บทที่ 1
แนวคิดเชิงคำนวณ

🏠⛪🏦สารบัญ

กิจกรรมที่ 1 แนวคิดเชิงคำนวณ

กิจกรรมที่ 2 การแยกส่วนประกอบและการย่อยปัญหา

กิจกรรมที่ 3 การหารูปแบบและการคิดเชิงนามธรรม

แบบประเมินตนเอง หน่วยการเรียนรู้ที่ 1

สื่อการเรียน หน่วยที่ 1

กิจกรรมที่ 1 แนวคิดเชิงคำนวณ

☎️ แนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking)

เป็นกระบวนการวิเคราะห์ปัญหา เพื่อให้ได้แนวทางหาคำตอบอย่างเป็นขั้นตอนที่สามารถนำไปปฏิบัติได้โดยบุคคลหรือคอมพิวเตอร์อย่างถูกต้อง การคิดเชิงคำนวณ เป็นกระบวนการแก้ปัญหาในหลากหลายลักษณะ เช่น การจัดลำดับเชิงตรรกศาสตร์ การวิเคราะห์ข้อมูล และการสร้างสรรค์วิธีแก้ปัญหาไปทีละขั้น รวมทั้งการย่อยปัญหาที่ช่วยให้รับมือกับปัญหาที่ซับซ้อนหรือมีลักษณะเป็นคำถามปลายเปิดได้วิธีคิดเชิงคำนวณ จะช่วยทำให้ปัญหาที่ซับซ้อนเข้าใจได้ง่ายขึ้น เป็นทักษะที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อทุก ๆ สาขาวิชา และทุกเรื่องในชีวิตประจำวัน

แนวคิดเชิงคำนวณมีองค์ประกอบที่สำคัญ 4 ส่วน ได้แก่

1️⃣ การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย (Decomposition)

2️⃣ การพิจารณารูปแบบ (Pattern Recognition)

3️⃣ การคิดเชิงนามธรรม (Abstraction)

4️⃣ การออกแบบอัลกอริทึม (Algorithm)

อ้างอิงจาก https://www.scimath.org/lesson-technology/item/10560-2019-08-28-02-43-20

ที่มา https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zqqfyrd/revision/1, BBC

CS-Tbook-M4-1.pdf

กิจกรรมที่ 2 การแยกส่วนประกอบและการย่อยปัญหา

🎑 การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย (Decomposition)

เป็นการแยกส่วนประกอบเป็นวิธีคิดรูปแบบหนึ่งของแนวคิดเชิงคำนวณ เป็นการพิจารณาเพื่อ แบ่งปัญหาหรืองานออกเป็นส่วนย่อย ทำให้สามารถ จัดการกับปัญหาหรืองานได้ง่ายขึ้น การแตกปัญหาที่ซับซ้อนให้เป็นปัญหาย่อยที่มีขนาดเล็กลงและซับซ้อนน้อยลง เพื่อช่วยให้การวิเคราะห์และออกแบบวิธีการแก้ปัญหาทำได้ง่ายขึ้น ในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เช่น การเขียนโปรแกรมแยกเป็นส่วน ๆ แยกเป็นแพ็กเกจ แยกเป็นโมดูล หรือมองเป็น layer หรือการแบ่งปัญหาเมื่อจะแก้ไขอุปกรณ์ เช่น การแยกส่วนประกอบของพัดลม แบ่งเป็นใบพัด มอเตอร์ ตะแกรงหน้า ขอบตะแกรง ฝาครอบ ฐานพัดลม เป็นต้น หรือ การแยกส่วนประกอบของรถจักรยาน แบ่งเป็น ล้อหน้า ล้อหลัง หลังอาน โซ่ โช๊ค แฮนด์ มือเบรก เป็นต้น ถ้ามองในรายละเอียดของล้อจักรยานจะเห็น ว่าประกอบด้วย ยางล้อ วงล้อ และซี่ลวด หรือถ้าพิจารณาชุด ขับเคลื่อนก็จะพบว่าประกอบด้วยเฟือง โซ่ และบันได เป็นต้น

ตัวอย่าง การแยกส่วนประกอบของพัดลม เรียนรู้ว่าพัดลมทำงานอย่างไร ก็ให้พิจารณาแยกชิ้นส่วนของพัดลมว่ามีอะไรบ้างและศึกษาทีละชิ้น

การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย (Decomposition) ของพัดลม

1. มอเตอร์พร้อมกะโหลกหลังและฐานพัดลม

2. ตะแกรงหลัง

3. ใบพัด

4. ตะแกรงหน้า

รูปภาพ ส่วนประกอบพัดลม
https://www.baanlaesuan.com/45800/maintenance/fan, สุพจน์ เพชรศักดิ์วงศ์

CS-Tbook-M4-2.pdf

กิจกรรมที่ 3 การหารูปแบบและการคิดเชิงนามธรรม

🖥️ การคิดเชิงนามธรรม (Abstraction)

เป็นองค์ประกอบหนึ่งของแนวคิดเชิงคำนวณ ซึ่งใช้กระบวนการคัดแยกคุณลักษณะที่สำคัญออกจากรายละเอียดปลีกย่อย ในปัญหาหรืองานที่กำลังพิจารณา เพื่อให้ได้ข้อมูลที่จำเป็นและเพียงพอในการแก้ปัญหา เป็นการแยกรายละเอียดที่สำคัญและจำเป็นต่อการแก้ปัญหาออกจากรายละเอียดที่ไม่จำเป็น ซึ่งรวมไปถึงการแทนกลุ่มของปัญหา ขั้นตอน หรือกระบวนการที่มีรายละเอียดปลีกย่อยหลายขั้นตอนด้วยขั้นตอนใหม่เพียงขั้นตอนเดียว โดยจะยกตัวอย่างดังนี้

1. การคิดเชิงนามธรรมที่เกี่ยวข้อกับรูปทรง ได้แก่ ล้อ ผลส้ม ลูกบาสเก็ตบอล มีลักษณะเป็นรูปทรงกลม การคิดเชิงนามธรรมนี้คือรูปทรงกลม นอกจาก ล้อ ผลส้ม ลูกบาสเก็ตบอล ยังมีวัตถุอื่น ๆ อีกมากมายที่มีลักษะเป็นทรงกล เช่น ฝาขวดน้ำดื่ม ฟุตบอล ลูกปิงปอง เหรียญ เป็นต้น

2. การคิดเชิงนามธรรมที่เกี่ยวข้อกับตัวอักษร

3. การคิดเชิงนามธรรมจากเกมเลขฐานสอง

CS-Tbook-M4-3.pdf