Top
 

วิทยาการคำนวณ ป.6 หน่วย 1 เรื่อง ใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการอธิบายและออกแบบวิธีการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตประจำวัน

Imagineering Education / บทเรียนวิชาวิทยาการคำนวณ  / DIGITAL KIDS  / วิทยาการคำนวณ ป.6 หน่วย 1 เรื่อง ใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการอธิบายและออกแบบวิธีการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตประจำวัน

วิทยาการคำนวณ ป.6 หน่วย 1 เรื่อง ใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการอธิบายและออกแบบวิธีการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตประจำวัน

ระดับชั้น : ประถมศึกษาปีที่ 6
หน่วยที่ : 1
เรื่อง : ใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการอธิบายและออกแบบวิธีการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตประจำวัน
สาระ : สาระที่ 4 เทคโนโลยี
ตัวชี้วัด :
ว 4.2 ป 6/1 ใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการอธิบายและออกแบบวิธีการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตประจำวัน

การใช้แนวคิดเชิงคำนวณในการแก้ปัญหา (Computational Thinking)  เป็นทักษะการแก้ปัญหาโดยใช้วิธีการคิดอย่างเป็นระบบ โดยต้องรู้จักแยกแยะปัญหา เข้าใจความสำคัญของปัญหา รู้จักวิเคราะห์รูปแบบของปัญหา และออกแบบและแสดงลำดับขั้นตอนการแก้ปัญหา

แนวคิดสำคัญ

  • การแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนจะช่วยให้แก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ
  • การใช้เหตุผลเชิงตรรกะเป็นการนำกฎเกณฑ์หรือเงื่อนไขที่ครอบคลุมทุกกรณีมาใช้พิจารณาในการแก้ปัญหา
  • แนวคิดของการทำงานแบบวนซ้ำ และเงื่อนไข
  • การพิจารณากระบวนการทำงานที่มีการทำงานแบบวนซ้ำหรือเงื่อนไขเป็นวิธีการที่จะช่วยให้การออกแบบวิธีการ

แก้ปัญหาเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ

 

*เนื้อหาและรูปภาพการ์ตูนลิปดาโพล่านี้คือตัวอย่างหนังสือวิทยาการคำนวณ เป็นลิขสิทธิ์ของบริษัทอิมเมจิเนียริ่ง เอ็ดดูเคชั่น จำกัด ไม่อนุญาตให้นำภาพประกอบไปใช้ในเชิงธุรกิจหรือแสวงหาผลกำไรต่าง ๆ หากต้องการนำเนื้อหาและรูปภาพไปใช้รบกวนติดต่อทีมงานก่อนทุกครั้ง เพื่อส่งเรื่องให้ทางผู้บริหารพิจารณาอนุมัติ

การทำงานหรือการแก้ปัญหาในชีวิตประจำวัน

ในการใช้ชีวิตในแต่ละวัน เริ่มตั้งแต่การตื่นนอนมีการทำงานและการแก้ปัญหาตลอดเวลา ทั้งด้านการเรียน การใช้ชีวิต การทำงาน หรือแม้กระทั่งงานอดิเรกต่างๆ ที่ทำ เช่นการออกกำลังกาย การเตะฟุตบอล การวาดรูป การทำงานหรือแก้ปัญหาในแต่ละวันนั้นจึงจำเป็นต้องมี การวางแผนและออกแบบขั้นตอนการแก้ไขปัญหา โดยขั้นตอนการแก้ไขปัญหามีวิธีการดังนี้

การใช้แนวคิดเชิงคำนวณในการแก้ปัญหา   

การใช้แนวคิดเชิงคำนวณในการแก้ไขปัญหาเป็นวิธีการฝึกแก้ไขปัญหาโดยการเน้นวิธีการคิดพิจารณาปัญหาอย่างเป็นระบบ โดย แยกส่วนประกอบของปัญหา หารูปแบบของปัญหา การคิดเชิงนามธรรม และ การออกแบบลำดับขั้นตอนการแก้ปัญหา ก่อนที่จะลงมือแก้ไขปัญหา ซึ่งเป็นการฝึกคิด ฝึกมอง ฝึกแก้ไขปัญหาอย่างเป็นระบบ (Computational Thinking) จนกลายเป็นทักษะความรู้ เพื่อนำไปใช้แก้ไขปัญหาในชีวิตประจำวันได้

การแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนจะช่วยให้แก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนจะช่วยให้แก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การแสดงขั้นตอนการแก้ปัญหาอย่างละเอียดจะเป็นการเตรียมตัวหรือการวางแผนการแก้ปัญหาก่อนที่จะลงมือทำ ซึ่งจะสามารถช่วยให้การแก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการแสดงขั้นตอนการแก้ปัญหา สามารถทำได้ทั้งแบบเบื้องต้นและแบบการใช้แนวคิดเชิงคำนวณ

การแสดงขั้นตอนแก้ปัญหาโดยการใช้แนวคิดเชิงคำนวณ

การใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการทำงานหรือแก้ปัญหา

ในการทำงาน หรือ การแก้ปัญหาในชีวิตประจำวันย่อมควรมีเหตุผล หากแก้ปัญหาหรือทำงานโดยไม่มีเหตุผลจะเป็นการทำงานหรือแก้ปัญหาที่ไม่มีการคิดไตร่ตรองถือว่าเป็นการใช้อารมณ์ ดังนั้นการใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการแก้ปัญหาจึงเป็นการคิดหาเหตุผลเพื่ออธิบายการทำงานเพื่อคาดการณ์ผลลัพธ์ในแก้ปัญหา

สรุป การใช้เหตุผลเชิงตรรกะ (Logical Resoning) ในการแก้ปัญหา

คือ การแก้ปัญหาโดยใช้เหตุผลที่สามารถอธิบายได้ โดยเหตุผลที่ใช้นั้นจะเป็นเหตุผลที่ได้จากกฏเกณฑ์ ความเชื่อ ข้อตกลง หรือจากประสบการณ์ มาใช้เป็นเงื่อนไขในการแก้ปัญหา ซึ่งการแก้ปัญหานั้นผู้แก้ปัญหาจะสามารถคาดหวังว่าจะได้ผลลัพธ์ให้ตรงตามเหตุผลที่อธิบายได้

การใช้กฏเกณฑ์หรือเงื่อนไขที่ครอบคลุมทุกกรณีมาใช้พิจารณาในการแก้ปัญหา การอธิบายการทำงาน หรือการคาดการณ์ผลลัพธ์                              

ปัญหาในชีวิตประจำวันมีหลากหลาย การวางแผนการแก้ปัญหาโดยคำนึงถึงเงื่อนไขที่อาจจะเกิดขึ้นกับการทำงานหรือการแก้ปัญหา จะช่วยทำให้การแก้ปัญหาหรือการทำงานของเราดียิ่งขึ้น มีรูปแบบที่ชัดเจน ถ้าพูดในความหมายง่ายๆ คือ ถ้าเกิดเหตุการณ์ขึ้นมาเหตุการณ์หนึ่งจะต้องแก้ปัญหาอย่างไร มีเหตุผลหรือเงื่อนไขใด และถ้าเหตุการณ์เปลี่ยนไปเป็นอีกแบบหนึ่งจะแก้ปัญหาอย่างไร หรือถ้าไม่เกิดเหตุการณ์ใดขึ้นมาเลย จะต้องทำอย่างไร การใช้กฏเกณฑ์หรือเงื่อนไขที่ครอบคลุมทุกกรณีจะทำให้สามารถคาดการณ์ผลลัพธ์ได้

จากปัญหา : ลิปดาจึงไปหาขัอมูลจากในเว็บไซต์ต่างๆ และสรุปว่าจะไปเที่ยวทะเลฝั่งอ่าวไทย เนื่องจากไม่อยู่ในช่วงฤดูฝน โดยมีวิธีการคิดแก้ปัญหาดังนี้

เหตุผลเชิงตรรกะหรือเงื่อนไขที่นำมาใช้ในการวางแผนการแก้ปัญหาคือ

เลือกจังหวัดที่ในเดือนตุลาคม ไม่อยู่ในช่วงฤดูฝน

แนวทางการแก้ปัญหาโดยใช้เหตุผลเชิงตรรกะ ก็คือเลือก

ทะเลฝั่งอ่าวไทย เช่น สมุย เกาะพะงัน เกาะเต่า เกาะนางยวน

ช่วงแนะนำให้ไปเที่ยว คือ ช่วงเดือน เมษายน ถึง ตุลาคม

ช่วงฤดูฝน คือ ช่วงเดือน ธันวาคม ถึง กุมภาพันธ์

การคาดการณ์ผลลัพธ์ที่จะเกิดขึ้น

จะได้พบทะเลที่สวยงาม และ ไม่มีฝนตก

แนวคิดของการทำงานแบบวนซ้ำและเงื่อนไข

ในการดำเนินชีวิตในแต่ละวัน จะมีการทำงานของการวนซ้ำและเงื่อนไขอยู่ตลอดเวลาซึ่งการพิจารณากระบวนการทำงานที่มีการทำงานแบบวนซ้ำหรือเงื่อนไขเป็นวิธีการที่จะช่วยให้การออกแบบวิธีการแก้ปัญหาเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากจะช่วยให้สามารถ ออกแบบขั้นตอนการทำงานได้อย่างกระชับ ชัดเจน ไม่ซ้ำซ้อน ตัวอย่างเช่น

โดยการใช้แนวคิดการทำงานแบบวนซ้ำและเงื่อนไขมี 2 รูปแบบดังนี้

ตัวอย่างปัญหา การค้นหาเลขหน้าที่ต้องการให้เร็วที่สุด

โจทย์ปัญหา : ลิปดาต้องการ ค้นหาหน้าที่ต้องการให้เร็วที่สุด ให้นักเรียนช่วยลิปดา โดยใช้แนวคิดการทำงานแบบวนซ้ำและเงื่อนไขในการอธิบายและออกแบบวิธีการแก้ปัญหาให้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

แนวคิดเชิงนามธรรม                                                

คือการหาหน้าที่เป็นหลักร้อยก่อน ตามด้วยหลักสิบ และหลักหน่วย โดยหากทำการหาเลขหน้าหลักหน่วยก่อนตามด้วยหลักสิบและหลักร้อยจะทำให้การค้นหาช้ากว่า

การแยกส่วนประกอบ

แบ่งแยกแต่ละหลักของเลขหน้าที่ต้องการ

  1. ทำการเปรียบเทียบเลขหน้าในระดับหลักร้อยก่อน
  2. ทำการเปรียบเทียบเลขหน้าในระดับหลักสิบ
  3. ทำการเปรียบเทียบเลขหน้าในระดับหลักหน่วย

การหารูปแบบ

1.กำหนดเงื่อนไข การเปรียบเทียบตัวเลขในแต่ละหลัก

2.กำหนดการวนซ้ำจากเลข 1-9 เพื่อเปรียบเทียบเลขจนกว่าจะพบเลขหน้าที่ต้องการ

 พิจารณากระบวนการทำงานแบบวนซ้ำ (Loop) และเงื่อนไข เพิ่มประสิทธิภาพได้

โดยการออกแบบการทำงานนี้จะช่วยให้กระบวนการทำงานมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น เนื่องจาก จะมีการค้นหาในแต่ละหลักไม่เกิน 10 รอบ ซึ่งการค้นหาจะใช้รอบในการค้นหาทั้งหมดไม่เกิน 29 รอบ  ซึ่งหากไม่ใช้แนวคิดนี้กระบวนทำงานอาจจะมากถึง 999 รอบได้

การออกแบบขั้นตอนการแก้ปัญหา

การออกแบบการทำงานโดยใช้ข้อความ

  1. รับค่าเลขหน้าที่ต้องการค้นหา
  2. อ่านค่าเลขหลักร้อย
  3. เปิดหน้าเลขที่มีค่าเลขหลักร้อยเท่ากับเลขค่าหลักร้อยที่อ่านได้หากพบให้หยุด (เงื่อนไข)
  4. อ่านค่าเลขหลักสิบ
  5. เปิดหน้าเลขที่มีค่าเลขหลักสิบเท่ากับเลขค่าหลักสิบที่อ่านได้หากพบให้หยุด (เงื่อนไข)
  6. อ่านค่าเลขหลักหน่วย
  7. เปิดหน้าเลขที่มีค่าเลขหลักหน่วยเท่ากับเลขค่าหลักหน่วยที่อ่านได้หากพบให้หยุด (เงื่อนไข)
  8. สิ้นสุดการทำงาน

การใช้เหตุผลเชิงตรรกะเป็นการนำกฎเกณฑ์หรือเงื่อนไขที่ครอบคลุมทุกกรณีมาใช้พิจารณาในการแก้ปัญหา

จุดประสงค์ 

ใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการอธิบายและออกแบบวิธีการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตประจำวัน (ว.4.2 ป.6/1)

อ่านเพื่อสร้างแรงบันดาลใจ

คุณครูคะ ทำไมลิปดาได้คะแนนสอบวิชาเป็น เกรด 3 คะ น่าจะได้เกรด 4 ซิคะ คุณครูจึงถามว่าทำไมถึงคิดอย่างนั้น ก็ลิปดาได้คะแนนน้อยกว่าโพล่านิดเดียวเอง คุณครูมีวิธีการคิดอย่างไรหรือคะ คุณครูจึงอธิบายการคิดคะแนนก็มีดังนี้

เงื่อนไขที่ 1 ถ้าคะแนนรวมทั้งหมด ได้ 0-49 ก็จะได้เป็นเกรด 0

เงื่อนไขที่ 2 ถ้าคะแนนรวมทั้งหมด ได้ 50-59 ก็จะได้เป็นเกรด 1

เงื่อนไขที่ 3 ถ้าคะแนนรวมทั้งหมด ได้ 60-69 ก็จะได้เป็นเกรด 2

เงื่อนไขที่ 4 ถ้าคะแนนรวมทั้งหมด ได้ 70-79 ก็จะได้เป็นเกรด 3

เงื่อนไขที่ 5 ถ้าคะแนนรวมทั้งหมด ได้ 80-100 ก็จะได้เป็นเกรด 4

กำหนดปัญหา

การใช้เหตุผลเชิงตรรกะเป็นการนำกฎเกณฑ์หรือเงื่อนไขที่ครอบคลุมทุกกรณีมาใช้พิจารณาในการแก้ปัญหาคืออะไร

ขั้นตอนการทำกิจกรรม

  1. ให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม 3-4 คน อ่านใบความรู้หน้า 20-25
  2. ยกตัวอย่างการใช้เหตุผลเชิงตรรกะที่มีการนำกฏเกณฑ์หรือเงื่อนไขที่ครอบคลุมทุกกรณีมาใช้พิจารณาในการแก้ปัญหา 1 ตัวอย่าง
  3. ให้เขียนแผนภาพเพื่อใช้บรรยายตัวอย่างปัญหานี้โดยทำลงในกระดาษเทาขาว
  4. ให้นักเรียนนำเสนอหน้าชั้นเรียน

วิเคราะห์ผล

นักเรียนสามารถยกตัวอย่างการใช้เหตุผลเชิงตรรกะที่มีการนำกฏเกณฑ์หรือเงื่อนไขที่ครอบคลุมทุกกรณีมาใช้พิจารณาในการแก้ปัญหาได้หรือไม่

 

สรุปท้ายกิจกรรม

ให้นักเรียนอธิบายว่าการใช้เหตุผลเชิงตรรกะเป็นการนำกฎเกณฑ์หรือเงื่อนไขที่ครอบคลุมทุกกรณีมาใช้พิจารณาในการแก้ปัญหาคืออะไร

คำถามต่อยอดความรู้

นักเรียนสามารถนำความรู้เรื่องการใช้เหตุผลเชิงตรรกะไปใช้ประโยชน์อย่างไรในชีวิตประจำวันบ้าง

สำรวจทักษะที่ได้รับ

จากกิจกรรมนี้นักเรียนคิดว่านักเรียนได้รับทักษะอะไรบ้าง

การแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนจะช่วยให้แก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

จุดประสงค์ 

ใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการอธิบายและออกแบบวิธีการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตประจำวัน (ว.4.2 ป.6/1)

อ่านเพื่อสร้างแรงบันดาลใจ

คุณครูคะ วันนี้วันจันทร์ลิปดาลืมเอาหนังสือวิชาเทคโนโลยีมาโรงเรียนคะ คุณครูจึงถามว่าจัดหนังสือใส่กระเป๋ามาได้อย่างไร ลิปดาตอบว่า ลิปดาดูตารางสอนเห็นคล้าย ๆ กันจึงจัดหนังสือใส่กระเป๋ามาโรงเรียนเหมือนกันวันศุกร์คะ คุณครูจึงแนะนำว่า ลิปดาควรจัดลำดับขั้นตอนการจัดหนังสือมาโรงเรียนใหม่จะช่วยให้แก้ปัญหานี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

กำหนดปัญหา

การแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนจะช่วยให้แก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพจริงหรือ

ขั้นตอนการทำกิจกรรม

  1. ให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม 3-4 คน อ่านใบความรู้หน้า 12-17
  2. ให้คุณครูกำหนดปัญหาในชีวิตประจำวันหรือในชุมชน 5 ปัญหา
  3. ให้นักเรียนจับฉลากหรือเลือกปัญหา 1 ปัญหา
  4. ให้นักเรียนแสดงลำดับขั้นตอนการแก้ปัญหาโดยใช้ภาพ สัญลักษณ์ ข้อความ
  5. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มนำเสนอหน้าชั้นเรียน

วิเคราะห์ผล

  1. นักเรียนใช้วิธีการใดในการแสดงลำดับขั้นตอนการแก้ปัญหา
  2. ให้นักเรียนเปรียบเทียบว่าหากนักเรียนแก้ปัญหาอย่างไม่มีลำดับขั้นตอนแล้วจะทำให้เกิดปัญหาอย่างไรบ้าง

สรุปท้ายกิจกรรม

  1. ให้นักเรียนยกตัวอย่างปัญหา 1 ตัวอย่าง
  2. ให้นักเรียนอธิบายว่าการแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนจะช่วยให้แก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร

 

คำถามต่อยอดความรู้

นักเรียนสามารถนำความรู้เรื่องการใช้การแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนไปใช้ประโยชน์อย่างไรในชีวิตประจำวันบ้าง

สำรวจทักษะที่ได้รับ

จากกิจกรรมนี้นักเรียนคิดว่านักเรียนได้รับทักษะอะไรบ้าง

ออกแบบ อธิบายวิธีการแก้ปัญหาการคำนวณเวลาเดินทางไปท่องเที่ยว

ระบุปัญหา : โพล่ากำลังทำอะไร ลิปดาถาม คุณปู่บอกว่าจะพาไปเที่ยวใน จ.เลย โพล่าวางแผนว่าจะไป 4 ที่ โดยจะไป สวนผลไม้เกษตรอินทรีย์ ไปดูวิวที่ภูเรือ แวะกินข้าวกลางวันที่ริมน้ำโขง และไปอำเภอเชียงคาน แต่จะต้องใช้เวลาเท่าไรกันนะเนี่ยจะไปหมดไหม เพื่อนๆ มาช่วยโพล่าวางแผนกันครับ

ภารกิจ : 1.ให้ออกแบบการเดินทางไปท่องเที่ยวใน 1 วัน โดยคำนึงถึงระยะทาง เวลาจุดหยุดพัก

2.ให้แสดงลำดับขั้นตอนและอธิบายการทำงานด้วยการข้อความ ภาพหรือสัญลักษณ์ พร้อมนำเสนอหน้าชั้นเรียน

วัสดุอุปกรณ์ : 1. คอมพิวเตอร์           2. อุปกรณ์เครื่องเขียน           3. อุปกรณ์ที่คุณครูกำหนด

รวบรวมข้อมูล :   การใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการอธิบายและออกแบบวิธีการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตประจำวัน ทำได้อย่างไร

ออกแบบและวางแผน

วางแผนและออกแบบวิธีการแก้ไขปัญหาที่พบในชีวิตประจำวันโดยใช้เหตุผลเชิงตรรกะ การทำงานแบบวนซ้ำ และเงื่อนไข โดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ

ลงมือปฏิบัติ และ ทดสอบชิ้นงาน

ให้นักเรียนลงมือทำตามแผนที่กำหนดไว้

ประเมินผลและปรับปรุงแก้ไข

  1. นักเรียนสามารถทำภารกิจนี้สำเร็จหรือไม่
  2. นักเรียนพบปัญหาจากการทำภารกิจนี้หรือไม่
  3. นักเรียนมีวิธีการแก้ไขปัญหาอย่างไร