Для школяров была введена форма одежды на французский манер: кафтан, камзол, рубашка, чулки, башмаки и шляпа; старшим воспитанникам, кроме того, полагалась шпага.

Преподаватели могли вести занятия на латинском и западноевропейских языках (английском, немецком, французском), русского они не знали. Ученики же, которым по программе предстояло выучить эти языки, пока что знали только русский. Это обстоятельство поставило под угрозу саму возможность учебной деятельности Навигацкой школы.

И тогда-то вспомнили про Леонтия Магницкого, русского учителя, который обучал детей в некоторых московских дворянских и боярских домах. Поскольку преподавателей для Математической школы назначал сам царь, то ему и «отписали» о Магницком.

Леонтий Филиппович Магницкий родился в 1669 году в крестьянской семье в Осташковской патриаршей слободе, что на озере Селигере. С детства он чувствовал тягу к ученью, сам выучился читать и писать. Священник местной церкви, видя его старание, позволил ему «читать в церкви часы», как псаломщику. Как-то раз юношу послали с возом рыбы в Иосифо-Волоколамский монастырь. Игумен монастыря, которому был нужен чтец, оставил его у себя, а год спустя благословил на учебу в Славяно-греко-латинской академии — единственном тогда в России высшем учебном заведении в Москве. Восемь лет проучился Леонтий в академии, проявив большие способности. По окончании же ее остался в Москве и служил домашним учителем, обучая детей грамоте и счету.

Однажды, когда он давал очередной урок в боярском доме, хозяина посетил Петр I. Царь был в хорошем настроении, заговорил с учителем и пришел в еще более хорошее настроение, когда услышал, что тот на его вопросы из разных наук отвечает толково и уверенно.

У Леонтия, как тогда у всех русских крестьян, фамилии не было, и Петр, заметивший, что дети льнут к учителю, сказал: «Поелику ты притягиваешь отроков к себе, словно магнит, повелеваю тебе впредь именоваться Магницким».

Петр назначил Леонтия Магницкого учителем в Математическую школу, а еще предписал ему сочинить и издать на русском языке учебник по арифметике, геометрии и навигации.

Царь понимал, какое большое значение имеет учебник. В 1708 году он редактировал переведенную Брюсом с немецкого книгу «Геометрия», сделал поправки «в премногих местах» и дал ей новое название, снабдив его русским переводом термина: «Геометрия, славянски землемерие». Петр считал, что сведения, сообщаемые в учебнике, должны излагаться сжато и по существу. При переводах он требовал сокращать длинноты и посторонние рассуждения, «…понеже, — писал он, — немцы обыкли многими рассказами негодными книги свои наполнять только для того, чтобы велики казались, чего кроме самого дела и краткого перед всякою вещию разговора переводить не надлежит».

Так Магницкий вступил в должность учителя Школы математических и навигацких наук и получил заказ на труд, который стал главным делом его жизни.

Преподавая в Навигацкой школе, Магницкий за полтора года написал требуемый учебник. В нем излагался полный курс изучаемых в школе математических наук: арифметика, алгебра, геометрия, тригонометрия и кораблевождение. Учителя и учащиеся называли учебник просто «Арифметика». Но полное название книги, по обычаю того времени, было длинное, обстоятельное и занимало весь титульный лист. Начиналось оно собственно названием: «Арифметика, сиречь наука числительная», далее сообщалось, что издана она повелением царя Петра Алексеевича (приводился полный его титул) в его царствование в богоспасаемом царствующем граде Москве, потом говорилось, кому и для чего книга предназначалась: «ради обучения мудролюбивых российских отроков и всякого чина и возраста людей».

В последних словах заключалась тайная и, может быть, главная мысль, с которой писалась книга: Магницкий создавал учебник, по которому всякий желающий мог бы без учителя, «самоучкою», как он сам, изучить основы математических наук.

«Арифметика» Магницкого была не похожа на те руководства, которые содержали лишь сухие правила и вызывали у учеников скуку. Магницкий старался вызвать у учеников интерес и пробудить в них любознательность.

На обороте заглавного листа был помещен рисунок, изображающий пышно цветущий куст и двух отроков, держащих в руках ветви с цветами. Под рисунком напечатано стихотворное обращение к юному ученику, специально сочиненное Магницким для «Арифметики»:

Даже определение арифметики у Магницкого дается не сухо, а поэтически. «Арифметика, или числительница, — пишет он, — есть художество честное, независтное (свободное. — В. М.), и всем удобопоятное (легко усвояемое. — В. М.), многополезнейшее и многохвальнейшее, от древнейших же и новейших, в разные времена являвшихся изряднейших арифметиков изобретенное и изложенное». После такой характеристики ученик просто не мог не «загордиться», что изучает такую славную науку.

Невежды, считающие ученье пустым делом, обычно оправдывали свое нежелание учиться очень убедительным, на их взгляд, вопросом: «Зачем мне нужно это ученье? Какая мне от него польза?». Поэтому Магницкий на страницах «Арифметики» никогда не упускает возможности ответить на этот вопрос. Объясняя какое-нибудь правило, он как бы между прочим замечает: «Если хочешь быть морским навигатором, то сие знать необходимо». Большая часть задач «Арифметики» построена на жизненных случаях, с которыми учащиеся обязательно встретятся в будущем: в его задачах купцы покупают и продают товары, офицеры раздают жалованье солдатам, землемер решает спор между землевладельцами, поспорившими о границе своих полей, и так далее.

Есть в «Арифметике» и задачи другого рода, так называемые замысловатые. Это рассказы и анекдоты с математическим сюжетом. Вот один из них (поскольку язык учебника устарел и сейчас малопонятен, то здесь он приближен к современному):

«Некий человек продавал коня за 156 рублей. Но покупатель, решив, что покупка не стоит таких денег, стал возвращать коня продавцу, говоря:

— Несть мне лепо за такого недостойного коня платить такую высокую цену.

Тогда продавец предложил ему иную куплю:

— Ежели полагаешь, что моя цена за коня высока, то купи гвозди, коими прибиты его подковы, а коня я отдам тебе при них в дар. А гвоздей в каждой подкове шесть, платить же будешь за первый гвоздь едину полушку (полушка — четверть копейки), за второй — в два раза больше — две полушки, за третий — в два раза больше, чем за второй, — копейку и так далее, пока не выкупишь все гвозди.

Покупатель обрадовался, полагая, что ему придется уплатить не более 10 рублей и что получит коня совсем задаром, и согласился на условия продавца.

Спрашивается: сколько придется уплатить за коня сему покупателю?»

Подсчитав и узнав, что недогадливому и не умеющему быстро считать покупателю придется уплатить 41 787 рублей и еще 3 копейки с тремя полушками, учащийся вряд ли позабудет правило, на которое дана эта задача.

Почти весь XVIII век, несмотря на то что издавались новые учебники, вся Россия училась по «Арифметике» Магницкого. Его расчет на то, что по ней начнут учиться не только ученики Математической школы, оправдался полностью: люди «всякого чина и возраста» в разных дальних губерниях постигали по ней математику самостоятельно, без помощи учителя. Именно так освоил ее поморский паренек из села Холмогоры Михайло Ломоносов, который до конца дней с благодарностью называл «Арифметику» Магницкого «вратами своей учености».