عام 1985، أصدرت Casio الآلة الحاسبة العلمية الأولى في العالم مع وظيفة الرسم البياني، وهي fx-7000G. كانت الآلات الحاسبة العلمية التي صدرت قبلها تعطي الإجابة على شكل قيَم عددية. لكن استطاعت fx-7000G أن تعرض الدالات على شكل خطوط في رسوم بيانية، والبيانات الجدولية على شكل رسوم بيانية شريطية، والمزيد غير ذلك. يمكن للآلة الحاسبة أن تستخدم العرض لتقديم المفاهيم التي يصعب فهمها بمجرد النظر إلى الأرقام. تمت الإشادة بالآلة الحاسبة fx-7000G باعتبارها منتجًا مبتكرًا يدعم التعلّم، وهو تطور حقيقي للآلة الحاسبة.

كيف كانت بداية الآلة الحاسبة الرسومية fx-7000G؟ يتذكر هيرويوكي يوشينو، أحد مطوّري المشروع، تلك الفترة قائلاً: "بدأ المشروع من صفحات كتب الرياضيات.”

“منذ عام 1980 تقريبًا، لم تُستخدم الآلات الحاسبة العلمية من قبل المهندسين فحسب، فقد كان طلاب الثانويات والجامعات قد بدأوا باستخدامها أيضًا. طرحنا السؤال التالي: “ما هو نوع الآلة الحاسبة العلمية التي قد تكون مفيدة لتعلّم الرياضيات؟ جمّعنا بعد ذلك كتب الرياضيات من مختلف أرجاء العالم وتحققنا منها. وعلمنا أنه لا يمكن للآلات الحاسبة في ذلك الوقت عرض الرسوم البيانية التي تشكل جزءًا أساسيًا الرياضيات. واعتقدنا أنه يمكننا تطوير تعليم الرياضيات إذا علمنا كيف نعرض الرسوم البيانية.”

كان يوشينو مصرًا على إيجاد طريقة لابتكار آلة حاسبة علمية قادرة على إنتاج رسوم بيانية، وكتب أفكاره على الفور في اقتراح من صفحة واحدة عام 1983. وصف هذا الاقتراح رسم الرسم البياني لـ y=x² على شاشة الآلة الحاسبة. عندما قدّم هذا الاقتراح، تمت الموافقة على المشروع فورًا، وبدأ المطوّرون بالعمل على المنتج على الفور.

“لم يبتكر أحد منتج كهذا من قبل. ولم نكن نعلم كيف سننجح بذلك، لكن كنا متحمسين، لأننا كنا سنصنع منتجًا لم يره العالم من قبل.“

بدأ الجهد لصناعة منتج جديد من الصفر على الشكل التالي.

“كنا مصممين على ابتكار منتج يشعر العالم بالحماس تجاهه عندما نفصح عنه. علمنا أنه كان علينا أن نقدّم لمستخدمي منتجاتنا منتجًا سيفاجئهم. هذا هو نوع الفخر الذي نتحلى به كمطوّرين.”

واجه الفريق مشكلة كبيرة عند محاولة عرض الرسوم البيانية. لم تستطع الطرق المعتادة أن ترسم الرسوم البيانية ومنحنياتها.

“كنا نعلم أن علينا أن نرسم الرسوم البيانية النقطية بالكامل بالشكل الصحيح، لكن سيزيد ذلك من استهلاك الطاقة. كنا نريد أن تعمل الآلة الحاسبة أيضًا بواسطة البطاريات كي يتمكن المستخدمون من حملها معهم. للتأكد من أنه يمكن حمل الآلة الحاسبة، استخدمنا شاشة LCD بمصفوفة نقطية وصممنا الآلة الحاسبة لتستهلك كمية طاقة أقل. فكرنا أيضًا في كيفية صنع الآلة الحاسبة بحجم مناسب للحمل باليد، وكيفية جعل الشاشة سهلة للقراءة.”

تمكن المطوّرون من تحقيق إمكانية رسم الرسوم البيانية على الرغم من القيود المختلفة ذات الصلة، وذلك بفضل إبداعهم ومثابرتهم.

بالنسبة إلى البرنامج أيضًا، كانت هناك مشكلة أخرى تكمن في الطريقة التي ترسم بها الآلة الحاسبة الرسوم البيانية.

“عندما نظرنا إلى كتب الرياضيات وفكرنا في الوظائف التي سنحتاج إليها، فكرنا في كيفية رسم الرسوم البيانية وعرض إحداثياتها وتوفير وظائف أساسية مثل التكبير والتصغير. أعتقد أن هذا كان عندما بدأنا بالتفكير في إضافة عناصر مثل قائمة تحتوي على شاشة رموز وعمليات تفاعلية وبديهية. كنت دائمًا أحمل معي دفتر ملاحظات حتى أتمكن من تدوين أي فكرة تخطر على بالي، أينما كنت. هكذا نشأت الميزات الجديدة.”

وصف يوشينو كيف ثابر الفريق ولم يتوقف عن العمل على الرغم من التجارب والأخطاء. كانت هناك أوقات لم تظهر فيها الرسوم البيانية أو كانت تعرض أمورًا غير متوقعة. وتذكّر بوضوح شديد، حتى الآن، المشاعر التي انتابته عندما ظهر الرسم البياني لـ y=x² أخيرًا على شاشة الآلة الحاسبة النموذجية. وأخيرًا، أصبحت الفكرة التي اقترحها في اقتراحه حقيقة ملموسة.

أدت هذه العملية إلى الانتهاء من إنتاج fx-7000G عام 1985.

“في النهاية، نجحنا في ابتكار منتج حقق توازنًا بين الوظائف والتقنيات التي أردناها والتكلفة وجدول التسليم."

لم تشمل فكرة يوشينو تطوير المنتجات فحسب، بل امتدت أيضًا إلى اسم المنتج.

“بدأ الاسم بـ ‘fx‘، وهو اسم الآلات الحاسبة العلمية من Casio. ثم فكرت في الرقم 7 كرقم حظ، فسمّينا طراز المنتج fx-7000G.’”

ذلك الصيف، لفتت fx-7000G الانتباه بشدة في معرض الإلكترونيات الاستهلاكية (CES) في الولايات المتحدة.

“قال المعلّمون الذين أتوا إلى جناحنا واستخدموا آلتنا الحاسبة أمورًا مثل “يا للروعة!” سررت كثيرًا عند سماعي ذلك.”

بعد ذلك، انتشرت أخبار fx-7000G الثورية في مجالات عدة، وعرّف الكثير من الشخصيات المهمة في المجال التعليم في العالم عن يوشينو في المؤتمرات الأكاديمية “على أنه المهندس الذي ابتكر أول آلة حاسبة رسومية في العالم.”

لفت يوشينو النظر إلى أن fx-7000G لم تكتفِ برسم الرسوم البيانية فحسب.

“أؤمن أنه بعرض الرسوم البيانية والعمليات الحسابية، أدت هذه الآلة الحاسبة إلى تطوير أساليب تعليمية جديدة تشجع على اكتشاف مهارات التفكير المنطقي وتطويرها.”

سمح إصدار fx-7000G باستخدام الآلات الحاسبة كأدوات تعليمية في الكثير من الدول ومنها الولايات المتحدة وفرنسا وألمانيا وأستراليا. وسرعان ما انتشر استخدام الآلات الحاسبة وتبنّي التكنولوجيا في التعليم.

تقديرًا لمساهمات fx-7000G في تعليم الرياضيات، تم ضمّ الآلة الحاسبة إلى مجموعة مؤسسة سميسونيان في الولايات المتحدة. يمكننا القول بكل تأكيد أن لـ fx-7000G مكانة مهمة في تاريخ الآلات الحاسبة العلمية.

يرتبط مفهوم الآلة الحاسبة العلمية ارتباطًا وثيقًا بتجارب يوشينو الشخصية خلال فترة دراسته.

“عندما كنت طالبًا في الجامعة، كنت أجري الكثير من العمليات الحسابية التي تتضمن أعدادًا معقدة وعمليات تكامل لتحليل الدوائر، وتساءلت كيف يمكن للآلة الحاسبة أن تساعدني في تقليل الوقت الذي يستغرقه القيام بكل ذلك. سمعت أيضًا من الكثير من المعلّمين أن للرياضيات ثلاثة "حواجز" تجعل الناس لا يستمتعون بالمادة. وهي الكسور والمعادلات والعمليات الحسابية. لذلك، كنت دائمًا أفكر في ابتكار أداة قد تكسر هذه الحواجز وتساعد الطلاب في درس الرياضيات.”

على الآلات الحاسبة العلمية أن تكون أكثر من مجرد آلات تعطي أجوبة. عليها أن تصبح أدوات تعليمية تدعم التعليم من خلال الاكتشاف، ما يتضمن الاختبار الشخصي والتفكير والاكتشاف.

هذا هو التفكير الذي أدى إلى إنتاج fx-7000G والآلات الحاسبة العلمية بشكل عام.

انطلاقًا من عقيدتنا المؤسسية في Casio "الإبداع والمساهمة"، قدنا مهمة ابتكار أفكار إبداعية وتوفير قيمة جديدة لنقدّمها للمجتمع.

بالنسبة إلى أعمالها التعليمية، حددت Casio عبارة "عزز فضولك" لتمثل هدفنا المتمثل في دعم نمو "سلسلة الفضول” وتطويرها لكل متعلّم على حدة، حيث يؤدي اكتساب المعلومات الجديدة إلى الفضول لاكتشاف المزيد. نحن نعمل على مبادرات مختلفة لنصل إلى هذا الهدف.

لم تنشأ هذه المبادئ والمقاربات بين ليلة وضحاها، بل هي نتيجة طبيعية ومستمرة لما بدأ مع رغبة يوشينو في ابتكار آلة حاسبة قادرة على رسم الرسوم البيانية، التي لم يرى العالم مثلها من قبل، فضلاً عن جهود فريق التطوير منذ ذلك الوقت.