Amanda Peel et al. (2019) ได้ศึกษาการใช้การคิดเชิงคำนวณในรูปแบบไม่ใช้คอมพิวเตอร์ (unplugged) เพื่อสร้างความเข้าใจในการเรียนรู้เรื่องการคัดเลือกโดยธรรมชาติ โดยการสร้างลำดับขั้นตอน (algorithm) ที่นักเรียนสร้างขั้นเพื่อเป็นคำอธิบายขั้นตอนวิธีการคัดเลือกพันธุ์โดยธรรมชาติโดยกำหนดระดับการถ่ายโอนความรู้ตามวิธีการของ Haskell (2000) ดังตารางที่ 1 และได้สรุปความสำพันธ์ระหว่างการคิดเชิงคำนวณกับการคัดเลือกโดยธรรมชาติไว้ว่า เงื่อนไขที่นักเรียนเลือกไว้ส่งผลกระทบต่อขั้นตอนต่อไปในอัลกอริทึม โดยนักเรียนสามารถรู้จักการคัดเลือกโดยธรรมชาติ และสามารถสรุปการคัดเลือกโดยธรรมชาติโดยการกำหนดค่าเฉพาะสำหรับการเลือกลักษณะที่ดีของการกลายพันธุ์สามารถอธิบายการคัดเลือกพันธุ์โดยธรรมชาติในบริบทที่แตกต่างกันได้จากการเขียนลำดับขั้นตอนของการคัดเลือกโดยธรรมชาติในรูปแบบอัลกอริทึม

Bati et al. (2018) ระบุทักษะย่อยของการคิดเชิงคำนวณ ไว้ 4 ทักษะได้แก่ 1.ทักษะด้านข้อมูล 2.ทักษะการสร้างแบบจำลอง 3.ทักษะการแก้ปัญหาการคำนวณ 4.ทักษะการจัดระบบ ซึ่งได้พัฒนาทักษะทั้ง 4 ผ่านกิจกรรมการสร้างนาฬิกาทรายและนาฬิกาแดดเพื่อวัดเวลาและสำรวจหลักการทำงานของอุปกรณ์ทั้งสอง และใช้เครื่องมือในการเก็บข้อมูลดังนี้ 1.การสังเกตระหว่างทำกิจกรรม 2.แบบทดสอบการคิดเชิงคำนวณจากทักษะย่อยของการคิดเชิงคำนวณ โดยการกำหนดคำถามและส่งให้ผู้เชี่ยวชาญตรวจสอบเพื่อทดสอบความเชื่อมั่น 3.กลุ่มตัวอย่าง เป็นการสุ่มอย่างง่ายโดยแบ่งเป็นกลุ่มควบคุมและกลุ่มทดลอง 4.สมุดจดบันทึกของผู้ทดลองเพื่อบันทึกประสบการณ์และมุมมองของผู้เรียน 5.การสัมภาษณ์แบบกิ่งโครงสร้างโดยสัมภาษณ์กลุ่มทดลองเพื่อดูมุมมองที่มีต่อกิจกรรม ผลการวิจัยพบว่าเนื้อหาดังกล่าวที่มีการบูรณาการ STEAM ช่วยเพิ่มความรู้และทักษะการคิดเชิงคำนวณของผู้เรียน

Paul S. Matsumoto and Jiankang Cao (2017) พัฒนาทักษะการคิดเชิงคำนวณในรายวิชาเคมีที่โรงเรียนมัธยมศึกษาที่ใช้หลักสูตรมาตรฐานการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ยุคใหม่ของประเทศสหรัฐอเมริกา (NGSS) โดยใช้โปรแกรม Excel ที่มีการใช้งานอย่างแพร่หลายมาจัดกิจกรรมดังนี้ 1.ใช้โปรแกรมจำลองและสร้างแบบจำลอง 2.ทดลอง วิเคราะห์ข้อมูล 3.เขียนรหัสหรือเขียนโปรแกรม 4.ระบุเหตุผลอัลกอริทึม 5.สถิติและความน่าจะเป็น โดยดำเนินการตามวิธีการจัดกิจกรรมของ NGSS ดังนี้ 1.ถามคำถาม 2.การวางแผนและดำเนินการสืบสวน 3.การวิเคราะห์และการตีความข้อมูล 4.การสร้างคำอธิบาย 5.การมีส่วนร่วมในการโต้แย้งจากหลักฐาน 6.การสื่อสารข้อมูล

Nural et al. (2018) ได้พัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้เพื่อพัฒนาทักษะการคิดเชิงคำนวณ ในเรื่อง แหล่งน้ำในชุมชน ตามขั้นตอน CICP model ดังนี้ 1. Crack the big issue: คิดออกแบบระบุปัญหาในหลายประเด็น 2. Identify the similarities: ระบุความคล้ายคลึงกันของแต่ละปัญหา 3. Compress the data:จำแนกและจัดเก็บข้อมูลให้เป็นหมวดหมู่ 4. Planning the step-by-step instruction : วางแผนการจัดการเรียนรู้ทีละขั้นตอน โดยให้คำแนะนำไว้ว่าการจัดการเรียนรู้เพื่อเพิ่มทักษะการคิดเชิงคำนวณสามารถสร้างได้โดยการเรียนรู้แบบบูรณาการ STEM ที่เป็นการเชื่อมโยงความรู้ใหม่กับความรู้เดิมของผู้เรียนเข้าด้วยกัน

สรุปและข้อเสนอแนะ

การจัดการเรียนรู้เพื่อสร้างทักษะการคิดเชิงคำนวณสามารถจัดได้หลากหลาย โดยครูสามารถเลือกใช้กิจกรรมและรูปแบบของการบูรณาการให้ตรงกับบริบทของผู้เรียนของตนเอง และควรจัดกิจกรรมที่หลากหลายเพื่อพัฒนาทักษะการคิดเชิงคำนวณครบรอบด้านอันได้แก่ 1.ทักษะด้านข้อมูล 2.ทักษะการสร้างแบบจำลอง 3.ทักษะการแก้ปัญหาการคำนวณ 4.ทักษะการจัดระบบ (Bati et al. 2018) ตามวิธีการต่างๆ เช่น วิธีการของ Nural et al. (2018) CICP model ได้แก่

1. Crack the big issue: คิดออกแบบระบุปัญหาในหลายประเด็น

2. Identify the similarities: ระบุความคล้ายคลึงกันของแต่ละปัญหา

3. Compress the data: จำแนกและจัดเก็บข้อมูลให้เป็นหมวดหมู่

4. Planning the step-by-step instruction: วางแผนการจัดการเรียนรู้ทีละขั้นตอน หรือจัดกิจกรรมบูรณาการเรียนรู้ STEM ศึกษา อาจจัดกิจกรรมเพิ่มศิลปะ (Art) บูรณาการร่วมกับ STEM ได้ ในรูปแบบบูรณาการการเรียนรู้ STEAM ศึกษา ซึ่งล้วนเป็นวิธีการจัดการเรียนรู้ที่มีงานวิจัยและกิจกรรมตัวอย่างหลายกิจกรรมเป็นแนวทางในการพัฒนาการจัดการเรียนรู้ในชั้นเรียนเพื่อให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้อย่างรอบด้านตลอดเวลาส่งผลให้เกิดทักษะการคิดขั้นสูงอันเป็นทักษะสำคัญในการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21