เตรียมพร้อมรับมือวิชา วิทยาการคำนวณ 

อีกเพียง 3 เดือนจะเปิดเทอมใหม่แล้ว พ่อแม่เริ่มเตรียมความพร้อมให้ลูกในทุกๆ เรื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเรื่องของวิชาใหม่ล่าสุดในขณะนี้ที่เด็กๆจะต้องเริ่มเรียน นั่นคือวิชา” วิทยาการคำนวณ” ที่ปรับหลักสูตรมาจากวิชาเทคโนโลยีสารสนเทศ ให้มีองค์ความรู้ที่ก้าวทันโลกมากขึ้น และเสริมทักษะการเขียนโปรแกรมเพื่อสร้างความคิดเชิงคำนวณที่จำเป็นต่อการคิดเชิงวิเคราะห์ เราจึงรวบรวม 9 ข้อมูล เชิงลึกเกี่ยวกับวิชานี้ เพื่อให้เด็กๆ ก้าวไปเปิดประตูวิชาใหม่นี้อย่างมั่นใจและสนุกกับการเรียน
(สำหรับพ่อแม่ท่านใดสงสัยว่าวิชาวิทยาการคำนวณคืออะไร คลิกอ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่ )

เพื่อให้เห็นตัวอย่างที่เป็นรูปธรรมของการเรียนการสอนวิชาวิทยาการคำนวณในแต่ละระดับชั้น เราได้สัมภาษณ์      อาจารย์ม็อค- ผนวกเดช สุวรรณทัต นักวิจัยด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์  ศูนย์เสริมสร้างการเรียนรู้และการสอน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี ผู้เป็นหนึ่งในทีมพัฒนาหลักสูตรและตำราวิทยาการคำนวณ อาจารย์ได้สรุปภาพรวมและตัวอย่างต่างๆ ไว้อย่างชัดเจนดังนี้

1. หัวใจของเนื้อหาวิชานี้คืออะไร

หลักการพื้นฐานของการคิดเชิงคำนวณ (computational thinking) มี 4 องค์ประกอบสำคัญ

• การแบ่งปัญหาใหญ่ให้เป็นปัญหาย่อย (decomposition)เพื่อให้แก้ปัญหาและทำภารกิจได้ง่ายขึ้น เช่น ในการทำความสะอาดห้อง เราจะทำความสะอาดสิ่งที่อยู่ข้างบนก่อน แล้วค่อยกวาดพื้น นั่นคือการแบ่งย่อยปัญหาเพื่อทำให้การแก้ปัญหาง่ายขึ้น
• การมองหารูปแบบของปัญหา (pattern recognition) คือการมองเห็นเหตุการณ์ที่มีวิธีการแก้ปัญหาในลักษณะคล้ายกัน สังเกตเห็นว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นซ้ำ ในทางการเขียนโปรแกรมคือสามารถเขียนคำสั่งเดียวกันเพื่อสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานวนซ้ำได้ จับแพทเทิร์นของสิ่งที่ได้ฟัง ได้เห็นเพื่อหัดแก้ปัญหา
• การคิดเชิงนามธรรม (abstraction)อธิบายให้ง่ายขึ้นว่าเป็นการกำหนดสาระสำคัญของแต่ละปัญหา เช่น โจทย์ถามว่ารถบัส 1 คัน บรรทุกผู้โดยสารมา 100 ร้อยคน เดินทางด้วยความเร็วเท่านี้ ถามว่าระยะทางเท่านี้จะต้องใช้เวลาเท่าไหร่ มันไม่สำคัญว่ารถบัสยี่ห้ออะไร  แต่สำคัญว่ารถเคลื่อนที่เร็วเท่าไหร่ และระยะทางมากแค่ไหน  ตรงนี้คือการกำหนดสาระสำคัญของปัญหา
• ออกแบบขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหา (algorithm design) นั่นคือการฝึกคิดและแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนให้ชัดเจน ไม่วนไปวนมา ไม่กำกวม เช่นเดียวกับการเขียนโปรแกรมคำสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงาน ต้องครบถ้วน ต้องไม่ตกหล่น ตีความได้อย่างเดียวเท่านั้น คอมพิวเตอร์ถึงจะทำงานตามที่เราสั่งได้ ทั้ง 4 องค์ประกอบหลักของการคิดเชิงวิทยาการคำนวณ จะสอดแทรกอยู่ในหลักสูตรของทุกระดับชั้น

2. ทยอยสอนปีละ 4 ชั้น เพื่อเรียนรู้และปรับตัว

ในปีการศึกษา 2561 นี้ ผู้โชคดีชุดแรกที่จะได้เริ่มเรียนวิชาวิทยาการคำนวณเป็นวิชาบังคับ คือเด็กชั้น ป.1 , ป.4 , ม.1 และ ม.4 และในปีการศึกษา 2562 จึงเริ่มสอนชั้น ป.2, ป.5, ม.2 และ ม.5 จนกระทั่งถึงปี 2563 จึงขยับไปสอนชั้น ป.3 ,ป.6 , ม.3 และ ม.6 ใช้เวลาสามปีในการสอนจนครบทั้ง 12 ชั้นปี

การทยอยสอนแบบนี้ เหตุผลคือเพื่อให้นักเรียนปรับตัวได้ทัน  โดยเฉพาะเด็กที่เรียนหลักสูตรเก่ามาก่อน  รวมทั้งเพื่อให้บุคลากรด้านการศึกษาที่เกี่ยวข้อง มีเวลาในการออกแบบกิจกรรมการเรียนการสอนที่เหมาะสม มีโอกาสได้ทดลองและปรับปรุงจนพัฒนาความเชี่ยวชาญขึ้นเรื่อยๆ

3. หลักสูตรมีความยืดหยุ่นและให้อิสระกับโรงเรียน

นอกจากจะเริ่มสอนเทอมละเพียง 4 ระดับชั้น เพื่อการปรับตัวของเด็กและครูแล้ว หลักสูตรของวิชาวิทยาการคำนวณยังมีจุดเด่นคือการให้อิสระและยืดหยุ่นกับโรงเรียนค่อนข้างมาก โดยตัวชี้วัดและหลักการพื้นฐานของหลักสูตร เอื้อให้แต่ละโรงเรียนจัดการเรียนรู้ที่เหมาะสมได้ โดยสามารถปรับเพิ่มหรือลดจำนวนชั่วโมงได้ตามความพร้อมของนักเรียน

ด้วยหัวใจหลักของตัวหลักสูตร ที่ให้กรอบกว้างๆ ไว้ว่า “ให้นักเรียนคิดวิเคราะห์ได้ สามารถตัดสินใจแก้ปัญหาจากข้อมูลได้ และรู้เท่าทันเทคโนโลยี”  บุคลากรทางการศึกษาสามารถใช้ความคิดสร้างสรรค์และปรับประยุกต์ให้ตรงกับสถานการณ์ของแต่ละโรงเรียนได้ ในส่วนของการกำหนดสาระการเรียนรู้ย่อย บางส่วนระบุแนวทางที่ชัดเจน แต่ส่วนใหญ่จะเปิดกว้างให้ผู้ที่ดำเนินการสอนสามารถมีอิสระได้พอสมควร

4. ตำรามีคุณภาพสูง ปรับใช้ง่าย

สสวท.ให้ความสำคัญกับการผลิตตำราวิชาวิทยาการคำนวณอย่างมาก โดยทีมหลักที่ช่วยกันระดมสมองมาตั้งแต่ต้น เป็นอาจารย์มหาวิทยาลัยที่อยู่ในสายวิทยาการคำนวณและวิศวกรรม รวมทั้งมีผู้ที่เคยผลิตตำราในหลักสูตรเก่ามาก่อน จึงมีความเชี่ยวชาญ และเข้าใจในเรื่องพัฒนาการของเด็กแต่ละวัย เช่น การคูณเลขสองหลักในคณิตศาสตร์กำหนดไว้ที่ชั้นไหน ตัวอย่างในหนังสือก็จะสอดคล้องกับความสามารถในระดับนั้น

ปัจจุบันแบบเรียนของทุกระดับชั้นที่จะเริ่มเรียนในปีนี้ ผลิตเรียบร้อยแล้ว อยู่ระหว่างการจัดพิมพ์ และน่าจะวางจำหน่ายในเดือนกุมภาพันธ์ โดยตำราเล่มนี้จะมาพร้อมกับอีก 2 เล่ม คือ หนังสือแบบฝึกทักษะ และคู่มือครู ส่วนที่น่าสนใจของแบบเรียนนี้ คือการเน้นตัวปรัชญาของหลักสูตรที่ต้องการให้เด็กหัดคิดได้หลายแบบ เน้นการคิดเชิงเหตุผลมากกว่าเรื่องถูกผิด และมีข้อมูลมาสนับสนุนการตัดสินใจของตน ไม่สอนเดี่ยวๆ ให้ข้อที่ 1 แยกจากข้อ 2 หรือข้อ 3 แต่ทุกอย่างต้องบูรณาการเกี่ยวเนื่องสัมพันธ์กันหมด และไม่ใช่แค่ตัวสาระการเรียนรู้ที่บูรณาการกันเอง แต่ต้องบูรณาการร่วมกับวัฒนธรรมประเพณีท้องถิ่นของนักเรียนด้วย

“ด้วยแนวคิดหลักของหลักสูตรที่เน้นให้เด็กคิดแก้ปัญหาเป็นและเข้าใจเทคโนโลยี หลักสูตรนี้ จึงไม่ใช่วิชาที่เพิ่มการบ้าน หรือภาระการทำโครงงานให้กับนักเรียน แต่เป็นการเพิ่มโอกาสในการสร้างสรรค์งานในวิชาอื่นให้มีคุณภาพมากขึ้น”

5. วิทยาการคำนวณเป็นวิชาสร้างสรรค์ ช่วยสร้างงาน
“แต่ไม่เพิ่มงาน”

ด้วยแนวคิดหลักของหลักสูตรที่เน้นให้เด็กคิดแก้ปัญหาเป็นและเข้าใจเทคโนโลยี หลักสูตรนี้ จึงไม่ใช่วิชาที่เพิ่มการบ้าน หรือภาระการทำโครงงานให้กับนักเรียน แต่เป็นการเพิ่มโอกาสในการสร้างสรรค์งานในวิชาอื่นให้มีคุณภาพมากขึ้น เช่น การเรียนเรื่องคู่ลำดับในวิชาคณิตศาสตร์ ของนักเรียนชั้น ป. 4 เด็กสามารถวาดภาพในโปรแกรม scratch ได้ โดยใช้ความรู้เรื่องคู่อันดับจากคณิตศาสตร์มาลองใช้จริง แล้วสั่งให้ตัวละครเดินไปตามคู่ลำดับที่เรากำหนด ออกมาเป็นรูปภาพหรือเส้นทางที่ต้องการ เป็นทั้งการฝึกศิลปะและฝึกคณิตศาสตร์ รวมทั้งฝึกการคิดเชิงขั้นตอนที่เป็นส่วนหนึ่งของการคิดเชิงคำนวณด้วย

6. มีการเตรียมความพร้อมครูผู้สอนตั้งแต่ปี 2560

คุณครูคือผู้เล่นหลักของความเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ สสวท.จึงได้เตรียมความพร้อมให้ครูเมื่อกลางปี 2560 โดยจัดอบรมให้กับครูคอมพิวเตอร์ทั้งระดับประถมและมัธยมจากทุกภาคทั่วประเทศราวร้อยกว่าคน เพื่อให้ครูกลุ่มนี้สามารถเป็นวิทยากรแกนนำให้กับคุณครูในภูมิภาคของตนเองได้ การจัดอบรมเน้นให้ครูเข้าใจทั้ง 3 กลุ่มสาระการเรียนรู้ของวิชาวิทยาการคำนวณ ได้ทดลองทำกิจกรรมที่วางแผนว่าจะนำไปสอนนักเรียน รวมทั้งร่วมวิพากษ์ข้อดีข้อเสีย และอุปสรรคปัญหาในท้องถิ่นของตน  และเพื่อขยายโอกาสให้คุณครูเพิ่มเติม ในช่วงกลางเดือนมีนาคมปี 2561 นี้ จะมีการจัดอบรมอีกครั้ง ให้กับครูประถม 200 กว่าคน และคุณครูมัธยมอีก 200 กว่าคน จากโรงเรียนต้นแบบทั้ง 4 ภาค

7.พ่อแม่จะช่วยลูกเตรียมความพร้อมได้ในแต่ละระดับชั้น

ด้วยหลักสูตรที่เน้นการคิดเชิงสร้างสรรค์ พ่อแม่จึงสามารถช่วยเตรียมความพร้อมให้ลูกได้ในหลายกิจกรรม มาดูกันว่าในแต่ละระดับชั้นเน้นการเรียนการสอนอย่างไร ในระดับป.1 จะเน้นในเรื่องของการคิดและแก้ปัญหาโดยยังไม่จำเป็นต้องใช้คอมพิวเตอร์มากนัก ส่วนในระดับป. 4 จึงค่อยเริ่มเรียน block programming เช่น อาจจะมีการเริ่มใช้ scratch เพื่อส่งเสริมกระบวนการคิดเชิงวิทยาการคำนวณ  หากพ่อแม่อยากเตรียมความพร้อมให้เด็ก อาจจะสอนง่ายๆ ด้วยให้เด็กลองคิดอย่างเป็นระบบระเบียบมากขึ้น เช่น ลองอธิบายขั้นตอนการทำงานบ้าน วิธีทอดหรือต้มไข่  ซึ่งเป็นเรื่องของอัลกอริทึ่ม ในกรณีของเด็กโต อาจลองศึกษา scratch อย่างง่ายๆ ดูก่อน เช่น วาดภาพเส้น สองเส้นให้เลี้ยวไปเลี้ยวมา รู้จักตำแหน่ง พิกัด ต่าง ๆ เป็นต้น

ส่วนระดับมัธยมจะเริ่มมีการใช้ภาษาที่เป็นเชิงข้อความเช่น python แต่จะสอนตั้งแต่หลักพื้นฐานที่ไม่ยากและซับซ้อน พ่อแม่ส่งเสริมลูกให้ลองเรียนภาษาโปรแกรมได้ แต่อย่าไปเน้นการท่องจำไวยากรณ์ หรือตัวแปรมันมีได้กี่ตัวอักษร ซึ่งไม่จำเป็น สิ่งสำคัญคือลองแก้ปัญหาง่ายๆ ลองเขียนโปรแกรมตัวอย่างง่ายๆ เป็นเบื้องต้นก่อน ส่วนในระดับมัธยมปลายจะเน้นการทำโครงงานมากกว่า แต่เป็นการเพิ่มโอกาสในการทำโครงงานวิชาอื่นให้สนุกยิ่งขึ้น โดยใช้ความรู้จากวิชานี้

8. วัดผลอย่างอย่างสร้างสรรค์ “เน้นการคิดให้เป็น” มากกว่าการท่องจำ

ในเรื่องของการวัดการศึกษาของวิชาวิทยาการคำนวณ คุณครูจะแบ่งตามพัฒนาการของเด็กในแต่ละชั้น โดยเด็กเล็กจะวัดผลจากกิจกรรมในห้องเรียนและการสังเกตพฤติกรรม เช่น ให้เขียนขั้นตอนการทำไข่เจียวเพื่อวัดผลเรื่องอัลกอริทึมง่ายๆ  ส่วนเด็กโตจะเริ่มวัดผลแบบข้อเขียน แต่จะเปิดกว้างและเน้นการคิดมากกว่าการท่องจำ รวมทั้งเปิดโอกาสให้โรงเรียนปรับกิจกรรมหรือการใช้ตัวอย่างที่เหมาะสมกับการดำรงชีวิตและประเพณีท้องถิ่น ด้วยความที่หลักสูตรนี้ถูกออกแบบมาเพื่อส่งเสริมให้เกิดการคิดเชิงวิเคราะห์เป็นหลัก จึงไม่ได้กำหนดให้สาระการเรียนรู้เป็นรูปแบบตายตัว แต่หัวใจของหลักสูตรคือต้องการให้เด็กหัดคิดได้หลายแบบ และคิดแก้ปัญหาได้อย่างสร้างสรรค์

“ด้วยความที่หลักสูตรนี้ถูกออกแบบมาเพื่อส่งเสริมให้เกิดการคิดเชิงวิเคราะห์เป็นหลัก จึงไม่ได้กำหนดให้สาระการเรียนรู้เป็นรูปแบบตายตัว แต่หัวใจของหลักสูตรคือต้องการให้เด็กหัดคิดได้หลายแบบ และคิดแก้ปัญหาได้อย่างสร้างสรรค์ “

9. วิชาวิทยาการคำนวณ ไม่ได้ทำให้ลูกยิ่งติดหน้าจอ แต่ทำให้รู้เท่าทันเทคโนโลยี

พ่อแม่หลายคนไม่อยากให้ลูก “มีชีวิตติดจอ” หรือติดเทคโนโลยีดิจิตัลมากเกินไป เมื่อรู้ว่าวิชาวิทยาการคำนวณสอนให้เขียนโปรแกรมตั้งแต่ยังเล็ก อาจกังวลใจว่าจะยิ่งทำให้ลูกติดเกมหรือโลกโซเชียลมากขึ้นหรือเปล่า อาจารย์ม็อคช่วยตอบให้พ่อแม่สบายใจได้เลยว่า วิชานี้จะช่วยให้ลูกรู้เท่าทันเทคโนโลยีมากขึ้น นอกจากจะช่วยให้เด็กไม่ติดคอมพิวเตอร์แล้ว ยังช่วยให้เด็กท่องโลกอินเตอร์เน็ตได้อย่างปลอดภัยกว่าเดิมด้วย   

นั่นเป็นเพราะหลักสูตรนี้เป็นหลักสูตรที่เล็งเห็นประเด็นนี้ตั้งแต่ต้น จึงออกแบบหลักสูตรให้มีเรื่องของวิทยาการคอมพิวเตอร์หรือการเขียนโปรแกรมเพียงแค่ 1 ใน 3 ของการเรียนการสอน ส่วนที่สองเน้นการใช้เทคโนโลยีเพื่อสร้างผลงาน คือเน้นให้เด็กอยู่หน้าจอคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างสรรค์ ไม่ใช่เพียงแค่คลิกดูไปเรื่อยๆ อย่างไร้เป้าหมาย และส่วนที่ 3 ซึ่งสำคัญมาก คือการสอนให้เด็กรู้เท่าทันเทคโนโลยี รู้ว่าสิ่งไหนจริงหรือหลอกลวง ไม่เปิดเผยข้อมูลตัวเองสุ่มสี่สุ่มห้า หรือใช้ช่องทางนี้รังแกหรือสร้างความเดือดร้อนให้ผู้อื่น โดยสรุปคือช่วยให้ท่องโลกอินเตอร์เน็ตได้อย่างปลอดภัย และเป็นผู้สั่งงานคอมพิวเตอร์ มากกว่าถูกคอมพิวเตอร์ควบคุม

ขอส่งท้ายด้วยแนวคิดของอาจารย์ม็อค ที่สรุปอีกครั้งว่าวิชาวิทยาการคำนวณไม่ใช่การสอนให้เด็กทุกคนกลายเป็นโปรแกรมเมอร์ แต่สอนให้คิดเป็น และสามารถประยุกต์ใช้วิธีคิดเชิงคำนวณได้กับทุกสาขาอาชีพ “การคิดเชิงคำนวณไม่ใช่เรื่องของโปรแกรมเมอร์ แต่เป็นเรื่องของทุกคนในโลกปัจจุบัน โลกที่ผูกพันกับศิลปะ ผูกพันกับชีวิตเกษตรกรรม ชีวิตอุตสาหกรรม และชีวิตทุกด้าน ทุกคนต้องมี computational thinking ทั้งนั้น ดังนั้นการเขียนโปรแกรมเป็นเพียงวิธีหนึ่งที่จะฝึกทักษะเหล่านี้ซึ่งสำคัญต่อการพัฒนาเด็ก ทั้งปัจจุบันและอนาคต”

ขอขอบคุณ : อาจารย์ผนวกเดช สุวรรณทัต นักวิจัยด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์  ศูนย์เสริมสร้างการเรียนรู้และการสอน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี