
Máy tính vẽ đồ thị có khả năng tính toán các công thức số và hiển thị chúng dưới dạng đồ thị. Vì lý do này, chúng được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới như một công cụ hỗ trợ giáo dục tuyệt vời để đào sâu việc học tập của học sinh và hỗ trợ sự hiểu biết.
Mặc dù ngày nay khả năng vẽ đồ thị này được coi là điều hiển nhiên, nhưng trước đây, khi những chiếc máy tính này chưa có mặt trên toàn thế giới, việc phổ biến chúng rộng rãi hơn là một thách thức lớn.
Casio đã sản xuất và tung ra máy tính vẽ đồ thị đầu tiên trên thế giới, fx-7000G. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá câu chuyện đằng sau sự phát triển của sản phẩm đột phá này và những điều kiện cần thiết để biến sản phẩm thành hiện thực.

Hiroyuki Yoshino, nhà phát triển fx-7000G
Yoshino đã gia nhập Casio vào năm 1979. Trong 41 năm, ông đã làm việc để phát triển máy tính khoa học và các hoạt động hỗ trợ giáo dục.
Sự khởi đầu của máy tính khoa học: fx-1 ra đời
Máy tính khoa học ra đời như thế nào? Máy tính là kết quả của sự kết hợp giữa công nghệ và niềm đam mê, nhằm giải phóng người dùng khỏi việc phải tính toán. Nếu mọi người không phải tự mình thực hiện quá nhiều phép tính, họ có thể tập trung vào tư duy phức tạp hơn. Quá trình làm việc hướng tới mục tiêu này tại Casio bắt đầu vào năm 1972, khi công ty phát hành máy tính khoa học đầu tiên của Nhật Bản, fx-1, ra thế giới. Sản phẩm này nhận được sự ủng hộ mạnh mẽ từ đội ngũ kỹ thuật và học sinh. Những nhóm người này giờ đây có thể sử dụng máy tính để xử lý các công thức nâng cao, điều mà trước đây họ phải làm bằng tay. fx-1 là khởi đầu cho sự phát triển hơn nữa của máy tính khoa học, bao gồm cả fx-7000G.

Trực quan hóa công thức và dữ liệu dạng bảng: Những cải tiến trong học tập từ fx-7000G

Năm 1985, Casio ra mắt máy tính khoa học đầu tiên trên thế giới có chức năng vẽ đồ thị, fx-7000G. Các máy tính khoa học trước đó thường đưa ra kết quả dưới dạng giá trị số. Nhưng fx-7000G có khả năng hiển thị các hàm số dưới dạng biểu đồ đường, dữ liệu dạng bảng dưới dạng biểu đồ cột, v.v. Máy tính này có thể sử dụng hình ảnh trực quan để trình bày các khái niệm khó hiểu chỉ bằng cách nhìn vào các con số. fx-7000G được ca ngợi là một sản phẩm sáng tạo hỗ trợ việc học, một bước tiến thực sự của máy tính.
Mọi thứ bắt đầu từ một trang giấy một lời đề nghị
Máy tính vẽ đồ thị fx-7000G đã ra đời như thế nào? Một trong những nhà phát triển dự án, Hiroyuki Yoshino, đã nhìn lại giai đoạn đó và nhớ lại: “Dự án bắt đầu từ những trang sách giáo khoa toán học.”
“Từ khoảng năm 1980, không chỉ các kỹ sư sử dụng máy tính khoa học. Học sinh trung học và sinh viên đại học cũng bắt đầu sử dụng chúng. Vì vậy, chúng tôi đã đặt ra câu hỏi, loại máy tính khoa học nào sẽ hữu ích cho việc học toán? Sau đó, chúng tôi thu thập và kiểm tra các sách giáo khoa toán học từ khắp nơi trên thế giới. Chúng tôi nhận ra rằng đồ thị, vốn rất cần thiết cho toán học, không thể hiển thị được bằng máy tính khoa học thời bấy giờ. Chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi có thể cải thiện việc dạy toán bằng cách tìm ra cách trực quan hóa đồ thị.”


Yoshino quyết tâm tìm ra cách tạo ra một máy tính khoa học có thể tạo ra đồ thị, và ngay lập tức viết ra ý tưởng của mình trong một đề xuất dài một trang vào năm 1983. Đề xuất này mô tả cách vẽ đồ thị cho y=x2 trên màn hình máy tính. Khi ông trình bày đề xuất này, dự án đã được chấp thuận ngay lập tức. Và các nhà phát triển đã không lãng phí thời gian để bắt tay vào công việc của họ.
“Chưa có ai làm những việc như vậy. Chúng tôi không biết làm thế nào để biến nó thành hiện thực. Nhưng chúng tôi rất hào hứng, vì chúng tôi sẽ dùng chính đôi tay mình để tạo ra thứ mà thế giới chưa từng thấy trước đây.”
Quá trình phát triển bản thử nghiệm và sai sót liên tục
Nỗ lực tạo ra một sản phẩm hoàn toàn mới từ con số 0 bắt đầu như thế này.
“Chúng tôi quyết tâm tạo ra thứ gì đó khiến mọi người hào hứng khi chúng tôi công bố nó với thế giới. Chúng tôi biết rằng mình phải cho người dùng thấy một điều gì đó khiến họ kinh ngạc. Đó chính là niềm tự hào của chúng tôi với tư cách là những nhà phát triển.”
Nhóm nghiên cứu đã gặp phải một vấn đề lớn khi cố gắng hiển thị đồ thị. Các phương pháp thông thường không thể vẽ đồ thị bằng đường cong.
“Chúng tôi biết rằng chúng tôi phải sử dụng màn hình hiển thị toàn điểm để vẽ đồ thị chính xác, nhưng điều đó sẽ làm tăng mức tiêu thụ pin. Chúng tôi cũng muốn máy tính chạy bằng pin để người dùng có thể mang theo bên mình. Để đảm bảo máy tính có thể di động, chúng tôi đã sử dụng màn hình LCD ma trận điểm và thiết kế máy tính sử dụng lượng pin thấp. Chúng tôi cũng đã suy nghĩ về cách làm cho máy tính có kích thước cầm tay tiện lợi và cách làm cho màn hình dễ đọc.”
Các nhà phát triển đã đạt được khả năng vẽ đồ thị bất chấp nhiều hạn chế liên quan, nhờ vào sự khéo léo và kiên trì của họ.



Về phần mềm, cách máy tính vẽ đồ thị cũng là một vấn đề khác.
“Khi chúng tôi xem sách giáo khoa toán và cân nhắc các chức năng cần thiết, chúng tôi đã nghĩ về cách vẽ đồ thị, hiển thị tọa độ đồ thị và cung cấp các chức năng cơ bản như phóng to, thu nhỏ. Tôi nghĩ đây là lúc chúng tôi bắt đầu nghĩ đến việc có những thứ như menu với màn hình hiển thị biểu tượng cũng như các thao tác tương tác, trực quan. Tôi luôn mang theo một cuốn sổ tay bên mình để có thể ghi lại bất kỳ ý tưởng nào nảy ra, dù tôi ở bất cứ đâu. Đây là cách các tính năng mới bắt đầu.”
Yoshino đã mô tả cách nhóm không ngừng làm việc, thông qua thử nghiệm và sai sót. Có những lúc đồ thị không hiển thị hoặc hiển thị điều gì đó bất ngờ. Và ông vẫn nhớ rất rõ, ngay cả bây giờ, cảm giác của mình khi đồ thị cho y=x2 cuối cùng cũng xuất hiện trên màn hình của một chiếc máy tính nguyên mẫu. Cuối cùng, ý tưởng mà ông gợi ý trong đề xuất của mình đã trở thành hiện thực.

Cuối cùng: Máy tính vẽ đồ thị đầu tiên trên thế giới
Quá trình này đã dẫn đến kết quả là sự hoàn thiện fx-7000G vào năm 1985.
“Cuối cùng, chúng tôi đã thành công trong việc tạo ra một sản phẩm cân bằng giữa chức năng và công nghệ mà chúng tôi mong muốn với chi phí và lịch trình giao sản phẩm.”
Ý tưởng của Yoshino không chỉ mở rộng đến việc phát triển sản phẩm mà còn đến cả tên gọi của sản phẩm.
“Tôi bắt đầu từ “fx”, tên thương hiệu của máy tính khoa học Casio. Sau đó, tôi nghĩ rằng số 7 là một con số may mắn, vì vậy chúng tôi đặt tên cho mẫu máy này là “fx-7000G”.”


Mùa hè năm đó, fx-7000G đã thu hút rất nhiều sự chú ý tại Triển lãm Điện tử Tiêu dùng (CES) ở Hoa Kỳ.
“Các giáo viên đến gian hàng và sử dụng fx-7000G đều thốt lên những câu như, “Tuyệt vời!” Tôi rất vui khi nghe điều đó.”
Sau đó, tin tức về fx-7000G mang tính cách mạng đã lan truyền khắp nhiều ngành nghề, và Yoshino được các nhân vật nổi tiếng trong giới giáo dục giới thiệu tại các hội nghị học thuật với tư cách là “kỹ sư đã phát triển máy tính vẽ đồ thị đầu tiên.”
Chức năng cốt lõi của máy tính trong lớp học
Yoshino chỉ ra rằng fx-7000G không chỉ đơn thuần là vẽ đồ thị.
“Tôi tin rằng, bằng cách hiển thị đồ thị cùng với các phép tính, máy tính đã dẫn đến sự phát triển của những cách học mới, khuyến khích sự khám phá và phát triển kỹ năng tư duy logic.”
Việc tung ra fx-7000G đã cho phép sử dụng máy tính làm công cụ giáo dục ở nhiều quốc gia, bao gồm Hoa Kỳ, Pháp, Đức và Úc. Việc sử dụng máy tính và áp dụng công nghệ trong giáo dục đã nhanh chóng phát triển mạnh mẽ.
Để ghi nhận những đóng góp của fx-7000G cho giáo dục toán học, máy tính này đã được đưa vào bộ sưu tập của Viện Smithsonian tại Hoa Kỳ. Có thể khẳng định chắc chắn rằng fx-7000G chiếm một vị trí quan trọng trong lịch sử máy tính khoa học.
Sau đó, Casio đã tiếp tục hợp tác với các nhà giáo dục để giới thiệu thêm nhiều chức năng dễ sử dụng trong lớp học của họ. Quá trình này đã tạo ra những kết quả như dòng máy tính MS, cho phép người dùng nhập thông tin theo định dạng sách giáo khoa, cũng như dòng ES, có khả năng hiển thị các công thức số giống như cách chúng được trình bày trong sách giáo khoa. Theo những cách này và nhiều cách khác, máy tính khoa học của Casio tiếp tục phát triển.


fx-82MS
fx-991ES
Máy tính khoa học như một công cụ giáo dục hỗ trợ khám phá
Ý tưởng về một chiếc máy tính khoa học nên như thế nào có mối liên hệ chặt chẽ với những trải nghiệm của Yoshino trong thời gian còn là sinh viên.
“Khi còn là sinh viên đại học, tôi đã thực hiện rất nhiều phép tính thủ công liên quan đến số phức và tích phân để phân tích mạch điện, và tôi tự hỏi làm thế nào một chiếc máy tính có thể giúp tôi rút ngắn thời gian thực hiện tất cả những việc đó. Tôi cũng nghe nhiều giáo viên nói rằng toán học có ba “rào cản” khiến mọi người không thích môn học này. Đó là phân số, phương trình và giải tích. Vì vậy, tôi luôn suy nghĩ về cách tạo ra một số loại công cụ có thể phá vỡ những rào cản này và giúp học sinh học toán.”
Máy tính khoa học cần phải là nhiều hơn những cỗ máy đơn giản chỉ đưa ra câu trả lời. Chúng cần phải là những công cụ giáo dục hỗ trợ việc học tập khám phá, bao gồm việc kiểm tra, tư duy và khám phá cá nhân.
Đây chính là cách suy nghĩ đằng sau fx-7000G và thực tế là cả máy tính khoa học nói chung.

Hướng đến tương lai: Ý tưởng của Casio đối với việc kinh doanh về giáo dục của hãng

Tại Casio, xuất phát từ tôn chỉ doanh nghiệp “Sáng tạo và Đóng góp”, chúng tôi đã đặt ra sứ mệnh tạo ra những ý tưởng sáng tạo và giá trị mới, sau đó đóng góp những ý tưởng này cho xã hội.
Đối với mảng kinh doanh về giáo dục, Casio đã định nghĩa câu nói “Nâng cao tính hiếu kì của bạn” để thể hiện mục tiêu hỗ trợ sự phát triển và hình thành “chuỗi hiếu kì” cho mỗi người học, nơi việc tiếp thu kiến thức mới sẽ dẫn đến sự hiếu kì để khám phá nhiều hơn. Chúng tôi đã tham gia vào nhiều sáng kiến khác nhau để đạt được mục tiêu này.
Những lý tưởng và cách tiếp cận này không phải được hình thành trong một sớm một chiều. Thay vào đó, chúng là một quá trình phát triển tự nhiên, liên tục, bắt đầu từ mong muốn của Yoshino muốn tạo ra một chiếc máy tính có thể vẽ đồ thị, điều mà thế giới chưa từng thấy, cũng như những nỗ lực của nhóm phát triển từ thời điểm đó.
