Important Announcement
PubHTML5 Scheduled Server Maintenance on (GMT) Sunday, June 26th, 2:00 am - 8:00 am.
PubHTML5 site will be inoperative during the times indicated!

Home Explore แนวคิดเชิงคำนวณ

แนวคิดเชิงคำนวณ

Published by Kantigaputtha, 2021-01-27 03:23:07

Description: แนวคิดเชิงคำนวณ
เด็กชายภูมินทร์ สีตัสสะ ชั้น ม.2 เลขที่ 18

Search

Read the Text Version

แนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) กำรแยกส่วนประกอบ และกำรยอ่ ยปัญหำ (Decomposition) แนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) เป็นกระบวนกำรวิเครำะห์ปญั หำ เพอ่ื ให้ไดแ้ นวทำง หำคำตอบอย่ำงเป็นข้ันตอนท่ีสำมำรถนำไปปฏบิ ตั ไิ ดโ้ ดยบุคคลหรือคอมพวิ เตอร์อยำ่ งถูกตอ้ ง กำรคิดเชงิ คำนวณ เปน็ กระบวนกำรแก้ปญั หำในหลำกหลำยลกั ษณะ เช่น กำรจดั ลำดับเชิงตรรกศำสตร์ กำรวิเครำะห์ ขอ้ มูล และกำรสร้ำงสรรคว์ ธิ ีแกป้ ัญหำไปทลี ะขั้น รวมท้ังกำรย่อยปญั หำที่ช่วยใหร้ บั มือกับปัญหำทซ่ี บั ซ้อนหรือ มลี ักษณะเป็นคำถำมปลำยเปิดได้วธิ คี ดิ เชิงคำนวณ จะชว่ ยทำใหป้ ัญหำท่ีซับซ้อนเข้ำใจไดง้ ำ่ ยข้นึ เป็นทักษะที่ เป็นประโยชนอ์ ยำ่ งยิง่ ต่อทุก ๆ สำขำวิชำ และทกุ เร่ืองในชีวิตประจำวนั ซ่งึ ไม่ไดจ้ ำกัดอย่เู พยี งกำรคิดใหเ้ หมือน คอมพวิ เตอร์แต่เป็นกระบวนกำรคิดแกป้ ัญหำของมนษุ ย์ เพอื่ สัง่ ให้คอมพิวเตอรท์ ำงำนและชว่ ยแก้ปญั หำตำมที่ เรำต้องกำรได้อยำ่ งมปี ระสิทธิภำพ แนวคดิ เชงิ คำนวณมีองคป์ ระกอบทสี่ ำคญั 4 ส่วน ได้แก่ กำรแบง่ ปญั หำใหญเ่ ป็นปญั หำย่อย (Decomposition) กำรพจิ ำรณำรปู แบบ (Pattern Recognition) กำรคดิ เชิงนำมธรรม (Abstraction) กำรออกแบบอลั กอรทิ ึม (Algorithm) ในบทเรยี นน้จี ะกลำ่ วเพยี ง กำรแบง่ ปัญหำใหญเ่ ป็น ปญั หำย่อย (Decomposition) เท่ำนนั้ โดยมรี ำยละเอยี ดดังนี้

ภำพท่ี 1 แนวคดิ เชิงคำนวณ กำรแบง่ ปัญหำใหญ่เปน็ ปัญหำย่อย (Decomposition) เป็นกำรแยกส่วนประกอบเปน็ วธิ คี ดิ รปู แบบหนงึ่ ของแนวคดิ เชงิ คำนวณ เป็นกำรพจิ ำรณำเพื่อ แบง่ ปัญหำหรืองำนออกเปน็ ส่วนย่อย ทำใหส้ ำมำรถ จดั กำรกับปัญหำหรอื งำนไดง้ ำ่ ยขน้ึ กำรแตกปญั หำทซ่ี ับซ้อน ใหเ้ ปน็ ปญั หำย่อยที่มีขนำดเล็กลงและซบั ซอ้ นน้อยลง เพื่อช่วยให้กำรวิเครำะหแ์ ละออกแบบวิธกี ำรแก้ปัญหำ ทำได้งำ่ ยขึน้ ในกำรเขยี นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เชน่ กำรเขียนโปรแกรมแยกเปน็ สว่ น ๆ แยกเปน็ แพก็ เกจ แยกเป็นโมดลู หรอื มองเป็น layer หรือกำรแบ่งปญั หำเมือ่ จะแก้ไขอปุ กรณ์ เชน่ กำรแยกส่วนประกอบของพดั ลม แบง่ เปน็ ใบพัด มอเตอร์ ตะแกรงหน้ำ ขอบตะแกรง ฝำครอบ ฐำนพัดลม เป็นต้น หรอื กำรแยก ส่วนประกอบของรถจกั รยำน แบ่งเปน็ ล้อหนำ้ ลอ้ หลงั หลังอำน โซ่ โช๊ค แฮนด์ มือเบรก เปน็ ต้น ถำ้ มองใน รำยละเอียดของล้อจกั รยำนจะเหน็ ว่ำประกอบดว้ ย ยำงลอ้ วงลอ้ และซล่ี วด หรอื ถ้ำพิจำรณำชุด ขบั เคลือ่ นก็ จะพบวำ่ ประกอบด้วยเฟือง โซ่ และบันได เปน็ ต้น ภำพท่ี 2 องค์ประกอบของจักรยำย ท่ีมำ หนังสอื เรยี น สสวท. กำรแกป้ ัญหำที่มีควำมซับซ้อนทำไดย้ ำก กำรแบ่งปัญหำใหญ่ให้เป็นปญั หำย่อย ๆ ทำใหม้ ีควำม ซับซอ้ นของปัญหำลดลง ชว่ ยให้กำรวิเครำะหแ์ ละพจิ ำรณำรำยละเอียดขอปัญหำทำได้อยำ่ งถี่ถ้วน ส่งผลให้ สำมำรถออกแบบข้นั ตอนกำรแก้ปัญหำย่อยแต่ละปัญหำได้ง่ำยข้ึน กรณีตัวอยำ่ งกำรแบ่งปญั หำใหญเ่ ป็นปัญหำย่อย (Decomposition) 1. รถของกวิน

กวิน เป็นคณุ ครูทเี่ ดก็ ๆ รกั และกำลงั จะเดนิ ทำงไปโรงเรยี นในเช้ำของวันนี้ แต่ด้วยกวนิ ไมส่ ำมำรถ สตำร์ทรถยนต์คู่ใจท่ีใชท้ ุกวันใหต้ ิดได้ เนือ่ งจำกเกิดปัญหำ 3 ปะกำร ไดแ้ ก่ เมือ่ คนื เปดิ ไฟในรถท้งิ ไว้ทงั้ คืน อำจจะทำให้แบตเตอร่หี มด หรอื ก่อนเขำ้ บ้ำนเขำไมไ่ ด้เติมน้ำมันใหเ้ ตม็ ถัง อำจจะเป็นไปได้วำ่ นำ้ มันในถงั เชงิ เพลงิ หมด หรืออำจจะเปน็ ปัญหำเครอ่ื งยนต์ เมื่อกวินต้องกำรใช้แนวคดิ เชงิ คำนวณแก้ปัญหำทีเ่ กดิ ขน้ึ กวินจะ สำมำรถแก้ปัญหำดว้ ยกำรแบ่งปญั หำใหญ่เป็นปญั หำย่อย ได้ดงั นี้ กำรแบง่ ปญั หำใหญเ่ ปน็ ปัญหำย่อย (Decomposition) 1. แบตเตอรี่หมด 2. นำ้ มันเช้อื เพลิงหมด 3. เคร่ืองยนตม์ ปี ัญหำ ภำพท่ี 3 รถของครกู วนิ 2. กำรพำจรวดไปดำวองั คำร เป็นกจิ กรรมท่จี ะให้จรวดเดนิ ทำงไปดำวองั คำร โดยใช้ลกู ศรในกำรเดนิ กำรหมนุ เพ่ือทำภำระกจิ พชิ ติ ดำว อังคำรใหส้ ำเร็จ เพ่อื ฝึกกระบวนกำรคดิ เปน็ ขั้นตอนของผู้เรียน และกระบวนกำรแก้ปัญหำ

ภำพที่ 4 สง่ จรวดไปดำวองั คำร ในชีวิตประจำวันของเรำ เรำไมไ่ ดใ้ หค้ ำแนะนำตำมท่ีกล่ำวไวว้ ่ำ \"เลี้ยวขวำ กำ้ วไปข้ำงหนำ้ กำ้ วไป ข้ำงหน้ำอีก แลว้ ก้ำวเล้ียวขวำ\" คนส่วนใหญ่จะบอกวำ่ ตรงไปที่ดำวองั คำร แต่เม่ือเขียนโปรแกรมจะต้องเจำะจง รำยละเอยี ดกำรเดินทำงไปดำวองั คำรมำกกว่ำปกติ เพรำะต้องบอกคอมพิวเตอร์ว่ำจะทำอยำ่ งไรในแต่ละ ขน้ั ตอน นอกจำกนกี้ ำรสง่ั ให้โปรแกรมทำงำนตำมทเี่ รำต้องกำรโดยระบรุ ำยละเอียดแลว้ แทนท่จี ะพยำยำม แกไ้ ขปัญหำทั้งหมด จะเห็นได้วำ่ เกมส่งจรวดไปดำวองั คำร ยังมีกำรแบ่งกำรเขยี นโปรแกรมออกเป็นส่วนย่อย ๆ ทำให้งำนมีน้อยลง ก็จะสำมำรถทำใหถ้ ึงจดุ หมำยได้อย่ำงรวดเรว็ ขน้ึ เช่น กำรแบง่ ปญั หำใหญเ่ ป็นปญั หำยอ่ ย (Decomposition) 1. เดินตรงไป 2 ช่อง 2. เลีย้ วขวำ 3. เดินตรงไป 3 ช่อง 3. พัดลม นอกจำกกำรเขียนโปรแกรมสงิ่ ของในชวี ติ ประจำวนั เช่น จะเรยี นรู้ว่ำพัดลมทำงำนอยำ่ งไร ก็ให้ พิจำรณำแยกช้นิ สว่ นของพัดลมวำ่ มีอะไรบำ้ งและศึกษำทีละชนิ้

ภำพที่ 5 ส่วนประกอบพัดลม กำรแบง่ ปัญหำใหญเ่ ป็นปัญหำยอ่ ย (Decomposition) ของพดั ลม 1. มอเตอร์พร้อมกะโหลกหลังและฐำนพัดลม 2. ตะแกรงหลงั 3. ใบพดั 4. ตะแกรงหน้ำ 4. กำรเดนิ ทำง หำกจะเดนิ ทำงไปเที่ยวหัวหิน จะมกี ำรวำงแผนเดินทำงอย่ำงไร ซ่ึงอำจแยกย่อยวิธีเดินทำงเป็น 4 รปู แบบ เช่น ขับรถไปเอง นัง่ รถทวั ร์ น่งั รถตู้ หรอื นั่งรถไฟ จำกนั้นก็มำวเิ ครำะห์ถึงข้อดีข้อเสียแต่ละวธิ กี ำร

ภำพที่ 6 กำรเลอื กกำรเดินทำง กำรแบง่ ปัญหำใหญเ่ ป็นปญั หำยอ่ ย (Decomposition) ของพดั ลม 1. ขบั รถไปเอง 2. นง่ั รถทัวร์ 3. นงั่ รถตู้ 4. นั่งรถไฟ วิเครำะห์ถงึ ขอ้ ดขี ้อเสียแต่ละวธิ กี ำรรวมถึงกำรคำนวณค่ำใช้จำ่ ยของแตล่ ะวิธีกำรเดินทำงเพื่อเลือกกำร เดินทำงท่ดี ีทส่ี ดุ แนวคดิ เชงิ คำนวณ ท่ีเก่ยี วข้องกับกำรแบง่ ปญั หำใหญ่เป็นปญั หำย่อย (Decomposition) น้นั เปน็ กำร แตกปญั หำทซ่ี บั ซ้อนใหเ้ ป็นปัญหำยอ่ ยท่ีมีขนำดเล็กลงและซับซอ้ นน้อยลง เพ่ือช่วยใหก้ ำรวเิ ครำะห์และ ออกแบบวธิ กี ำรแกป้ ัญหำทำได้ง่ำยข้ึนทำใหค้ ิดอยำ่ งเปน็ ระบบมำกยงิ่ ขึ้น โดยผำ่ นกำรแยกยอ่ ยปัญหำตำ่ ง ๆ เนอื่ งด้วยกระบวนงำนบำงกระบวนงำน มวี ิธกี ำรทีท่ ำงำนอยำ่ งเปน็ ขนั้ ตอน และมีระบบย่อย จงึ มีควำมจำเปน็ ท่ตี อ้ งแยกปญั หำนั้นออกมำเปน็ ส่วนย่อย ๆ เพ่ือสำมำรถศึกษำปัญหำของกระบวนกำรได้ชดั เจนยิ่งขน้ึ แหล่งท่ีมำ ชำญวิทย์ ศรอี ดุ ม. (2562, 12 สิงหำคม). แนวคดิ เชิงคำนวณ. สืบคน้ เม่อื 12 สิงหำคม 2562. จำก http://charnwit.in.th/?p=1302#.XX8Q4dUzbIU.

สถำบนั ส่งเสรมิ กำรสอนวทิ ยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลย.ี (2562). เทคโนโลยี (วิทยำกำรคำนวณ). สำนักพมิ พ์ จฬุ ำลงกรณ์ : กรงุ เทพมหำนคร. csunplugged.org. (2562, 12 สิงหำคม). กิจกรรมส่งจรวดไปดำวอังคำร สบื ค้นเม่ือ 12 สิงหำคม 2562, จำก https://csunplugged.org/en/topics/kidbots/unit-plan/sending-a-rocket-to-mars. Tim Bell, Ian H. Witten and Mike Fellows. (2562). ซีเอส อันปลัก๊ โปรแกรมเสรมิ สมรรถนะและขยำย ควำมสำมำรถของเด็กระดับประถมศึกษำ. สถำบนั เทคโนโลยีนำนำชำติสิรินธร มหำวทิ ยำลัยธรรมศำสตร์ : ปทมุ ธำนี


Like this book? You can publish your book online for free in a few minutes!
Create your own flipbook