จุดประสงค์ (เมื่อเรียนจบ นักเรียนสามารถ)

• อธิบายการนำแนวคิดเชิงนามธรรมมาใช้วิเคราะห์โจทย์ปัญหาและถ่ายทอดแนวคิด

• วิเคราะห์รายละเอียดที่จำเป็นของปัญหาออกจากรายละเอียดที่ไม่จำเป็น และอธิบายรายละเอียดที่ไม่ครบถ้วน

• ออกแบบวิธีการแก้ปัญหาโดยใช้แนวคิดเชิงนามธรรม

แนวคิดเชิงนามธรรม (abstract thinking หรือ abstraction) เป็นองค์ประกอบหนึ่งของแนวคิดเชิงคำนวณ (computational thinking) ซึ่งใช้กระบวนการคัดแยกคุณลักษณะที่สำคัญออกจากรายละเอียดปลีกย่อยในปัญหา หรืองานที่กำลังพิจารณา เพื่อให้ได้ข้อมูลที่จำเป็นและเพียงพอในการแก้ปัญหา

ปัญหาที่กำลังพิจารณาอยู่นั้นอาจประกอบไปด้วยรายละเอียดจำนวนมาก ทั้งที่จำเป็นและไม่จำเป็นต่อการแก้ปัญหา ลองพิจารณาปัญหาในสถานการณ์สมมติดังตัวอย่างต่อไปนี้

หลังจากที่คัดแยกรายละเอียดที่จำเป็นออกจากรายละเอียดที่ไม่จำเป็นได้แล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการถ่ายทอดรายละเอียดนี้ไปสู่ผู้ที่จะวิเคราะห์และแก้ปัญหา ซึ่งเป็นไปได้หลายรูปแบบ หากผู้แก้ปัญหาคือยุคคลอื่นการถ่ายทอดปัญหาสามารถทำได้โดยการอธิบายเป็นข้อความและอาจใช้แผนภาพประกอบ หากผู้แก้ปัญหาคือคอมพิวเตอร์การถ่ายทอดวิธีการแก้ปัญหาก็จะอยู่ในรูปของภาษาโปรแกรม

ตัวอย่างที่ 1.4 ด่านผ่านทางของลุงสมบัติ ลุงสมบัติต้องการหารายได้เสริมโดยการตัดถนนส่วนบุคคล ที่อนุญาตให้ผู้ขับขี่ยานพาหนะผ่านไปมาได้แต่ต้องจ่ายค่าผ่านทาง โดยเริ่มต้นที่คันละ 10 บาท บวกด้วยค่าทำเนียมที่คิดตามจำนวนล้อของยานพาหนะล้อละ 5 บาท (ตัวอย่างเช่น รถเก๋ง 4 ล้อ จะต้องเสียค่าผ่านทาง 10+4 x 5 = 30 บาท) ส่วนคนเดินเท้าสามารถสัญจรผ่านไปมาได้โดยไม่ต้องเสียค่าผ่านทาง รูป 1.2 แสดงยานพาหนะและผู้สัญจรที่ผ่านด่านของลุงสมบัติ

สิ่งที่โจทย์ต้องการทราบ คือ ค่าผ่านทางทั้งหมดที่ลุงสมบัติจะเก็บได้ ซึ่งคำนวณได้จากจำนวนยานพาหนะและจำนวนล้อของยานพาหนะ ส่วนรายละเอียดอื่นๆ เช่น สี ขนาด รูปทรง จำนวนคนเดินผ่านทางสามารถละทิ้งได้เนื่องจากไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการคำนวณ

สถานการณ์ข้างต้นจึงสามารถพิจารณาให้เหลือเพียงรายละเอียดที่จำเป็นได้ดังนี้

• ยานพาหนะ 1 ล้อ จำนวน 2 คัน

• ยานพาหนะ 2 ล้อ จำนวน 3 คัน

• ยานพาหนะ 3 ล้อ จำนวน 1 คัน

• ยานพาหนะ 4 ล้อ จำนวน 3 คัน

• ค่ายานพาหนะผ่านทางเริ่มต้น คันละ 1. บาท

• ค่ายานพาหนะผ่านทางเพิ่มเติม ล้อละ 5 บาท

จะเห็นได้ว่ารายการข้างต้นให้ข้อมูลที่เพียงพอต่อการถ่ายทอด ให้กับผู้ที่รับผิดชอบในการนำข้อมูลไปคำนวณ เป็นค่าผ่านทางทั้งหมดที่ลุงสมบัติสามารถรวบรวมได้ ซึ่งคำนวณได้ดังนี้

ค่าผ่านทางทั้งหมด = (จำนวนยานพาหนะทั้งหมด x 10) + (จำนวนล้อทั้งหมด x 5)

= (2 + 3 + 1 + 3) x 10 + ((1 x 2) + (2 x 3)+(3 x 1) + (4 x 3)) x5

= 205 บาท

ตัวอย่าง 1.6 เดินกลับบ้านหลังเลิกเรียน แผ่นภาพแสดงที่ตั้งของสถานที่ต่าง ๆ รวมถึงเส้นทางและระยะทางของถนนแต่ละเส้น โดยให้มีรายละเอียดเพียงพอที่จะหาคำตอบเหล่านี้ได้