杰出的数学教育家杨辉,他对数学的贡献有哪些?_杨辉广为人知的数学成就
杨辉,中国南宋末年杰出的数学家和数学教育家。在13世纪中叶活动于苏杭一带,其著作甚多。
他著名的数学书共五种二十一卷。著有《详解九章算法》十二卷(1261年)、《日用算法》二卷(1262年)、《乘除通变本末》 三卷(1274年)、《田亩比类乘除算法》二卷(1275年) 、《续古摘奇算法》 二卷(1275年) 。其中在《详解九章算法》一书中载有二项(a+b) n展开系数的数字三角形,被称为“杨辉三角”,它的发现比国外同类发现至少早300年。
杨辉的数学研究与教育工作的重点是在计算技术方面,他对筹算乘除捷算法进行总结和发展,有的还编成了歌决,如九归口决。他在《续古摘奇算法》中介绍了各种形式的”纵横图”及有关的构造方法,同时”垛积术”是杨辉继沈括”隙积术”后,关于高阶等差级数的研究。杨辉在"纂类”中,将《九章算术》246个题目按解题方法由浅入深的顺序,重新分为乘除、分率、合率、互换、二衰分、叠积、盈不足、方程、勾股等九类。他非常重视数学教育的普及和发展,在《算法通变本末》中,杨辉为初学者制订的"习算纲目”是中国数学教育史上的重要文献。
杨辉继承中国古代数学传统,他广征博引数学典籍,引用了现已失传的宋代的许多算书,使我们才得知其部分内容。其中,刘益的“正负开方术”,贾宪的“增乘开方法”与“开方作法本源”图(即误传为“杨辉三角”),就是极其宝贵的数学史料。
杨辉继沈括研究“隙积术”之后,研究了“垛积术”,即关于高阶等差数列的研究。他首次将所谓“幻方”问题作为数学问题研究,并创“纵横图”之名。他给出了三阶至十阶幻方的实例,对某些构成原理也有所研究。杨辉之前在中国尚无这方面的研究成果,杨辉之后,明、清两代中国数学家关于纵横图的研究相继不绝,因此杨耀的著述也是研究关于幻方乃至组合数学历史的珍贵资料。杨辉还非常关心日常计算技巧,改进算法程序。
杨辉不仅著述甚丰,而且是一位杰出的数学教育家。他特别注重数学的普及教育,其许多著作都是为此而编写的教科书。杨辉主张在数学教育中贯彻理论联系实际的原则,在《日用算法》中,他说:“ 以乘除加减为法,称斗尺田为问:用法必载源流,命题须责实用。”他还主张贯彻循序渐进的原则,在《算法通变本末》(即 《乘除通变算宝》上卷)中,专门为初学者制了一份“司算纲目”,要求学习者抓住要领,反复练习,这是我国历史上第一部数学教学大纲。他又告诫初学者:“夫学算者,题从法取,法将题验,凡欲明一法,必设一题。”又说:“题繁难见法理,定摆小题验法理,义既通虽用繁题了然可见也。”可见,他十分强调习题应有典型性。杨辉一-生治学严谨, 教学一丝不苟, 他的这此教育思考和方法,至今也有很重要的参考价值。
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