แนวคิดเชิงคำนวณ

จดุ ประสงคข์ องบทเรยี น

1. อธบิ ายหลกั การของแนวคิดเชงิ คานวณ
2. ใชห้ ลักการของแนวคิดเชิงคานวณในการแกป้ ัญหา

ไดแ้ ก่ หาส่วนประกอบ และการย่อยปัญหา การหา
รปู แบบ การคิดเชงิ นามธรรม และขนั้ ตอนวิธี
3. ตระหนักถึงความสาคัญและเห็นประโยชนข์ องการนา
แนวคดิ เชงิ คานวณไปใชแ้ กป้ ัญหาในชวี ิตประจาวัน

สถานการณ์ชวนคิด

"นักเรียนเดินหลงเขา้ ไปในป่ ากับเพ่ือน 3 คน และมีอปุ กรณต์ ิดตัว ไดแ้ ก่ มีด
และไฟฉายระหว่างทางท่ีเดนิ หาเสน้ ทางเดนิ ออกจากป่ านนั้ นกั เรียนก็ไดพ้ บ กระตา่ ย
และรังผ้ึง จึงจบั กระตา่ ยและเก็บนา้ ผึง้ พกไปดว้ ย และเดนิ ตอ่ จนพลบคา่ แตแ่ ลว้ ส่ิงท่ี
ไมค่ าดคิดก็เกิดขนึ้ มหี มีปรากฏขน้ึ นกั เรียนจะทาอย่างไรใหส้ ามารถถ่วงเวลาไม่ให้
หมวี ่ิงเขา้ มาทารา้ ย และรอดจากการถกู จบั กิน โดยใชท้ กุ อยา่ งทมี่ อี ย่รู อบตวั "

แนวคิดเชิงคานวณ (Computational Thinking)

สรปุ คาจากดั ความของการคิดเชิงคานวณ

-- ไมไ่ ด้จากดั อย่เู พียงการคิดให้เหมอื นคอมพิวเตอร์
-- ไม่ได้จากดั อย่เู พียงการคิดในศาสตรข์ องนักวิทยาศาสตรค์ อมพิวเตอร์
-- แต่เป็นกระบวนการคิดแก้ปัญหาของมนุษย์ เพื่อสงั่ ให้คอมพิวเตอรท์ างานและช่วย
แก้ปัญหาตามท่ีเราต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพ
-- วิธีคิดเชิงคานวณ ช่วยทาให้ปัญหาที่ซบั ซ้อนเข้าใจได้งา่ ยขึน้ เป็นทกั ษะท่ีเป็นประโยชน์
อย่างยิ่งต่อทุกๆ สาขาวิชา และทกุ เรอื่ งในชีวิตประจาวนั

แนวคิดเชิงคานวณ (Computational Thinking)

แนวคิดเชิงคานวณ (Computational Thinking)

1. การย่อยปัญหา หมายถงึ การย่อยปัญหาหรอื ระบบท่ี
ซบั ซอ้ นออกเป็นสว่ นเลก็ ๆ เพอ่ื ใหง้ า่ ยต่อการจดั การและแกป้ ัญหา
เช่น หากต้องการเขา้ ใจว่าระบบของจกั รยานทางานยงั ไง ทาได้
โดยการแยกจกั รยานออกเป็นส่วนๆ แลว้ สงั เกตและทดสอบการ
ทางานของแต่ละองค์ประกอบ จะเขา้ ใจได้ง่ายกว่าวเิ คราะห์จาก
ระบบใหญ่ทซ่ี บั ซอ้ น

แนวคิดเชิงคานวณ (Computational Thinking)

2. การหารปู แบบ เมอ่ื เรายอ่ ยปัญหาออกเป็นสว่ นเลก็ ๆ ขนั้ ตอน

ต่อไปคอื การหารูปแบบหรอื ลกั ษณะทเ่ี หมอื นกนั ของปัญหาเล็กๆ ท่ี
ถูกย่อยออกมา เช่น หากต้องวาดซีร่ีส์รูปแมว แมวทงั้ หลายย่อมมี
ลกั ษณะบางอย่างทเ่ี หมอื นกนั พวกมนั มตี า หาง ขน และชอบกินปลา
และร้องเหมยี วๆ ลกั ษณะท่มี รี ่วมกนั น้ี เราเรยี กว่ารูปแบบ เม่อื เรา
สามารถอธบิ ายแมวตวั หน่ึงได้ เราจะอธบิ ายลกั ษณะของแมวตวั อ่ืนๆ
ได้ ตามรปู แบบทเ่ี หมอื นกนั นนั่ เอง

แนวคิดเชิงคานวณ (Computational Thinking)

3. ความคิดด้านนามธรรม คอื การมุ่งความคดิ ไปทข่ี อ้ มลู สาคญั และคดั กรองส่วนท่ี

ไมเ่ กย่ี วขอ้ งออกไป เพอ่ื ใหจ้ ดจอ่ เฉพาะสง่ิ ทเ่ี ราตอ้ งการจะทา เชน่ แมว้ ่าแมวแต่ละตวั จะมี
ลกั ษณะเหมอื นกนั แตม่ นั กม็ ลี กั ษณะเฉพาะตวั ทต่ี ่างกนั เชน่ มตี าสเี ขยี ว ขนสดี า ชอบกนิ
ปลาทู ความคดิ ดา้ นนามธรรมจะคดั กรองลกั ษณะทไ่ี มไ่ ดร้ ่วมกนั กบั แมวตวั อ่ืนๆ เหล่าน้ี
ออกไป เพราะรายละเอยี ดทไ่ี ม่เกย่ี วขอ้ งเหล่าน้ี ไมไ่ ดช้ ่วยใหเ้ ราอธบิ ายลักษณะพน้ื ฐาน
ของแมวในการวาดภาพมนั ออกมาได้ กระบวนการคดั กรองสง่ิ ทไ่ี ม่เกย่ี วขอ้ งออกไป และ
มงุ่ ทร่ี ปู แบบซง่ึ ชว่ ยใหเ้ ราแกป้ ัญหาไดเ้ รยี กวา่ แบบจาลอง(model) เมอ่ื เรามคี วามคดิ ดา้ น
นามธรรม มนั จะช่วยใหเ้ รารวู้ า่ ไมจ่ าเป็นทแ่ี มวทุกตวั ตอ้ งหางยาวและมขี นสนั้ หรอื ทาให้
เรามโี มเดลความคดิ ทช่ี ดั เจนขน้ึ นนั่ เอง

แนวคิดเชิงคานวณ (Computational Thinking)

4. การออกแบบอลั กอริทึ่ม คอื การพฒั นาแนวทางแกป้ ัญหาอยา่ งเป็นขนั้

เป็นตอน หรอื สรา้ งหลกั เกณฑข์ น้ึ มาเพ่อื ดาเนินตามทลี ะขนั้ ตอนในการแกไ้ ข
ปัญหา เช่น เมอ่ื เราตอ้ งการสงั่ คอมพวิ เตอรใ์ หท้ างานบางอยา่ ง เราตอ้ งเขยี น
โปรแกรมคาสัง่ เพ่ือให้มันทางานไปตามขัน้ ตอน การวางแผนเพ่ือใ ห้
คอมพวิ เตอร์ทางานตอบสนองความต้องการของเราน้ีเอง ท่เี รยี กว่าวิธคี ดิ
แบบอลั กอรทิ ม่ึ คอมพวิ เตอรจ์ ะทางานไดด้ เี พยี งใด ขน้ึ อยกู่ บั ชุดคาสงั่ อลั กอริ
ทม่ึ ทเ่ี ราสงั่ ใหม้ นั ทางานนัน่ เอง การออกแบบอลั กอรทิ ม่ึ ยงั เป็นประโยชน์ต่อ
การคานวณ การประมวลผลขอ้ มลู และการวางระบบอตั โนมตั ติ า่ งๆ

ขนั้ ตอนวิธี (Algorithm)

ขนั้ ตอนวิธี คอื ลำดับข้นั ตอนในกำรแก้ปญั หำ
หรอื กำรทำงำนท่ชี ดั เจน

กำรคิดค้นข้ันตอนวิธีมีมำต้ังแต่สมัยโบรำณ เช่น
ข้ันตอนวิธี กำรบวก ลบ คูณ และหำร โดยนัก
คณติ ศำสตร์ชำวเปอร์เซยี al-Khwarizmi

กจิ กรรมท่ี 1.1 บ้ำนเธอ บ้ำนฉัน

1. ให้นักเรียนวำดรูปบ้ำนในกระดำษ
2. อธิบำยรูปทตี่ นเองวำดให้เพ่อื นวำดตำม
3. เปรยี บเทียบผลจำกกำรวำดวำ่ ไดร้ ปู เหมอื นตน้ ฉบับหรอื ไม่

วำดรปู บำ้ นตำมข้นั ตอน ดงั น้ี

บำ้ นตำมพิกดั x,y

5
5