การออกแบบการแก้ปัญหาโดยนำ แนวคิดเชิงนามธรรม มาประยุกต์ใช้ 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
จากภาพในบทเรียน ให้นักเรียนคัดกรองรายละเอียดของคำว่า HELLO โดยตอบคำถามต่อไปนี้:
- ข้อมูลประกอบด้วยคำกี่คำ
- ข้อมูลประกอบด้วยอักขระกี่อักขระ
- ข้อมูลประกอบด้วยอักขระใดบ้าง
- ข้อมูลประกอบด้วยอักขระใดบ้าง แต่ละอักขระประกอบด้วยสีอะไร
- ข้อมูลประกอบด้วยอักขระใดบ้าง แต่ละอักขระเป็นตัวอักษรพิมพ์ใหญ่หรือพิมพ์เล็ก และมีสีอะไร
การถ่ายทอดรายละเอียดของปัญหาและการแก้ปัญหา
หลังจากที่คัดแยกรายละเอียดที่จำเป็นออกจากรายละเอียดที่ไม่จำเป็นได้แล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการถ่ายทอดรายละเอียดที่ได้ไปสู่การวิเคราะห์และแก้ปัญหา ซึ่งเป็นไปได้หลายรูปแบบ ถ้าหากผู้แก้ปัญหาเป็นคนอื่นการถ่ายทอดปัญหาสามารถทำได้โดยการอธิบายเป็นข้อความ หรือแผนภาพ แต่หากผู้แก้ปัญหาคือคอมพิวเตอร์ การถ่ายทอดวิธีการแก้ปัญหาก็จะอยู่ในรูปแบบของภาษาโปรแกรม
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 |
📝 แบบฝึกหัด: แนวคิดเชิงนามธรรม
ทดสอบความเข้าใจจากบทเรียนที่เรียนมา