วิชาคณิตศาสตร์เป็นศาสตร์ของตัวเลขที่ใครหลายคนหลงใหล เช่นเดียวกัน เมื่อมีคนหลงใหล ก็ต้องมีคนหลงทาง ด้วยสมการทางคณิตศาสตร์และจำนวนตัวเลขในหลักที่เพิ่มมากขึ้นจนเกินจะคำนวณเองได้อย่างแม่นยำ นำไปสู่การคิดค้นวิธีการและอุปกรณ์ช่วยคำนวณอย่าง “เครื่องช่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์” หรือที่เราคุ้นเคยกันดีคือเครื่องคิดเลข ที่สร้างขึ้นโดยฝีมือของนักเรียนหญิงโรงเรียนราชินี โดย เด็กหญิงอภิชญา กาญจนภูพิงค์ และเด็กหญิงสิริกร พันธกิจ

ภาพอุปกรณ์เครื่องช่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์

นอกจากจะเป็นเครื่องช่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ทำงานได้เช่นเดียวกับเครื่องคิดเลขแล้ว ยังเป็นเครื่องมือช่วยสอนจากการเพิ่มฟังก์ชั่นของแบบฝึกหัด โดยเครื่องมือนี้ทำงานผ่านการควบคุมด้วยบอร์ดไมโครคอนโทลเลอร์

โครงสร้างการทำงานของเครื่องช่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์แบ่งได้ 3 ส่วนคือ

อุปกรณ์นำเข้าข้อมูล จะเป็น Key Pad ใช้ในการนำเข้าข้อมูล ซึ่งฟังก์ชั่นในการนำเข้าข้อมูลดังนี้

1. เครื่องคิดเลข

2. สถิติทางคณิตศาสตร์ (mean, maximum, minimum)

3. การหา ค.ร.น. และ ห.ร.ม.

4. สมการเชิงเส้นตัวแปลเดียว

หน้าจอแสดงผล ในส่วนของหน้าจอแสดงผลจะเป็นการแสดงผลแบบโฮโลแกรมอย่างง่าย (Hologram) ซึ่งทำจากกล่องกระดาษ แผ่นซีดี และตกแต่งให้อุปกรณ์มีความสวยงามยิ่งขึ้น

ชุดควบคุมการทำงาน จะควบคุมการทำงานผ่านบอร์ด ไมโครคอนโทลเลอร์ “Intel Galileo” ด้วยโปรแกรม Arduino ซึ่งประมวลผลตามการนำเข้าข้อมูลจากฟังก์ชั่นต่าง ๆ ที่มีการโปรแกรมไว้ และแสดงผลคำตอบผ่านการแสดงผล

ภาพบอร์ดไมโครคอนโทลเลอร์ “Intel Galileo”

ยกตัวอย่างการทำงานเช่น การหา ค.ร.น. หากต้องการหาด้วยจำนวนนับ 3 จำนวน ให้คีย์จำนวนข้อมูลที่ต้องการหาก่อนแล้วกดยืนยันด้วยปุ่ม A บน key pad จากนั้นจึงกดจำนวนนับที่ต้องการหาให้ครบ 3 จำนวน แล้วกดยืนยันเช่นเดิม จากนั้นจึงกด * เพื่อดูคำตอบ

เครื่องช่วยคำนวณนี้เป็นเครื่องมือต้นแบบของเครื่องคิดเลขทางคณิตศาสตร์ ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการเรียนการสอนอย่างง่ายได้ตัวอย่างเช่น สามารถตรวจสอบคำตอบได้ทันทีอย่างรวดเร็วเมื่อทำแบบฝึกหัดเกี่ยวกับสมการทางคณิตศาสตร์ นับเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่แม้จะมีคนคิดไว้แล้ว แต่ไอเดียนี้ก็ใช้ประโยชน์ได้จริง ๆ ในห้องเรียนนะครับ