เอกสารประกอบการสอน แนวคิดเชิงนามธรรม สร้างใหม่เอง

เร่อื ง แนวคดิ เชิงนามธรรม กล่มุ สาระการเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี สาหรบั นกั เรียนระดบั มธั ยมศกึ ษาปีที่ 1 นางสาวสุขุมาล คงเนียม ครูชานาญการ โรงเรยี นบางดีวิทยาคม สานกั งานเขตพ้นื ท่ีการศกึ ษามธั ยมศกึ ษา เขต 13

เอกสารประกอบการสอน แนวคดิ เชิงนามธรรม จดุ ประสงคข์ องบทเรยี น ➢ อธิบายวธิ ีการนาแนวคิดเชิงนามธรรม มาใชว้ ิเคราะหโ์ จทยป์ ญั หาและถ่ายทอดแนวคิด ➢ วิเคราะหร์ ายละเอยี ดทจี่ าเป็นของปญั หาออกจาก รายละเอยี ดทีไ่ มจ่ าเป็น และอธบิ ายรายละเอยี ดท่ีไม่ ครบถว้ น ➢ ออกแบบวธิ ีการแกป้ ญั หาโดยใชแ้ นวคิด เชิงนามธรรม จดั ทาโดย นางสาวสุขุมาล คงเนียม กลมุ่ สาระการเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เอกสารประกอบการสอน แนวคดิ เชิงนามธรรม 1.1 แนวคิดเชิงนามธรรม แนวคิดเชิงนามธรรม (abstract thinking หรือ abstraction) เป็นองคป์ ระกอบหน่ึงของ แนวคิดเชิงคานวณ (computational thinking) ซ่ึงใชก้ ระบวนการคดั แยกคุณลกั ษณะท่ีสาคญั ออกจากรายละเอียดปลีกย่อย ในปญั หาหรืองานที่กาลงั พิจารณา เพ่ือใหไ้ ดข้ อ้ มูลที่จาเป็ นและ เพยี งพอในการแกป้ ญั หา ในการแกป้ ัญหาหน่ึงอาจมีวิธีการแกป้ ัญหาไดห้ ลายวิธี ข้ึนอยู่กบั การมองปญั หา การ มองเหน็ รายละเอยี ดเป้ าหมายของโจทยป์ ญั หา และประสบการณข์ องผูแ้ กป้ ญั หา ตวั อยา่ งท่ี 1.1 คา ทกั ทาย Hello ในภาษาองั กฤษรูปแบบต่าง ๆ คาว่า Hello แต่ละตวั มีรูปแบบท่ีแตกต่างกนั ข้ึนอยู่กบั ประสบการณ์ที่ผูเ้ ขียนแต่ละคนมี จากตวั อยา่ งจะเห็นรายละเอยี ดที่แตกต่างกนั เช่น สี รูปแบบอกั ษร (font) อกั ษรตวั พมิ พใ์ หญ่หรอื ตวั พมิ พเ์ ล็ก และรายละเอยี ดอน่ื ๆ เช่น การขีดเสน้ ใต้ หรือการเอยี งของตวั อกั ษรโดยรูปแบบที่แต่ ละคนมีอยู่ถา้ จะถ่ายทอดใหผ้ ูอ้ ่นื รบั รู้ และเขา้ ใจทกุ อย่างแทบจะเป็นไปไมไ่ ด้ และอาจจะไม่มคี วาม จาเป็นท่ีผูอ้ ่นื ตอ้ งรบั รูร้ ายละเอยี ดทง้ั หมด จดั ทาโดย นางสาวสุขมุ าล คงเนียม กล่มุ สาระการเรยี นรูว้ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เอกสารประกอบการสอน แนวคดิ เชิงนามธรรม ตวั อย่างท่ี 1.2 คดั กรองรายละเอยี ดของคาว่า HELLO เมื่อระบุความตอ้ งการทแ่ี ตกตา่ งกนั ดงั น้ี ❍ ขอ้ มูลประกอบดว้ ยอกั ขระใดบา้ ง แต่ละอกั ขระเป็นอกั ษรตวั พมิ พเ์ ล็กหรือตวั พิมพ์ ใหญ่ และมีสอี ะไร ❍ ขอ้ มลู ประกอบดว้ ยอกั ขระใดบา้ ง แต่ละอกั ขระประกอบดว้ ยสอี ะไร ❍ ขอ้ มลู ประกอบดว้ ยอกั ขระใดบา้ ง ❍ ขอ้ มูลประกอบดว้ ยอกั ขระกีต่ วั ❍ ขอ้ มูลประกอบดว้ ยคา กคี่ าอาจจะส่อื ว่าขอ้ มูลดงั กล่าว เป็นเพยี งอกั ขระภาษาองั กฤษ 5 ตวั หรอื เป็นคาภาษาองั กฤษเพยี งหน่ึงคา คาอธิบายคุณลกั ษณะของคาว่า HELLO ตามความตอ้ งการแต่ละรายการวมถึงรูปแบบ ต่าง ๆ แสดง ใหเ้ หน็ ดงั ตาราง 1.1 ตาราง 1.1 คาอธบิ ายคุณลกั ษณะของคาว่า HELLO ตามรายละเอยี ดท่ตี อ้ งการ จดั ทาโดย นางสาวสขุ ุมาล คงเนียม กล่มุ สาระการเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เอกสารประกอบการสอน แนวคดิ เชิงนามธรรม 1.2 การคดั เลอื กคณุ ลกั ษณะทจี่ าเป็นต่อการแกป้ ญั หา การคดั เลือกคุณลกั ษณะที่จาเป็น คือกระบวนการใชแ้ นวคิดเชิงนามธรรม เน่ืองจากปญั หา ที่กาลงั พจิ ารณาอยู่นัน่ ประกอบไปดว้ ยขอ้ มูลรายละเอียดจานวนมาก ทง้ั ที่จาเป็ นและไม่จาเป็ นต่อ การแกป้ ญั หา การแยกขอ้ มูลที่จาเป็นออกมา ทาใหส้ ามารถแกป้ ญั หาไดง้ ่ายข้นึ ตวั อยา่ งที่ 1.3 แชรก์ บั ฉนั หอ้ งเรียนในโครงเรียนมธั ยมแห่งหน่ึงมีนักเรียนอย่ทู ง้ั หมด 20 คน เพอ่ื เป็นการตอ้ นรบั การ เปิ ดเทอม น้องนิก น้องแนน และน้องหน่อยไดน้ ัดกนั ไปรบั ประมทานอาหารท่ีรา้ นป้ าแป๋ วใกล้ โรงเรียน และตกลงกนั ว่าไม่ว่าใครจะสงั่ อะไรก็จะจ่ายค่าอาหารคนละเท่าๆกนั โดยมีรายการอาหาร ดงั น้ี นอ้ งนิก สงั่ สลกั ผกั กบั น้ามะนาวปนั่ นอ้ งแนน สงั่ ขา้ วผดั กบั ชาเย็น นอ้ งหน่อย สงั่ กว๋ ยเตีย๋ ว กบั ทบั ทิมกรอบ จดั ทาโดย นางสาวสขุ มุ าล คงเนียม กล่มุ สาระการเรยี นรูว้ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เอกสารประกอบการสอน แนวคดิ เชิงนามธรรม วธิ กี ารใชแ้ นวคิดเชิงนามธรรม 1. พจิ ารณาขอ้ มลู ทง้ั หมดที่ได้ ขอ้ มลู ทง้ั หมด คอื จานวนเพ่อื นในหอ้ งทง้ั หมด , ช่ือเพ่อื นทไ่ี ปทานอาหารดว้ ยกนั , จานวน เพ่อื นที่ไปทานอาหารดว้ ยกนั , ราคาอาหารเคร่ืองด่ืมแต่ละรายการของทง้ั รา้ น , ราคาอาหารแต่ละ รายการทส่ี งั่ , ประเภทอาหารแต่ละรายการท่ีสงั่ , ช่ืออาหารแต่ละรายการทีส่ งั่ , ราคาของหวานแต่ ละรายการของทง้ั รา้ น 2. คดั เลือกขอ้ มลู ที่จาเป็นต่อการแกป้ ญั หาออกจากขอ้ มลู ท่ีไมจ่ าเป็น ขอ้ มูลท่ีจาเป็นในการแกป้ ญั หา คือ จานวนเพ่อื นที่ไปทานอาหารดว้ ยกนั , ราคาอาหารแต่ ละรายการทสี่ งั่ ขอ้ มูลที่ไม่จาเป็ นในการแกป้ ญั หา คือ จานวนเพ่ือนในหอ้ งทง้ั หมด , ช่ือเพ่ือนที่ไปทาน อาหารดว้ ยกนั , ราคาอาหารเครอื่ งดม่ื แต่ละรายการของทง้ั รา้ น , ประเภทอาหารแตล่ ะรายการทส่ี งั่ , ช่ืออาหารแตล่ ะรายการทสี่ งั่ , ราคาของหวานแต่ละรายการของทง้ั รา้ น 3. นาขอ้ มลู ทจี่ าเป็น ไปแกไ้ ขปญั หา จานวนเพอ่ื นทไี่ ปทานอาหารดว้ ยกนั มี 3 คน ราคาอาหารแต่ละรายการทส่ี งั่ – นอ้ งนิก สลกั ผกั กบั น้ามะนาวปนั่ : 20 + 25 = 45 บาท – นอ้ งแนนสงั่ ขา้ วผดั กบั ชาเย็น : 30 + 15= 45 บาท – นอ้ งหน่อยสงั่ กว๋ ยเตีย๋ ว กบั ทบั ทมิ กรอบ : 34 + 20= 54บาท รวมคา่ อาหารทง้ั หมด 45 + 45 + 54 = 144 บาท จา่ ยคา่ อาหารเฉลีย่ คนละ 144/3 = 48 บาท จดั ทาโดย นางสาวสุขุมาล คงเนียม กลมุ่ สาระการเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เอกสารประกอบการสอน แนวคดิ เชิงนามธรรม 1.3 การถ่ายทอดรายละเอยี ดของปญั หาและการแกป้ ญั หา หลงั จากทค่ี ดั แยกรายละเอยี ดที่จาเป็นออกจากรายละเอยี ดที่ไม่จาเป็นไดแ้ ลว้ ขน้ั ตอน ต่อไปคอื การถา่ ยทอดรายละเอยี ดน้ีไปส่ผู ูท้ จี่ ะวเิ คราะหแ์ ละแกป้ ญั หา ซ่งึ มหี ลายรูปแบบ ตวั อยา่ งท่ี 1.4 ดา่ นผ่านทางของลงุ สมบตั ิ ลงุ สมบตั ิตอ้ งการหารายไดเ้ สริมโดยการตดั ถนนส่วนบคุ คลท่ีอนุญาตใหผ้ ูข้ บั ข่ี ยานพาหนะผ่านไปมาได้ แต่ตอ้ งจ่ายค่าผ่านทาง โดยเริ่มตน้ ท่ีคนั ละ 10 บาท บวกดว้ ยคา่ ธรรมเนียมทค่ี ดิ ตามจานวนลอ้ ของยานพาหนะลอ้ ละ 5 บาท (ตวั อย่างเช่น รถเก๋ง 4 ลอ้ จะตอ้ งเสียค่าผ่านทาง 10 + 4 5 = 30 บาท) ส่วนคนเดินเทา้ สามารถสญั จร ผ่านไปมาไดโ้ ดยไม่ตอ้ งเสยี ค่าผ่านทาง รูป 1.2 แสดงยานพาหนะและผูส้ ญั จรที่ผา่ นด่านของ ลงุ สมบตั ิ คาถามชวนคิด ใหอ้ ธิบายสถานการณใ์ หม่ทีป่ ระกอบไปดว้ ย รายละเอยี ดนอ้ ยท่สี ดุ โดยทยี่ งั มีขอ้ มลู เพยี งพอท่จี ะ นาไปคานวณว่าลงุ สมบตั ิสามารถเก็บค่าผา่ นทางได้ เป็นจานวนทง้ั ส้นิ กบ่ี าท จดั ทาโดย นางสาวสุขมุ าล คงเนียม กล่มุ สาระการเรยี นรูว้ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เอกสารประกอบการสอน แนวคดิ เชิงนามธรรม ตวั อย่างที่ 1.5 เดนิ ทางกลบั บา้ นหลงั เลิกเรยี น รูป 1.3 เป็นแผนภาพแสดงที่ตง้ั ของสถานท่ีตา่ ง ๆ รวมถงึ เสน้ ทางและระยะทางของ ถนนแตล่ ะเสน้ โดยใหม้ รี ายละเอยี ดเพยี งพอทจ่ี ะหาคาตอบเหล่าน้ีได้ ▪ เสน้ ทางเดนิ จากโรงเรยี นกลบั บา้ นท่ใี ชร้ ะยะทางสน้ั ท่ีสุด ▪ เสน้ ทางเดนิ จากโรงเรยี นกลบั บา้ นท่สี น้ั ทส่ี ุดโดยแวะรา้ นขายขนม ▪ เสน้ ทางเดนิ จากโรงเรยี นกลบั บา้ นทส่ี น้ั ทส่ี ดุ โดยแวะรา้ นขายขนม และ เลอื กเดินเฉพาะถนนท่ีมรี ม่ เงาเท่าน้นั รูป 1.4 เป็นแผนภาพแสดงเชิงนามธรรมท่ีใหข้ อ้ มูลเพยี งพอที่จะตอบคาถามได้ ทง้ั หมด สญั ลกั ษณ์รูปวงรีแทนสถานท่ี เสน้ ตรงแทนถนนท่เี ช่ือมระหวา่ งสถานที่ ตวั เลขกากบั เสน้ แทนระยะทางของถนน และเสน้ สเี ขยี วแทนถนนที่มรี ่มเงา จดั ทาโดย นางสาวสุขุมาล คงเนียม กลมุ่ สาระการเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เอกสารประกอบการสอน แนวคดิ เชิงนามธรรม ตารางท่ี 1.2 แนวคิดเชิงนามธรรมที่ใชห้ าเสน้ ทางเดนิ ตามเงอ่ื นไขท่ีกาหนด หมายเหตุ : ลกู ศรสนี า้ เงนิ เป็นเสน้ ทางของคาตอบ สรุปทา้ ยบท การนาแนวความคดิ เชิงนามธรรมไปใชใ้ นการแกป้ ญั หา ส่งิ ทส่ี าคญั ทสี่ ุดคือการคดั แยก คุณลกั ษณะท่ีสาคญั ออกจากรายละเอียดที่ไม่จาเป็น เพ่อื ใหไ้ ดข้ อ้ มูลท่ีจาเป็นเพยี งพอ และ กระชบั ในการถ่ายทอดองคป์ ระกอบของปญั หา ทาใหก้ ารแกป้ ญั หามีประสทิ ธภิ าพมากข้นึ ช่วย ในการออกแบบขน้ั ตอนวิธีในการหาคาตอบทาไดง้ ่ายข้ึน อกี ทง้ั ยงั เพ่มิ โอกาสทจี่ ะพบว่าปญั หาท่ี กาลงั แกไ้ ขเป็นสง่ิ เดียวกนั กบั ปญั หาเดิมท่เี คยแกไ้ ขแลว้ ส่งผลใหส้ ามารถนาวิธีการทม่ี ีอย่แู ลว้ มาประยกุ ตใ์ ชง้ านไดโ้ ดยไม่ตอ้ งออกแบบวิธีการแกป้ ญั หาใหมต่ ง้ั แตต่ น้ อา้ งองิ จาก : หนังสอื เรียนรายวชิ าพ้นื ฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (วิทยาการคานวณ) ของ สสวท. จดั ทาโดย นางสาวสุขมุ าล คงเนียม กล่มุ สาระการเรยี นรูว้ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เอกสารประกอบการสอน แนวคดิ เชิงนามธรรม จดั ทาโดย นางสาวสขุ มุ าล คงเนียม กลมุ่ สาระการเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี