แนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) คืออะไร
แนวคิดเชิงคำนวณ หรือ Computational Thinking เป็นกระบวนการคิดวิเคราะห์ปัญหา เพื่อหาแนวทางแก้ไขปัญหาอย่างเป็นระบบ โดยอาศัยหลักการทางคอมพิวเตอร์มาประยุกต์ใช้ ไม่จำเป็นต้องเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมเสมอไป แต่เป็นทักษะที่สามารถนำไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตประจำวันได้หลากหลายรูปแบบ
องค์ประกอบหลักของแนวคิดเชิงคำนวณ
แนวคิดเชิงคำนวณประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก 4 ส่วน ดังนี้
- การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย (Decomposition): การแบ่งปัญหาที่ซับซ้อนออกเป็นส่วนย่อยๆ ที่ง่ายต่อการจัดการและแก้ไข
- การหารูปแบบ (Pattern Recognition): การสังเกตและค้นหารูปแบบที่ซ้ำซ้อนหรือมีความสัมพันธ์กันในข้อมูล เพื่อนำไปใช้ในการแก้ปัญหา
- การคิดเชิงนามธรรม (Abstraction): การดึงเอาส่วนสำคัญของปัญหาออกมาพิจารณา โดยละทิ้งรายละเอียดที่ไม่จำเป็น
- การออกแบบขั้นตอนวิธี (Algorithm): การสร้างขั้นตอนวิธีในการแก้ปัญหา โดยกำหนดลำดับขั้นตอนที่ชัดเจนและมีประสิทธิภาพ
ประโยชน์โดยรวมของแนวคิดเชิงคำนวณ
- พัฒนาทักษะการแก้ปัญหา: ช่วยให้เราสามารถวิเคราะห์ปัญหาที่ซับซ้อน แยกแยะส่วนประกอบ และหาแนวทางแก้ไขได้อย่างเป็นระบบ
- เพิ่มความคิดสร้างสรรค์: กระตุ้นให้เราคิดหาแนวทางใหม่ๆในการแก้ปัญหา และมองเห็นรูปแบบที่ซ่อนอยู่
- ฝึกให้คิดอย่างมีตรรกะ: ช่วยให้เราคิดอย่างมีเหตุผล มีหลักฐานสนับสนุน และตัดสินใจได้อย่างรอบคอบ
- ปรับตัวเข้ากับยุคดิจิทัล: ทำให้เราเข้าใจหลักการทำงานของเทคโนโลยีต่างๆ และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ประโยชน์ในด้านต่างๆ
- การศึกษา: ช่วยให้ผู้เรียนเข้าใจเนื้อหาวิชาต่างๆ ได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น สามารถเชื่อมโยงความรู้ต่างๆ เข้าด้วยกัน และนำไปประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาในชีวิตจริง
- การทำงาน: ช่วยให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น สามารถคิดค้นวิธีการทำงานใหม่ๆ และแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว
- ชีวิตประจำวัน: ช่วยให้เราจัดการกับข้อมูลจำนวนมากได้อย่างมีระบบ วางแผนการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และแก้ไขปัญหาต่างๆ ในชีวิตประจำวันได้อย่างง่ายดาย
ตัวอย่างการใช้แนวคิดเชิงคำนวณในการแก้ปัญหาในชีวิตประจำวัน
เหตุการณ์: คุณต้องการทำอาหารเย็น แต่ตู้เย็นของคุณมีวัตถุดิบเหลืออยู่ไม่มากนัก
ปัญหา: จะทำอาหารอะไรทานดีที่ทั้งอร่อยและใช้วัตถุดิบที่มีอยู่อย่างคุ้มค่าที่สุด?
1. การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย (Decomposition)
- ปัญหาหลัก: เลือกเมนูอาหารเย็น
- ปัญหาย่อย:
- ตรวจสอบวัตถุดิบที่มีอยู่ในตู้เย็น
- ค้นหาสูตรอาหารที่ตรงกับวัตถุดิบที่มี
- ประเมินเวลาในการทำอาหาร
- พิจารณาความชอบในการทานของสมาชิกในครอบครัว
- ตรวจสอบงบประมาณที่ตั้งไว้
2. การหารูปแบบ (Pattern Recognition)
- สังเกต:
- พบว่ามีไก่ หมู และผักกาดขาวเหลืออยู่ในตู้เย็น
- เคยทำอาหารประเภทผัดผักและต้มจืดมาแล้ว
- สังเกตว่าสูตรผัดผักส่วนใหญ่จะใช้ผักหลากชนิด และสูตรต้มจืดมักจะใช้เนื้อสัตว์
- สร้างรูปแบบ:
- สรุปว่าสามารถทำอาหารได้ 2 ประเภทหลักคือ ผัดและต้ม
- อาหารประเภทผัดมักจะใช้เวลาทำอาหารสั้นกว่าต้ม
- อาหารประเภทต้มมักจะมีประโยชน์ต่อสุขภาพมากกว่า
3. การคิดเชิงนามธรรม (Abstraction)
- ละทิ้งรายละเอียด: ไม่สนใจยี่ห้อของน้ำมันพืช หรือขนาดของกระทะที่ใช้
- เน้นสิ่งสำคัญ: สนใจแค่ประเภทของวัตถุดิบ ปริมาณที่พอเหมาะ และวิธีการปรุงอาหาร
- สร้างแบบจำลอง: จินตนาการภาพรวมของจานอาหารที่ต้องการทำ เช่น ผัดผักรวมมิตรใส่หมู หรือต้มจืดหมูสับผักกาดขาว
4. การออกแบบอัลกอริทึม (Algorithm Design)
- ตรวจสอบวัตถุดิบ: เปิดตู้เย็นและเช็ควัตถุดิบทั้งหมด
- เลือกเมนู: เลือกเมนูที่ตรงกับวัตถุดิบที่มี และสอดคล้องกับความชอบของสมาชิกในครอบครัว
- เตรียมวัตถุดิบ: หั่นผัก ล้างเนื้อสัตว์
- ปรุงอาหาร: ทำตามขั้นตอนในสูตรอาหารที่เลือก
- จัดเสิร์ฟ: ตักอาหารใส่จาน และจัดเตรียมโต๊ะอาหาร
ผลลัพธ์: คุณสามารถเลือกเมนูอาหารเย็นได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ โดยใช้วัตถุดิบที่มีอยู่อย่างคุ้มค่า และได้อาหารที่อร่อยและถูกปากทุกคนในครอบครัว
