เมื่อเดือน ต.ค.ที่ผ่านมา เด็กๆ ม.ปลายได้ทำข้อสอบ PAT ซึ่งเป็นหนึ่งในโจทย์ 25 ข้อ ได้ตั้งคำถามเกี่ยวกับมุมระหว่างเข็มสั้น-เข็มยาวที่โจทย์กำหนดเป็นเวลามาให้ หากคิดทางตรงนักเรียนต้องเทียบบัญญัติไตรยางค์ แต่โครงงานคณิตศาสตร์ของนักเรียนน่าน ได้ออกมาเป็นสมการที่ช่วยร่นเวลาในการคำนวณได้
การศึกษาเรื่อง "ฟังก์ชันห้วงเวลา" เป็นหัวข้อโครงงานคณิตศาสตร์ที่ น.ส.ณิภา พรมเสวงค์ พร้อมด้วยเพื่อนนักเรียนชั้น ม.6 จากโรงเรียนศรีสวัสดิ์วิทยาคาร จ.น่าน ร่วมกันศึกษาเพื่อหาฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ที่จะตอบคำถามได้ว่าเข็มสั้นกันเข็มยาวที่เวลาต่างๆ นั้นทำมุมกันเท่าไหร่
ณิภาบอกกับทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTV-ผู้จัดการออนไลน์ว่า ปกติการคำนวณหามุมระหว่างเข็มสั้นและเข็มยาวเมื่อโจทย์กำหนดเวลามาให้นั้น จะใช้วิธีเทียบบัญญัติไตรยางค์ในการแก้โจทย์ แต่วิธีนี้ใช้เวลามาก จึงร่วมกันกับเพื่อนหาสูตรที่คำนวณได้เร็วขึ้น
จากการศึกษาการเดินของนาฬิกา พบว่าการเดินของนาฬิกานั้นเป็นอุปนัยทางคณิตศาสตร์ 2 แบบรูป (patern) คือ นาฬิกาและนาที และได้ฟังก์ชันของห้วงเวลาเป็นผลบวกของ 2 ฟังก์ชัน คือฟังก์ชันนาฬิกาและฟังก์ชันนาที และได้สูตรในการมุมคือ มุมเท่ากับ 360- 30t1 +5.5t2 โดย t1 เป็นเวลาที่มีหน่วยเป็นนาฬิกา (มีค่า 0-11) และ t2 เป็นเวลาที่มีหน่วยเป็นนาที (0-59) และจากการพิสูจน์แบบสูตรอุปนัยก็ได้ข้อสรุปว่าสูตรในการหามุมนี้เป็นจริง
โครงงานคณิตศาสตร์ที่ณิภาร่วมกันทำกับเพื่อนๆ นั้น ผ่านเข้ารอบสุดท้ายการประกวดโครงงานคณิตศาสตร์ของสมาคมคณิตศาสตร์แห่งประเทศไทยในพระราชูปถัมภ์ ที่จัดร่วมกับสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) และมหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราช โดยการประกวดจัดขึ้นที่ มสธ.เมื่อวันที่ 13 ต.ค.52 และได้รับรางวัลชนะเลิศอันดับ 2 ซึ่งเป็นรางวัลสูงสุดที่คณะกรรมการตัดสินสำหรับการประกวดครั้งนี้
"ได้ใช้จริงในการสอบ PAT เมื่อเดือน ต.ค.ที่ผ่านมาค่ะ ออก 1 ข้อ ตั้ง 6 คะแนนเลยนะคะ" ณิภาเล่า
ผลงานโครงงานคณิตศาสตร์ของนักเรียน ม.ปลายโรงเรียนเมืองถลาง จ.ภูเก็ต เป็นอีกผลงานที่ได้รับรางวัลชนะเลิศอันดับ 2 ร่วมกับนักเรียนจาก จ.น่าน ซึ่งเป็นผลงานเรื่องการศึกษาความสัมพันธ์ของชุดเส้นตรงและสิ่งหุ้ม (Envelope) ของชุดเส้นตรงที่ตัดกันเป็นพาราโบลา
น.ส.ธรัญญา จารจิตนักเรียนชั้น ม.4 สมาชิกทีมโครงงานคณิตศาสตร์จากโรงเรียนเมืองถลาง เล่าถึงผลงานที่ทำว่าเดิมสนใจทำงานศิลปะเส้นด้าย แต่เกิดความสนใจว่าจะสร้างสมการขึ้นมาได้หรือไม่ ซึ่งต้องใช้ความรู้ทางคณิตศาสตร์หลายระดับ ตั้งแต่สมการเส้นตรง การหมุนแกน ฟังก์ชันและตรีโกณมิติ และลิมิตและอนุพันธ์ โดยมีเป้าหมายเพื่อหาสมการเส้นตรงของสิ่งหุ้มหรือเส้นขอบของชุดเส้นตรง ซึ่งมารวมกันได้เป็นเส้นโค้งพาราโบลา
“ตอนนี้เราศึกษาแค่เรื่องพาราโบลา แต่อยากศึกษาต่อไปถึงเรื่องวงกลม วงรี เพื่อให้ได้ความรู้คณิตศาสตร์มากขึ้น รวมถึงประยุกต์ศึกษาโครงสร้างสิ่งประดิษฐ์ทางวิศวกรรม เพราะโครงสร้างพาราโบลาเป็นโครงสร้างที่แข็งแรงที่สุด มีการประยุกต์ใช้กับเครื่องบิน หรือเก้าอี้หวายรูปทรงพาราโบลา ซึ่งเป็นผลผลิตในท้องถิ่นด้วย" นายสุทธิพวงศ์ จันทภาโส นักเรียนชั้น ม.5 สมาชิกทีมอีกคนให้ความเห็น
นอกจากโครงงานคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนแล้ว ยังมีผลงานระดับประถมที่ประยุกต์ใช้คณิตศาสตร์ได้น่าสนใจ อาทิ ผลงานของนักเรียนโรงเรียนเทศบาล 2 หนองบัว จ.อุบลราชธานี ที่นำเอกลักษณ์ท้องถิ่นอย่างเทียนพรรษามาประยุกต์เข้ากับการเรียนคณิตศาสตร์ โดย ด.ญ.ภัทริดา ใหม่คามิ นักเรียนชั้น ป.6 อธิบายกับทีมข่าววิทยาศาสตร์ได้นำเทียนมาใช้ในการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างเรขาคณิต 2 มิต และรูปทรงเรขาคณิต 3 มิติ เช่น ทรงกระบอก แยกเป็น 2 มิติได้วงกลม 2 รูปและสี่เหลี่ยมผืนผ้า 1 รูป
อย่างไรก็ดี ในการประกวดโครงงานคณิตศาสตร์ครั้งนี้ รศ.(กิตติคุณ) ยุพิน พิพิธกุล อดีตนายกสมาคมคณิตศาสตร์แห่งประเทศไทยในพระบรมราชูปถัมภ์ ผู้ริเริ่มการประกวดโครงงานคณิตศาสตร์กว่า 10 ปีที่ผ่านมา และเป็นกรรมการติดสินรางวัลระดับ ม.ต้น ให้ความเห็นว่าผลงานของนักเรียนยังเป็นเชิงศิลปะมากกว่าคณิตศาสตร์ ทั้งนี้โครงงานคณิตศาสตร์เป็นวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ที่ต้องสำรวจปัญหาทั้งหมด แล้วเลือกปัญหา จากนั้นรวบรวมข้อมูล วิเคราะห์ แล้วสรุปผล
รศ.(กิตติคุณ) ยุพินกล่าวอีกว่า นักเรียนยังเขียนหนังสือไม่ค่อยถูก เ่ช่น เขียน "3เหลี่ยม" แทน "รูปสามเหลี่ยม" หรือ "3เหลี่ยม3มุม" แทน "สามเหลี่ยมสามมุม" เป็นต้น ซึ่งใช้คำคณิตศาสตร์ไม่ถูกต้อง เนื่องจากเลขเป็นสัญลักษณ์ใช้แทนจำนวนเท่านั้น รวมทั้งใช้คำว่า "เส้นผ่าศูนย์กลาง" ซึ่งเป็นคำที่ยกเลิกไปนานแล้ว.
