Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
บทที่ 1การคิดเชิงคำนวณ - Coggle Diagram
บทที่ 1การคิดเชิงคำนวณ
แนวคิดเชิงคำนวณ (COMPUTATIONAL THINKING)
แนวคิดเชิงคำนวณ(ComputationalThinking) เป็นกระบวนการวิเคราะห์กระบวนการแก้
ปัญหาในหลากหลายลักษณะเช่นการจัดลำดับเชิงปัญหาเพื่อให้ได้แนวทางหาคำตอบ อย่างเป็นขั้นตอนที่สามารถนำไปปฏิบัติได้โดยบุคคลหรือคอมพิวเตอร์อย่างถูกต้องการ
แนวคิดเชิงคำนวณมีองค์ประกอบที่สำคัญ 4
ส่วน ได้แก่
การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย (Decomposition)
การพิจารณารูปแบบ (Pattern Recognition)
การคิดเชิงนามธรรม (Abstraction)
การออกแบบอัลกอริทึม (Algorithm)
การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย
(Decomposition)
เป็นการแยกส่วนประกอบเป็นวิธีคิดรูปแบบ
หนึ่งของแนวคิดเชิงคำนวณ เป็นการพิจารณาเพื่อ
แบ่งปัญหาหรืองาน ออกเป็นส่วนย่อย ทำให้สามารถ
จัดการกับปัญหาหรืองานได้ง่ายขึ้น การแตกปัญหาที่
ซับซ้อนให้เป็นปัญหาย่อยที่มีขนาดเล็กลงและ ซับซ้อนน้อยลง เพื่อช่วยให้การวิเคราะห์และออก
แบบวิธีการแก้ปัญหาทำได้ง่ายขึ้น
สรุป การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย (Decomposition)
แนวคิดเชิงคำนวณ ที่เกี่ยวข้องกับการแบ่งปัญหาใหญ่
เป็นปัญหาย่อย (Decomposition) ซับซ้อนให้เป็นปัญหาย่อยที่มีขนาดเล็กลงและซับซ้อนน้อย
ลง เพื่อช่วยให้การวิเคราะห์และออกแบบวิธีการแก้ปัญหา
ทำได้ง่ายขึ้นทำให้คิดอย่างเป็นระบบมากยิ่งขึ้น
การพิจารณารูปแบบ (Pattern Recognition)
เป็นการหารูปแบบซึ่งเป็นทักษะการหาความสัมพันธ์ที่
เกี่ยวข้อง แนวโน้ม และลักษณะ ทั่วไปของสิ่งต่าง ๆ โดย
ทั่วไปแล้วผู้เรียนจะเริ่มพิจารณาปัญหาหรือสิ่งที่สนใจ จากนั้น อาจใช้ทักษะการแยกส่วนประกอบทำให้ได้
องค์ประกอบภายในอื่น ๆ
เป็นการแสดงความสัมพันธ์ของสิ่งต่าง ๆ ที่มีลักษณะสำคัญบาง
อย่างร่วมกันอย่างมีเงื่อนไข ซึ่งสามารถอธิบายความสัมพันธ์เหล่า
นั้นได้โดยใช้การสังเกต การวิเคราะห์ หาเหตุผลสนับสนุนจนได้บท
สรุปอันเป็นที่ยอมรับได้
สรุป การพิจารณารูปแบบ (Pattern Recognition)
ดังนั้นการพิจารณารูปแบบ เป็นการหารูปแบบซึ่งเป็นทักษะการหาความ
สัมพันธ์ที่เกี่ยวข้อง แนวโน้ม และลักษณะ ทั่วไปของสิ่งต่าง ๆ การหารูปแบบ เพื่อสร้างความเข้าใจระหว่างองค์ประกอบเหล่านั้น
การจัดหมวดหมู่สัตว์ที่คล้ายคลึงกัน ให้อยู่ในสปีชีส์เดียวกัน เพื่อให้ง่าย
ต่อการศึกษา
การหาพฤติกรรมการบริโภคของคน ว่านิยมซื้ออะไร ช่วงเวลาไหน มีรูป
แบบพฤติกรรมซ้ำ ๆ อะไรบ้าง
ความสัมพันธ์ของเฟืองหน้า และเฟืองหลัง ของรถจักรยานที่เชื่อมกันด้วย
โซ่จักรยานมีลักษณะเหมือนระบบรอก
การคิดเชิงนามธรรม (Abstraction)
เป็นองค์ประกอบหนึ่งของแนวคิดเชิงคำนวณ ซึ่ง
ใช้กระบวนการ คัดแยกคุณลักษณะที่สำคัญออกจากรายละเอียด ปลีกย่อย ในปัญหาหรืองาน
ที่กำลังพิจารณา เพื่อให้ได้ข้อมูลที่จำเป็นและ
เพียงพอในการแก้ปัญหา เ
การคิดเชิงนามธรรมจากเกมเลขฐานสอง
4.การคัดแยกรายละเอียดปลีกย่อย
การคิดเชิงนามธรรมที่เกี่ยวข้องกับตัวอักษร
5.การอธิบายปัญหาโดยใช้รายละเอียด และแบบ
ซ่อนรายละเอียด
การคิดเชิงนามธรรมที่เกี่ยวข้องกับรูปทรง
สรุป การคิดเชิงนามธรรม (Abstraction)
แนวคิดนามธรรมจึงเป็นองค์ประกอบหนึ่งของแนว
คิดเชิงคำนวณ ซึ่งใช้กระบวนการคัดแยกคุณลักษณะ
ที่สำคัญออกจากรายละเอียดปลีกย่อย ในปัญหาหรือ
งานที่กำลังพิจารณา เพื่อให้ได้ข้อมูลที่จำเป็นและเพียงพอในการแก้ปัญหา
การออกแบบอัลกอริทึม (Algorithm)
เป็นการพัฒนากระบวนการหาคำตอบให้เป็นขั้นตอนที่บุคคลหรือคอมพิวเตอร์สามารถนำไปปฏิบัติตามเพื่อแก้
ปัญหาได้ อีกทั้ง เป็นการพัฒนาแนวทางแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นเป็นตอน เพื่อดำเนินตามทีละขั้นตอนในการแก้ไขปัญหา
คุณสมบัติของอัลกอริทึม
มีความถูกต้อง (correctness) ความถูกต้องเป็น
คุณสมบัติข้อแรกที่สำคัญจะต้องพิจารณา ต้องได้
ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง ซึ่งถ้าผลลัพธ์ที่ได้จากอัลกอริทึมไม่ถูกต้อง จะถือว่าไม่ใช่อัลกอริทึมที่ดี
ใช้เวลาในการปฏิบัติงานน้อยที่สุด (efficiency)
อัลกอริทึมที่ดีต้องใช้เวลาในการปฏิบัติงานน้อย มี
ขั้นตอนในการปฏิบัติงานที่ถูกต้อง
ต้องมีลำดับขั้นตอนที่ชัดเจน ในการประมวลผลชุดคำสั่งต่าง ๆ ที่ถูกกำหนดด้วยกฎเกณฑ์ในการแก้ปัญหาของ อัลกอริทึม จะต้องประมวลผลเป็นลำดับตามขั้นตอน
ใช้เนื้อที่ในหน่วยความจำน้อยที่สุด เนื้อที่ในหน่วยความจำจะ ถูกใช้สำหรับเก็บค่าของตัวแปร และเก็บคำสั่งที่ใช้ในการทำงาน
มีความยืดหยุ่นในการใช้งาน
ใช้เวลาในการพัฒนาน้อยที่สุด เมื่อนำอัลกอริทึม
ไปแปลงเป็นโปรแกรมภาษาคอมพิวเตอร์แล้วจะต้องใช้เวลาน้อยที่สุด
ง่ายต่อการทำความเข้าใจ (readability) อ่านง่ายเข้าใจลำดับขั้นตอนได้ง่าย มีความชัดเจนของขั้น
ตอน
เครื่องมือช่วยในการเขียนอัลกอริทึม
การออกแบบอัลกอริทึม เป็นแนวทางในการเขียน
โปรแกรม ช่วยให้การเขียนโปรแกรมทำได้ง่ายขึ้น
ช่วยให้โปรแกรมมีข้อผิดพลาดน้อยลง มีเครื่องมือช่วยในการเขียนที่นิยมใช้ 3 แบบ คือ
รหัสเทียม (pseudo code)
เป็นการเขียนคำ
อธิบายขั้นตอนการทำงานของโปรแกรม โดยใช้
ถ้อยคำผสมระหว่างภาษาอังกฤษและภาษาการ เขียนโปรแกรมแบบโครงสร้าง ซึ่งจะช่วยให้ผู้เขียนโปรแกรมสามารถพัฒนาขั้นตอนต่าง ๆ ให้เป็นโปรแกรมได้ง่ายขึ้น
บรรยาย (narrative description)
เป็นการ
เป็นการอธิบายแบบใช้ภาษาที่เราสื่อสารกันทั่วไป เป็นการแสดงขั้นตอนการทำงานในลักษณะการบรรยาย
เป็นข้อความด้วยภาษาพูดใด ๆ
ผังงาน (flowchart)
สัญลักษณ์ แทนขั้นตอนการเขียนโปรแกรมช่วย
ลำดับขั้นตอนการทำงานของโปรแกรม และ
สามารถนำไปเขียนโปรแกรมได้อย่างถูกต้อง ทำให้ตรวจสอบ และแก้ไขโปรแกรมได้ง่าย