คอมพิวเตอร์กับการเรียนการสอนคณิตศาสตร์

นับแต่ได้มีการคิดค้นเครื่องคำนวณอิเล็กทรดนิกส์ (Electronic Computer) ที่มีความเร็วสูงขึ้นเป็นเครื่องแรกของโลกที่ใช้หลอดสุญญากาศที่เรียน อินเอด (ENIAC หรือ Electronic Numerical lntegrator and Calulator) ในปี 1946 และด้วยพัฒนาการทางเทคโนโลยีที่ก้าวไปข้างหน้าอย่างไมาหยุดยั้งเป็นผลทำให้เครื่องึอมพิวเตอร์นับวันแต่จะมีขนาดเล็กลง และด้วยราคาที่ไม่แพงนักทำให้มีผู้สนในที่จะนำเอาคอมพิวเตอร์มาเป็นเครื่องช่วยในการเรียนการสอนคณิตศาสตร์

คอมพิวเตอร์ที่นำใช้ทางการเรียนการสอนในประเทศแถบทวีปเมริกาเหนือ เช่นแคนาดา สหรัฐอเมริกา และทวีปยุโรป เช่น อังกฤษ เป็นต้น ถ้าหากจะจำแนกตามขนาดแล้วมีอยู่ 3 ขนาดด้วยกันคือ

  1. คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ (Mainframes) เป็นคอมพิวเตอร์ที่จะติดตั้งอยู่ ณ ที่แห่งใดแห่งหนี่งอาจเป็นสถาบัน หน่วยงาน หรือมหาวิทยาลัย แล้วมีจอภาพ ( Screen) และ / หรือ เครื่องพิมพ์ (Desk Writer ) ที่ใช้ในการป้อนข้อมูลหรือคำสั่งและการแสดงผล หรือที่เรียกว่าเทอร์มินอล (Terminals)กระจายไปตามโรงเรียนต่าง ๆ
  1. มินิคอมพิวเตอร์ ( Minicomputers) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กลงกว่าชนิดแรก สามารถนำไปติดตั้งในอาการเรียนของโรงเรียนได้พร้อมทั้งมีเทอร์มินอลให้นักเรียนใช้กระจายไปตามอาคารเรียนต่าง ๆ
  1. ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputers) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กอย่างที่รู้จักกันดีในปัจจุบัน แต่มีความสามารถสูงและมีอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่หลักของคอมพิวเตอร์เสร็จสมบูรณ์ในตัวของมันเอง และยังอาจะนำไปใช้เป็นเทอร์มินอลพ่วงเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ หรือมินิคอมพิวเตอร์ได้อีกด้วย

การใช้คอมพิวเตอร์ทางการเรียนการสอนคณิตศาสตร์นั้นทำได้หลายแนวทางด้วยกัน ในที่นี้จะขอเสนอแนวการใช้ 5 แนวทางด้วยกันคือ

  1. การสอนซ่อมเสริม
  2. การสอนรายบุคคล
  3. คณิตศาสตร์นันทนาการ
  4. การศึกษาคณิตศาสตร์ด้วยคอมพิวเคอร์
  5. คอมพิวเตอร์ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของวิชาคณิตศาสตร์

ตัวอย่างการนำเสนอบทเรียนการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ในลักษณะที่ผสมผสานเข้ากันกับหลักสูตรคณิตศาสตร์ดังกล่าวจะช่วยให้นักเรียนเกิดความเข้าใจความคิดรวบยอด หลักการทางคณิตศาสตร์ได้ดีขึ้น ทั้งนี้มีผลมาจากการที่นักเรียนจะต้องวิเคราะห์โจทย์ปัญหาคณิตศาสตร์นั้น ๆ มีการแจกแจงออกเป็นส่วนย่อย ๆ ให้สามารถนำเอารายละเอียดที่ได้แจกแจงไว้มาเขียนเป็นผังงานเพื่อให้สะดวกต่อการเขียนโปรแกรม ตลอดทั้งต้องมีการตรวจสอบแก้ไขข้อผิดพลาดของโปรแกรม ซึ่งนักเรียนจะต้องนำความรู้ด้านการเขียนโปรแกรมและด้านคณิตศาสตร์มาใช้

การสอนให้นักเรียนเขียนโปรแกรมไม่ว่าจะเป็นแบบผสมผสานไปกับวิขาคณิตศาสตร์ที่สอนอยู่ตามปกติหรือจะเป็นในลักษณะวิชาเลือกก็ตาม ควรที่จะเป็นการเขียนโปรแกรมที่เกี่ยวกับเนื้อหาสาระวิขาคณิตศาสตร์ ซึ่งคุณลักษณะหนึ่งของกระบวนการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ก็คือ จะช่วยให้นักเรียนได้พัฒนาความคิดในลักษณะที่มีแบบแผน (algorithms) มีความเป็นเหตุเป็นผล (logic) และผู้สอนจะต้องตระหนักอยู่เสมอว่าการสอนให้นักเรียนเขียนโปรแกรมเพื่อแก้โจทย์ปัญหาคณิตศาสตร์นั้น มีเจตนาที่จะใช้กระบวนการเขียนโปรแกรมเป็นสื่อ หรือพาหนะที่จะช่วยให้นักเรียนพัฒนาความคิดรวบยอดทางคณิตศาสตร์ มิได้มีเจตนาที่จะฝึกฝนให้นักเรียนเป็นนักเขียนโปรแกรม (programmers) แต่ถึงแม้จะไม่ได้มีเจตนาดังกล่าว ผลพลอยได้ที่นักเรียนจะยังคงได้รับก็คือ พื้นฐานทางด้านการเขียนโปรแกรมคอมพิวเดอร์ที่อาจจะศึกษาต่อไปได้ในระดับสูง

ที่มา : สมชาย ชูชาติ, วารสาร สสวม. ปีที่ 14 ฉ.2 กพ. - พค. 2529