100 листочков для деления мы положили в зеленый конверт. Листочки для умножения (а также проверочные таблицы и таблицы Пифагора) лежат в пергаментном конверте.
Операции с многозначными числами
Теперь у нас все готово для операций с многозначными числами. Ребенок умеет обращаться с материалом, его ум готов.
Для сложения, вычитания и умножения нам понадобятся счеты, а для деления более сложный материал, который мы опишем позже.
Сложение
Сложение многозначных чисел на счетах — что может быть проще и увлекательнее! Например,
1320 +
435 =
Сначала отложим бусины, соответствующие первой цифре первого числа, то есть 1 на спице тысяч. На сотенной спице — 3, на десятичной — 2. Теперь откладываем бусины второго числа, присоединяя их к уже отложенным бусинам первого числа: 4 на сотенной спице, 3 на десятичной и 5 на единичной. Осталось только записать полученное число, подсчитав все отложенные бусины: 1755.
Теперь возьмем более сложный случай, когда нам понадобится отложить на спице больше 10 бусин. На самом деле, ничего сложного. Дойдя до 10, мы возвращаем на место все бусины на данной спице и откладываем одну на нижней (на Ней одна бусина равна 10 бусинам верхней спицы). И продолжаем процесс.
Вот пример:
390 + 482 =
Сначала откладываем число 390, то есть 3 бусины на сотенной спице и 9 на десятичной. Теперь второе число: 4 бусины на сотенной спице, переходим к десяткам. Отложили всего одну бусину — и на спице ничего не осталось. Возвращаем все бусины на место, откладываем одну бусину на нижней спице, сотенной, и продолжаем откладывать десятки, еще 7 бусин (одну из 8 мы уже отложили). Осталось отложить 2 бусины на единичной спице. Операция закончена. Результат: 872. На больших счетах можно таким же образом совершать и более сложные операции.
Считать не обязательно с наибольшего разряда, можно начинать и с единиц, как удобнее ученику.
Вычитание
Нам понадобятся те же счеты. Например, мы хотим сосчитать, сколько будет 8947 -6735-
Сначала откладываем бусины первого числа, а потом возвращаем на место столько бусин, сколько входит во второе число. Оставшиеся отложенными бусины — это и есть наш результат: 2212.
Более сложный случай — переход через десяток. Если одна спица опустела, мы возвращаем на место одну бусину с нижней спицы и откладываем все десять бусин на верхней. И продолжаем операцию. Например:
8954 -7593 =
Откладываем бусины первого числа. Теперь отнимаем 3 единичные бусины. На десятичной спице начинаем отнимать 9 бусин… Отняли 5 — спица опустела. А нам нужно отнять еще 4. Отнимаем одну бусину на нижней сотенной спице и возвращаем на место сразу все 10 бусин десятичной спицы, теперь нам есть, от чего отнимать оставшиеся 4 бусины (5 из 9 мы уже отняли). От сотен (на этой спице осталось 8 бусин) отнимаем пять, и т. д. Результат 1361.
Умножение
Переходить к умножению многозначных чисел надо не раньше, чем ребенок выучит таблицу умножения, научится хорошо отличать единицы, десятки, сотни, выучит цифры и связь их положения в числе со значением. Он должен привыкнуть к переходу через десяток, освоить его как совершенно обычное дело.
Тогда достаточно будет сказать ученику, что каждая цифра множимого должна быть умножена на каждую цифру множителя, а результаты умножения нужно сложить. Здесь гораздо важнее использовать аналитический процесс для развития интеллекта ребенка.
Каждое число, обозначенное цифрой, в первом числе умножается на каждое число, обозначенное цифрой, во втором числе.
Вот пример:
356 х 742.
Написав такой анализ, начинаем работу на больших счетах. 2x6 единиц — откладываем 10 бусин на единичной спице, но этого мало, возвращаем на место единичные бусины, откладываем одну десятичную на нижней спице, а единичных — 2.
Теперь 2x5 десятков. У нас уже отложена одна десятичная бусина. А к ней надо прибавить еще 10. Придется отложить одну бусину на сотенной, нижней спице. Сейчас у нас отложена 1 сотенная, 1 десятичная и 2 единичные бусины.
Умножаем 2x3 сотни. Откладываем 6 бусин на сотенной спице. Умножение на единицы закончено.
Переходим к умножению на десятки. Все происходит аналогично, только начинается сразу со второй спицы, с десятичной.
Мы прибавляем бусины к уже отложенным. Результат — 264 152.
Описывать очень сложно — проделывать все это на счетах крайне увлекательно. Настоящая арифметическая игра, которая к тому же помогает не только освоить десятичную систему, но и абстрактные операции, развивает способность к абстрагированию.
Действительно, если умножать в столбик, смотреть на цифры, записанные на бумаге, ничего не почувствуешь. Бусины движутся, значение каждого числового разряда ощущается через механическое движение руки. К тому же писать цифры сложнее, чем откладывать бусины на счетах, они скользят так легко по гладкой спице. Счет на бумаге менее ясен. Привыкнув упражняться на счетах, ребенок уже машинально откладывает бусину на нижней спице, перейдя через десяток, он не забудет «3 в уме». Вообще не нужно ничего держать в уме, все отложенные бусины остаются на спице, перед глазами, их можно снова пересчитать. Ученик не ошибется в подсчете результата, ему не придется писать бесконечные нули при умножении 3400 на 2. Он просто отложит 6 бусин на тысячной спице и 8 на сотенной. К тому же на счетах не так важен порядок операций, можно сначала умножить на десятки, а потом на единицы. На бумаге это труднее.
Счеты развивают также ручную моторику. В конце концов, можно устраивать соревнования, кто быстрее умножит числа: тот, кто работает на счетах, или тот, кто считает в столбик на бумаге.
Умножение на бумаге
Возьмем такой пример: 8640x2531. Запишем числа одно под другим, разряд под разрядом. Мы помним, что для обозначения пустого разряда используется ноль. Ноль справа от цифры означает перемещение в следующий разряд.
Умножать такие большие числа, и даже больше, могут легко семилетние дети после вышеописанных упражнений. Количество знаков в числе не имеет значения, ученикам нравится работать с фантастически огромными числами. У нас они сами придумывают себе примеры с 8-значными числами. Учителю и в голову бы не пришло дать им такие числа. Со временем они начинают считать, как все мы, в столбик, без специальных листков и без счет, но понимание сути процесса у них глубже.
Деление многозначных чисел
Бусины позволяют заниматься делением на многозначные числа, это замечательное времяпрепровождение, например, когда ребенок сидит дома. Это умственная, абстрактная арифметика, а не механические операции, превращающие высшую мыслительную деятельность в рутину. Здесь нам понадобятся не счеты, а квадратная доска, та же самая, которую мы использовали для первых упражнений на умножение и деление на однозначные числа. Только нужно приготовить больше карточек и бусин. Работа слишком сложная для описания, но выполняется она с удовольствием и без усилий.
Единицы, десятки, сотни выкрашены в разные цвета: бусины — единицы белые, десятки — зеленые, сотни красные. Есть еще маленькие разноцветные подставки: белые для единиц, десяток, сотен, серые для тысяч, черные для миллионов, а также коробки снаружи белые, серые и черные, а внутри белые, или зеленые, или красные. К каждой коробке приложена подставка с десятью футлярами, по 10 бусин в каждом. Предположим, надо разделить 87 632 на 64. Расставляем в ряд 5 коробок: крайние слева — две серые коробки, одна зеленая внутри, другая белая, затем три белые коробки, одна внутри красная, следующая зеленая, крайняя правая — белая. В первую кладем 8 зеленых бусин, во вторую 7 белых, в третью 6 красных, в четвертую 3 зеленые бусины, в пятую — 2 белые бусины. За каждой коробкой стоит соответствующая подставка с 10 футлярами с бусинами, чтобы менять единицы одного разряда на другой. Квадратные доски (их 2) лежат под вереницей коробок, в левой в прорезь для карточек вставлена карточка с цифрой 6, в правой — карточка с цифрой 4.
Итак, делим 87 632 на 64. Ставим крайние левые коробки (с 8 и 7 бусинами) над квадратными досками. На первой раскладываем 8 бусин в ячейки так, как будто делим их на 6. На второй раскладываем в ячейки 7 бусин, деля на 4 (в соответствии с цифрой на маленькой карточке, вставленной в прорезь). Целые частные выравниваются по первой доске и записываются в соответствующий разряд, остаток остается. Частное в данном случае — 1 (разряд тысяч) и на первой, и на второй доске. На первой доске остаток — 2, на второй — 3. Теперь передвигаем коробки влево. Первая вышла из игры, ее место заняла вторая. Теперь над первой доской не серо-зеленая коробка, а серо-белая, а над второй доской (с цифрой 4) красная коробка. Итак, на первой доске (с цифрой 6) отложены две зеленые бусины, но над ней коробка с белыми бусинами. Значит, нужно поменять зеленые бусины на белые. Кладем 2 футляра по 10 белых бусин, сюда же помещаем остававшиеся на второй доске 3 белые бусины. Теперь раскладываем их в ячейки, деля на 6. На второй доске раскладываем 6 красных бусин из соответствующей коробки и делим на 4. На первой доске 23 белые бусины делим на 6. Получаем 3 и 5 в остатке. На второй доске 6 красных бусин делим на 4. Получаем 1 и 2 в остатке. Как выровнять частные? Для этого берем по одной белой бусине и перекладываем на правую доску, заменяя каждую белую 10 красными, пока частные не сравняются. В данном случае достаточно переложить одну белую бусину. Теперь частное и на второй доске тоже 3 (разряд сотен), а остаток 4. Снова передвигаем коробки и продолжаем делить. То, что останется в самом конце, и есть остаток деления. А записанный на листочке результат потом может проверить учитель.
