Protraktorn och Bunsenbrännaren. Att spela blockflöjt i musikundervisningen. Att rita bågar och cirklar med en kompass i geometri. De här verktygen blir en del av våra liv under en termin eller två och sedan går vi vidare.
I dag inleder NPR Ed en ny serie där vi undersöker de här ikonerna i klassrummet. Vi börjar med en apparat som en gång i tiden var oumbärlig för matematik på högre nivå, i skolan och på arbetsplatsen, men som nu nästan har försvunnit:
Räknestickan.
”Ta ut batterierna”, säger Jim Hus och tittar på när hans elever som läser förkalkylering tar bort AA-batterierna som driver deras miniräknare. ”Nu gör vi de där multiplikationsproblemen igen.”
För nästa beräkning kommer Hus juniorer och seniorer på Highland High School i Highland, Ind., att använda ett annat verktyg: Ett verktyg som går 400 år tillbaka i tiden.
För smarttelefonen, den bärbara datorn och den grafiska miniräknaren fanns räknestickan. Det är en kraftfull mekanisk beräkningsenhet, ofta inte större än en 12-tums linjal, märkt med siffror – men en del av den glider in och ut för att visa sambanden mellan olika uppsättningar siffror.
Källa: NPR
Credit: LA Johnson
Detta till synes enkla verktyg har ett seriöst CV. NASA:s ingenjörer använde räknestickor för att bygga raketerna och planera uppdraget som ledde till att Apollo 11 landade på månen. Det sägs att Buzz Aldrin behövde sin räknesticka i fickan för att göra beräkningar i sista minuten före landningen.
”Räknesticka är ett instrument som användes för att konstruera praktiskt taget allt”, säger Deborah Douglas, chef för samlingarna och intendent för vetenskap och teknik vid MIT Museum i Cambridge, Massachusetts. Museet har just avslutat en treårig utställning om räknestickor. ”Storleken på ett avloppsrör, den viktbärande förmågan hos en kartong, till och med raketer och bilar.”
Vad är en räknesticka?
Räknesticka är vanligtvis rektangulär och ungefär lika stor som en linjal. De är indelade i tredjedelar, den övre och nedre delen är fast på plats, men den mellersta delen glider fram och tillbaka. Varje sektion har skalor – siffror och linjemarkeringar för beräkningar.
Den första byggdes av William Oughtred, en präst som undervisade i matematik i England på 1600-talet. Den byggde på John Napiers upptäckt av logaritmer.
I sin enklaste form adderar och subtraherar räknestickan längder för att beräkna en total sträcka. Men räknestickor kan också hantera multiplikation och division, hitta kvadratrötter och göra andra sofistikerade beräkningar.
För generationer av ingenjörer, tekniker och vetenskapsmän var räknestickan en viktig del av deras dagliga liv. Tills den plötsligt inte längre var det.
1972 kom Hewlett-Packard ut med den första handhållna elektroniska miniräknaren. Praktiskt taget över en natt hade räknestickan blivit föråldrad.
”Tittestickans död var ganska ögonblicklig”, säger Bob De Cesaris, som övervakar chiptillverkningen på Intel och som har en av de största samlingarna av räknestickor i landet. De Cesaris uppskattar att hans samling består av nästan 4 000 räknestickor.
Han är också ordförande för Oughtred Society – en grupp med 400 samlare och entusiaster av räknestickor som försöker bevara apparatens historia (och där du kan hitta all slags information om dem).
Och trots den beräkningskraft som numera finns till och med i din handhållna telefon är räknestickan inte helt död.
Exempel på problem: 2×2
-
Dölj bildtextenSteg 1: Ställ upp C-skalan och D-skalan på det vänstra indexet.Föregående NästaLA Johnson/NPR
Dölj bildtextSteg 2: Skjut indexet för C-skalan till D-skalan nummer 2Föregående NästaLA Johnson/NPR -
Dölj bildtextenSteg 3: Leta upp C-skalan nummer 2Föregående Nästa
1 av 4
i Visa bildspel
Här och var använder lärare som Jim Hus dem fortfarande i klassrummet. Syster Paula Irving, en nunna vid Community of Jesus i Orleans, Massachusetts, undervisar en kurs i dataprogrammering för hemundervisade gymnasieelever. Och när hon tar upp datorns historia lär hon eleverna att använda ett verktyg som hon minns att hon såg sin far använda när han räknade ut familjens ekonomi.
Mer än tusen mil västerut kommer Laurie Emery, matematiklärare vid South Winneshiek High School i Calmar, Iowa, att lära sin första klass i förkalkylering hur man gör invecklade beräkningar utan en miniräknare.
Det finns till och med ett nybörjarseminarium om räknestickan vid University of California, San Diego, som professor Joe Pasquale har undervisat i sedan 2003.
”Vi lever i den här tidsåldern när datorerna blir exponentiellt kraftfullare, men vi tänker ofta inte ens på de beräkningar som görs”, säger Pasquale. ”Vi låter datorn göra allt arbete.”
Under seminariet säger Pasquale att hans elever ofta är förvånade över att räknestickans svar är vettiga.
Tänka på matematiken
”Det fina med en miniräknare är att du inte behöver tänka – men det är också en dålig sak”, tillägger han. ”När du använder en räknesticka måste du vara engagerad. Du måste tänka på matematik.”
Och det är en av huvudanledningarna till att vissa lärare fortfarande håller fast vid de gamla räknestickorna.”
Debbie Douglas från MIT säger att även om räknestickan inte är lika exakt som en miniräknare, kan eleverna förstå tanken på vad den gör. ”Man blir verkligen engagerad i processen.”
Jim Hus minns fortfarande att han bestämde sig för att investera 400 dollar i en miniräknare och övergav sin räknesticka under sitt första år på Purdue 1974.
Men det är en apparat han aldrig kommer att glömma, och han hoppas att eleverna på Highland High School i Indiana inte kommer att göra det heller. Han planerar att låta eleverna bygga en räknesticka i klassrummet.
”Jag skämtar om att det kommer att bli världens största räknesticka”, säger han och skrattar. ”Men på det här sättet ger jag inte bara eleverna ett verktyg, utan vi lär oss hur det fungerar så att vi kan få tillgång till högre matematiska begrepp.”