Приемы быстрого счета

Во все времена математика была и остается одним из основных предметов в школе, потому что математические знания необходимы всем людям. Не каждый школьник, обучаясь в школе, знает, какую профессию он выберет в будущем, но каждый понимает, что математика необходима для решения многих жизненных задач: расчеты в магазине, оплата за коммунальные услуги, расчет семейного бюджета и т.д. Кроме того, всем школьникам   необходимо сдавать экзамены в 9-м классе и в 11-м классе, а для этого, обучаясь с 1-го класса,   необходимо качественно осваивать математику и прежде всего, нужно научиться считать.

Актуальность нашего исследования состоит в том, что в наше время все чаще на помощь ученикам приходят калькуляторы, и многие из них просто не умеет считать устно. Это снижает качество знаний по очень важному предмету, снижает интерес к изучению математики. Допустить этого нельзя! Ведь изучение математики развивает логическое мышление, память, гибкость ума, приучает человека к точности, к умению видеть главное.

Поэтому мы хотим помочь учащимся нашего класса научиться считать быстро и правильно и показать им, что процесс выполнения действий может быть не только полезным, но и интересным, увлекательным занятием.

Гипотеза исследования: Если показать, что применение приемов быстрого счета, облегчает вычисления, то можно добиться того, что повысится вычислительная культура учащихся, и  им будет легче решать практические задачи.

Объект  исследования: различные алгоритмы счета

Предмет исследования: процесс вычислений.

Субъект исследования: учащиеся 7 класса.

Цель проекта:

• изучить методы и приемы быстрого счета
• показать  необходимость их  эффективного использования.

Задачи проекта:

• изучить историю возникновения вычислений
• рассмотреть правила вычислений, которыми пользовались в древности и которыми пользуются сейчас
• освоить правила быстрого счета и научить пользоваться ими учащихся нашей школы.
• создать брошюру “ Приемы быстрого счета”
• провести фестиваль “Приемы быстрого счета”
• cоздать брошюру “Система быстрого счета по Трахтенбергу”
• оформить альбом “Приемы быстрого счета”

План работы над проектом:

Мы изучили историю возникновения вычислений.

У древних людей, кроме каменного топора и шкуры вместо одежды, ничего не было, поэтому считать им было нечего. Постепенно они стали приручать скот, возделывать поля; появилась торговля, и тут уж без счета никак не обойтись.

Сначала считали на пальцах. Когда пальцы на одной руке кончались, переходили на другую, а если на двух руках не хватало, переходили на ноги.

Первыми придумали запись чисел древние шумеры. Они пользовались всего двумя цифрами.

Вертикальная черточка обозначала одну единицу, а угол из двух лежачих черточек – десять.

Древний народ майя вместо самих цифр рисовал страшные головы, как у пришельцев, и отличить одну голову – цифру от другой было очень сложно.

Индейцы и народы Древней Азии при счете завязывали узелки на шнурках разной длины и цвета.

У некоторых богатеев скапливалось по несколько метров этой веревочной “счетной книги”, попробуй, вспомни через год, что означают четыре узелочка на красном шнурке

И это продолжалось до тех пор, пока древние индийцы не изобрели для каждой цифры свой знак.

Арабы были первыми, кто заимствовал цифры у индийцев, и привез их в Европу. Чуть позже арабы упростили эти значки, они стали выглядеть вот так.

Они похожи на многие наши цифры. Арабы нуль, или “пусто”, называли “сифра”. С тех пор и появилось слово “цифра”. Правда, сейчас цифрами называются все десять значков для записи чисел, которыми мы пользуемся

Десятичную систему счисления ввели римляне. Римские цифры до сих пор используют в часах и для оглавления книг, но такая система цифр тоже была слишком сложной для счета.

Предки русского народа – славяне - для обозначения чисел употребляли буквы.

Этот способ обозначения цифр называется цифирью

Для обозначения больших чисел славяне придумали свой оригинальный способ:

• десять тысяч – тьма,
• десять тем – легион,
• десять легионов – леодр,
• десять леодров – ворон,
• десять воронов – колода.

Такой способ обозначения чисел был очень неудобен.

Поэтому Петр I ввел в России привычные для нас десять цифр, которыми мы пользуемся до сих пор.

Мы изучили старинные способы быстрого счета.

Приведем пример одного из них.

Пример:

умножим 47 на 35,

• запишем числа на одной строчке, проведём между ними вертикальную черту;
• левое число будем делить на 2, правое – умножать на 2 (если при делении возникает остаток, то остаток отбрасываем);
• деление заканчивается, когда слева появится единица;
• вычёркиваем те строчки, в которых стоят слева чётные числа;
• далее оставшиеся справа числа складываем – это результат;

Нам очень понравился “метод решетки” умножения чисел

Найдем произведение чисел 25 и 63.

1. Горизонтально запишем числа 25, вертикально 63.
2. Чертим решетку, проводим диагонали.
3. На пересечениях находим произведения чисел.
4. Складываем числа по диагоналям.

Получили результат: 1575

А какой интересный способ умножения чисел, которым пользуются даже в наше время в Японии.

Найдем произведение чисел 32 и 21

• Чертим 3 полоски, через промежуток 2.
• Под углом чертим 2 и 1 полоски.
• Считаем количество точек пересечения:

Крайние правые - единицы - 2

По диагонали – десятки - 7

Крайние левые – сотни - 6

Получили результат 672.

С большим интересом мы познакомились с системой быстро счета Якова Трахтенберга.

Яков Трахтенберг- еврейско-русский математик, который, находясь в заключении в фашистском концлагере во время Второй мировой войны, разработал систему быстрого счета. Занимался он этим, чтобы сохранить рассудок. Мы создали брошюру “Система быстрого счета по Трахтенбергу” и подарим ее каждому из вас. Изучите ее, пожалуйста, очень интересно!

Рассмотрим умножение чисел на 11 по методу Трахтенберга.

Правило умножения на 12: нужно удваивать поочередно каждую цифру и прибавлять к ней поочередно ее “соседа”.

Пример: 63247 * 12

Необходимо записывать цифры множимого через интервал и каждую цифру результата писать точно под цифрой числа 63247, из которой она образовалась.

• 63247 * 12 1дважды 7 будет = 14, переносим
• 4
• 63247 * 12 дважды 4+7+1=16, переносим 1
• 64
• 63247 * 12 дважды 2+4+1 = 9
• 964

Следующие шаги аналогичны.

Окончательный ответ:  63247 · 12 = 758964

Сложение с использованием свойств действий с числами

• Слагаемые разбивают на такие группы, которые в сумме дают круглые числа:
  12+63+28=(12+28)+63=40+63=103.
• Если одно слагаемое близко к круглому числу, то его заменяют разностью и дополнением между круглым числом:
  549+94= (500+100)+(49-6)=600+43=643.
• Если оба слагаемых близки к круглому числу, то они заменяются разностью между круглым числом и дополнением:
  504+497=(500+500)+(4–3)=1000+1=1001.

Поразрядное вычитание:

Если число единиц каждого разряда уменьшаемого больше, то вычитаем поразрядно и результаты складываем.

Пример1:

574-243=(500-200)+(70-40)+(4-3)=300+30+1=331.

Если меньше, то занимаем у высшего разряда:

Пример 2:

647–256=(500-200)+(140-50)+(7-6)=300+90+1=391.

Применение свойств вычитания

• Если из числа вычесть сумму чисел, можно сначала вычесть из этого числа одно слагаемое, а затем, из полученной разности второе слагаемое:
  934 – (123 + 634)= (934 – 634) – 123 = 300 – 123 = 177
• Если из суммы чисел вычесть число, можно вычесть его из одного слагаемого и затем к полученной разности прибавить второе слагаемое:
  (567 + 148) – 367 = (567 - 367) +148 = 200 +148 = 348

Умножение чисел от 10 до 20

Чтобы найти произведение чисел от 10 до 20 необходимо: к одному из чисел надо прибавить количество единиц другого, умножить на 10 и прибавить произведение единиц чисел.

Пример 1. 16 * 18 = (16+8) * 10 + 6 * 8 = 288,

Пример 2. 17 * 19 = (17+9) * 10 + 7 * 9 = 323.

Умножение на 11

Чтобы двузначное число, сумма цифр которого не превышает 10, умножить на 11, надо цифры этого числа раздвинуть и поставить между ними сумму этих цифр.

Примеры:

• 72 * 11 = 7 (7 + 2) 2 = 792;
• 35 * 11 = 3 (3 + 5) 5 = 385.

Чтобы умножить на 11 двузначное число, сумма цифр которого 10 или больше 10, надо мысленно раздвинуть цифры этого числа, поставить между ними сумму этих цифр, а затем к первой цифре прибавить единицу, а вторую и последнюю (третью) оставить без изменения.

Пример:

• 94 * 11 = 9 (9 + 4) 4 = 9 (13) 4 = (9 + 1) 34 = 1034.

Умножение на 125; 12,5; 1,25; 0,125

• Чтобы умножить число на 125, нужно умножить его на 1000 и разделить на 8:
  32 * 125 = 32 : 8 * 1000 = 4000.
• Чтобы умножить число на 12,5, нужно умножить его на 100 и разделить на 8:
  24 * 12,5 = 24 : 8 * 100 = 300.
• Чтобы умножить число на 1,25, нужно умножить его на 10 и разделить на 8:
  64 * 1,25 = 64 : 8 *10 = 80.
• Чтобы умножить число на 0,125, нужно разделить его на 8.
  16,8 · 0,125=16,8 : 8 = 2,1.

Умножение на 0,5;1,5; 2,5; 3,5 ...

• Чтобы умножить число на 0,5, надо разделить это число на 2.
  16 * 0,5 = 16: 2 = 8
• Чтобы умножить число на 1,5, надо к данному числу прибавить его половину:
  16 * 1,5 = 16+8= 10+14=24
• Чтобы умножить число на 2,5, надо умножить его на два и прибавить половину числа:
  16 * 2,5 = 16 * 2 + 8 = 32+8= 40
• Чтобы умножить число на 3,5, надо умножить его на 3 и прибавить половину числа:
  16 * 3,5 = 16 * 3+8=48+8 = 40+16=56

Деление на 5, на 50, на 25

При делении на 5, на 50, на 25 воспользуемся следующими выражениями:

• a : 5 = a * 2 : 10
• a : 50 = a * 2 : 100
• a : 25 = a * 4 : 100
• 135 : 5 = 135 * 2 : 10 = 270 : 10 = 27
• 3750 : 50 = 3750 * 2 : 100 = 7500 : 100 =75
• 6400:25 = 6400 * 4 : 100 = 25600 : 100 = 256

Деление на 0,5; 0,25; 0,125

• Чтобы разделить число на 0,5, нужно это число умножить на 2:
  32 : 0,5 = 32 * 2 = 60 + 4 = 64
• Чтобы разделить число на 0,25, нужно это число умножить на 4:
  32 : 0,25 = 32 * 4 = 120 + 8 = 128
• Чтобы разделить число на 0,125, нужно это число умножить на 8:
  32 : 0,125 = 32 * 8 = 240 + 16 = 256

Возведение в квадрат числа, оканчивающегося на 5

Чтобы возвести в квадрат двузначное число, оканчивающееся на 5, нужно цифру десятков умножить на цифру, большую на единицу, и к полученному произведению приписать справа число 25

Примеры:

35² = 3 * (3+1) и приписать 25, получим 35² = 122

75² = 7 * 8 и приписать 25, 75² = 5625

85² = 8 * 9, приписать 25 = 7225

Для возведения в квадрат двузначного числа, начинающегося на пять, нужно прибавить к 25 вторую цифру числа и приписать справа квадрат второй цифры, причем если квадрат второй цифры – однозначное число, то перед ним надо приписать цифру 0.

Примеры:

56² = (25+6), приписать 6² =36, 56² = 3136

58² = (25+8), приписать 8² = 64, 58² = 3364

53?² (25+3), приписать 3² = 09, 53² = 280

Мы изучили много игр с числами. Пример одной игры мы приводим в брошюре. Поиграйте со своими одноклассниками, вам понравится.

Угадывание задуманного числа.

• Пусть каждый прибавит к своему задуманному числу 5.
• Полученную сумму пусть умножит на 3.
• От произведения пусть отнимет 7.
• Из полученного результата пусть вычтет ещё 8.
• Листок с окончательным результатом пусть каждый отдаст вам. Глядя на листок, вы тут же говорите каждому, какое число он задумал.
  (x+5 ) * 3 - 7- 8 = 3x +15 – 15 = 3x

Чтобы угадать задуманное число, результат, написанный на бумажке или сказанный вам устно, разделить на 3.

Работая над проектом, мы узнали имена людей, которые могли считать очень быстро, обладали огромными способностями.

Приведем примеры:

Немецкого ученого Карла Гаусса называли королем математики.

Его математическое дарование проявилось уже в детстве. Рассказывают, что в трехлетнем возрасте он удивлял своего отца.

Однажды в школе Гауссу, в то время было 10 лет, учитель предложил классу найти сумму чисел от 1 до 100.  Пока он диктовал задание, у Гаусса был готов ответ: 5050

Как Гаусс нашел сумму чисел от 1 до 100? Он их сгруппировал: (1+100)+(2+99)+т.д. 50 пар по 101, 101·50 = 5050.

Практическая часть

Практическая часть включает в себя изучение динамики развития вычислительных навыков. Была выдвинута следующая гипотеза: с помощью приемов быстрого счета можно улучшить вычислительные навыки.

• Объект исследования: 7 класс.
• Время проведения: октябрь – январь

Диагностика проводилась в несколько этапов:

Для первичной диагностики была подготовлена проверочная работа, состоящих из 30 примеров на сложение, вычитание, деление и умножение. По согласованию с учителем, мы провели его в своем классе.

Время выполнения работы – 10 минут.

Образец работы

Главное условие – все вычисления ребята должны проводить в уме, а записывать только результат.

Затем мы изучили с одноклассниками приемы быстрого счета. Чтобы работа была более успешной, мы создали брошюру “Приемы быстрого счета” и вручили ее каждому ученику нашего класса.

Провели еще одну проверочную работу.

В декабре мы провели фестиваль “Приемы быстрого счета”. Мы познакомили учащихся с историей возникновения вычислений, с некоторыми интересными способами быстрого счета, еще раз рассмотрели много методов, позволяющих считать быстро и правильно. После проведения фестиваля мы провели итоговую проверочную работу.

Результаты всех трех работ приведены в таблице:

• Средний балл первой работы – 10,1
• Средний балл второй работы – 15,3
• Средний балл итоговой работы – 20,6

Таким образом, мы видим, что наша первоначальная гипотеза о том, что знание и использование приемов быстрого счета позволит существенно увеличить скорость и качество счета, подтверждается

Существуют способы быстрого счета ... Мы рассмотрели лишь немногие из них.

Все рассмотренные нами методы говорят о многолетнем интересе ученых и простых людей к игре с цифрами. Используя некоторые из этих методов на уроках или дома можно развить скорость вычислений, добиться успехов в изучении всех школьных предметов.

Вычисления без калькулятора – тренировка памяти и математического мышления

Устный счет – гимнастика ума!

Вычислительная техника с каждым днем становится все более совершенной, но любая машина делает то, что в нее закладывают люди, а мы узнали некоторые приемы устного счета, которые помогут нам в жизни.

Нам было интересно работать над проектом. Пока мы только изучали и анализировали уже известные способы быстрого счета.

Но кто знает, возможно, в будущем мы сами сможем открыть новые способы быстрых вычислений.

Результаты работы над проектом:

• изучили историю возникновения вычислений
• рассмотрели правила вычислений, которыми пользовались в древности и которыми пользуются сейчас
• освоили правила быстрого счета и научили пользоваться ими учащихся нашего класса..
• провели фестиваль “Приемы быстрого счета”.
• создали брошюру “Приемы быстрого счета” о наиболее полезных для школьников приёмах быстрого счёта.
• Создали брошюру “Система быстрого счета по Трахтенбергу”
• оформили альбом “Приемы быстрого счета”

Использованные ресурсы:

1. Арутюнян Е., Левитас Г. Занимательная математика.- М.: АСТ – ПРЕСС, 1999. – 368 с.
2. Гарднер М. Математические чудеса и тайны. – М., 1978.
3. Глейзер Г.И. История математики в школе. – М.,1981.
4. “Первое сентября” Математика №3(15), 2007.
5. Татарченко Т.Д. Способы быстрого счета на занятиях кружка, “Математика в школе”, 2008, №7, стр.68
6. Устный счет/Сост. П.М.Камаев. – М.: Чистые пруды, 2007- Библиотечка “Первого сентября”, серия “Математика”. Вып. 3(15).
7. http://portfolio.1sept.ru/subject.php