
圖形計算器能夠處理數學公式,並將其轉化為可視化圖表,因此在全球廣受採用,成為協助學生深化學習、促進理解的優質教育輔助工具。
雖然現今這類圖像化功能已習以為常,但在過去全球尚未普及此類計算器的年代,要推動其廣泛應用實屬重大挑戰。
Casio 成功研發並推出全球首款圖形計算器 fx-7000G。以下我們將探討此創新產品背後的開發歷程,以及實現此一創舉所需具備的各項條件。

Hiroyuki Yoshino,fx-7000G 開發者
Yoshino 於 1979 年加入 Casio。在長達 41 年的職業生涯中,他致力於科學計算器的研發與教育支援工作。
科學計算機的起源:fx-1 的誕生
科學計算器是如何誕生的?計算器是技術實力與專業熱忱結合的結晶,旨在將使用者從繁複的計算中解放。當人們無需再親自處理大量運算,便能更專注於複雜的思考工作。Casio 於 1972 年展開這項計劃,當年公司向全球推出日本首款科學計算器 fx-1。此產品獲得技術人員與學生的熱烈支持,這些使用者如今能夠運用計算器處理進階公式運算,而以往這些計算都需徒手運算完成。fx-1 開啟了科學計算器的演進之路,後續更發展出 fx-7000G 等型號。

公式與表格數據的可視化:fx-7000G 帶來的學習革新

1985 年,Casio 推出全球首款具備繪圖功能的科學計算器 fx-7000G。過往的科學計算器僅能顯示數值結果,而 fx-7000G 卻能將函數轉化為線圖、將表格數據呈現為柱狀圖等視覺化形式。這款計算器能透過視覺化呈現單靠數字難以理解的概念。fx-7000G 被譽為支援學習的創新產品,實為計算器技術的真正進化。
一切始於一紙提案
fx-7000G 圖形計算器是如何誕生的?該項目開發者之一 Hiroyuki Yoshino 回顧當年時憶述:「這個項目的靈感源自數學教科書的頁面。」
「約自 1980 年起,科學計算器的使用者不再僅限於工程師,高中生與大學生也開始使用。於是我們思考:甚麼樣的科學計算器能真正輔助數學學習?我們隨即蒐集並研究全球各地的數學教科書,發現當時的科學計算器無法顯示數學學習中至關重要的圖形功能。我們認為,若能實現圖形視覺化,將能提升數學教育的成效。」


Yoshino 決心研發能繪製圖形的科學計算器,並於 1983 年立即將構想寫成一頁提案。該提案描述了在計算器螢幕上繪製 y=x2 圖形的方案。當他提交這份提案時,項目立即獲得批准,研發團隊隨即全力投入開發工作。
「當時尚未有人嘗試過這樣的設計。我們也不確定具體該如何實現,但內心充滿振奮——因為我們將親手打造前所未見的創新產品。」
反覆試錯的開發歷程
從零開始打造全新產品的努力,就此展開。
「我們決心創造出在公開亮相時能讓人驚豔的產品。我們深知必須向使用者展示令人驚嘆的成果。這正是開發者應有的專業自豪。」
研發團隊在圖形顯示方面遭遇重大難題。傳統方法無法繪製曲線圖形。
「我們清楚必須採用全點陣顯示屏才能正確繪製圖形,但這會增加耗電量。同時,我們堅持採用電池供電設計,讓使用者能夠隨身攜帶。為確保計算器的便攜性,我們最終選用點陣式 LCD 顯示屏,並精心設計低功耗電路。此外,我們還反覆考量如何將計算器控制在便於手持的尺寸,並提升顯示可读性。」
開發人員憑藉巧思與堅持,成功克服種種限制,最終實現了圖形繪製功能。



在軟件方面,計算器如何實現圖形繪製功能同樣是一大挑戰。
「我們參考數學教科書並考量所需功能時,深入思考了圖形繪製方式、座標顯示技術,以及縮放等基本功能的實現。這階段我們開始構思採用圖示化選單界面和直覺式互動操作。我隨身攜帶筆記本,以便隨時記錄靈感。許多新功能正是由此誕生。」
Yoshino 回憶團隊透過反覆試驗持續推進研發的歷程。期間曾遭遇圖形無法顯示或出現異常的狀況,但當原型機螢幕最終成功顯示 y=x2 圖形時的那份激動,至今仍歷歷在目。這標誌著他當初在提案中構想的方案,終獲實現。

終極成果:全球首款圖形計算器
歷經重重挑戰,fx-7000G 最終在 1985 年問世。
「最終,我們成功在功能技術、成本控管與交付時程之間取得完美平衡。」
Yoshino 的創見不僅體現於產品開發,更延伸至命名策略。
「以 Casio 科學計算器品牌名『fx』為基礎,結合幸運數字 7,最終將型號定為『fx-7000G』。」


那年的夏天,fx-7000G 在美國消費電子展 (CES) 引發轟動。
「參觀展位的教師們試用後紛紛驚嘆『太出色了!』這些反饋令我倍感欣慰。」
此後,這款革命性產品 fx-7000G 引發跨產業關注。教育界權威人士在學術會議上介紹 Yoshino 時,皆稱其為「首創圖形計算器的工程師」。
計算器核心功能在課堂中的應用
Yoshino 指出,fx-7000G 的貢獻不僅僅是繪製圖形這麼簡單。
「我們相信,透過同步顯示運算結果與圖形,這款計算器開創了全新的學習模式——既能激發探索精神,又能培養邏輯思維能力。」
fx-7000G 的問世,促使美國、法國、德國、澳洲等多國將計算器納入教學工具。此後,計算器和科技教育應用加速普及。
fx-7000G 因其對數學教育的重大貢獻,獲美國史密森尼學會納入館藏。毫無疑問,fx-7000G 在科學計算器的發展歷程中佔據重要地位。
此後,Casio 持續與教育工作者合作,開發更便於課堂應用的功能。這項合作催生了 MS 系列計算器(支援教科書格式輸入)與 ES 系列計算器(可依教科書格式顯示數學公式)等創新成果。透過這些及眾多其他技術路徑,Casio 科學計算器持續演進發展。


fx-82MS
fx-991ES
科學計算器作為探索式教育的輔助工具
科學計算器的設計理念,與 Yoshino 學生時期的親身體驗密切相關。
「當我還是大學生時,經常需要徒手計算複數和積分來分析電路,當時就在思考:如何讓計算器幫助縮減這些繁瑣運算的時間?許多教師曾向我提及,數學存在三大『障礙』令學生卻步步——分數、方程式與微積分。因此,我始終在探索如何開發能破除這些障礙、輔助數學學習的工具。」
科學計算器不應只是輸出答案的簡單機器,而應是支援探索式學習的教育工具——這種學習模式涵蓋自主驗證、思考與發現的過程。
此理念正是 fx-7000G 乃至所有科學計算器的核心設計哲學。

展望未來:Casio 教育事業的發展理念

基於「創新與貢獻」的企業信條,Casio 始終秉持著以創新構想創造新價值,並回饋社會的使命。
Casio 為其教育事業訂立「激發好奇心」的核心宣言,旨在支持每位學習者建立「好奇心鏈鎖」——透過獲取新知識,引發探索更多奧秘的求知慾。我們正透過多元計劃實踐此目標。
這些理念與方法並非一蹴而就,而是源自 Yoshino 當年創造世界首見繪圖計算器的初心,以及研發團隊持續不懈的努力,所形成的自然演進歷程。
