Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Home » แนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) กระบวนการคิดรูปแบบใหม่ -…
Home » แนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) กระบวนการคิดรูปแบบใหม่
วิชาวิทยาการคำนวณ (computing science) เป็นหนึ่งในวิชา STEM ที่จะสอนเรื่องการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี และการเข้าใจสื่อสมัยใหม่ โดยมีการสอนโดยใช้แนวคิดเชิงคํานวณซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่ง ที่จะพัฒนาให้เด็ก ๆ เกิดกระบวนการคิดเชิงวิเคราะห์ คิดอย่างเป็นระบบด้วยเหตุผลอย่างเป็นขั้นเป็นตอนเพื่อแก้ปัญหาเป็นกระบวนการในหลากหลายลักษณะ
ประโยชน์ของการสอนโดยใช้แนวคิดเชิงคํานวณคือ การให้ผู้เรียนมีวิธีคิดที่เกิดกระบวนการแก้ปัญหาโดยสามารถวิเคราะห์และคิดอย่างมีตรรกะ เป็นระบบและสร้างสรรค์ รวมทั้งสามารถนำวิธีคิดเชิงคำนวณไปปรับใช้แก้ไขปัญหาในสาขาวิชาต่าง ๆ ได้อย่างกว้างขวาง เป็นประโยชน์ในการต่อยอดองค์ความรู้ต่างๆต่อไป
การออกแบบอัลกอริทึ่ม หรือ Algorithm Design คือ การพัฒนากระบวนการหาคำตอบให้เป็นขั้นตอนที่บุคคลหรือคอมพิวเตอร์สามารถนำไปปฏิบัติตามเพื่อแก้ปัญหาได้ อีกทั้งยังเป็นการพัฒนาแนวทางแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นเป็นตอน และจากนั้นดำเนินตามทีละขั้นตอนในการแก้ไขปัญหาอย่างเป็นระบบตามแผนที่วางไว้
การคิดเชิงนามธรรม หรือ Abstraction คือ องค์ประกอบแนวคิดเชิงคํานวณที่เป็นกระบวนการคัดแยกคุณลักษณะที่สำคัญออกจากรายละเอียดปลีกย่อย ในปัญหาหรืองานที่กำลังพิจารณา เพื่อให้ได้ข้อมูลที่จำเป็นและเพียงพอในการแก้ปัญหา กล่าวอีกอย่างก็คือการแยกรายละเอียดที่สำคัญและจำเป็นต่อการแก้ปัญหาออกจากรายละเอียดที่ไม่จำเป็น ซึ่งรวมไปถึงการแทนกลุ่มของปัญหา ขั้นตอน หรือกระบวนการที่มีรายละเอียดปลีกย่อยหลายขั้นตอนด้วยขั้นตอนใหม่เพียงขั้นตอนเดียว
ในการแก้ปัญหาแต่ละอย่างอาจไม่จำเป็นที่จะต้องใช้องค์ประกอบแนวคิดเชิงคำนวณอย่างใดอย่างหนึ่ง หรือไม่จำเป็นที่จะต้องใช้องค์ประกอบทั้งหมด ทั้งนี้ทั้งนั้นอยู่ที่ปัญหาที่เราได้พบว่าควรจะแก้อย่างไร ควรใช้องค์ประกอบใดบ้างในการแก้ไขจึงจะเหมาะสมที่สุด เช่น หากเราประสบปัญหาว่ารถมีปัญหากลางทางขณะกำลังเดินทางไกล
เมื่อผู้สอนในช่วงวัยประถมนำแนวคิดเชิงคํานวณ มีองค์ประกอบ 4 ส่วน ได้แก่ Decomposition (การย่อยปัญหา) Pattern Recognition (การจดจำรูปแบบ) Abstraction (ความคิดด้านนามธรรม) Algorithm Design (การออกแบบอัลกอริทึ่ม) ไปทำการสอนก็ได้พบว่าเนื้อหาและหลักการมีความซับซ้อนมากเกินกว่าที่เด็กประถมจะเข้าใจได้
Tinkering (สร้างความชำนาญ) เป็นการฝึกทักษะของแนวคิดเชิงคำนวณผ่านการเล่น การสำรวจ โดยครูผู้สอนไม่ได้มีเป้าหมายแน่ชัด เป็นการเปิดโอกาสให้นักเรียนได้ทดลองสิ่งใหม่ ๆ โดยเด็ก ๆ จะฝีกความชำนาญผ่านการทำซ้ำ ๆ หรือลองวิธีการใหม่ ๆ ในแต่ละสถานการณ์ที่ต้องเผชิญ
Collaborating (สร้างความสามัคคี, ทำงานร่วมกัน) เป็นการฝึกให้ผู้เรียนได้ฝึกทักษะการทำงานร่วมกับผู้อื่น ไม่ว่าจะเป็นกิจกรรมใด ๆ หรืองานอดิเรกในยามว่าง และยังเป็นวิธีการฝึกทักษะแนวคิดเชิงคำนวณโดยใช้การร่วมมือกันเพื่อให้งานที่ทำนั้นได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด และผู้เรียนยังได้มีปฏิสัมพันธ์และรู้จักการช่วยเหลือซึ่งกันและกันอีกด้วย
Creating (สร้างความคิดสร้างสรรค์) เป็นการคิดค้นสิ่งที่เป็นต้นแบบ หรือสร้างสรรค์ให้กับกิจกรรมต่าง ๆ เป็นการฝึกทักษะแนวคิดเชิงคำนวณ ที่เปิดโอกาสให้เด็กได้มีส่วนร่วมในการออกแบบและสร้างสิ่งต่าง ๆ แทนการเรียนรู้รูปแบบเดิม ๆ
การย่อยปัญหา หรือ decomposition คือ การทำให้ปัญหาที่ซับซ้อนย่อยออกเป็นส่วนเล็กๆ เพื่อให้ง่ายต่อการจัดการและแก้ปัญหา เช่น การเขียนโปรแกรมแยกเป็นส่วน ๆ แยกเป็นแพ็กเกจ แยกเป็นโมดูล หรือมองเป็น layer หรือการแบ่งปัญหาเมื่อจะแก้ไข
การจดจำรูปแบบ หรือ pattern recognition คือ เมื่อเราย่อยปัญหาออกเป็นส่วนเล็ก ๆ ขั้นตอนต่อไปคือการหารูปแบบหรือลักษณะที่เหมือนกันของปัญหาเล็ก ๆ เหล่านั้นที่ถูกย่อยออกมา หากมีรูปแบบของปัญหาที่คล้ายกันสามารถนำวิธีการแก้ปัญหานั้นมาประยุกต์ใช้
Debugging (สร้างวิธีการแก้ไขจุดบกพร่อง) เป็นการเรียนรู้ที่จะทำให้ผู้เรียนได้รู้จักการแก้ไขข้อผิดพลาดต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น โดยเฉพาะกิจกรรมที่ต้องทำแบบเป็นขั้นเป็นตอน เมื่อเจอจุดที่ผิดพลาด ต้องคิดวิเคราะห์อย่างเป็นเหตุเป็นผล เพื่อแก้ไขและไม่ให้เกิดสิ่งนั้นขึ้นอีก
วิธีแก้ปัญหาไปทีละขั้นทีละตอน(อัลกอริทึ่ม) รวมทั้งการย่อยปัญหาที่ช่วยให้รับมือกับปัญหาที่ซับซ้อนหรือมีลักษณะเป็นคำถามปลายเปิดได้อย่างเหมาะสม อีกทั้งยังรวมไปถึงการบูรณาการแนวคิดหรือทักษะแนวคิดเชิงคำนวณกับสาขาวิชาต่าง ๆเพื่อให้ผู้เรียนสามารถนำไปใช้แก้ปัญหาในสถานการณ์ต่าง ๆ ในชีวิตประจำวันได้
Persevering (สร้างความอดทน, ความพยายาม) เป็นการฝึกทักษะจากการที่ผู้ศึกษาจะต้องเจอกับความท้าทายในการทำกิจกรรมที่ยากและซับซ้อน ที่ถึงแม้การทดลองหรือการตรวจสอบจะล้มเหลวแต่ต้องไม่ล้มเลิก ผู้ศึกษาจะต้องใช้ความพากเพียรในการทำงานชิ้นนั้น ๆ แม้จะต้องรับมือกับสิ่งที่ยากและสร้างความสับสนให้ในบางครั้ง เพื่อผลลัพธ์ที่ดีตามที่ต้องการ
วิชาวิทยาการคำนวณ (computing science) เป็นหนึ่งในวิชา STEM ที่จะสอนเรื่องการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี และการเข้าใจสื่อสมัยใหม่ โดยมีการสอนโดยใช้แนวคิดเชิงคํานวณซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่ง ที่จะพัฒนาให้เด็ก ๆ เกิดกระบวนการคิดเชิงวิเคราะห์ คิดอย่างเป็นระบบด้วยเหตุผลอย่างเป็นขั้นเป็นตอนเพื่อแก้ปัญหาเป็นกระบวนการในหลากหลายลักษณะ
ซึ่งในปัจจุบันนี้การสอนแบบแนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) เป็นที่แพร่หลายทั่วโลก และได้ถูกบรรจุอยู่ในหลักสูตรการเรียนการสอนขั้นพื้นฐานสำหรับโรงเรียนทั่วประเทศไทยแล้ว เพื่อให้นักเรียนในแต่ละโรงเรียนได้เรียนรู้ทักษะการคิดวิเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพ โดยอยู่ในพื้นฐานหลักการของแนวคิดเชิงคำนวณ
วิทยาการคำนวณ (computing science) หรือการสอนที่ใช้รูปแบบแนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) คือ การสอนที่เน้นกระบวนการแก้ปัญหาในหลากหลายลักษณะ เช่น การจัดลำดับเชิงตรรกศาสตร์ การวิเคราะห์ข้อมูล โค้ดดิ้ง และการสร้างสรรค์
การเรียนการสอนในศาสตร์วิทยาการคำนวณซึ่งใช้องค์ประกอบแนวคิดเชิงคํานวณนี้ ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการคิดให้เหมือนคอมพิวเตอร์แต่เป็นกระบวนการคิดแก้ปัญหาอย่างมีประสิทธิภาพของมนุษย์ เพื่อสั่งคอมพิวเตอร์ให้ทำงานและช่วยแก้ปัญหาตามที่เราต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพราะการเรียนรู้แนวคิดเชิงคำนวณคือการเรียนรู้ทักษะที่ช่วยทำให้ปัญหาที่ซับซ้อนเข้าใจได้ง่ายขึ้น อีกทั้งยังเป็นทักษะที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อทุกๆ สาขาวิชา และสามารถประยุกต์ใช้กับทุกเรื่องในชีวิตประจำวันได้
การออกแบบอัลกอริทึ่ม หรือ Algorithm Design คือ การพัฒนากระบวนการหาคำตอบให้เป็นขั้นตอนที่บุคคลหรือคอมพิวเตอร์สามารถนำไปปฏิบัติตามเพื่อแก้ปัญหาได้ อีกทั้งยังเป็นการพัฒนาแนวทางแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นเป็นตอน และจากนั้นดำเนินตามทีละขั้นตอนในการแก้ไขปัญหาอย่างเป็นระบบตามแผนที่วางไว้