Tag: problem solving

       การเขียนโปรแกรมเป็นการเรียนรู้ที่ทำให้ผู้เรียนมีทักษะการคิดวิเคราะห์ และการแก้ปัญหา  (critical thinking and problem solving) ซึ่งเป็นหนึ่งในทักษะที่จำเป็นสำหรับการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 ทำให้ผู้เรียนมีการคิดแบบมีเหตุผล เป็นระบบ มีความคิดสร้างสรรค์ สามารถนำไปใช้ในการแก้ไขปัญหา การสร้างงานที่ดี  และดำรงชีวิตอยู่ได้ในปัจจุบัน ทั้งเกิดการเรียนรู้แบบยั่งยืนในอนาคต

ทำไมต้องเขียนโปรแกรม

1. การโปรแกรมเป็นความรู้พื้นฐานในโลกยุคดิจิทัล

ปัจจุบันเรามีโอกาสได้ใช้เทคโนโลยีหรือสื่อดิจิทัลต่างๆ อยู่เสมอ เช่น สมาร์ทโฟน คอมพิวเตอร์ ของเล่น youtube  facebook     สิ่งหนึ่งที่สำคัญคือต้องรู้และทำความเข้าใจว่าจะใช้เทคโนโลยีเหล่านั้นได้อย่างไร  เมื่อนักเรียนได้ฝึกเขียนโปรแกรมจะทำให้เกิดทักษะการใช้ตรรกะ หรือการคิดแบบมีเหตุผลทำให้เข้าใจถึงเบื้องหลังการทำงานของโปรแกรม  และสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับการทำงานอื่น หรือสิ่งต่างๆ ได้เป็นอย่างดี   เยาวชนในทุกวันนี้ไม่ควรเป็นเพียงผู้บริโภคเทคโนโลยีเท่านั้น แต่จะต้องเข้าใจและควบคุมเทคโนโลยีได้ เพื่อให้ทันกับโลกเทคโนโลยีที่มีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว 

รูปที่ 1 ผู้เรียนฝึกการเขียนโปรแกรมจากสื่อในแท็บเล็ต

2. พัฒนาการคิดและทำงานเป็นขั้นตอน

การเขียนเป็นการถ่ายทอดความคิดให้ผู้อื่นรับรู้และเข้าใจสิ่งที่ผู้เขียนต้องการจะสื่อหรือเผยแพร่ได้  การเขียนโปรแกรมก็เช่นเดียวกัน เราสามารถเขียนสัญลักษณ์ หรือรหัสคำสั่ง เพื่อบอกผู้อื่นทำงานตามที่ต้องการ  หรือสั่งให้คอมพิวเตอร์ปฏิบัติตามคำสั่ง    การเขียนโปรแกรมที่ดีต้องจะมีการคิดวิเคราะห์ และเขียนขึ้นอย่างชัดเจนเป็นขั้นตอน ให้สามารถนำไปไปปฏิบัติได้อย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพ  ผู้ที่เขียนโปรแกรมอยู่เสมอจะมีทักษะการคิดแบบมีเหตุผล และเป็นขั้นตอน ซึ่งส่งผลไปถึงการตัดสินใจในการทำงานหรือการแก้ปัญหาอื่นๆ ในชีวิตประจำวัน

3. ฝึกเป็นนักออกแบบและผู้สร้าง

ทุกคนมีความคิดและจินตนาการ แต่มีกี่เรื่อง ที่คิดแล้วสามารถทำให้เกิดขึ้นจริงได้  เพื่อเป็นการปลูกฝังให้เด็กๆ เป็นนักคิดและผู้ริเริ่มที่สามารถนำความคิดไปสู่การสร้างที่แท้จริงได้ ครูควรสนับสนุนให้นักเรียนได้เรียนรู้วิธีการเขียนโปรแกรม   เพราะการเขียนโปรแกรมจะทำให้สามารถคิดหรือสร้างงานได้เอง ทำให้มีความเชื่อมั่นที่จะเป็นนักออกแบบ และผู้สร้าง ซึ่งจะนำไปสู่การทำงานในอนาคต และสามารถสร้างสรรค์นวัตกรรมที่เป็นประโยชน์ต่อตนเอง ครอบครัว ชุมชน และประเทศชาติอย่างแท้จริง

4. การเขียนโปรแกรมง่ายกว่าที่คิด

การที่นักเรียนได้เห็นการทำงาน หรือการเคลื่อนไหวแต่ละคำสั่งตามที่เขียนโปรแกรมไว้ทันที  เป็นสิ่งที่กระตุ้นการเรียนรู้ เพราะจะทำให้รู้ว่าควรจะจัดการอย่างไรเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง  และแน่นอนว่าเครื่องมือที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมมีความสำคัญต่อการเรียนรู้  ครูสามารถเลือกใช้ให้เหมาะกับนักเรียน  ซึ่งในปัจจุบันมีสื่อหรือเครื่องมือต่างๆ จำนวนมากที่ช่วยส่งเสริมการเรียนรู้การเขียนโปรแกรม ที่ใช้งานง่าย และมีความสวยงาม ทำให้นักเรียนอยากที่จะเรียนรู้ และเมื่อได้ฝึกฝนบ่อยๆ ทำให้เกิดความชำนาญ จะสามารถเขียนโปรแกรมได้ง่าย รวดเร็ว ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง และยังได้เรียนรู้การใช้เทคนิคต่างๆ ที่ช่วยสร้างงานให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น 

เห็นมั้ยล่ะว่า  “การเขียนโปรแกรมง่ายนิดเดียว”

เริ่มต้นสอนเขียนโปรแกรมกันเถอะ

          เมื่อจะเริ่มต้นสอนเขียนโปรแกรม ครูหลายท่านคงกังวลเพราะคิดว่าการใช้ภาษาคอมพิวเตอร์ในการสอนนั้น ยากเกินกว่านักเรียนของเราจะทำได้  สิ่งหนึ่งที่ครูควรคำนึงถึงนอกจากภาษาคอมพิวเตอร์ที่จะใช้ในการเขียนโปรแกรม คือพิจารณาว่า เมื่อนักเรียนเรียนเขียนโปรแกรมแล้วจะได้ประโยชน์อะไร คำตอบที่แท้จริงหนีไม่พ้นเหตุผลที่ว่า นักเรียนจะได้ฝึกการคิดแบบมีเหตุผล และเป็นขั้นตอนอย่างมีระบบ   ซึ่งภาษาคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือเพื่อช่วยให้เกิดสิ่งเหล่านั้น  ถ้านักเรียนมีตรรกะแล้วไม่ว่าจะใช้เครื่องมือใดในการเขียนโปรแกรม นักเรียนก็จะสามารถทำได้เป็นอย่างดี   มาเริ่มต้นการฝึกการคิดแบบมีเหตุผล ด้วยกิจกรรมการสอนเขียนโปรแกรมที่ไม่ต้องใช้คอมพิวเตอร์ หรือใช้โปรแกรมสำเร็จอย่างง่ายที่ช่วยในการเรียนรู้การเขียนโปรแกรม ซึ่งมีแนวทางดังนี้    

1. เริ่มต้นสอนเขียนโปรแกรมโดยไม่ต้องใช้คอมพิวเตอร์

          เราสามารถเริ่มต้นสอนเขียนโปรแกรมได้  โดยใช้กิจกรรมที่เปิดโอกาสให้นักเรียนได้ฝึกคิดอย่างมีเหตุผลและทำงานอย่างเป็นขั้นตอน  แล้วมีการแปลงแนวคิดในการทำงานต่างๆ เป็นรหัสคำสั่งที่ชัดเจนและสามารถนำไปปฏิบัติตามได้ ในที่นี้ผู้เขียนขอยกตัวอย่างกิจกรรมอย่างง่ายสำหรับนักเรียน ช่วงชั้น ป.4-ป.6

ซึ่งครูเริ่มการสอนโดยให้สถานการณ์แล้วให้นักเรียนเขียนรหัสคำสั่ง หรือให้รหัสคำสั่งแล้วให้นักเรียนปฏิบัติตามคำสั่ง ดังนี้

ตัวอย่างที่ 1   ครูให้สถานการณ์เป็นแผนที่ แล้วให้นักเรียนเขียนรหัสคำสั่ง ดังนี้

สถานการณ์  นักเรียนช่วยหุ่นยนต์ตามหาเพชร โดยเขียนรหัสคำสั่งเรียงต่อกันตามการสั่งงาน

ตัวอย่างที่ 2   ครูให้รหัสคำสั่ง แล้วให้นักเรียนใส่คำสั่งแต่ละคำสั่งลงในแผนที่ ที่มีแค่ตำแหน่งของหุ่นยนต์ ดังนี้

สถานการณ์  นักเรียนช่วยหุ่นยนต์ตามเก็บเพชร โดยทำตามรหัสคำสั่งต่อไปนี้

จากตัวอย่างที่ 2 ครูอาจถามเพิ่มเติมถึงจำนวนเพชรและตำแหน่งที่เพชรอยู่  นอกจากนี้จะเห็นว่ามีบางคำสังที่ทำงานซ้ำกัน ซึ่งครูอาจกำหนดสัญลักษณ์ () แทนการวนซ้ำ เช่น  ➔(3) หมายถึง การเดินไปทางขวา 3 ครั้ง  

2) เริ่มต้นสอนเขียนโปรแกรมโดยใช้สื่อเรียนรู้ใน code.org

         ปัจจุบันมีเว็บไซต์หรือโปรแกรมอย่างง่ายจำนวนมาก ที่ใช้สำหรับการเรียนรู้และพัฒนาทักษะด้านการเขียนโปรแกรม ซึ่งในที่นี้ผู้เขียนขอแนะนำเว็บไซต์  code.org   ซึ่งเป็นเว็บไซต์ขององค์กรที่ไม่แสวงหากำไร โดยมีวิสัยทัศน์ในการทำงานเพื่อให้นักเรียนทุกคนได้มีโอกาสเรียนด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์    ทั้งนี้มีสถาบันต่างๆ ให้ความร่วมมือในการพัฒนาสื่อเรียนรู้การเขียนโปรแกรม และพัฒนาหลักสูตรสำหรับการสอนเขียนโปรแกรมในชั้นเรียนจำนวนมาก    

รูปที่ 2 เว็บไซต์ Cod.org

         สื่อเรียนรู้ใน code.org มีให้เลือกใช้หลากหลายตามระดับชั้น และอายุของผู้เรียน  มีทั้งแบบใช้และไม่ใช้คอมพิวเตอร์  ซึ่งครูสามารถดาวน์โหลดแผนการสอนเพื่อนำไปใช้ในการจัดกิจกรรมได้  สำหรับสื่อที่ใช้คอมพิวเตอร์จะต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต  โดยการเรียนรู้จะมีลักษณะเป็นการฝึกทักษะ ซึ่งมีภารกิจต่างๆ ให้ผู้เรียนได้ฝึกเขียนโปรแกรมตามสถานการณ์ที่กำหนด  โดยเริ่มจากภารกิจง่ายๆ ไปจนถึงภารกิจที่มีความซับซ้อน   ในแต่ละภารกิจจะกำหนดคำสั่งให้เลือกใช้ตามระดับความยากของสถานการณ์ และมีการกำหนดจำนวนคำสั่งที่ใช้ได้สูงสุดในแต่ละภารกิจ  นักเรียนสามารถเลือกทำภารกิจใดก่อนก็ได้  โดยถ้าผ่านภารกิจใดที่แถบด้านบนจะมีสัญลักษณ์เป็นวงกลมสีเขียว ถ้าไม่ผ่านจะมีสัญลักษณะเป็นวงกลมสีเหลือง ถ้ายังไม่ได้ทำจะมีสัญลักษณะเป็นวงกลมสีขาวดังรูป

รูปที่ 3 แถบภารกิจ

          การเขียนโปรแกรมในแต่ละภารกิจ นักเรียนจะต้องเลือกวางคำสั่งให้ได้ผลลัพธ์ตามสถานการณ์ที่กำหนด หลังจากนั้นสั่งให้โปรแกรมทำงานโดยคลิกปุ่ม   หากเขียนโปรแกรมถูกต้องจะมีข้อความแสดงว่าผ่าน และแสดงจำนวนคำสั่งที่ใช้ หากเขียนไม่ถูกต้องจะมีข้อความแจ้งเหตุผล เช่น  ใช้คำสั่งไม่ถูกต้อง จำนวนคำสั่งเกินกว่าที่กำหนด 

รูปที่ 4 การแสดงผลลัพธ์ในแต่ละภาระกิจ

          การเรียนรู้ที่ดีควรเริ่มจากภารกิจที่ง่ายไปจนถึงภารกิจที่มีความซับซ้อน เพื่อให้นักเรียนเกิดความคิดรวบยอดในแต่ละเรื่อง แล้วนำมาประยุกต์ใช้ในการสร้างงานตามจินตนาการ หรืองานตามที่สถานการณ์กำหนด  ซึ่งนักเรียนจะมีโอกาสได้ทำในตอนท้ายของแต่ละกิจกรรม  เมื่อผ่านกิจกรรมแล้วนักเรียนจะได้รับเกียรติบัตรและสามารถแสดงความภาคภูมิใจนี้ผ่านสื่อ เช่น Facebook และ Twitter ได้ หรือจะเก็บไว้กับตัวเองโดยการดาวน์โหลดไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์

รูปที่ 5 เกียรติบัตรเมื่อผ่านกิจกรรม

เพื่อช่วยให้ครูสามารถนำสื่อเรียนรู้ใน code.org ไปใช้ในการสอนได้  ผู้เขียนขอแนะนำขั้นตอนในการดำเนินกิจกรรมดังนี้

1. ครูจัดเตรียมสื่ออุปกรณ์ที่ใช้ในการสอน โดยเลือกสื่อเรียนรู้สำหรับนักเรียน ซึ่งพิจารณาจากอายุของนักเรียนหรือระดับชั้น  หลังจากนั้นจัดเตรียมอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องต่างๆ  เช่น คอมพิวเตอร์  แท็บเล็ต  ลำโพง หูฟัง ระบบอินเทอร์เน็ต  
2. ครูจุดประกายความคิดในช่วงเริ่มต้นชั่วโมง ให้นักเรียนเห็นถึงประโยชน์และเหตุผลของการเขียนโปรแกรม โดยอาจให้นักเรียนช่วยกันยกตัวอย่างการใช้รหัสคำสั่งหรือโค้ดใช้ชีวิตประจำวัน หรืออาจให้นักเรียนดูวีดิทัศน์ แสดงความเห็นจากผู้ประสบความสำเร็จด้านการเขียนโปรแกรม
3. ครูให้ link สำหรับการเข้าถึงสื่อใน code.org  โดยให้นักเรียนเริ่มศึกษาและทำภารกิจไปตามลำดับจนผ่านทุกภารกิจ ครูควรกระตุ้นให้นักเรียนทำงานด้วยตนเอง
4. ครูให้นักเรียนสร้างงานของตนเองตามจินตนาการ หรือครูกำหนดสถานการณ์ เพื่อให้นักเรียนได้นำความรู้ต่างๆ มาประยุกต์ในการสร้างชิ้นงาน
5. ครูควรให้รางวัลหรือคำชมเชยแก่นักเรียน หลังจากนักเรียนทำภารกิจต่างๆ เสร็จแล้ว ให้อัปโหลดผลงานลง code.org  เพื่อเผยแพร่ผลงานให้ผู้อื่นดู
6. ครูสรุปความรู้และเชื่อมโยงไปสู่การเขียนโปรแกรมเพื่อสร้างซอฟต์แวร์ต่อไป

สรุป

เริ่มต้นง่ายๆ กับการสอนเขียนโปรแกรม ไม่ว่าจะใช้เครื่องคอมพิวเตอร์หรือไม่ใช้ก็ตาม  สิ่งที่นักเรียนจะได้รับคือการฝึกทักษะการคิดแบบมีเหตุผล และเป็นขั้นตอน  ครูสามารถคิดกิจกรรมง่ายๆ เพื่อสร้างการเรียนรู้ หรือใช้บริการจากเว็บไซต์ที่มีสื่อเรียนรู้ด้านการเขียนโปรแกรม เช่น code.org  ที่ช่วยครูผู้สอนในการจัดกิจกรรมต่างๆ   และกระตุ้นให้ผู้เรียนอยากเรียนรู้ด้านการเขียนโปรแกรม ด้วยเครื่องมือสำเร็จแบบง่ายและน่าสนใจ เพื่อเป็นการปูทางให้นักเรียนเกิดความคิดที่จะเป็นนักพัฒนา  สร้างสรรค์ซอฟต์แวร์ หรือนวัตกรรมใหม่ๆ  นอกจากนี้ยังเป็นผู้ที่มีความรู้ความสามารถที่จะใช้และควบคุมเทคโนโลยีได้อย่างถูกต้องมีประสิทธิภาพ รวมทั้งสามารถที่เข้าใจและต่อยอดการใช้งานแบบยั่งยืนในอนาคต 

“ถ้านักเรียนของคุณยังไม่ได้เรียนการเขียนโปรแกรม ควรเริ่มได้แล้ว ณ บัดนี้”

.

ยกร่างบทความโดย นางสาวทัศนีย์   กรองทอง
บรรณาธิการโดย คณะบรรณาธิการสาขาวิชาเทคโนโลยี สสวท.

อ้างอิง

https://code.org

http://readwrite.com/2013/05/31/programming-core-skill-21st-century

https://www.quora.com/Why-is-programming-so-important-in-the-modern-world

http://www.tynker.com/blog/articles/ideas-and-tips/four-reasons-why-kids-should-learn-programming/