教學(xué)當(dāng)中的計(jì)算科學(xué)和計(jì)算機(jī)發(fā)展

劉廣田　劉景陽(yáng)

摘 要：文章從計(jì)算的基本定義出發(fā)，先介紹與計(jì)算相關(guān)的歷史發(fā)展歷程，并且舉例進(jìn)行論證。通過(guò)通俗易懂的例子指導(dǎo)教師的教學(xué)，教會(huì)學(xué)生如何更加快速的掌握相關(guān)只是要點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效率。接著，由計(jì)算帶動(dòng)的計(jì)算工具的出現(xiàn)，使得人類(lèi)的智慧發(fā)生了歷史性的轉(zhuǎn)折。計(jì)算工具的使用，引發(fā)了更多的計(jì)算的發(fā)明，應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)當(dāng)中，極大的推動(dòng)了人類(lèi)的進(jìn)步。人類(lèi)發(fā)展初期算盤(pán)的使用，促進(jìn)了電動(dòng)計(jì)算器的產(chǎn)生，最后出現(xiàn)了隨處可見(jiàn)的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)從剛開(kāi)始的大體積、低效率，發(fā)展成為了我們今天看到的輕巧、運(yùn)算高效的便攜式計(jì)算機(jī)?？偟膩?lái)看，文章形象生動(dòng)的剖析了計(jì)算科學(xué)以及計(jì)算機(jī)的發(fā)展，為教學(xué)提供了很好的知道意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算的出現(xiàn) 計(jì)算工具的發(fā)明 計(jì)算機(jī)的運(yùn)用

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2017）11-0-01

一、基礎(chǔ)的計(jì)算

我們用通俗一點(diǎn)的語(yǔ)言來(lái)描述計(jì)算的過(guò)程。日常生活當(dāng)中的計(jì)算，就是將一個(gè)式子A變成另外的一個(gè)式子B的過(guò)程。可能有一點(diǎn)的抽象，我們通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。例如說(shuō)，2加1等于3，一個(gè)最基礎(chǔ)的加法運(yùn)算就形象而且直觀的說(shuō)明了什么是計(jì)算。稍微使用復(fù)雜一些的函數(shù)在來(lái)加深一下計(jì)算的理解。比如說(shuō)，C是X的三次方，而D是3X。我們就講，將C轉(zhuǎn)變成D的過(guò)程就是高級(jí)計(jì)算。教師在授課當(dāng)中，可以通過(guò)大量的例題論證來(lái)幫助學(xué)生理解計(jì)算的相關(guān)內(nèi)容。

我們一般將計(jì)算分為易于理解的兩種。首先來(lái)講，第一種是指與數(shù)值相關(guān)聯(lián)的計(jì)算。而這其中又有一下的一些類(lèi)型，比如說(shuō)與實(shí)數(shù)相關(guān)聯(lián)的加減乘除以及函數(shù)的相關(guān)運(yùn)算，指數(shù)運(yùn)算等等。另外的一種就是與符號(hào)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)算。比如說(shuō)，恒等式的求解證明，與幾何相關(guān)的一些證明問(wèn)題等等。計(jì)算的奇妙之處在與二者在一定的條件之下是可以進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的。計(jì)算的博大精深之處在于隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步以及人類(lèi)對(duì)未來(lái)世界的探索鉆研，越來(lái)越多的計(jì)算正在被發(fā)掘。

二、早期計(jì)算當(dāng)中的工具的使用

從遠(yuǎn)古人類(lèi)的誕生以來(lái)，計(jì)算就與人類(lèi)的社會(huì)活動(dòng)息息相關(guān)，可以說(shuō)計(jì)算是人類(lèi)不可或缺的一部分。談?wù)摰轿覈?guó)比較早的計(jì)算工具就要想到算籌了。公元前5世紀(jì)，我國(guó)歷史上早期的計(jì)算工具算籌出現(xiàn)，并且在接下來(lái)的2000多年里都給人們的生活產(chǎn)生了巨大的影響?，F(xiàn)在，許多人提到計(jì)算也許會(huì)想到計(jì)算器，但是，在這之前，算盤(pán)的使用代表了我國(guó)歷史的文明符號(hào)。算盤(pán)的使用簡(jiǎn)單快捷，易于更改，而且從今天的綠色生活來(lái)講，十分的環(huán)保，對(duì)于計(jì)算的效率來(lái)說(shuō)也十分的快捷。也許你會(huì)聽(tīng)到身邊的一些人有著驚人的計(jì)算速度，快速的計(jì)算方式就來(lái)源于算盤(pán)的設(shè)計(jì)原理。在教師的教學(xué)當(dāng)中，可以培養(yǎng)學(xué)生使用算盤(pán)，這樣可以為后期心算的學(xué)習(xí)可以打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、近代科學(xué)當(dāng)中的計(jì)算

隨著人類(lèi)對(duì)科學(xué)的探索以及科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，十七世紀(jì)早期，對(duì)數(shù)出現(xiàn)了。對(duì)數(shù)的出現(xiàn)，使得乘除法的運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加減法的運(yùn)算成為可能。對(duì)數(shù)在計(jì)算的教學(xué)當(dāng)中算是一個(gè)難點(diǎn)。學(xué)生很多的時(shí)候不理解怎么乘除法和加減法之間可以進(jìn)行運(yùn)算。教師可以先將對(duì)數(shù)原理講清楚，然后逐個(gè)剖析公式，因?yàn)閷?duì)數(shù)的計(jì)算難點(diǎn)就在于公式的運(yùn)用，學(xué)生要牢記公式。有些經(jīng)常用到的公式教師要?dú)w納總結(jié)，將公式放在一起對(duì)比之后，在加些習(xí)題進(jìn)行課堂練習(xí)，學(xué)生應(yīng)該很容易掌握。而一些特殊的、不常用的公式也要加入教學(xué)當(dāng)中，多讓學(xué)生做習(xí)題，強(qiáng)化訓(xùn)練。應(yīng)為公式的使用的結(jié)合的，不是單一的，少一個(gè)公式的運(yùn)用，計(jì)算就無(wú)法進(jìn)行。其實(shí)，相比較而言，對(duì)數(shù)的運(yùn)算掌握之后就十分簡(jiǎn)單了，對(duì)數(shù)的基本就在于公式的運(yùn)用，而不像函數(shù)一樣有太多種類(lèi)的思路。

四、電動(dòng)式計(jì)算器的發(fā)明

電動(dòng)式計(jì)算器的出現(xiàn)是基于1834年英國(guó)的巴爾奇發(fā)明的程序式機(jī)器的設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)之上隨著現(xiàn)代店里的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)計(jì)算器的構(gòu)想。人類(lèi)的計(jì)算工具的使用邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。但是這其中的歷程是十分的艱辛的。這個(gè)過(guò)程經(jīng)歷了整整一個(gè)世紀(jì)。我們使用一句古語(yǔ)來(lái)闡述這個(gè)過(guò)程：科學(xué)的一小步，將是人類(lèi)的一大步。

五、電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，二十世紀(jì)初期電子管技術(shù)的發(fā)明為計(jì)算機(jī)的變革帶來(lái)了新的契機(jī)。眾所周知，1946年美國(guó)的賓夕法尼亞大學(xué)制造出了第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使得計(jì)算的發(fā)展發(fā)生了歷史性的變革。緊接著集成電路的出現(xiàn)為計(jì)算機(jī)的進(jìn)步開(kāi)辟了新的道路。電子化的不斷創(chuàng)新與發(fā)展成為了計(jì)算機(jī)發(fā)展的得力助手。計(jì)算機(jī)朝著越來(lái)越輕便，越來(lái)越高效率的方向發(fā)展。而且，價(jià)格方面也在降低，普通大眾都可以擁有一臺(tái)計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的使用得到了普及，不論是企業(yè)辦公還是家庭自用都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，正在改變著人們的生活、工作。

綜上所述，計(jì)算的出現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的普及極大的改變了人們的生活。這標(biāo)志著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。人類(lèi)在不斷的突破著自己的極限。這就意味著教師也要不斷的進(jìn)行學(xué)習(xí)，武裝自己，才能更好的教學(xué)學(xué)生，將新的東西傳授給學(xué)生。

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