การออกแบบการแก้ปัญหาโดยนำแนวคิดเชิงนามธรรมมาประยุกต์ใช้ จะทำให้การแก้ปัญหามีประสิทธิภาพมากขึ้น ในบทนี้จะกล่าวถึงกระบวนการในการพิจารณารายละเอียดของปัญหา ซึ่งจะนำมาสู่วิธีการแก้ปัญหา
แนวคิดเชิงนามธรรม
แนวคิดเชิงนามธรรม (Abstract thinking หรือ Abstraction) เป็นองค์ประกอบหนึ่งของแนวคิดเชิงคำนวณ (Computational thinking) ซึ่งใช้กระบวนการคัดแยกคุณลักษณะที่สำคัญออกจากรายละเอียดปลีกย่อยของปัญหา เพื่อให้ได้รายละเอียดของข้อมูลที่จำเป็นและเพียงพอในการแก้ปัญหา

จากภาพด้านบน คำว่า Hello แต่ละตัวมีรูปแบบที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับประสบการณ์ของแต่ละคน จากตัวอย่าง จะเห็นรายละเอียดที่แตกต่างกัน เช่น สี รูปแบบตัวอักษร เป็นต้น ซึ่งรูปแบบที่แต่ละคนมีอยู่ ถ้าจะถ่ายทอดให้ผู้อื่นรับรู้และเข้าใจทุกอย่าง แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย และอาจจะไม่มีความจำเป็นที่ผู้อื่นจะต้องรับรู้ทั้งหมด
ในที่นี้หากผู้รับข้อมูลต้องการทราบแค่ว่าคำนี้ประกอบไปด้วยอักขระใดบ้าง โดยไม่สนใจองค์ประกอบอื่นๆ ภาพๆ นี้ก็จะมีองค์ประกอบเชิงนามธรรมคือ เป็นคำที่ประกอบด้วยอักขระ H, E, L, L และ O เท่านั้น
การคัดเลือกคุณลักษณะที่จำเป็นต่อการแก้ปัญหา
การคัดเลือกคุณลักษณะที่จำเป็นต่อการแก้ปัญหา คือการพิจารณาปัญหาที่อาจประกอบไปด้วยรายละเอียดจำนวนมาก ทั้งที่จำเป็นและไม่จำเป็นต่อการแก้ปัญหา ดังนั้นในการแก้ปัญหานักเรียนควรเลือกเฉพาะรายละเอียดที่จำเป็นเท่านั้น
กิจกรรม
จากภาพในบทเรียน ให้นักเรียนคัดกรองรายละเอียดของคำว่า HELLO โดยตอบคำถามต่อไปนี้
1) ข้อมูลประกอบด้วยคำกี่คำ
2) ข้อมูลประกอบด้วยอักขระกี่อักขระ
3) ข้อมูลประกอบด้วยอักขระใดบ้าง
4) ข้อมูลประกอบด้วยอักขระใดบ้าง แต่ละอักขระประกอบด้วยสีอะไร
5) ข้อมูลประกอบด้วยอักขระใดบ้าง แต่ละอักขระเป็นตัวอักษรพิมพ์ใหญ่หรือพิมพ์เล็ก และมีสีอะไร
การถ่ายทอดรายละเอียดของปัญหาและการแก้ปัญหา
หลังจากที่คัดแยกรายละเอียดที่จำเป็นออกจากรายละเอียดที่ไม่จำเป็นได้แล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการถ่ายทอดรายละเอียดที่ได้ไปสู่การวิเคราะห์และแก้ปัญหา ซึ่งเป็นไปได้หลายรูปแบบ ถ้าหากผู้แก้ปัญหาเป็นคนอื่นการถ่ายทอดปัญหาสามารถทำได้โดยการอธิบายเป็นข้อความ หรือแผนภาพ แต่หากผู้แก้ปัญหาคือคอมพิวเตอร์ การถ่ายทอดวิธีการแก้ปัญหาก็จะอยู่ในรูปแบบของภาษาโปรแกรม
กิจกรรม
สถานการณ์ : ครูไอซ์ต้องการเก็บค่าเข้าใช้คอมพิวเตอร์ โดยเก็บคนละ 10 บาท และเก็บค่าธรรมเนียมเพิ่มอีกโดยคิดจากระดับชั้นที่นักเรียนกำลังเรียนอยู่ ชั้นปีละ 5 บาท (ตัวอย่าง เด็กหญิงฝ้ายเรียนอยู่ชั้น ม.2 จะต้องเสียค่าเข้าใช้คอมพิวเตอร์ 10+5×2 = 20 บาท) ให้นักเรียนอธิบายสถานการณ์ใหม่ที่ประกอบด้วยรายละเอียดน้อยที่สุด โดยที่ยังมีข้อมูลเพียงพอที่จะนำไปคำนวณว่าครูไอซ์สามารถเก็บค่าผ่านทางได้เป็นจำนวนกี่บาท
ตารางแสดงข้อมูลนักเรียนที่เข้าใช้คอมพิวเตอร์
ชื่อ-สกุล | อายุ | ระดับชั้น | เพศ | น้ำหนัก | ส่วนสูง |
เด็กชายแมว | 14 | 2 | ชาย | 100 | 150 |
นายนาวี | 16 | 4 | ชาย | 64 | 172 |
นางสาวแดง | 18 | 6 | หญิง | 48 | 160 |
เด็กชายหมู | 15 | 3 | ชาย | 45 | 165 |
เด็กหญิงขาว | 15 | 3 | หญิง | 102 | 170 |
เด็กหญิงเปิ่น | 13 | 1 | หญิง | 38 | 158 |
อ้างอิง
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, “เทคโนโลยี(วิทยาการคำนวณ)”, โรงพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, ศูนย์หนังสือแห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2561 หน้า 4
thip, “ประเภทของอัลกอริทึม (Types of Algorithm)”, https://medium.com, สืบค้นวันที่ 26 พ.ค. 61
วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี, “ขั้นตอนวิธี”, https://th.wikipedia.org/, สืบค้นวันที่ 26 พ.ค. 61
komchadluek.net, “อัลคุวาริซมี่ย์:ปราชญ์มุสลิมที่โลกลืม”, http://www.komchadluek.net/news/politic/205581, สืบค้นวันที่ 26 พ.ค. 61
ปิยะฤทธิ์ พลายมณี, “AI – Khwarizmi, Muhammad Ibn Musa (ประมาณค.ศ.780-850)”, http://who-in-the-world-piyarith.blogspot.com/2014/09/ai-khwarizmi-muhammad-ibn-musa-780-850.html, สืบค้นวันที่ 26 พ.ค. 61
pantip.com, “นักวิทยาศาสตร์อิสลามที่โลกลืม”, https://pantip.com/topic/33857089, สืบค้นวันที่ 26 พ.ค. 61
Natayakorn T., “อัลกอริทึม (Algorithm)”, https://www.gotoknow.org/posts/629762, สืบค้นวันที่ 26 พ.ค. 61
พรสะอาด ศรีมาราช, “อัลกอริทึม”, http://pornsaaad554144039.blogspot.com/p/blog-page.html, สืบค้นวันที่ 26 พ.ค. 61
[…] 1 นามธรรมกับการแก้ปัญหา 1. แนวคิดเชิงนามธรรม 2. ขั้นตอนการแก้ปัญหา 3. […]