Computational Thinking

ก า ร คิ ด เ ชิ ง คำ น ว ณ
กระบวนการแก้ปัญหาในหลากหลายลักษณะ เช่น การจัดลำดับเชิงตรรกศาสตร์ การวิเคราะห์ข้อมูล และการสร้างสรรค์วิธีแก้ปัญหาไปทีละขั้นทีละตอน(หรือที่เรียกว่าอัลกอริทึ่ม) รวมทั้งการย่อยปัญหาที่ช่วยให้รับมือกับปัญหาที่ซับซ้อนหรือมีลักษณะเป็นคำถามปลายเปิดได้ วิธีคิดเชิงคำนวณมีความจำเป็นในการพัฒนาแอพพลิเคชั่นต่างๆ สำหรับคอมพิวเตอร์ แต่ในขณะเดียวกัน วิธีคิดนี้ยังช่วยแก้ปัญหาในวิชาต่างๆ ได้ด้วย รวมทั้งสามารถนำวิธีคิดที่เป็นประโยชน์นี้ ไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริงได้ในระยะยาว
ทำความเข้าใจกับการคิดเชิงคำนวณ
ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการคิดให้เหมือนคอมพิวเตอร์
ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการคิดในศาสตร์ของนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์
เป็นกระบวนการคิดแก้ปัญหาของมนุษย์ เพื่อสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานและช่วยแก้ปัญหาตามที่เราต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพ
วิธีคิดเชิงคำนวณ ช่วยทำให้ปัญหาที่ซับซ้อนเข้าใจได้ง่ายขึ้น เป็นทักษะที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อทุกๆ สาขาวิชา และทุกเรื่องในชีวิตประจำวัน
ประโยชน์ของการคิดเชิงคำนวณ
Tinkering (สร้างความชำนาญ) เป็นการฝึกทักษะผ่านการเล่น การสำรวจ โดยไม่ได้มีเป้าหมายแน่ชัด เหมือนเป็นการทดลองสิ่งใหม่ๆ โดยเด็กจะฝีกความชำนาญผ่านการทำซ้ำๆ หรือลองวิธีการใหม่ๆ ในแต่ละสถานการณ์ที่ต้องเผชิญ
Collaborating (สร้างความสามัคคี , ทำงานร่วมกัน) เป็นการทำงานร่วมกับผู้อื่น ไม่ว่าจะเป็นกิจกรรมใดๆ หรืองานอดิเรกในยามว่าง เป็นการร่วมมือกันเพื่อให้งานนั้นๆ ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด
Creating (สร้างความคิดสร้างสรรค์) เป็นการคิดค้นสิ่งที่เป็นต้นแบบ หรือสร้างสรรค์คุณค่าให้กับกิจกรรมใดๆ เช่น การสร้างเกม แอนนิเมชั่น หรือหุ่นยนต์ง่ายๆ เปิดโอกาสให้เด็กได้มีส่วนร่วมในการออกแบบและสร้างสิ่งต่างๆ แทนที่จะแค่ฟัง สังเกต และลงมือใช้ ตามที่ครูสอน
Debugging (สร้างวิธีการแก้ไขจุดบกพร่อง) เป็นการเรียนรู้ที่จะแก้ไขข้อผิดพลาดต่างๆ ที่เกิดขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งกิจกรรมใดๆ ที่ต้องทำแบบเป็นขั้นเป็นตอน เมื่อเจอจุดที่ผิดพลาด ต้องคิดวิเคราะห์อย่างเป็นเหตุเป็นผล เพื่อแก้ไขและไม่ให้เกิดสิ่งนั้นขึ้นอีก
Persevering (สร้างความอดทน , ความพยายาม) เป็นการเผชิญหน้ากับความท้าทายในการทำกิจกรรมที่ยากและซับซ้อน แม้จะล้มเหลวแต่ต้องไม่ล้มเลิก ต้องใช้ความพากเพียรในการทำงานชิ้นนั้นๆ แม้จะต้องรับมือกับสิ่งที่ยากและสร้างความสับสนให้ในบางครั้ง แต่ต้องมีความมุ่งมั่นไม่ยอมแพ้ เพื่อผลลัพธ์ที่ดีตามที่ต้องการ
ขั้ น ต อ น วิ ธี A L G O R I T H M
ลำดับขั้นตอนในการแก้ปัญหาหรือการทำงานที่ชัดเจน การคิดค้น อธิบายขั้นตอนวิธีในการแก้ปัญหาต่างๆ มีมาตั้งแต่สมัยโบราณ เช่น ขั้นตอนวิธีในการบวก ลบ คูณ หาร ที่พัฒนาโดยนักคณิตศาสตร์ชาวเปอร์เซีย
ขั้นตอนวิธีมีบทบาทสำคัญเพราะนอกจากจะมีขั้นตอนวิธีในการคำนวณทางคณิตศาสตร์แล้ว ยังมีขั้นตอนวิธีอื่นๆ ที่สามารถพบได้ในชีวิตประจำวัน เช่น ขั้นตอนวิธีการมาโรงเรียนของนักเรียน
ตัวอย่างขั้นตอนวิธีการมาโรงเรียนของนักเรียนแต่ละคน
ขั้นตอนวิธีการมาโรงเรียนของนักเรียนแต่ละคนมีวิธีขั้นตอนที่แตกต่างกันออกไปตามรูปแบบการใช้ดำเนินชีวิต สภาพแวดล้อม สังคม และปัจจัยต่างๆ ดังนั้นขั้นตอนวิธีการมาโรงเรียนก็ต้องเป็นไปตามความเหมาะ ในที่นี้จะขอยกกรณีตัวอย่างของนักเรียนที่มีขั้นตอนวิธีการมาโรงเรียน 3 กรณี
กรณีที่1 นักเรียนเดินทางมาโรงเรียนโดยใช้พาหนะรถยนต์ส่วนตัวหรือรถจักรยานยนต์ส่วนตัว
กรณีที่2 นักเรียนเดินทางมาโรงเรียนโดยใช้พาหนะรถโดยสารประจำทาง
กรณีที่3 นักเรียนเดินทางมาโรงเรียนโดยการเดินเท้า
ชุดกิจกรรมที่ 4 แนวคิดเชิงคำนวณ
ใบกิจกรรมที่1 ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ลงในสมุดของตนเอง
1
2
ให้นักเรียนบอกขั้นตอนวิธีการมาโรงเรียนของตนเอง
ถ้าหากวันนี้คือวันเสาร์และสัปดาห์หน้านักเรียนมีสอบปลายภาคเรียน ซึ่งมีกำหนดการสอบแต่ละรายวิชาดังนี้ นักเรียนจะมีขั้นตอนวิธีในการเตรียมตัวอ่านหนังสือสอบอย่างไรและให้เหตุผลประกอบในแต่ละขั้นตอน

3
"เดินไปให้ครบทุกที่" อ่านสถานการณ์ต่อไปนี้
สาวิตรีตื่นแต่เช้าและวางแผนจะทำกิจกรรมเพื่อสังคมหลายอย่าง ที่สถานที่ต่อไปนี้คือสถานีรถไฟ สวนสาธารณะ และโรงพยาบาล แต่นึกขึ้นได้ว่าต้องไปซื้ออุปกรณ์ เพื่อนำมาทำโครงงานนอกจากนี้ยังต้องเก็บตัวอย่างน้ำเสียเพื่อนำไปทดลองวิทยาศาสตร์ สาวิตรีไม่ต้องการ พลาดกิจกรรมเพื่อสังคมใดๆเลยและยังได้ทำงานที่ครูมอบหมายได้ครบถ้วนสาวิตรีจะต้องวางแผนการเดินทางเพื่อทำกิจกรรมอย่างไร จึงจะใช้ระยะทางในการเดินทางที่สั้นที่สุด

กำหนดให้ หมายเลข 1 แทนตำแหน่งของบ้านของสาวิตรี จุด A, B, และC แทนสถานีรถไฟสวนสาธารณะ และโรงพยาบาล ตามลำดับ หมายเลข 2 แทนร้านขายอุปกรณ์ที่อยู่ใกล ้โรงเรียน และหมายเลข 3 และ 4 แทนจุดที่สามารถไปเก็บตัวอย่างน้ำเสีย