แนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) เป็นกระบวนการคิดอย่างมีระบบแบบนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ เพื่อแก้ปัญหาหรือสร้างสรรค์สิ่งใหม่ ๆ อย่างมีประสิทธิภาพ แนวคิดนี้ไม่ได้จำกัดเฉพาะการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน การเรียน และการทำงานหลากหลายสาขา
สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 การเรียนรู้แนวคิดเชิงคำนวณถือเป็นการวางรากฐานสำคัญ เพื่อพัฒนาทักษะการคิดวิเคราะห์ การแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอน และการสร้างแนวทางแก้ไขที่สร้างสรรค์และเป็นระบบ
1. การแตกปัญหา (Decomposition)
คือ การแบ่งปัญหาหรือภารกิจขนาดใหญ่ ออกเป็นส่วนย่อย ๆ ที่จัดการได้ง่ายขึ้น เช่น การทำโปรเจกต์ใหญ่ อาจเริ่มจากแยกเป็นขั้นตอนย่อย ๆ เช่น หาข้อมูล, ร่างโครงงาน, ทำสรุปผล ฯลฯ
2.การหาแบบแผน (Pattern Recognition)
คือ การสังเกตรูปแบบหรือความคล้ายคลึงในข้อมูล เพื่อใช้ในการคาดการณ์หรือหาแนวทางแก้ไข เช่น การสังเกตว่าโจทย์เลขประเภทใดที่มักใช้สูตรเดียวกันในการแก้
3.การคิดเชิงนามธรรม (Abstraction)
คือ การมองข้ามรายละเอียดที่ไม่จำเป็น แล้วเน้นเฉพาะข้อมูลสำคัญ เพื่อช่วยลดความซับซ้อนของปัญหา เช่น ในการสร้างเกม อาจเน้นเฉพาะกติกาหลักก่อน แล้วจึงเพิ่มเติมรายละเอียดภายหลัง
4.การออกแบบขั้นตอนวิธี (Algorithm Design)
คือ การวางลำดับขั้นตอนการแก้ปัญหาอย่างชัดเจนและมีประสิทธิภาพ เช่น การวางแผนเส้นทางจากบ้านไปโรงเรียนโดยเลือกเส้นทางที่เร็วที่สุด
พัฒนาทักษะการคิดอย่างมีเหตุผลและเป็นระบบ
เสริมสร้างความสามารถในการแก้ปัญหาในชีวิตจริง
เตรียมความพร้อมสำหรับการเรียนรู้เทคโนโลยีและวิทยาการคอมพิวเตอร์ในระดับสูง
ส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์ในการสร้างนวัตกรรม
การวิเคราะห์โจทย์คณิตศาสตร์ด้วยการแตกโจทย์ย่อย
การเขียนแผนผังความคิด (Mind Map) ก่อนทำโครงงาน
การสร้างแบบจำลองสถานการณ์ง่าย ๆ ด้วยการวาดขั้นตอนการทำงาน
การฝึกเขียน pseudocode หรือ flowchart เพื่ออธิบายขั้นตอนการแก้ปัญหา