Top
 

DIGITAL KIDS (เทคโนโลยี) ป.4 หน่วย 1 เรื่อง ใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการแก้ปัญหา

Imagineering Education / บทเรียนวิชาวิทยาการคำนวณ  / DIGITAL KIDS  / DIGITAL KIDS (เทคโนโลยี) ป.4 หน่วย 1 เรื่อง ใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการแก้ปัญหา

DIGITAL KIDS (เทคโนโลยี) ป.4 หน่วย 1 เรื่อง ใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการแก้ปัญหา

ระดับชั้น : ประถมศึกษาปีที่ 4
หน่วยที่ : 1
เรื่อง :ใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการแก้ปัญหา
สาระ : สาระที่ 8 เทคโนโลยี
ตัวชี้วัด :
ว 8.2 ป 4/1 ใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการแก้ปัญหา การอธิบายการทำงาน การคาดการณ์ผลลัพธ์ จากปัญหาอย่างง่าย
บทนำของเรื่อง : การคิดเชิงคำนวณในการแก้ไขปัญหา (Computational Thinking) เป็นทักษะการแก้ไขปัญหาจากการอ้างเหตุผลที่ถูกต้องหรือเป็นการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างข้ออ้างและข้อสรุป

การใช้เหตุผลเชิงตรรกะ

การใช้เหตุผลเชิงตรรกะ (Logical Thinking) ในการแก้ไขปัญหา
คือ การแก้ไขปัญหาโดยการนำกฎเกณฑ์หรือเงื่อนไขมาใช้พิจารณา โดยจะใช้เหตุผลหรือใช้ประสบการณ์ มาอธิบายวิธีการแก้ไขปัญหาโดยคาดหวังว่าจะได้ผลลัพธ์ตามที่คาดการณ์ไว้

1. การใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการแก้ไขปัญหาโดยใช้เหตุผล
เป็นการแก้ไขปัญหาโดยการใช้ กฎเกณฑ์หรือเหตุผลต่าง ๆ มาอ้างอิงเพื่อนำไปสู่วิธีการแก้ไขปัญหา ซึ่งผลลัพธ์ของการแก้ไขปัญหานี้จะเป็นจริงหรือไม่ ขึ้นอยู่กับสถานการณ์เริ่มต้น ดังตัวอย่าง เช่น

2. การใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการแก้ไขปัญหาโดยใช้ประสบการณ์
เป็นกระบวนการให้เหตุผลในการแก้ไขปัญหาที่ได้จาก การตั้งสมมติฐาน การสำรวจ หรือการทดลอง จนได้ผลการสังเกตหรือหลักฐานที่นำมาสรุปได้ แต่ข้อสรุปอาจจะเป็นจริงหรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับปัจจัยอีกหลายอย่าง เช่น วิธีการสำรวจ จำนวนตัวอย่างในการสำรวจ เป็นต้น

สถานะเริ่มต้นของการทำงานที่แตกต่างกันจะให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน

ในการแก้ไขปัญหาบางครั้งสถานะเริ่มต้นของการทำงานที่แตกต่างกันจะให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน โดยเงื่อนไขหรือตัวแปรที่เข้ามาเกี่ยวข้องกับเหตุการณ์ต่าง ๆ นั้นจะเป็นตัวกำหนดให้เกิดการเปลี่ยนแปลง

สถานะเริ่มต้นของการทำงานที่แตกต่างกันจะให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน
สถานการณ์วันนี้เป็นวันฝนตก ทำให้จราจรติดขัดและต้องใช้เวลามากในการเดินทางไปโรงเรียน ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันคือ การเดินทางมาโรงเรียนไม่ทัน 8 โมง

การนำกฎเกณฑ์ หรือเงื่อนไขมาใช้ในการแก้ไขปัญหา

กฎเกณฑ์ หรือเงื่อนไขในการแก้ไขปัญหา (If…Then…Else)
เป็นการใช้เหตุผลหรือเงื่อนไข เพื่อทำให้การแก้ไขปัญหามีรูปแบบที่ชัดเจน ความหมายง่ายๆ คือ ถ้าเกิดเหตุการณ์เป็นแบบนี้จะต้องทำอย่างไรเพราะมีเหตุผลหรือเงื่อนไขใด และถ้าเหตุการณ์เป็นอีกแบบจะแก้ไขอย่างไร และถ้าไม่เป็นแบบใดเลยจะแก้ไขปัญหาอย่างไร ซึ่งจะสามารถคาดการณ์ผลลัพธ์ได้ เช่น

การใช้แนวคิดเชิงคำนวณในการแก้ไขปัญหา

Computational Thinking
การใช้แนวคิดเชิงคำนวณในการแก้ไขปัญหา เป็นแนวคิดในการแก้ไขปัญหาโดยใช้วิธีที่ต้องรู้จัก แยกแยะปัญหา หารูปแบบของปัญหา หาความสำคัญของปัญหา และแสดงลำดับขั้นตอนการแก้ไขปัญหา ซึ่งจะเป็นการฝึกคิด ฝึกมอง ฝึกแก้ไขปัญหา อย่างเป็นระบบ จนกลายเป็นทักษะความรู้ เพื่อนำไปใช้แก้ไขปัญหาในชีวิตประจำวันได้

กิจวัตรประจำวันหลังเลิกเรียนของลิปดา
ทุกวันหลังเลิกเรียน ลิปดาจะถึงบ้านเวลา 5 โมงเย็น จะช่วยคุณแม่ทำงานบ้าน 30 นาที เล่นออกกำลังกาย 30 นาที อาบน้ำแต่งตัว 20 นาที ทานอาหารเย็นและแปรงฟัน 40 นาที ทำการบ้านและเก็บกระเป๋า 1 ชั่วโมง แล้วเข้านอนตอน 20.00 น. ทุกวัน

ตัวอย่างการใช้เหตุผลเชิงตรรกะมาใช้พิจารณาในการแก้ปัญหา
โจทย์ปัญหา : จากตารางกิจกรรม วันนี้ลิปดาอยากเล่นแท็บเล็ต จึงไปขออนุญาตคุณแม่ คุณแม่บอกว่า ลิปดาต้องทำการบ้านและเก็บประเป๋าให้เสร็จก่อน ในเวลา 19.30 นาที คุณแม่จะให้เล่นแท็บเล็ตเป็นเวลา 20 นาทีและจะได้เตรียมตัวเข้านอน ลิปดาจะแก้ไขปัญหาอย่างไร
1. แบ่งแยกปัญหา ต้องการเพิ่มกิจกรรมเล่นแท็บเล็ต 20 นาที
2. หารูปแบบของปัญหา ปรับระยะเวลาการทำกิจกรรมให้ลดลง
3. หาความสำคัญของปัญหา โดยเลือกปรับกิจกรรมที่มีความสำคัญน้อยกว่า
เงื่อนไข ถ้าทำกิจกรรมทั้งหมดเสร็จก่อน 19.30จะได้เล่นแท็บเล็ต 20 นาที
วางแผน ทำกิจกรรมที่มีความสำคัญน้อยให้เร็วขึ้นเพื่อลดเวลา
4. แสดงลำดับขั้นตอนการแก้ไขปัญหา

ตัวอย่างการใช้เหตุผลเชิงตรรกะมาใช้พิจารณาในการแก้ปัญหา
โจทย์ปัญหา : คุณแม่ให้เงินลิปดา 200 บาท ไปซื้อเครื่องเขียน ให้ได้มากที่สุด เมื่อลิปดาไปถึงร้านค้า ให้นักเรียนช่วยลิปดาเลือกซื้อของตามเงื่อนไขที่คุณแม่ให้มา โดยใช้เงื่อนไขที่ครอบคลุมทุกกรณี อธิบายการทำงาน และ คาดการณ์ผลลัพธ์

1. แบ่งแยกปัญหา ราคาของแต่ละชิ้น
2. หารูปแบบของปัญหา หารูปแบบของอุปกรณ์เครื่องเขียน
3. หาความสำคัญของปัญหา ให้ซื้อเครื่องเขียนในงบประมาณ 200 บาท
เงื่อนไข ที่
1. ให้เลือกซื้อเฉพาะอุปกรณ์เครื่องเขียน
2. ผลรวมของราคาต้องไม่เกิน 200 บาท
วางแผน
1. ให้เลือกสินค้า
2. ตรวจสอบประเภทสินค้าถ้าเป็นเครื่องเขียนให้ซื้อ
3. ให้หาผลรวมของของที่ซื้อ
4. หากผลรวมไม่เกิน 200 บาทให้เลือกซื้อต่อไป
5. หากผลรวมเกิน 200 บาท หยุดซื้อ จ่ายเงิน
4. แสดงลำดับขั้นตอนการแก้ไขปัญหา

โจทย์ปัญหา : ทิก-แทก-โท หรือ โอเอกซ์ (OX) โดย วิธีการเล่นคือผู้เล่นแต่ละฝ่ายจะผลัดกันเขียนรูปวงกลม (O) และกากบาท (X) เกมนี้จะมีผู้ชนะก็ต่อเมื่อมีผู้เล่นคนหนึ่งเขียนเครื่องหมายของตัวเองเรียงเป็นแนวตรงหรือแนวทแยงต่อกัน 3 อัน

1. แบ่งแยกปัญหา ให้แบ่งแยกตำแหน่งการวางและหาโอกาสที่จะชนะของแต่ละตำแหน่ง
2. รูปแบบของปัญหา การวางตัว X หรือ O เป็นแนวเดียวกัน 3 ตัวเรียงติดกัน
ในแนวตั้ง, แนวนอน หรือแนวทแยง ถือว่าเป็นผู้ชนะ
3. ความสำคัญของปัญหา การวาง X หรือ O อย่างไรให้ชนะ
เงื่อนไขที่
1. การเลือกวางในตำแหน่งที่มีโอกาสชนะมากที่สุดหรือ ป้องกันไม่ให้ผู้เล่นอีกฝ่ายชนะ
2. เรียงตัว X หรือ O ในแนวเดียวกันครบ 3 ตัว
วางแผน
1. กำหนดผู้เล่น
2. ผู้เล่นคนที่ 1 และ 2 วางตำแหน่งของตนเอง
3. วางในตำแหน่งที่มีโอกาสชนะมากที่สุดหรือป้องกันไม่ให้ผู้เล่นอีกฝ่ายชนะ
4. วางจนครบ 9 ช่อง

การอธิบายการทำงาน หรือการคาดการณ์ผลลัพธ์
หาโอกาสที่จะชนะของแต่ละตำแหน่งโดยนับจำนวนเส้นที่ผ่านตัวอักษรแต่ละตัว

4. แสดงลำดับขั้นตอนการแก้ไขปัญหา

ความรู้เพิ่มเติมจากกิจกรรม Technology challenge

การเดินทางไปโรงเรียน
ทุก ๆ วันคุณพ่อจะไปส่งลิปดาไปโรงเรียนโดยตื่นตั้งแต่ 6 โมงเช้า และออกจากบ้านไม่เกิน 7 โมงเช้า ซึ่งวิธีการเดินทางของลิปดาต้อง ขี่จักรยานออกจากบ้านไปทิ้งไว้หน้าหมู่บ้าน เพื่อไปนั่งรถประจำทาง ลงหน้าซอยทางเข้าโรงเรียน ซึ่งถ้าลิปดาไม่สายมากก็จะเดินเข้าไปในโรงเรียนแต่ถ้าสายมากก็จะนั่งรถมอเตอร์ไซต์เข้าไป

Missions :
1. ให้นักเรียนเขียนลำดับขั้นตอนวิธีการเดินทางไปโรงเรียนของตนเองพร้อมแสดงลำดับเวลาการเดินทาง
2. ให้คุณครูสร้างเงื่อนไข และ เปลี่ยนสถานะเริ่มต้น เช่น ฝนตกรถติด ตื่นสาย รถยนต์ส่วนตัวเสีย มีกิจกรรมตอนเช้า
3. ให้นักเรียนเขียนลำดับขั้นการแก้ไขปัญหาใหม่ตามเงื่อนไขที่คุณครูกำหนดให้ในแต่ละกลุ่ม พร้อมนำเสนอหน้าชั้น
Materials : โจทย์ปัญหาเงื่อนไขเพิ่มเติมที่คุณครูกำหนด
Ask : การใช้กฏเกณฑ์หรือเงื่อนไขในการแก้ไขปัญหาคืออะไร
Plan & Design : ให้นักเรียนร่วมกันพิจารณาปัญหาและหาแนวทางการแก้ไขปัญหาและเขียนลำดับขั้นตอนการแก้ไขปัญหา