверное значение. Довольно легко отслеживать это при простых вычислениях, но когда вы переходите к более сложным арифметическим расчетам, это становится труднее.

    Часть 2

    Сложение и вычитание
    1. Введите первое число. Допустим, вам нужно сложить 1234 и 5678. Введите 1234 на счетах, передвигая вверх четыре бусины в единицах, три бусины в десятках, и т.д.

      Начните складывать слева. В отличие от традиционной арифметики, в которой вы начинаете с первой колонки и двигаетесь влево, счеты работают слева направо. Так, первыми цифрами, которые вы будете складывать, будут 1 и 5 в разряде тысяч, поэтому передвиньте одну бусину верхнего ряда соответствующего столбца вниз, чтобы добавить 5, и оставьте вверху одну бусину нижнего ряда, чтобы получить 6. Аналогично, опустите вниз бусину верхнего ряда в сотнях и поднимите еще одну бусину нижнего ряда, чтобы получить 8 в сотнях.

      Произведите замену. Здесь понадобится немного хитрости. Так как сложение двух цифр в десятках даст 10, вам нужно перенести 1 в сотни, получив 9 в столбце. Далее, опустите все бусины вниз в десятках, оставив ноль.

      • В столбце единиц вы делаете, по сути, то же самое. 8 + 4 = 12, поэтому вы переносите единицу в десятки, где будет 1, оставляя 2 в единицах.
    2. Подсчитайте бусины. У вас осталось 6 в столбце тысяч, 9 в сотнях, 1 в десятках и 2 в единицах: 1234 + 5678 = 6912.

      Для вычитания проделайте ту же процедуру, но в обратном направлении. Заберите цифры из предыдущего столбца вместо того, чтобы переносить их. Допустим, вы вычитаете 867 из 932. После того, как вы ввели на счетах 932 (верхняя бусина вверху и четыре нижних бусин вверху в столбце сотен, три нижние бусины вверху в десятках и 2 нижние бусины вверху в единицах), начинайте отнимать столбец за столбцом слева.

      • 9 минус 8 равняется 1, поэтому оставьте одну бусину вверху в сотнях. В десятках вы не можете вычесть 6 из 3, поэтому заберите единицу в сотнях (оставляя там 0) и отнимите 6 от 13, получив 7 в десятках (верхняя бусина и 2 нижние бусины находятся вверху). Повторите то же самое с единицами, забирая бусину из десятков (получая там 6) для вычитания 7 из 12 вместо 2. В единицах должно получиться 5: 932 - 867 = 65.

    Часть 3

    Умножение
    1. Адаптируйте задачу с учетом счет. В отличие от сложения, при умножении лучше начать с крайнего левого столбца счет. К примеру, вы умножаете 34 на 12. Вам нужно присвоить столбцам значения "3" "4" "X" "1" "2" "=" и оставить колонки справа от них пустыми для произведения. Для этой задачи вам необходимо как минимум три столбца.

      • Значения "X" и "=" должны быть просто местом, которое вы оставите пустым, чтобы отделить числа, поэтому, чтобы ввести "34 x 12 =", понадобится шесть столбцов на счетах.
      • На счетах нужно поднять 3 бусины в крайней левой колонке, 4 в следующей колонке, далее пустой столбец, одна бусина вверх, еще один пустой столбец и еще как минимум три столбца для результата умножения.
    2. Умножайте чередующиеся столбцы. Порядок очень важен. Вы должны умножить первый столбец на первый столбец после разрыва, далее первый столбец на второй столбец после разрыва. Далее, вы умножаете второй столбец перед пробелом на второй столбец после пробела. Такая последовательность должна всегда соблюдаться.

    3. Запишите произведение в правильном порядке. Сначала вы умножаете 3 на 1, записывая результат в первой колонке для ответа, которая в данном случае будет седьмой колонкой слева, учитывая каждую цифру и каждый столбец-пробел. Поднимите три бусины в этом седьмом столбце. Затем умножьте 3 на 2, записав ответ в восьмом столбце. Поднимите верхнюю бусину и одну нижнюю бусину в этом столбце.

      • На этом этапе начинаются сложности. Когда вы умножаете 4 на 1, вам нужно добавить результат в восьмой по счету столбец, он же второй столбец для ответа. Произведение 4 и 1 – это 4, и, так как вы добавляете 4 к 6 в этом столбце, вам необходимо перенести одну бусину в первую колонку для ответа, получив 4 в седьмой колонке и 0 в восьмой.
      • Умножьте последние две цифры в задаче, 4 и 2, и зафиксируйте результат в девятом столбце, поместив 8 в последней колонке для ответа, которая теперь читается как 4, пробел, 8, составляя ответ 408.

То считаю втихомолку я,

То опять на счётах щёлкаю.

То всегда получишь "пять"!

В клуб принесли замечательные деревянные счёты- настоящий винтаж! Они могут быть полезны для дошкольников.

Дерево и вкусно и звучно:)

Наверняка вашим детям уже знакомы счёты. Счёты бывают разными. Дошкольники с трёх лет начинают считать на счётах с костяшками, раскрашенными во все цвета радуги:

Ты можешь передвинуть(отложить) одну костяшку(бусинку) красного цвета? И так далее по одной каждого цвета. Далее педагог откладывает две костяшки и просит ребёнка продолжить откладывать по две костяшки каждого цвета.

"Покажи мне!" Педагог показывает карточку с точками, палочками, пальцами, не называя числа. Ребёнок откладывает нужное количество костяшек. Карточки можно скачать :

Следующий этап- вы называете число, ребёнок откладывает костяшки.
"Покажи мне больше на один, чем..." и вы показываете карточку с цифрой или точками и т.д.
Если этот этап в новинку для ребёнка, то сначала покажите на счётах "больше на один" и меньше на один".
Начните использовать по две спицы сразу и познакомьте с принципом: часть и часть- целое

Покажите детям 20, 50, 100 костяшек.

Что ещё можно сделать с цветными счётами:


Игры со счётами для малышей
Игра «Магазин»(https://babadu.ru/academy/article/igry-so-schetami)

Оборудуйте магазин: для этого нужно разложить все товары по местам, группируя их по общим признакам. Например, игрушки на одну полку, книжки на другую, продукты на третью. Прикрепите названия ко всем вашим товарам и цену, которую за них хочет получить продавец. Попутно расскажите, что не всегда размер определяет цену. Огромная игрушка – не значит самая дорогая, расскажите про качество изделий. Все эти сведения пригодятся ребёнку в жизни, просто иногда взрослые забывают рассказывать об очевидных для них вещах, а потом удивляются истерике и искреннему непониманию ребенка, почему ему не хотят купить вот эту маленькую, как ему кажется почти бесплатную, но на самом деле безумно дорогую машинку. Итак, ребенок написал и названия, и цены (потренировался в написании букв и цифр). Вы приходите в магазин и покупаете 2 книжки по 5 рублей. Пусть ребёнок тут же отсчитывает это на счетах. И еще одну куклу за 10 рублей. Теперь маленькому продавцу предстоит озвучить вам цену всей покупки. Попробуйте дать ему деньги таким образом, чтобы понадобилась сдача. Тут ребенок с удовольствием послушает, как на счетах решить пример на вычитание и узнать, в каком размере вернуть вам сдачу.

Игра «Запомни количество»

Потренируемся воспринимать количество визуально, как бы фотографируя его. Верхние две дорожки будут для начисления балов в нашем соревновании. Ответил правильно – добавь себе костяшку, ошибся – оставайся без костяшки, или отнимай (по договоренности) На нижних рядах будем играть. Отсчитайте, к примеру, две бусины и передвиньте их на другую сторону, дайте ребенку посмотреть на них несколько минут, пусть постарается запомнить. Теперь зажмите свои костяшки в кулаке. Пусть ребенок попробует отсчитать на другой дорожке столько же, сколько было на вашей. Когда он это сделал, уберите руку и сравните ваши результаты, малыш сам увидит, смог ли он справиться. Теперь его очередь давать вам задание.

Игра «Волк идет»

Вам понадобится одна дорожка. Перекиньте все костяшки на одну сторону. Теперь скажите ребенку, что животные выходят погулять, поиграть на солнышке, но все они боятся волка, и когда вы скажете: «Волк идет», малыш должен один быстрым движением вернуть всех животных в их домики. Итак, ребенок переводит одну костяшку на другую сторону, называя какое-то животное, например, заяц. И, таким образом, он переводит костяшки, придумывая новых животных, пока вы не прервете эти действия словами про волка. В этой игре вы можете заменять животных на насекомых, рептилий, рыб, птиц, одежду, обувь, цветы, транспорт и т. д.
Кроме того, можно заменить волка, на ветер, например, который все сметает на своем пути.
Как обычно Монтессори педагогика со всей своей страстью использовать материалы максимально эффективно, объединяет принципы торговых счётов с детскими манипуляциями разноцветными бусинами и учит считать даже многозначные числа в дошкольном возрасте.

Полезно начинать вычисления с малых счётов Монтессори:



Вот как описывает методику сама М. Монтессори в книге "Мой метод":
Счеты первой разновидности — малые. На четырех горизонтальных металлических спицах нанизаны бусины, по 10 на каждой. Три верхние спицы расположены на одинаковом расстоянии, нижняя — гораздо дальше от остальных, она выделена металлической шишечкой, закрепленной на левой стороне рамки. Сама рамка ниже этой шишечки выкрашена в один цвет, выше — в другой. На левой стороне рамки рядом с местом крепления каждой спицы написаны числа: рядом с верхней спицей — 1, со второй — 10, с третьей — 100, рядом с нижней, отдельной спицей — 1000.
Мы объясняем ребенку, что считаем каждую бусину на верхней спице единицей, как всякую отдельную бусину (здесь бусины зеленые). Каждая синяя бусина на второй спице представляет сразу десяток (как десятичный стержень), красная бусина на третьей спице — сотня (сотенная цепь), зеленая бусина на четвертой спице — тысяча, она равна тысячной цепи.
Конечно, освоить эту символику детям непросто, однако, если мы дадим им время спокойно разглядывать счеты, считать бусины, изучать цепи, они, в конце концов, во всем разберутся. Идея соотношения единицы, десятка, сотни, тысячи созреет в них постепенно, ученики поймут смысл символики, научатся ею пользоваться.
К счетам прилагаются расчерченные листочки. Они поделены вертикальной линией на две равные части. И на правой, и на левой части проведены вертикальные параллельные линии на равном расстоянии: крайняя справа — зеленая, затем синяя, затем красная. Пунктирная линия отделяет эту группу от еще одной вертикали, проведенной на большем расстоянии (сдвинутой влево). На трех первых вертикалях пишут (справа налево) единицы, десятки, сотни, на отдельной вертикали после пунктира — тысячи. Правая сторона листочка предназначена для объяснения данной идеи, для установления связи между записью и счетами, символизирующими десятичную систему.
Сначала можно посчитать бусины на счетах, приговаривая: «Первая спица: одна единица, две единицы, три единицы, четыре единицы, пять единиц, шесть единиц, семь единиц, восемь единиц, девять единиц, десять единиц. Все десять единиц равны одной-единственной бусине на нижней, второй спице». Так же считаем бусины на второй спице: «Один десяток, два десятка, три десятка, четыре десятка, пять десятков, шесть десятков, семь десятков, восемь десятков, девять десятков, десять десятков. Все десять десятков, десять бусин второй спицы равны одной бусине на нижней, третьей спице». Так же считаем бусины на третьей спице: «Одна сотня, две сотни, три сотни, четыре сотни, пять сотен, шесть сотен, семь сотен, восемь сотен, девять сотен, десять сотен. Все десять сотен, десять бусин третьей спицы равны одной бусине на нижней, четвертой спице». Тысячных бусин тоже 10: «Одна тысяча, две тысячи, три тысячи, четыре тысячи, пять тысяч, шесть тысяч, семь тысяч, восемь тысяч, девять тысяч, десять тысяч». Ребенок может представить себе десять тысячных цепей. И символ соединится с зрительным представлением о количестве.
Теперь нужно как-то записать все наши счетные действия. На правой вертикальной линии (зеленой) мы пишем единицы, одну под другой. На второй вертикали (синей) — десятки (столбик располагается ниже единиц), на третьей вертикали (красной) — сотни (еще ниже). На четвертой вертикали, отделенной пунктиром, — тысячи (внизу листа). Горизонтальные линии листочка позволяют спускаться постепенно от единиц до тысячи.
Вот мы написали цифру 9 на зеленой единичной вертикали. Теперь мы переходим от единичной вертикали к десятичной, пишем там цифру 1. Действительно, 10 единиц — один десяток. Написав 9 на десятичной вертикали (синей), переходим к сотенной линии (красной). Написав 9 на сотенной линии, переходим к тысячной, потому что, в самом деле, 10 сотен — это тысяча. Цифры закономерно сменяют друг друга (от 1 до 9), затем — переход. Эта идея должна созреть в сознании детей. Девять цифр, меняя места, способны выразить любое число в мире! Не цифра сама по себе, ее место по отношению к другим придает ей определенное значение. Иногда это 1, иногда 10, или 100, или 1000. И так до бесконечно огромных величин, которые мы и представить себе не можем. У нас есть тысячная цепь — ее длина 70 метров. А десятитысячная цепь, десять тысячных цепей, была бы длиной с целую улицу. Вот для чего нужны символы. Вот как важно место цифры в числе!
Но как мы указываем место цифры по отношению к другим цифрам, как определяем ее значение? Ведь не всегда есть разноцветные вертикальные линии. Люди ставят ноль справа от цифры. Наши ученики еще раньше узнают, что такое ноль — ничто, он ничего не прибавляет к числу, но способен указать его место и, таким образом, дать нам представление о его значении. Именно ноль, стоящий справа, превращает единицу в десяток. Ноль в «10» нужен, чтобы показать, что цифра один означает не единицу, она занимает место на линии десятков. Если вместо «0» будет стоять, например, «4», значит, у нас 4 единицы и один десяток.
Наши дети еще до школы умели писать 10, 100, поэтому им теперь так легко писать при помощи ноля в столбик, считая от 1 до 1000:1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000. Научившись так считать, дети могут прочесть четырехзначное число.
Составим число сначала на счетах, например, 4827. Сначала откладываем влево четыре бусины на нижней, тысячной спице, 8 — на сотенной, 2 — на десятичной и 7 — на спице с единицами. Читаем: 4827.
Теперь записываем цифры на вертикальных линиях. Так же можно поступить и с числом, обозначающим год нашей жизни — 1916. Теперь отложим на счетах 2049. Сначала откладываем влево две бусины на нижней, тысячной спице, 4 — на десятичной и 9 — на спице с единицами. На сотенной спице ничего не отложено. Вот демонстрация роли ноля. Он нужен, чтобы обозначить пустое место.
То же самое с числом 4700, составленном на счетах. Сначала откладываем влево четыре бусины на нижней, тысячной спице, 7 — на сотенной, на остальных спицах — ничего. При записи эти пустые места мы заполняем нолями, то есть цифрами, которые ничего не значат.
Едва ребенок разобрался в этом, он самостоятельно начинает тренироваться с огромным интересом. Он откладывает влево наугад бусины на некоторых спицах на счетах, а потом старается понять, какое число получилось, и записать его на вертикальных линиях листочка. Эти операции с многозначными числами, с записью столбиком вполне доступны ребенку, если дать ему возможность самостоятельно упражняться.
Очень скоро ребенок захочет выйти за пределы тысячи.
Тогда понадобятся вторые счеты, большие. У них 7 спиц: единицы, десятки, сотни простые; единицы, десятки, сотни — тысяч и, наконец, — миллион. Переход от малых счет к большим вызывает огромный интерес и никаких трудностей. Детям практически не нужны комментарии учителя, они стараются сами во всем разобраться. Их страшно увлекают большие числа, и у них не возникает особых проблем. Скоро в классе появляются тетради, заполненные фантастически огромными числами. Дети с легкостью оперируют семизначными величинами!
Большие счеты располагаются в такой же рамке, что и малые. Левая сторона рамки выкрашена в три цвета, в соответствии с группами спиц. Единицы, десятки и сотни отделены шишечкой от тысячной группы, тысячная группа отделена шишечкой от миллионной спицы.
На разлинованном листе бумаги мы пишем в правой части числа от одного до миллиона: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 2000, 3000, 4000, 5000,6000, 7000, 8000,9000,10 000, 20 000, 30 000,40 000, 50 000,60 000, 70 000, 80 000, 90 000, 100 000. (По аналогии с листочком, входящим в комплект с малыми счетами.)
Теперь ребенок откладывает на счетах бусины, старается прочитать число и записать его на линеечках. Числа сумасшедшие: 6 206 818, 1 111 111,8 640 850 и т. д.
Когда придет время складывать или вычитать в столбик, ребенок будет удивлен легкостью, с которой сумеет овладеть этими операциями."

Я люблю материалы Монтессори и будь моя воля использовала бы их в первую очередь(часто других и не надо), но в нашем деле самые полезные материалы те, которые под рукой.

Мой ученик 5 лет считает в уме 11+ 6. Моментально отвечает 17. А на вопрос, как ему удалось так быстро посчитать, отвечает: "У меня счёты в уме". Так вот счёты там в уме обыкновенные, советские:) Прежде, чем мы к ним перейдём, поделюсь с вами ещё одним размышлением о ментальной арифметике.

Ментальная арифметика- новомодная методика быстрого счета, которая активно развивается в последнее время. В ее основе - счеты абакус.

Сначала детям нужно научиться выставлять числа, перебирая кости счетов пальцами: правой рукой набирают единицы, а левой десятки. Потом счеты убирают, и дети тренируются быстро выполнять вычисления в воображении. . Преподаватели, которые занимаются с детьми ментальной арифметикой, говорят, что занятия со счетами развивают у детей образное и логическое мышление, так как задействуют оба полушария мозга одновременно. При этом развивается креативное мышление и смекалка. Ментальной арифметике учат с четырех до 12 лет.
Из минусов методики назову: навык формируется на протяжении 1-2 лет и угасает без тренировки, плюс высокая стоимость занятий. Метод не подойдет детям, которые физиологически не склонны к быстрому темпу мышления и соревнованиям на уроках: у них такой подход вызовет стресс. Обещанная работа обоих полушарий достигается не за счет методики как таковой, а за счет дополнительных упражнений на двигательную активность, которые преподаватель вводит на свое усмотрение.
На самом деле, практической пользы в обычной жизни от быстрого умения считать немного. А тренировок для мозга, кроме ментальной арифметики, предостаточно!

Вернёмся к нашим винтажным счётам и выработаем стратегию для занятий.
Итак, как считали на русских (советских) торговых счётах:





Стратегии работы с русскими счётами для дошкольников:
Мои старшие дошкольники в клубе со счётами не знакомы, поэтому начнём с самого начала.

  • Сначала учим детей считать на пальцах левой руки (потому что мы читаем слева направо) 1-5 и на пальцах правой руки 6-10.

Все костяшки(бусины) на счётах сдвигаем вправо- это легко сделать наклонив счёты вправо.
Чтобы отложить 2 бусины, сдвигаем их сразу две вместе влево.
Чтобы отложить 8. Сдвигаем сразу 8 влево.
Бусины не считаем по одной. Отмечаем глазами, сколько осталось справа.

  • Тренируемся в сложении. Складываем, например 3 и 4. Откладываем сразу 3 и ещё 4, не считая каждую отдельно. Подтверждаем состав числа 7.
  • Считаем десятки. Отложите 20 костяшек(10 и 10), положите рядом карточку с цифрой 20
  • Знакомимся с двухзначными числами. Отложите, например 76 (7 рядов по 10 и 6 костяшек) покажите на карточках цифру 70 и положите сверху карточку с цифрой 6- получилось 76
  • Сложение с переходом через десяток
1)"Добавляем к девятке"
9+6= 10+5=15
Откладываем 9 костяшек (бусин) на одной спице и 6 на другой. Отодвигаем 1 костяшку от 6 и добавляем 1 костяшку к 9.



2)"Складываем по пять"
6+7= 10+3=13
Откладываем 6 на одной спице и 7 на другой. Две пятёрки костяшек на обоих спицах дают в сумме 10, оставшиеся 1 и 2 дают в сумме 3. 10+3+13. Эта стратегия подходит, если складываются числа равные 5 и более.
Пример на двухцветных счётах:

  • Упражненяемся в счёте двойками, пятёрками и десятками: Десять десяток будет сто!
  • Даём визуальное понятие об умножении. Сколько будет если три раза взять по две костяшки?
  • Знакомим с многозначными числами. Это тема будет изучаться в 4 классе. Выше см. описание метода для дошкольников в школах Монтессори.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Человечество научилось пользоваться простейшими счётными приспособлениями тысячи лет назад. Наиболее востребованной оказалась необходимость определять количество предметов, используемых в меновой торговле. Одним из самых простых решений было использование весового эквивалента меняемого предмета. Для этих целей использовались простейшие балансирные весы.

С потребностью более сложного счета были изобретены счетные доски, применявшиеся для арифметических вычислений приблизительно с V века до н. э. в Древней Греции, Древнем Риме, Древнем Китае и в других странах.

Общие принципы счетных досок — разделение линиями на полосы, счёт осуществлялся с помощью размещённых на полосах камней или других подобных предметов. Камешек для греческой счетной доски (абак) назывался псифос; от этого слова было произведено название для счёта — псифофория , «раскладывание камешков». У римлян камешек называли калькулюс, а счет на абаке получил название калькуляция . И сейчас подсчет расходов называют калькуляцией, а человека, выполняющего этот подсчет - калькулятором, также называется современный электронный прибор для счета. Среди применяющихся в современности вариантов абака — русские счёты и японский соробан.

Древние приспособления для счета заинтересовали меня при изучении темы «История развития вычислительной техники». Как древние приспособления для счета способствовали развитию вычислительной техники?

Актуальность моей работы состоит в том, что в наше время сложных информационных технологий важно понимать, что стояло у истоков зарождения вычислительной техники, как потребность в счете и обработке сложных вычислений способствовала развитию вычислительной техники и привела к появлению сложных современных вычислительных систем.

Выдвигаемая гипотеза:

Древние приспособления для счета позволяли выполнять сложные вычисления.

Цель: изучить способы счета на древних приспособлениях посредством проведения эксперимента.

Задачи:

изучить теоретический материал;

изучить способы математических действий на приспособлениях;

изготовить соробан;

провести эксперимент по выполнению вычислений на приспособлениях для счета;

зафиксировать результаты вычисления при помощи фотографий;

сделать выводы по полученным результатам.

В ходе проведения работы мною был изучен теоретический материал из источников, указанных в списке. Прочитана книга Гутер Р.С., От абака до компьютера. М.: Знание. -1981 г.-180 с., которая вызвала интерес к более углубленному изучению древних приспособлений для счета, практическому их использованию. Вместе с папой изготовлен соробан. Из других источников литературы, таких как Берназани Д. Соробан/Абакус: Справочное пособие 2013 г.-150 с. и Депман И.Я. История арифметики: Пособие для учителей, Издание второе, исправленное, М.: Просвещение, 1965 г.- 416 с.

Изучены способы счета на соробане и русских счетах. Произведен анализ и сделаны выводы по проделанной работе. Для представления защиты работы публике сделана презентация в Power Point.

Описание древних приспособлений счета

Предшественником абака была пыльная доска или доска, которая покрывалась песком. Путем разделения пыльного полотна на ряды острой палочкой, представлялись различные значения чисел. Это достигалось с использованием различных знаков, которые рисовались вдоль линий. Позднее, в Древнем Риме использовали доски, сделанные из камня, бронзы, слоновой кости. На сделанных углублениях считали камешками, косточками.

В неаполитанском музее древностей хранится римский абак, представляющий собой доску с прорезанными полосками, вдоль которых передвигались камешки. На доске располагалось восемь длинных полосок и восемь коротких, расположенных над длинными. Над каждой длинной полоской имеется обозначение, описывающее назначение полоски (слева на право):

Означает, что полоска используется для отложения разряда миллионов;

Для отложения разряда сотен тысяч;

Разряда десятков тысяч;

Разряда тысяч;

Разряда сотен;

Разряда десяток;

Разряда единиц.

Означает, что эта полоска используется для отложения унций.

На семи левых длинных полосках располагали четыре камешка, каждый из которых приравнивался к единице соответствующего разряда числа. На семи левых коротких полосках располагали по одному камешку, обозначавшего пять единиц разряда. Восьмая длинная полоса (служившая для отсчета унций) содержала пять камешков, каждый из которых обозначал единицу разряда унции. Восьмая короткая содержала один камешек, обозначающий шесть единиц. На доске справа имелись две короткие полоски с одним камешком означавшие: - пол унции; - четверть унции. Одна длинная полоска с двумя камешками означала: - шестая часть унции.

Чаще всего абаком пользовались для денежных расчетов налогов и торговли.

Счет на абаке сменил более древний счет на пальцах.

Соробан - это японские счёты, которые появились в Японии в XVI веке. Соробан является потомком абака.

Соробан состоит из нечётного количества вертикально расположенных спиц. Каждая спица представляет собой цифру. Обычно их 13, но встречаются соробаны и с 21, 23, 27 или даже с 31 спицей. Бо́льшее количество спиц позволяет набирать большие числа, или представлять сразу несколько чисел на одном соробане.

На каждой спице нанизано по 5 костяшек, причём верхняя костяшка на каждой спице отделена от нижних перегородкой.

Четыре нижние костяшки называются «земными», и каждая представляет собой единицу.

Верхняя костяшка называется «небесной» и считается за пять «земных».

В начальных классах японских школ, до сих пор обучают детей счету на соробане.

Русские счеты

Появились в России на рубеже XV — XVI веков и активно применялись в торговле вплоть до последнего десятилетия XX века. В русских счётах, используется десятичная система счисления и возможность оперировать четвертями, десятыми и сотыми дробными долями. С момента своего возникновения счёты практически не изменились.

С появлением дешёвых электронных калькуляторов счёты практически полностью вышли из употребления. Ещё раньше, в начале 1980-х годов, обучение пользованию счётами было исключено в СССР из школьной программы.

На Русских счетах одиннадцать полос спиц с костями.

Дробная часть начинается со спицы с 4-мя костями. И от нее вниз располагается еще три спицы для дробной части.

Вверх от дробной части идут спицы по 10 костей, начиная с разряда единиц до миллиона.

Способы вычислений на древних приспособлениях для счета

Способ и метод счета на абаке

В исходном положении в «обнуленном» устройстве все камни выровнены по нижнему краю, а верхний ряд по верхнему краю.

В первую полоску ставили столько камешков, сколько в числе единиц, во вторую полоску - сколько в нем десятков, в третью - сколько сотен, и так далее. В верхнем разделе каждый камешек равен 5 в первой полоске, 50 во второй и так далее. Три правые полоски предназначались для счета дробями.

Вычисления производились слева на право.

Сравнивая древний абак и русские счеты, можно заметить, что процесс вычислений совершался пятеричной системой счета, выкладывание камешек происходило снизу в верх, а в русских счетах процесс вычислений совершался десятеричной системой счета и передвижение косточек происходило справа налево.

Способ и метод счета на соробане

Счеты представляют собой рамку, разделенную перекладиной. В верхней части расположена одна линия косточек. Каждая косточка в ней означает «пять». Внизу расположены ряды косточек, в каждом из которых по 4 косточки. Каждая из них обозначает «один». Для удобства вычисления начинают с самого среднего ряда.

Для обнуления соробана счеты слегка ударяют о стол. После этого двумя пальцами отодвигают верхние бусинки от перегородки.На соробане работают всегда сверху вниз большим и указательным пальцами обеих рук.

Набор числа на соробане. Сложение

Сначала нужно отложить первое слагаемое в центре. Ряд за рядом формируя общее число, поразрядно. Все действия на соробане осуществляют слева направо. Сначала откладывается старший разряд и так до младшего, по порядку. Затем также слева направо поразрядно необходимо произвести прибавление следующего числа. Если разряд переполняется косточками, нужно добавить одну бусинку к старшему разряду (слева).

Например, 254+333=587:

1)Откладываем 254

2)Прибавляем 333

3)Получаем 587

Вычитание

Вычитание происходит по той же системе, что и сложение. Разница в том, что при

недостаче бусинок их берут у старшего разряда.

Откладываем 333, затем вычитаем из него 254

Получаем 79

Способ и метод счета на русских счетах

В исходном положении в «обнуленных» счетах все костяшки выровнены по правому краю (как показано на рисунке). Каждый ряд костяшек представляет собой разряд числа, единицы находятся над четырьмя костяшками. Выше единиц - десятки, сотни и т.д., ниже - четверти, десятые и сотые. С таким раскладом удобно считать деньги, где в ходу есть копейки. Черным цветом выделены центральные костяшки (для удобства).

Набор числа:

Если мы хотим установить какое-нибудь число на счетах (для совершения с ним в дальнейшем арифметических действий), то необходимо просто передвинуть нужные костяшки налево. Например, для набора числа «3 251,5» передвигаем 2 четвертака (или 5 десятых), 1 единицу, 5 десяток, 2 сотни и 3 тысячи.

Сложение

Чтобы сложить на счетах два числа, нужно просто набрать костяшками одно число, а затем перенести налево каждый разряд второго числа, начиная с нижних рядов. Если вдруг выясняется, что костяшек в каком-то ряду не хватает, то в этом ряду нужно оставить столько костяшек, сколько не хватает, а на уровне выше перекинуть влево еще 1 костяшку. Чтобы лучше разобраться, как правильно складывать числа на счетах, посмотрим пример ниже (987 + 134 = 1 121):

Вычитание

Вычитание на счетах производится точно таким же образом как сложение, сверху вниз. Если костяшек в ряду не хватает, в этом ряду нужно оставить (10-x) костяшек, где x-число не хвативших костяшек, а в ряду выше нужно убрать одну костяшку (сдвинуть ее вправо). Ниже пример (121 - 98 = 23):

Умножение

Для того, чтобы умножить число на 2 или на 3, нужно просто сложить данное число с собой два раза или три раза соответственно. Умножение на 4 производится как умножение на 2 с последующим умножением на 2 полученного результата. Умножение на 5, это деление на 2 , а потом умножение на 10. В этом случае, после деления на 2 переносятся разряды (костяшки) на уровень выше. Умножение на большие числа осуществляется при помощи комбинации описанных методов.

Умножение на счетах является не самым быстрым и простым.

Деление

Деление на русских счетах является достаточно сложной процедурой. Если пример удобный, допустим, необходимо разделить 280 на 2, тогда действительно, нужно просто из каждого ряда отодвинуть направо половину костяшек и тогда получится 140. Но иные примеры в большинстве своем требуют сложных алгоритмов.

Эксперимент с древними приспособлениями счета

Задача:

Расстояние от Москвы до Екатеринбурга по железной дороге 1667км., от Екатеринбурга до Новосибирска 1524 км. и от Москвы до Иркутска 5042 км. Чему равно расстояние от Новосибирска до Иркутска по железной дороге?

3.1 Решение задачи по математике при помощи соробана

Сначала сложим расстояние от Москвы до Екатеринбурга и от Екатеринбурга до Новосибирска:

1667+1524=3191 (км.)

Получаем 3191

Затем из расстояния от Москвы до Иркутска вычтем полученную сумму

5042-3191=1851 (км.)

Получаем ответ 1851 (км.)

Ответ: расстояние от Новосибирска до Иркутска по железной дороге равно 1851 (км).

3.2. Решение задачи по математике при помощи русских счет

Так же для начала сложим расстояние от Москвы до Екатеринбурга и от Екатеринбурга до Новосибирска:

1667+1524=3191(км.)

Получаем 3191 (км.)

Из расстояния от Москвы до Иркутска вычтем полученную сумму

5042-3191=1851(км.)

Ответ: расстояние от Новосибирска до Иркутска по железной дороге равно 1851(км.).

Вывод

Благодаря исследованию, я узнал о различных видах древних приспособлений счета. Изучив методы и способы счета могу сделать вывод, что разные приспособления счета имели различные свойства, так, например, абак позволял вычислять способом сложения, вычитания, умножения и деления, а так же позволял выполнять действия с дробями. Но абак имел свои недостатки: невозможность сохранить результат, из него мог выпасть камешек, в результате весь расчет сбивался.

На протяжении нескольких столетий соробан активно применяется для обучения детей в странах Азии. В Европе и Америке заинтересовались соробаном в XXI веке. А в нашей стране первые школы обучения ментальной арифметике появились в 2013 году. Современные японцы считают, что и сегодня обучение счету с использованием соробана имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционным подсчетом на бумаге. Этот метод тренирует мозг, увеличивая количество нейронных связей, и способствует развитию интеллекта и творческих способностей. Хорошо заменяет калькулятор при выполнении домашнего задания по математике начальной школы. Позволяет совершать такие математические действия как сложение, вычитание, умножение и деление.

Недостаток соробана заключается, что невозможно сохранить результат вычислений.

Вычисления на русских счетах, позволяет так же выполнять многие математические действия: сложение, вычитание, умножение, деление, и выполнять действия с дробями, которые будут изучаться мною в дальнейшем.

Недостатки использования русских счет заключаются в том, что нельзя сохранить результат, большие по размеру.

Гипотеза мною доказана на примерах: сложные математические вычисления можно выполнять на древних приспособлениях для счета. Возможно сложение, вычитание больших чисел до миллиарда и более. Конкретно на моем соробане до миллиона.

Таким образом, я считаю, что древние приспособления для счета, а именно, русские счеты и соробан являются достойными предшественниками современной вычислительной техники.

Список использованных источников и литературы

Апокин И.А., Майстров Л.Е. История вычислительной техники. М.: Наука, 1990г.- 400 с.

2. Берназани Д. Соробан/Абакус: Справочное пособие,2013 г.-150 с.

3. Гутер Р.С., От абака до компьютера. М.: Знание. -1981 г.-180 с.

4. Депман И.Я. История арифметики: Пособие для учителей,

Издание второе, исправленное, М.: Просвещение, 1965 г.- 416 с.

Интернет ресурсы:

https://ru.wikipedia.org/wiki

http://all-ht.ru/inf/history/p_0_4.html

Абакус (Abacus) – это латинское слово, которое имеет свое начало от греческого abax , что означает таблица. Абак является одним из многих типов счетных устройств, которые используются для подсчета больших чисел. В современном мире этот счет цифр остается актуальным, в Китае и Японии легко можно встретить торговцев, которые пользуются абаком для подсчета стоимости товара.

Но главным их плюсом и преимуществом является то, что они помогают хорошо и быстро сформировать математические навыки у детей. В сегодняшней статье мы начнем с основ, и узнаем что такое счеты Абакус: как считать, инструкцию по использованию и небольшой видеоролик с первым уроком.

Счеты это инструмент, которым пользуются на уроках ментальной арифметики, чтобы быстро и качественно научить ребенка считать. читайте в моей статье.

История возникновения Абакус

Трудно себе представить счет без цифр. Самым ранним счетным устройством были человеческие пальцы рук, а иногда и ног. Но когда возникла необходимость посчитать что — либо большее, придумали новую счетную систему.

Абакус является одним из многих счетных устройств, изобретенных, чтобы посчитать большие числа.

Сегодня хотелось бы рассказать о самых древних и используемых по сей день системах вычисления. Это три основные счетные системы: Суан Пэн, Соробан и Русские счеты. У каждого из них есть свои отличия, давайте кратко рассмотрим каждое.

Суан Пэн

Абакус (Абак), или в китайском языке Suan-Pan, представляет собой деревянную дощечку с шарами. На верхней палубе находилось по 2 косточки, на нижней по 5 (2/5). Так было вплоть до 1850 года, после стиль немного изменился: на верхней палубе осталось по 1 бусинке, а на нижней 5 (1/5).

Соробан (современный Абакус)


В японском языке счеты назывались Соробан. У них было соотношение бусинок ¼. Техники подсчета в японской и китайской системе счета похожи, но имеют свои отличия. В нашей стране есть школы, которые обучают как той, так и другой системе подсчета. В статье представлена информация именно о Соробане, так как она активно используется как в Японии, так и в нашей стране для обучения деток.

Русские счеты


Были изобретены в 17 веке и используются до сих пор. Дизайн счет напоминает модель пары человеческих рук (каждый ряд имеет 10 бусин, соответствующей 10 пальцам на двух руках).

Модификация Ли Кай Чена

В 1958 году китайский ученый Ли Кай Чен объединил абакус и соробан в одни счеты и опубликовал руководство для новых счетчиков. По словам автора, умножение и деление на много легче использовать с помощью модифицированных счетов. Так можно вычислить даже кубические корни чисел.

На фото видно, что сверху находится японский Соробан, а снизу китайский Суан Пэн.

Как выглядят счеты?

Современные счеты, японские счетчики или Соробан имеют один шар вверху и четыре внизу.

Верхние косточки имеют значение 5 их еще называют небесные бусины. А нижний ряд (состоящий из 4-х косточек) имеет значение 1, его называют земными бусинами. Между ними есть разделительная линия.

Значения шариков начинаются с крайнего правого столбца, и равняется 1. Справа налево значения бисера увеличиваются и равна 1, затем 10, 100 и т.д. На приведенной ниже фотографии показано значение каждого шарика на счетах.


Инструкция по пользованию счетами Абакус

Проще всего показать на примере. Чтобы прибавить 1+3 необходимо, используя большой палец, сдвинуть

один земной шарик в сторону разделительной полосы, а затем сдвинуть еще три земных шарика и получится 4.

Так как современные счеты имеют всего четыре земные бусинки, а вы, например, хотите посчитать до пяти, вы должны перенести один небесный бисер в сторону разделительной полосы, в тоже время переместите все земные шары вниз.

А если вы желаете, чтобы общее число было равно 7, переместите еще два земных шарика на планку счета. Итого получится, что у вас один небесный шарик (который соответствует 5) и два земных шара (по 1 каждый). В сумме составляет семь.

Для того чтобы посчитать более крупные цифры используйте следующие бусины. Например, как показать 283? Первый ряд (единицы) будет три земные бусины; второй ряд это один шар из небесного ряда и три из земного; третий ряд – это два из земного ряда. На фото хорошо видно как это выглядит:

Как пользоваться пальцами?

Стандартные счеты могут использоваться для выполнения сложения, вычитания, умножения и деления. Их так же используют для извлечения квадратных и кубических корней.

Правильная техника пальцев имеет первостепенное значение для достижения мастерства в счетах. В случае японской версии Абакуса (Соробана) используется только указательный и большой пальцы.

На картинке представлена вырезка из японского учебника, в котором рассказывается о правильной технике перемещения бусин. Он показывает большой палец, используемый для подсчета бусинок в нижней палубе, а указательный палец используется во всех других случаях.


Удобно земные шары добавлять большим пальцем, а вычитать указательным. А вот небесные шары лучше добавлять и вычитать только указательным пальцем одной руки.

Так же я предполагаю, что вас интересует как вместо счетов пользоваться пальцами. Об этом у меня есть отдельный раздел в статье

Видео-урок 1: как пользоваться счетами Абакус?

Как правило, видеоинформация усваивается лучше, чем описание. Поэтому предлагаю рассмотреть простой и понятный урок о том, с чего начинается работа над абакусом.

А на последок вам небольшое домашнее задание. Попробуйте самостоятельно посчитать, какие цифры расположены на счетах . Ссылка кликабельна.

Энциклопедичный YouTube

    1 / 2

    ✪ Ментальная арифметика: Урок 1 "Знакомство с абакусом, прямой счет"

    ✪ Делаем абакус сами! Счеты для ментальной арифметики своими руками!

Субтитры

История

Первое известное упоминание счётов встречается в «Переписной книге домовой казны патриарха Никона», составленной в 1658 году , где они называются «счоты» .

Система счисления и система кодирования

В русских счётах применяется позиционная десятичная система счисления с непозиционным унарным кодированием внутри каждого разряда.

Каждый ряд костяшек представляет собой числовой разряд , который вверх от спицы с четырьмя костяшками возрастает от единиц до сотен тысяч, а вниз - уменьшается от десятых до тысячных. Максимальное значение для каждого ряда - десять, умноженное на вес разряда (для разряда единиц максимальное значение - 10, если все костяшки отложены влево, для десятков - 100 и так далее). «Набор» числа осуществляется сдвиганием костяшек из правого края прута в левый.

Прут, на котором находятся всего 4 костяшки, использовался для расчётов в полушках . Одна полушка равнялась половине одной деньги , то есть четверти копейки . Соответственно, четыре костяшки составляли одну копейку . Также этот прут использовался для перевода фунтов в пуды (1 пуд = 40 фунтов). Также этот прут может служить разделителем целой и дробной частей набранного на счётах числа и в вычислениях не использоваться.

Таким образом, максимальное число, которое можно набрать на счётах с семью рядами целых чисел, составляет 11 ′ 111 ′ 111 , 110 {\displaystyle 11"111"111,110} .

После добавления к девяти костяшкам одного разряда десятой костяшки производится операция записи единицы переноса в следующий разряд, состоящая из трёх действий:

  1. сдвигом влево одной костяшки к девяти костяшкам добавляется десятая костяшка;
  2. сдвигом вправо всех десяти костяшек предыдущий разряд обнуляется;
  3. сдвигом влево одной костяшки в следующий разряд записывается единица переноса.

Выполнением этого правила исключается любое неоднозначное представление чисел. С точки зрения теории систем счисления , для действий в показательной единично кодированной десятичной позиционной системе счисления достаточно девяти костяшек, о чём пишет и Я. И. Перельман , при этом операция записи единицы переноса производилась бы за два действия вместо трёх действий:

  1. сдвигом влево одной костяшки в следующий разряд записывается единица переноса;
  2. сдвигом вправо девяти костяшек предыдущий разряд обнуляется;

но для удобства счета (в частности, чтобы удобно получать дополнение до 10, необходимое для переноса разряда при вычитании) в русских счётах было выбрано число костяшек равное десяти, что формально соответствует единичнокодированной 11-ричной системе счисления [ ] .

Правила счёта

Общие замечания

С помощью счётов, в пределах их разрядности, можно выполнять все базовые арифметические операции: сложение, вычитание, умножение, деление . Однако на практике удобно и быстро можно только складывать и вычитать: операция умножения на произвольное число достаточно сложна, а деление в общем виде, скорее всего, займёт больше времени, чем выполнение той же операции на бумаге - с помощью «деления столбиком ». Впрочем, есть достаточно большое количество специальных случаев , когда счёты вполне применимы для умножения и деления.

Кроме того, нужно учитывать следующие моменты:

  • Счёты в принципе не предназначены для манипуляций с отрицательными числами. Поэтому любые операции должны приводиться к положительным числам, а знак, если это необходимо, должен просто учитываться отдельно.
  • В операциях умножения и деления достаточно неудобно учитывать положение десятичного разделителя для обоих операндов . Вследствие этого при выполнении умножения и деления десятичных дробей либо только второй, либо оба операнда приводятся к целому числу, то есть десятичный разделитель в них просто игнорируется. После выполнения операции положение десятичного разделителя восстанавливается вручную.

«Набор» числа

Представление чисел на счётах и порядок набора описан выше. Необходимо лишь отметить, что правило расположения разрядов числа на проволоках (то есть помещение единичного разряда непременно перед проволокой с четырьмя косточками) в практических расчётах часто бывает необязательно соблюдать. Более того, в процессе расчётов бывает удобно иногда вместо перенабора числа просто мысленно перенести разделитель целой и дробной части на другое место.

В некоторых руководствах по вычислениям на счётах рекомендуется следующее «усовершенствование»: просверлить в раме счётов слева ряд небольших отверстий, расположенных напротив промежутков между проволоками. При расчётах какой-либо предмет - например, гвоздь или разогнутая скрепка - помещается в отверстие, находящееся напротив промежутка, в данный момент разделяющего единицы и десятые доли. Таким образом в любой момент положение десятичного разделителя явно отмечено и может быть легко изменено.

Сложение

Согласно одному из возможных способов, сложение на счётах выполняется «снизу вверх» (от младших разрядов к старшим). На счётах «набирается» первое слагаемое, после чего поразрядно, от младшего разряда к старшему, производятся следующие действия:

  1. влево столько косточек, сколько единиц в соответствующем разряде второго слагаемого.
  2. Если на проволоке не хватает косточек для выполнения первого действия, то на проволоке слева оставляется столько косточек, сколько не хватило, а на следующей (находящейся выше) проволоке перебрасывается влево одна косточка.
  3. Если в результате действия (как первого, так и второго, и данного) слева на проволоке оказалось 10 косточек, то все косточки на этой проволоке перебрасываются вправо, а на следующей (находящейся выше) проволоке дополнительно перебрасывается влево одна косточка.

После того, как будут выполнены действия со всеми разрядами, «набранное» на счётах число и будет результатом сложения.

Есть и другой способ: сложение от старших разрядов к младшим - см. анимацию.

Вычитание

Вычитание на счётах выполняется «сверху вниз», то есть от старших разрядов к младшим. В силу неприспособленности счётов для работы с отрицательными числами всегда нужно из большего положительного числа вычитать меньшее положительное число. Если требуется вычесть из меньшего большее, числа следует поменять местами и оставить знак «в уме».

На счётах «набирается» уменьшаемое, после чего поразрядно, от старшего разряда к младшему, производятся следующие действия:

  1. На проволоке, соответствующей разряду, перебрасывается вправо столько косточек, сколько единиц в соответствующем разряде вычитаемого.
  2. Если на проволоке не хватает косточек для выполнения первого действия, производится перенос разряда: слева оставляется (10 - n) косточек, где n - «недостающее» число косточек (чтобы не делать второе вычитание в уме, можно весь десяток косточек на данной проволоке перенести влево, после чего отбросить недостающее число косточек), а на находящейся выше проволоке отбрасывается вправо одна косточка
  3. Если при переносе на проволоке, соответствующей старшему разряду, не хватает косточек, то выполняется перенос в следующий (ещё более старший) разряд и так до тех пор, пока на одной из проволок не окажется достаточного количества косточек. Так, например, при вычитании (1001 - 3) сначала на проволоке младшего разряда будет оставлено 8 косточек и потребуется перенос во второй разряд, затем - в третий, и только после этого на проволоке четвёртого разряда окажется достаточно косточек, чтобы завершить операцию.

Умножение

Умножение на однозначное число в общем случае может быть заменено на сложение множимого с самим собой соответствующее количество раз. Целые многозначные числа перемножаются поразрядно, аналогично «умножению в столбик»:

  • В качестве множимого выбирается то из двух чисел, которое содержит больше ненулевых цифр.
  • Множимое прибавляется к самому себе столько раз, сколько единиц в младшем (первом) разряде множителя.
  • Для каждого следующего разряда множителя множимое прибавляется к уже имеющемуся на счётах числу соответствующее количество раз, но со сдвигом на один разряд вверх. То есть для разряда десятков сложение производится со сдвигом на один разряд, сотен - на два и так далее.
  • Если в соответствующем разряде множителя стоит нуль, то, естественно, никакого сложения не производится, а просто делается сдвиг на одну проволоку вверх и переход к следующему разряду.
  • Когда будут произведены прибавления для всех ненулевых разрядов множителя, на счётах будет получен результат умножения. Положение десятичного разделителя при этом нужно учитывать в той позиции, где он был при первых сложениях (то есть сдвиги десятичного разделителя учитываются только в промежуточных операциях).

Если перемножаются нецелые числа, то операция выполняется точно так же (вычисления ведутся с целыми числами, десятичные разделители просто игнорируются). Десятичный разделитель ставится в нужную позицию вручную при записи результата.

Несмотря на громоздкость алгоритма, при выработанном навыке выигрыш времени по сравнению с расчётом на бумаге может быть значительным.

Деление

Деление в общем виде заменяется вычитанием. Общий алгоритм деления целых чисел выглядит следующим образом:

  • Делимое набирается на счётах в нижней их части.
  • Из старших разрядов делимого выбирается группа такого размера, чтобы составленное ею число было больше делителя, но меньше делителя, умноженного на десять. Десятичный разделитель мысленно переносится за младший разряд этой группы.
  • Из набранного числа (с учётом поставленного разделителя) делитель вычитается до тех пор, пока уменьшаемое не станет меньше делителя. При каждом успешном вычитании на верхней проволоке счёт переносится влево одна косточка.
  • По завершении вычитания десятичный разделитель мысленно передвигается на одну проволоку вниз. Далее вычитание делителя повторяется для нового уменьшаемого, а результат заносится на следующую (вторую, далее - третью и т. д.) проволоку.
  • Предыдущий пункт повторяется до тех пор, пока не закончится набранное на счётах число, либо пока не будет получено нужное число цифр результата.
  • На верхних проволоках по завершении всех операций будет набран результат деления. Положение десятичного разделителя при этом - такое же, как было у делимого.

Если делимое кратно делителю, то операция завершится по достижении младшего десятичного разряда делимого и все косточки, кроме тех, на которых накоплен результат, будут справа. Если же нет, то на счётах останется число, соответствующее остатку от деления. Если необходимо, далее можно получать десятичные знаки дробного результата до тех пор, пока хватает проволок на счётах (когда сдвигать десятичный разделитель вниз станет некуда, можно искусственно перенести накопившийся остаток выше, чтобы продолжить деление; так можно получить до 7-8 цифр результата).

Например, вычисляем 715/31:

Как и в случае с умножением, при делении десятичных дробей аргументы заменяются на целые числа и вычисления выполняются в точно таком же порядке, а десятичный разделитель в результате переносится на нужное место вручную.

Упрощённые приёмы умножения и деления

Произвольное умножение и в особенности деление на счётах не слишком удобно. Однако существует ряд частных случаев, когда эти операции выполняются намного проще:

  • Умножение и деление на 10 заменяется переносом числа на разряд вверх или вниз. При этом фактически переносить запись нет никакой необходимости - достаточно мысленно переместить разделитель целой и дробной части числа на одну проволоку, соответственно, вниз или вверх. В руководствах по вычислению на счётах рекомендовалось во время ведения вычислений удерживать палец левой руки на раме счётов напротив промежутка между проволоками, соответствующими единицам и десятым, либо отмечать текущее положение десятичного разделителя каким-нибудь подручным средством (кнопка, гвоздик, вставляемый в специально проделанные в раме счётов отверстия и т. п.).
  • Умножение на 2 заменяется сложением числа с самим собой: 39 ∗ 2 = 39 + 39 = 78 {\displaystyle 39*2=39+39=78} .
  • Умножение на 3 - сложением с самим собой два раза: 39 ∗ 3 = 39 + 39 + 39 = 117 {\displaystyle 39*3=39+39+39=117} .
  • Умножение на 4 - двукратным удвоением: 18 ∗ 4 = (18 + 18) ∗ 2 = 36 + 36 = 72 {\displaystyle 18*4=(18+18)*2=36+36=72} .
  • Умножение на 5 - умножением на 10 и делением на 2: 26 ∗ 5 = 26 ∗ 10 2 = 260 / 2 = 130 {\displaystyle 26*5={\tfrac {26*10}{2}}=260/2=130} .
  • Умножение на 6 - умножением на 5 и прибавлением исходного числа: 26 ∗ 6 = 26 ∗ 5 + 26 = 26 ∗ 10 2 + 26 = 130 + 26 = 156 {\displaystyle 26*6=26*5+26={\tfrac {26*10}{2}}+26=130+26=156} .
  • Умножение на 7 - троекратным удвоением и вычитанием исходного числа: 13 ∗ 7 = 26 ∗ 2 ∗ 2 − 13 = 52 ∗ 2 − 13 = 104 − 13 = 91 {\displaystyle 13*7=26*2*2-13=52*2-13=104-13=91} .
  • Умножение на 8 - троекратным удвоением: 13 ∗ 8 = 13 ∗ 2 ∗ 2 ∗ 2 = 26 ∗ 2 ∗ 2 = 52 ∗ 2 = 104 {\displaystyle 13*8=13*2*2*2=26*2*2=52*2=104}
  • Умножение на 9 - умножением на 10 и вычитанием исходного числа: 23 ∗ 9 = 23 ∗ 10 − 23 = 230 − 23 = 207 {\displaystyle 23*9=23*10-23=230-23=207} .
  • Деление на 2 производится от младших разрядов к старшим. На каждой проволоке отбрасывается половина имеющихся косточек. Если на проволоке нечётное количество косточек, то «лишняя» косточка тоже отбрасывается, а на проволоке ниже (в младшем разряде) переносится влево ещё пять косточек. Например, при делении 57 на 2 в разряде единиц имеется нечётное число, поэтому будут отброшены 4 косточки (останется 3), а в разряде десятых долей прибавятся 5, затем в разряде десятков из пяти косточек отбросятся три - останутся две, а в единичный разряд дополнительно прибавится 5 - станет 8. Таким образом, правильный ответ: 28 , 5 {\displaystyle 28,5} .
  • Деление на 3 заменяется умножением исходного числа на 3 и последовательным сложением результата с самим собой со сдвигом вниз столько раз, сколько нужно разрядов в результате. При сдвиге «за пределы счётов» прибавляемое число округляется. Результат сложения нужно разделить на 10. (Используется тот факт, что x / 3 = 0.3 (3) ⋅ x = 3.3 (3) ⋅ x 10 {\displaystyle x/3={0.3(3)}\cdot {x}={\tfrac {3.3(3)\cdot x}{10}}} ).
  • Деление на 4 - двукратным делением на 2.
  • Деление на 5 - делением на 10 и умножением на 2.
  • Деление на 6 - последовательным делением на 2 и на 3.
  • Деление на 7 выполняется по общему алгоритму (поразрядное вычитание семёрки).
  • Деление на 8 заменяется трёхкратным делением на 2.
  • Деление на 9 выполняется сложением числа с самим собой с последовательным поразрядным сдвигом вниз столько раз, сколько нужно разрядов в результате. Результат сложения делится на 10. (Используется соотношение x / 9 = 0 , 1 (1) ⋅ x = 1 , 1 (1) ⋅ x 10 {\displaystyle x/9={0,1(1)}\cdot {x}={\tfrac {{1,1(1)}\cdot {x}}{10}}} ).
  • Умножение и деление на любую степень двойки производится, соответственно, последовательным удвоением или делением на 2.
  • Умножение на двузначное число из двух одинаковых цифр «NN» (11, 22, 33, 44 и т. д.) заменяется умножением и сложением со сдвигом:
  • Сначала исходное значение умножается на N любым удобным способом.
  • Затем десятичный разделитель переносится на разряд вниз и результат умножения прибавляется сам к себе, но со сдвигом вниз на одну проволоку (прибавлять со сдвигом вниз удобнее, так как сложение производится снизу вверх, и добавляемое число косточек всегда видно на одну проволоку выше - нет необходимости что-то запоминать).

Часто можно с помощью несложных манипуляций привести вычисляемую операцию к комбинации частных случаев умножения и деления. Например, умножение на 25 можно заменить умножением на 100 и двукратным делением на 2. Когда один или оба операнда близки к «удобным» для расчётов числам, можно комбинировать специальные случаи умножения и деления со сложением и вычитанием. Но возможность подобных трюков сильно зависит от уровня подготовки вычислителя. Собственно, искусство вычисления на счётах и заключается в умении свести любое требуемое вычисление к комбинации легко поддающихся счёту элементов. x {\displaystyle x} - это количество синего сукна, а y {\displaystyle y} - чёрного, можно составить следующую систему уравнений :

{ x + y = 138 5 x + 3 y = 540 . {\displaystyle {\begin{cases}x+y=138\\5x+3y=540\,\,.\end{cases}}}

Решив её, получим ответ: y = 75 , x = 63 {\displaystyle y=75,\ x=63} , то есть 75 аршин чёрного сукна и 63 аршина - синего.

Однако подобное решение этой задачи ведет к потере её внутренней логики. Отец мальчика, отставной губернский секретарь Удодов, продемонстрировал другое решение:

И без алгебры решить можно,- говорит Удодов, протягивая руку к счётам и вздыхая. - Вот, извольте видеть…
Он щёлкает на счётах, и у него получается 75 и 63, что и нужно было.
- Вот-с… по-нашему, по-неучёному.

Само «неучёное» решение Чеховым в рассказе не приводится, но оно легко может быть реконструировано, поскольку задача имеет стандартное арифметическое решение, опирающееся на логику и состоящее в выполнении шести арифметических действий. Предположим, что всё купленное сукно было синее. Тогда партия в 138 аршин стоила бы 690 рублей ( 5 ⋅ 138 {\displaystyle 5\cdot 138} ). Но это на 150 рублей ( 690 − 540 {\displaystyle 690-540} ) больше того, что было заплачено в действительности. «Перерасход» в 150 рублей указывает на то, что в партии имелось более дешевое, чёрное, сукно - по 3 рубля за аршин. Этого сукна столько, что из двухрублёвой разницы ( 5 − 3 {\displaystyle 5-3} ) получается 150 «лишних» рублей. То есть, 75 аршин ( 150 / 2 {\displaystyle 150/2} ) чёрного сукна. Теперь можем найти количество сукна синего: 63 аршин ( 138 − 75 {\displaystyle 138-75} ).

«Щёлканье на счётах», выполненное Удодовым, выглядело следующим образом.