การแก้ปัญหาเป็นกิจกรรมพื้นฐานของมนุษย์ ปัญหามีตั้งแต่ปัญหาง่ายๆที่หาคำตอบได้ในทันที ไปจนถึงปัญหาที่ยากที่ต้องใช้เวลาในการขบคิด เคยสังเกตุไหมว่าในการแก้ปัญหาในแต่ละครั้ง เรามีขั้นตอนการแก้ไขปัญหาอย่างไร
การแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ มีลำดับขั้นตอน จะช่วยลดเวลาในการแก้ไขปัญหา และช่วยหาความตอบที่ถูกต้องได้อีกด้วย การแก้ปัญหาสามารถสรุปได้เป็น 4 ขั้นตอน คือ

ขั้นตอนการแก้ปัญหา
- การวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา เป็นการทำความเข้าใจเกี่ยวกับรายละเอียด เงื่อนไข ข้อกำหนด รวมถึงข้อจำกัดต่างๆ ของปัญหา และรวมรวมข้อมูลที่จำเป็นต่อการแก้ไขปัญหา
- การวางแผนการแก้ปัญหา เป็นการคิดค้นกระบวนการต่างๆ ที่เป็นขั้นตอน ตั้งแต่เริ่มต้น จนกระทั้งได้ผลลัพท์ โดยอาศัยประสบการณ์ ทักษะ และความรู้ต่างๆ นำมาประยุกต์ใช้ให้เข้ากับปัญหา สำหรับการพัฒนาโปรแกรม อาจเลือกใช้ รหัสลำลอง หรือ ผังงาน โดยใช้วิธีการแก้ปัญหาที่เรียกว่า อัลกอริทึม (algorithm)
- การดำเนินการแก้ปัญหา เป็นการนำกระบวนการที่วางแผนไว้มาปฎิบัติ หรือพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์มาเพื่อแก้ปัญหา
- ตรวจสอบและประเมินผล เป็นการตรวจสอบผลลัพท์การทำงาน หากผลลัพท์ไม่ถูกต้องหรือไม่ตรงตามที่คาดหวังไว้ ให้ย้อนกลับไปตรวจสอบขั้นตอนก่อนหน้า ทำซ้ำไปเรื่อยๆ จนกว่าจะแก้ไขปรับปรุงจนกว่าจะได้รับผลลัพท์ที่ต้องการ
ขั้นตอนที่1 การวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา
เป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุด จุดประสงค์เพื่อทำความเข้าใจกับปัญหาเพื่อแยกให้ออกว่าข้อมูลที่กำหนดมาในปัญหาหรือเงื่อนไขของปัญหาคืออะไร และสิ่งที่ต้องการคืออะไร อีกทั้งวิธีการที่ใช้ประมวลผล ในการวิเคราะห์ปัญหาใด กล่าวโดยสรุปมีองค์ประกอบในการวิเคราะห์ ดังนี้
1. การระบุข้อมูลเข้า ได้แก่ การพิจารณาข้อมูลและเงื่อนไขที่กำหนดมาในปัญหา
2. การระบุข้อมูลออก ได้แก่ การพิจารณาเป้าหมายหรือสิ่งที่ต้องหาคำตอบ
3. การกำหนดวิธีประมวลผล ได้แก่ การพิจารณาขั้นตอนวิธีหาคำตอบหรือข้อมูลออก
ขั้นตอนที่ 2 การวางแผนแก้ปัญหา
เป็นการคิดค้นกระบวนการแก้ไขปัญหาต่างๆที่เป็นขั้นตอน ตั้งแต่เริ่มต้นจนกระทั้งได้ผลลัพท์ที่ต้องการ เพื่อให้ได้ขั้นตอนวิธีแก้ไขปัญหา หรือ อัลกอริทึมและถ่ายทอดวิธีการแก้ไขปัญหา โดยใช้รหัสลำลอง (Pseudocode) หรือ ผังงาน (Flowchart)

ขั้นตอนที่ 3 การดำเนินการแก้ปัญหา
เป็นการนำกระบวนการที่ได้วางแผนไว้มาปฎิบัติ หรือพัฒนาโปรแกรมเพื่อแก้ไขปัญหา สำหรับระดับชั้น ม.1 เราจะเรียนการแก้ไขปัญหาโดยใช้คอมพิวเตอร์ โดยใช้ภาษา Python หรือ โปรแกรม Scratch

ขั้นตอนที่ 4 การตรวจสอบและประเมิณผล
ขั้นตอนนี้จะทำควบคู่กับขั้นตอนการดำเนินการแก้ปัญหา โดยตรวจสอบผลลัพท์ที่ได้ หากผลลัพท์ไม่ถูกต้อง ต้องกลับไปตรวจสอบกระบวนการก่อนหน้า เช่นตรวจสอบการดำเนินการแก้ปัญหานั่นถูกต้องตามแผนการที่วางไว้หรือไม่ หากดำเนินการถูกต้องตามแผนแล้ว แต่ผลลัพท์ยังไม่ถูกต้อง

ตัวอย่าง
การหาค่าที่น้อยที่สุดของจำนวนสามจำนวนที่กำหนดให้
การแก้ปัญหามีขั้นตอนดังนี้
ขั้นตอนที่ 1 การวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา
กำหนดให้ a , b และ c แทนตัวเลขสามจำนวน
ข้อมูลเข้า จำนวนสามจำนวน a , b และ c
ข้อมูลออกหรือสิ่งที่ต้องการ ตัวเลขที่มีค่าน้อยที่สุดของเลขสามจำนวน
วิธีตรวจสอบความถูกต้อง ดำเนินการตรวจสอบตัวเลข หาค่าตัวเลขที่น้อยที่สุดด้วยตนเอง โดยกำหนดชุดตัวเลข คือ 5 , 3 , 8 ในกรณีนี้ตัวเลขที่น้อยที่สุดคือ 3
ขั้นตอนที่ 2 การวางแผนแก้ปัญหา
ขั้นตอนการหาค่าที่น้อยที่สุดคือ
1. เปรียบเทียบ a และ b เพื่อหาค่าที่น้อยที่สุดระหว่างสองจำนวน
2. นำผลลัพท์จากข้อ 1 นำมาเปรียบเทียบกับ c เพื่อหาค่าที่น้อยที่สุดระหว่างสองจำนวน
3. ค่าที่น้อยที่สุด คือ ผลลัพท์จากข้อ 2
ขั้นตอนที่ 3 การดำเนินการแก้ปัญหา
ดำเนินการตามแผนการที่วางไว้ โดยใช้ชุดตัวเลข คือ 5 , 3 , 8
1. เปรียบเทียบ 5 และ 3 ค่าที่น้อยที่สุด คือ 3
2. เปรียบเทียบ 3 และ 8 ค่าที่น้อยที่สุด คือ 3
3. ค่าที่น้อยที่สุด คือ 3
ขั้นตอนที่ 4 การตรวจสอบและประเมิณผล
ตรวจสอบ
1. ค่า 3 น้อยกว่า 5 เป็นจริง
2. ค่า 3 น้อยกว่า 8 เป็นจริง
3. ดังนั้น 3 เป็นค่าที่น้อยที่สุด
สรุป
ขั้นตอนการแก้ปัญหา ประกอบด้วย
1. การวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา
2. การวางแผนการแก้ปัญหา
3. การดำเนินการแก้ปัญหา
4. ตรวจสอบและประเมินผล
ขั้นตอนที่สำคัญที่สุด คือ การวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา
ขั้นตอนการแก้ปัญหาช่วยให้สามารถออกแบบการแก้ไขปัญหาที่มีประสิทธิภาพและสั่งงานให้คอมพิวเตอร์หาคำตอบได้อย่างถูกต้องใช้เวลารวดเร็ว
อ้างอิง
หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์เทคโนโลยี (วิทยาการคำนวณ) ชั้น ม.1 – สสวท.
สำหรับคนที่ชอบบทความนี้ อย่าลืมกด share หรือ กด like ที่ช่อง Fackbook: https://www.facebook.com/KidsCodeOnlineTH/ เพื่อเป็นกำลังใจให้กับทีมงานด้วยนะครับ
ขั้นตอนการแก้ปัญหา
วิทยาการคำนวณ วิทยาการคำนวณ ม.1
LikeLike