การถ่ายทอดความคิดในการแก้ไขปัญหาด้วย"อัลกอริทึม"

1.การเขียนรหัสจำลอง (Pseudo code)
ตอบ  การจำลองการเขียนโปรแกรม โดยเขียนคำสั่งเป็นภาษาอะไรก็ได้ เช่น ไทย หรือ อังกฤษ ฯลฯ ที่ไม่ใช่ภาษาคอมพิวเตอร์ขั้นสูงอย่าง ภาษา C หรือ Java ซูโดโค้ดนี้จะไม่ขึ้นกับภาษาคอมพิวเตอร์ใดๆ โดยเฉพาะ ใช้อธิบายการทำงานของโปรแกรม เนื่องจากสื่อด้วยภาษาง่ายๆ อย่าง ไทย, อังกฤษ ทำให้ผู้อ่านเข้าใจได้ง่าย และตรงกัน โดยปกติแล้วมักใช้ภาษาอังกฤษ เนื่องจากสามารถแปลเป็นภาษาคอมพิวเตอร์ได้ง่าย

 ตัวอย่าง จงเขียน Pseudo code จากโปรแกรมหาค่าเฉลี่ยของตัวเลข n ค่า แล้วแสดงค่าเฉลี่ยออกมาทางหน้าจอ

1. read n

2. for i = 1 to n <– เป็นคำสั่งวนรอบจำนวน n รอบ

1. read num

2. calculate sum = sum + num

3. calculate mean = sum / n

4. print mean

2.การเขียนผังงาน (Flowchart) หมายถึงพร้อมสัญลักษณ์
ตอบ   ผังงาน (Flowchart) คือ รูปภาพ (Image) หรือสัญลักษณ์(Symbol) ที่ใช้เขียนแทนขั้นตอน คำอธิบาย ข้อความ หรือคำพูด ที่ใช้ในอัลกอริทึม (Algorithm) เพราะการนำเสนอขั้นตอนของงานให้เข้าใจตรงกัน ระหว่างผู้เกี่ยวข้อง ด้วยคำพูด หรือข้อความทำได้ยากกว่า 
ผังงานแบ่งได้ 2 ประเภท 1. ผังงานระบบ (System Flowchart) คือ ผังงานที่แสดงขั้นตอนการทำงานในระบบอย่างกว้าง ๆ แต่ไม่เจาะลงในระบบงานย่อย 2. ผังงานโปรแกรม (Program Flowchart) 
คือ ผังงานที่แสดงถึงขั้นตอนในการทำงานของโปรแกรม ตั้งแต่รับข้อมูล คำนวณ จนถึงแสดงผลลัพธ์  

สัญลักษณ์ของผังงาน (Flowchart)

รูปภาพสัญลักษณ์	ความหมายของสัญลักษณ์
	เริ่มต้นหรือจบ Flowchart (Start or Stop)
	การประมวลผล (Process)
	ส่วนนำเข้าข้อมูลหรือแสดงผลข้อมูล (Input or Output)
	การตัดสินใจ (Decision)
	จุดเชื่อมต่อ (Connector)
	ทิศทางการทำงาน (Direction of Flow)

กระบวนการเทคโนโลยีสารสนเทศ

ขั้นตอนการแก้ปัญญหา

1.การวิเเคราะห์และกำหนดรายละเอียด

การวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา (State the problem) ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนแรกสุด

ก่อนที่จะลงมือแก้ปัญหา แต่ผู้แก้ปัญหามักจะมองข้ามความสำคัญของขั้นตอนนี้อยู่เสมอ จุดประสงค์ของขั้นตอนนี้ คือการทำความเข้าใจกับปัญหาเพื่อแยกให้ออกว่าข้อมูลที่กำหนดมา ในปัญหาหรือเงื่อนไขของปัญหาคืออะไร และสิ่งที่ต้องการคืออะไร อีกทั้งวิธีการที่ใช้ประมวลผล ในการวิเคราะห์ปัญหาใด กล่าวโดยสรุป มีองค์ประกอบในการวิเคราะห์ ดังนี้

• 1.1 การระบุข้อมูลเข้า ได้แก่ การพิจารณาข้อมูลและเงื่อนไขที่กำหนดมาในปัญหา
• 1.2 การระบุข้อมูลออก ได้แก่ การพิจารณาเป้าหมายหรือสิ่งที่ต้องหาคำตอบ
• 1.3 การกำหนดวิธีประมวลผล ได้แก่ การพิจารณาขั้นตอนวิธีหาคำตอบหรือข้อมูลออก

2.การเลือเครื่องมือและออกแบบขั้นตอน

  การเลือกเครื่องมือและออกแบบขั้นตอนวิธี (Tools and Algorithm development) ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนของการวางแผนในการแก้ปัญหาอย่างละเอียดถี่ถ้วน หลังจากที่เราทำความเข้าใจกับปัญหา พิจารณาข้อมูลและเงื่อนไขที่มีอยู่ และสิ่งที่ต้องการหาในขั้นตอนที่  1  แล้ว เราสามารถคาดคะเนวิธีการที่จะใช้ในการแก้ปัญหา ขั้นตอนนี้จำเป็นต้องอาศัยประสบการณ์ของผู้แก้ปัญหาเป็นหลัก หากผู้แก้ปัญหาเคยพบกับปัญหาทำนองนี้มาแล้วก็สามารถดำเนินการตามแนวทางที่เคยปฏิบัติมา

            ขั้นตอนนี้จะเริ่มจากการเลือกเครื่องมือที่ใช้ในการแก้ปัญหา โดยพิจารณาความเหมาะสมระหว่างเครื่องมือกับเงื่อนไขต่างๆ ของปัญหาซึ่งหมายรวมถึงความสามารถของเครื่องมือในการแก้ปัญหาดังกล่าว และสิ่งที่สำคัญคือความคุ้นเคยในการใช้งานเครื่องมือนั้นๆ ของผู้แก้ปัญหา

            อีกสิ่งหนึ่งที่สำคัญในการแก้ปัญหา คือยุทธวิธีที่ใช้ในการแก้ปัญหาหรือที่เราเรียกว่าขั้นตอนวิธี (algorithm) ในการแก้ปัญหา  หลังจากที่เราได้เครื่องมือช่วยแก้ปัญหาแล้ว ผู้แก้ปัญหาต้องวางแผนว่าจะใช้เครื่องมือดังกล่าวเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องและดีที่สุด การออกแบบขั้นตอนวิธีในการแก้ปัญหา ผู้แก้ปัญหาควรใช้แผนภาพหรือเครื่องมือในการแสดงขั้นตอนการทำงานเพื่อให้ง่ายต่อความเข้าใจ เช่น  ผังงาน (flowchart) ที่จำลองขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหาในรูปของสัญลักษณ์  รหัสลำลอง (pseudo code) ซึ่งเป็นการจำลองขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหาในรูปของคำบรรยาย การใช้เครื่องมือช่วยออกแบบดังกล่าวนอกจากแสดงกระบวนการที่ชัดเจนแล้ว ยังช่วยให้ผู้แก้ปัญหาสามารถหาข้อผิดพลาดของวิธีการที่ใช้ได้ง่ายและแก้ไขได้อย่างรวดเร็ว

3.การดำเนินการแก้ปัญญหา

 การเรียนกรสอนวิทยาศาสตร์มีจุดมุ่งหมายประการหนึ่ง คือ เน้นให้ผู้เรียนได้ฝึกแก้ปัญหาต่างๆ โดยผ่านกระบวนการิดและปฏิบัติอย่างมีระบบ ผลที่ได้จากการฝึกจะช่วยให้ผู้เรียนสามารถตัดสินใจแก้ปัญหาต่างๆ ด้วยวิธีการคิดอย่างสมเหตุสมผล โดยใช้กระบวนการหรือวิธีการ ความรู้ทางทักษะต่างๆ และทำความเข้าใจปัญหานั้น มาประกอบกันเพื่อเป็นข้อมูลในการแก้ปัญหา

กระบวนการแก้ปัญหา มีขั้นตอนดังนี้

• การทำความเข้าใจปัญหา
• การวางแผนในการแก้ปัญหา
• การดำเนินการแก้ปัญหาตามแผนที่วางไว้
• การตรวจสอบ

4.การตรวจสอบและปรับปรุง

หลังจากปรับปรุงแก้ไขจนใช้งานได้ดีตามวิธีการที่ออกแบบแล้ว ก็นำมาประเมินผลโดยรวมโดยพิจารณาดังนี้
     • สิ่งประดิษฐ์สามารถแก้ปัญหาหรือสนองความต้องการที่ระบุไว้ได้หรือไม่
     • สวยงาม ดึงดูดใจผู้ใช้หรือไม่
     • แข็งแรงทนทานต่อการใช้งานหรือไม่
     • ต้นทูนสูงเกินไปหรือไม่
    บางกิจกรรมอาจไม่ครบทั้ง 7 ขั้นตอนก็ได้ บางกิจกรรมขั้นตอนอาจสลับกันไปบ้างก็ได้แต่เมื่อนำไปใช้แล้ว นักเรียนรู้จักที่จะทำงานเป็นขั้นตอน เป็นระบบ ย้อนกลับมาดู หรือแก้ไขได้ตามขั้นตอนที่ทำไปได้