แนวคิดเชิงคำนวณ

บทที่ 1 แนวคิดเชิงคำนวณ

การใช้ชีวิตประจำวัน นักเรียนอาจพบสถานการณ์ที่ซับซ้อนและเป็นปัญหา ไม่สามารถคิดหาวิธีการ แก้ปัญหาได้โดยง่าย หากนักเรียนแบ่งปัญหาที่ซับซ้อนให้เป็นปัญหาย่อยอาจทำให้เข้าใจ ปัญหาและสามารถออกแบบวิธีการแก้ปัญหาได้ง่ายขึ้น เช่น นักเรียนต้องการจัดห้องเรียน ที่มีสิ่งของรกและกระจัดกระจายอยู่เป็นจำนวนมากให้เป็นห้องกิจกรรม และบอกวิธีการ จัดห้องให้กับเพื่อนช่วยทำงานต่างๆ ไปพร้อมกันให้สำเร็จอย่างรวดเร็ว     ที่มา : https://static1.bigstockphoto.com/9/2/8/large1500/82943063.jpg ที่มา : http://img.clipartstockphotos.com/dirty-classroom-clipart-05dhvec.jpg แนวคิดเชิงคำนวณ             มีนักวิชาการได้กล่าวถึงนิยามของคำว่า แนวคิดเชิงคำนวณไว้มากมาย ดังนั้น  ความหมายของคำว่า แนวคิดเชิงคำนวณ ได้ถูกถ่ายทอดออกมาหลายรูปแบบ  แต่สิ่งที่เหมือนกัน คือ กำรนำแนวคิดเชิงคำนวณมาใช้ในการแก้ปัญหาเพื่อให้เกิดผลลัพธ์ ของการแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพ             แนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) คือ แนวคิดในการแก้ ปัญหาต่าง ๆ อย่างเป็นระบบ เป็นกระบวนการที่มีลำดับขั้นตอนชัดเจน โดยกระบวนการ แก้ปัญหาดังกล่าวนี้เป็นกระบวนการที่ทั้งมนุษย์และคอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจร่วมกันได้  ซึ่งแนวคิดเชิงคำนวณเป็นแนวคิดสำคัญสำหรับกำรพัฒนาซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์  แต่สามารถนำมำประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาต่าง ๆ ในชีวิตได้เช่นกัน             แนวคิดเชิงคำนวณเป็นเครื่องมือในการแก้ปัญหาที่มีวิธีแก้ไขที่เป็นลำดับขั้นตอน มากกว่าเป็นการสร้างผลลัพธ์ แนวคิดลักษณะนี้ไม่เพียงนำไปใช้กับคอมพิวเตอร์ได้เท่านั้น  แต่สามารถนำไปปรับใช้ได้กับทุกสถานการณ์ เมื่อมีกระบวนการที่เป็นลำดับขั้นตอน เกิดขึ้นกับคอมพิวเตอร์ สิ่งที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่า การเขียนโปรแกรม แต่ถ้ากระบวนการนั้น ไม่ได้เกิดขึ้นจากแนวคิดเชิงคำนวณแล้ว ก็จะกลายเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทำงานช้ำและทำให้ผู้ใช้งานผิดหวังเพาะทำงาน ไม่ตรงตามที่ต้องการ หลายคนคิดระบบขึ้นมาซึ่งใช้เวลานานในการตอบสนอง  นั่นเป็นเพราะวิธีการออกแบบในบางจุดไม่มีประสิทธิภาพ หรือไม่ได้สร้างการเข้าถึงข้อมูล ซึ่งรู้ว่าอยู่จุดใดให้มีประสิทธิภาพ             แนวคิดเชิงคำนวณมีองค์ประกอบที่สำคัญ 4 ส่วน ได้แก่             1. แนวคิดการแยกย่อย(Decomposition) การแตกปัญหาใหญ่ออก เป็นปัญหาย่อย ให้ปัญหานั้นมีขนาดเล็กลงเพื่อให้สามารถจัดการปัญหาในแต่ละส่วน ได้ง่ายขึ้น             2. แนวคิดการหารูปแบบ(Pattern Recognition) การกำนดแบบแผน หรือรูปแบบที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันจากปัญหาแต่ละส่วนย่อยต่าง ๆ กล่าวคือ  ปัญหาย่อยแต่ละปัญหานั้นสามารถใช้รูปแบบในการแก้ปัญหาที่คล้ายคลึงกันได้             3. แนวคิดเชิงนามธรรม(Abstraction) การหาแนวคิดเชิงนามธรรมหรือ แนวคิดรวบยอดของปัญหา ซึ่งเป็นการกำหนดหลักการทั่วไป มุ่งเน้นเฉพาะส่วนที่สำคัญ ของปัญหำ โดยไม่สนใจรายละเอียดที่ไม่จำเป็น             4. แนวคิดการออกแบบขั้นตอนวิธี(Algorithm Design) การออกแบบ ลำดับขั้นตอนการแก้ปัญหาด้วยการใช้แนวคิดการออกแบบขั้นตอนวิธี เป็นแนวคิดที่ สามารถนำไปใช้ในการแก้ปัญหาที่มีลักษณะแบบเดียวกันได้   รูปภาพ องค์ประกอบที่สำคัญแนวคิดเชิงคำนวณ (ชนินทร เฉลิมสุข และ อภิชาติ คำปลิว, 2562)