ใบความรู้หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง แนวคิดเชิงคำนวณ (1 2) by กฤติกร ล้อจิตติกุล

เอกสารประกอบการสอน รหัสวิชา ว 30105 รายวิชา เทคโนโลยี (วิทยาการคานวณ) 4 โดย คุณครูกฤติกร ล้อจิตติกุล ตาแหน่ง ครูผู้ช่วย

1.2 การแยกส่วนประกอบและย่อยปัญหา (decomposition) การแยกส่วนประกอบเป็นวิธีคิดรูปแบบ หนึ่งของแนวคิดเชิงคานวณ เป็นการพิจารณา เพื่อแบ่งปัญหาหรืองานออกเป็นส่วนย่อย ทาให้ สามารถจั ด การกั บ ปั ญ หาหรื อ งานได้ ง่ า ยขึ้ น เพื่ อ อธิ บ ายแนวคิ ด นี้ ใ ห้ นั ก เรี ย นพิ จ ารณารู ป จักรยานดังรูปที่ 3

รูปที่ 3 จักรยาน

จักรยานประกอบด้วย ล้อ แฮนด์ โครงจักรยาน ระบบขับเคลื่อน หรืออื่น ๆ ถ้ามองในรายละเอียด ของล้อจักรยานจะเห็นว่าประกอบด้วย ยางล้อ วงล้อ และซี่ลวด หรือถ้าพิจารณาชุดขับเคลื่อนก็จะพบว่า ประกอบด้วยเฟือง โซ่ และบันได เมื่อนนาข้อมูลดังกล่าวมาเขียนเป็นแผนภาพจะได้ดังรูปที่ 4

รูปที่ 4 แผนภาพองค์ประกอบย่อยของจักรยาน

การแบ่ ง ส่ ว นประกอบของวั ต ถุ นั้ น สามารถพิ จ ารณาให้ ล ะเอี ย ดย่ อ ยลงไปได้ อี ก หลายระดั บ แต่ไม่ควรแยกย่อยรายละเอียดให้มากเกินความจาเป็น ทั้งนี้ให้ขึ้นอยู่กับบริบทที่สนใจ การแยกส่วนประกอบอาจเป็นขั้นตอนแรกของการพัฒนานวัตกรรม เนื่องจากทาให้เห็นหน้าที่ การทางานของแต่ละส่วนประกอบย่อยอย่างชัดเจน เมื่อพิจารณาส่วนประกอบย่อยต่าง ๆ เหล่านั้นอย่างเป็น อิสระต่อกันแล้ว สามารถนาไปประยุกต์ใช้ในบริบทอื่นได้ เช่น จากการแยกส่วนจักรยาน นักเรียนอาจแยก ระบบขับเคลื่อนไปใช้ในการปั่นไฟเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้

กิจกรรมที่ 3 แยกส่วนและสร้างใหม่ 1. ให้นักเรียนทดลองฝึกทักษะการแยกส่วนประกอบของวัตถุต่าง ๆ โดยพิจารณาจากตัวอย่างวัตถุ ดังรูป

2. ให้ นั ก เรี ย นน าส่ ว นประกอบย่ อ ยที่ ไ ด้ ท ดลองแยกส่ ว นประกอบในข้ อ 1 น ามารวมกั บ ส่วนประกอบของวัตถุอื่นเพื่อสร้างเป็นนวัตกรรมใหม่ การแยกส่ ว นประกอบนั้ น ไม่ ไ ด้ ท าเฉพาะกั บ วั ต ถุ ห รื อ สิ่ ง ของเท่ า นั้น แต่ ยั ง สามารถท าได้ กั บ กระบวนการและขั้นตอนวิธีด้วย ซึ่งมนุษย์ใช้ทักษะนี้ตลอดเวลาจนแทบไม่ได้สังเกต เช่น ในการเดินทางจาก บ้านไปโรงเรียน อาจแบ่งขั้นตอนการเดินทางด้วยรถประจาทางเป็น 3 ขั้นตอนดังนี้ 1. เดินทางออกจากบ้านไปยังรถประจาทาง 2. เดินทางด้วยรถประจาทางจนถึงบริเวณโรงเรียน 3. เดินทางจากรถประจาทางไปยังโรงเรียน ในแต่ละขั้นตอนย่อยอาจจะแบ่งเป็นขั้นตอนที่ละเอียดลงไปได้อีก เช่น ขั้นตอนสองขั้นตอนแรก สามารถแบ่งย่อยได้ดังนี้

1. เดินทางออกจากบ้านไปยังรถประจาทาง 1.1 เดินจากห้องพักไปยังประตูบ้าน 1.2 เปิดประตูบ้าน 1.3 เดินออกนอกรั้วบ้าน 1.4 เดินไปยังป้ายรถประจาทาง 1.5 รอรถประจาทาง 1.6 เมื่อรถประจาทางสายที่ต้องการมาถึง ให้โบกและขึ้นรถประจาทาง 2. เดินทางด้วยรถประจาทางจนถึงบริเวณโรงเรียน 2.1 หาที่นั่งหรือหาตาแหน่งยืน 2.2 ชาระค่าโดยสาร 2.3 อยู่ในรถประจาทางจนกระทั่งถึงบริเวณโรงเรียนแล้วลงจากรถ ในบางขั้นตอน สามารถแบ่งย่อยให้เห็นรายละเอียดได้อีก เช่น ขั้นตอนที่ 2.1 หาที่นั่งหรือหา ตาแหน่งยืน 2.1.1 มองหาตาแหน่งที่ว่าง 2.1.2 ถ้ามีที่นั่งว่างให้เดินไปนั่ง 2.1.3 ถ้าไม่มีให้หาตาแหน่งยืนที่ปลอดภัย และอย่าลืมหาที่จับให้มั่นคง ในการแบ่งขั้นตอนเป็นขั้นตอนย่อย ๆ และการพิจารณาลงในรายละเอียดนั้นสามารถเลือกระดับ ของความละเอียดได้ตามความเหมาะสม กิจกรรมที่ 4 ชีวิตประจาวันกับการแยกส่วนประกอบ พิจารณากิจกรรมต่อไปนี้ แล้วอธิบายขั้นตอนโดยใช้วิธีคิดแบบแยกส่วนประกอบ 1. การทาข้อสอบแบบเลือกตอบ 2. การรับประทานอาหารกลางวันที่โรงเรียน 3. การวางแผนไปทัศนศึกษา 4. การขายสินค้าออนไลน์ 5. การเตรียมเสื้อกีฬาสี