วิทยาการคำนวณ การจัดการเรียนรู้ สู่การพัฒนาประเทศ

วิทยาการคำนวณเป็นรายวิชาที่สถานศึกษาทุกแห่งจะต้องจัดการเรียนรู้ให้แก่ผู้เรียนดังนั้นการสร้างความตระหนักถึงความสำคัญของวิทยาการคำนวณจึงเป็นส่วนสำคัญในการพัฒนาโรงเรียนสุขภาพประจำตำบลให้สามารถจัดการศึกษาได้อย่างภาพสำนักนวัตกรรมเพื่อการจัดการศึกษา (สนก.) จึงร่วมมือกับสำนักวิชาการและมาตรฐานการศึกษา (สวก.) จัดหารอบรมในหัวข้อวิทยาการคำนวณขึ้น โดยมอบหมายให้นางสาวโชติมา หนูพริก นายเอกสิทธิ์ ปิยะแสงทอง และนายนพพร แสงอาทิตย์ เป็นวิทยากรในหัวข้อดังกล่าว  เพื่อแลกเปลี่ยนเรียนรู้กับท่านผู้บริหารจาก 7200 โรงเรียนทั่วประเทศ จำนวน 10 จุด

จุดที่ 1 โรงแรมชลพฤกษ์รีสอร์ท จังหวัดนครนายก 6-8 กุมภาพันธ์ 2562 นางสาวโชติมา หนูพริก

จุดที่ 2 โรงแรมชลพฤกษ์รีสอร์ท จังหวัดนครนายก  8-11 กุมภาพันธ์ 2562 นายนพพร แสงอาทิตย์

จุดที่ 3 โรงแรมหรรษาเจบี จังหวัดสงขลา 13-15 กุมภาพันธ์ 2562 นางสาวโชติมา หนูพริก

จุดที่ 4 โรงแรมเชียงใหม่ภูคำ จังหวัดเชียงใหม่ 17-19 กุมภาพันธ์ 2562 นางสาวโชติมา หนูพริก และนายเอกสิทธิ์ ปิยะแสงทอง

จุดที่ 5 โรงแรมเจริญธานี จังหวัดขอนแก่น 22-24 กุมภาพันธ์ 2562 นายเอกสิทธิ์ ปิยะแสงทอง

จุดที่ 6 โรงแรมเจริญธานี จังหวัดขอนแก่น 25-27 กุมภาพันธ์ 2562 นายนพพร แสงอาทิตย์

จุดที่ 7 โรงแรมชลพฤกษ์รีสอร์ท จังหวัดนครนายก 27 กุมภาพันธ์ - 1 มีนาคม 2562 นางสาวโชติมา หนูพริก และนายนพพร แสงอาทิตย์

จุดที่ 8 โรงแรมไดมอนด์พลาซ่า จังหวัดสุราษฎร์ธานี 4-6 มีนาคม 2562 นายนพพร แสงอาทิตย์

จุดที่ 9 โรงแรมอมรินทร์ลากูน จังหวัดพิษณุโลก 7-9 มีนาคม 2562 นายเอกสิทธิ์ ปิยะแสงทอง

จุดที่ 10 โรงแรมชลพฤกษ์รีสอร์ท จังหวัดนครนายก  11-13 มีนาคม 2562 นายนพพร แสงอาทิตย์

รายละเอียดโดยสรุปที่แจ้งให้โรงเรียนรับรู้มีดังนี้

เนื้อหาที่ใช้ในการอบรม

เนื้อหาที่ใช้ในการอบรมวิทยาการคำนวณในการประชุมเชิงปฏิบัติการโรงเรียนคุณภาพประจำตำบลสามารถแบ่งออกได้เป็น 5 หัวข้อคือ

1. หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช 2551 (ปรับปรุง พ.ศ.2560)

2. ความสัมพันธ์ระหว่างสมรรถนะ กับความรู้ ทักษะ เจตคติ และค่านิยม

3. ความรู้พื้นฐานด้านวิทยาการคำนวณ

4. หน่วยงานที่สนับสนุนการนำวิทยาการคำนวณไปใช้ในระดับสถานศึกษา

5. ตัวอย่างโครงการของสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐานที่สนับสนุนด้านวิทยาการคำนวณ

โดยแต่ละหัวข้อมีรายละเอียดดังต่อไปนี้

1. หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช 2551 (ปรับปรุง พ.ศ.2560)

สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐานร่วมกับสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ทำการปรับปรุงหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช 2551 ให้มีความสอดคล้องกับสภาพปัจจุบัน และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของประเทศ โดยทำการปรับปรุงหลักสูตรบางกลุ่มสาระการเรียนรู้ ได้แก่ กลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ สังคมศึกษาศาสนาและวัฒนธรรม (สาระภูมิศาสตร์) และประกาศใช้กับสถานศึกษาทั่วประเทศโดยจัดให้วิทยาการคำนวณ (Computing Science) อยู่ในสาระที่ 4 เทคโนโลยี ของกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์

เทคโนโลยีมีความสำคัญต่อการพัฒนาประเทศและเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของประชากร เพราะเป็นทั้งเครื่องมือในการแก้ปัญหาและสิ่งอำนวยความสะดวก ในปัจจุบันนี้ประชากรไทยสามารถเข้าถึงเทคโนโลยีได้ง่ายจากโครงสร้างพื้นฐานต่าง ๆ รวมทั้งการสร้างมูลค่าเพิ่มจากการใช้เทคโนโลยีถือเป็นความท้าทายสำคัญของประเทศ ซึ่งพบว่าการพัฒนาแรงงานให้มีความรู้ด้านวิทยาการคำนวณสามารถเพิ่มมูลค่าให้กับอุตสาหกรรม 5 ประเภท ได้แก่ อุตสาหกรรมด้านสาธารณสุข อุตสาหกรรมอาหาร อุตสาหกรรมสร้างสรรค์ อุตสากรรมหุ่นยนต์ และการสั่งการอุปกรณ์ผ่านเครือข่ายอินเทอร์เนต (Internet of Things : IoT) การจัดการเรียนรู้ จึงต้องพัฒนาผู้เรียนจากจุดมุ่งหมายเดิม คือ ผู้ใช้ ไปสู่ผู้สร้าง และผู้จัดการระบบฐานข้อมูล เพื่อตอบสนองต่อความจำเป็นข้างต้น โดยปรับสาระการเรียนรู้เทคโนโลยีจากกลุ่มสาระการเรียนรู้การงานอาชีพและเทคโนโลยีมาเป็นสาระที่ 4 ในกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 มาตรฐาน คือ ว4.1 การออกแบบและเทคโนโลยี และ ว4.2 วิทยาการคำนวณ ซึ่งในการประชุมเชิงปฏิบัติการครั้งนี้จะเน้นเนื้อหา ว4.2 วิทยาการคำนวณเนื่องจากเป็นเรื่องใหม่ และลดความเข้าใจคลาดเคลื่อนในการนำวิทยาการคำนวณลงสู่ห้องเรียน

2. ความสัมพันธ์ระหว่างสมรรถนะ กับความรู้ ทักษะ เจตคติ และค่านิยม

จุดมุ่งหมายสูงสุดของการจัดการเรียนรู้เพื่อให้ผู้เรียน เก่ง ดี มีความสุข มีงานทำ และสามารถศึกษาต่อในสถาบันการศึกษาที่ต้องการ ก็คือการพัฒนาสมรรถนะของผู้เรียนให้มีความเหมาะสมต่อการใช้ชีวิต โดยสมรรถนะที่เป็นการหลอมรวมระหว่าง ความรู้ ทักษะ เจตคติ และค่านิยม ที่ได้จากการจัดการเรียนรู้ให้กับผู้เรียนผ่านการลงมือปฏิบัติ ซึ่งการจัดการเรียนรู้โดยมุ่งเน้นให้ผู้เรียนแสวงหาความรู้ด้วยตนเองผ่านการลงมือปฏิบัตินั้นได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายใน ประเทศต่าง ๆ โดยพบว่า ทักษะที่ผู้เรียนได้จากการเรียนรู้จะมีความจำเป็นในการพัฒนาสมรรถนะต่อไปในอนาคต

UNICEF ได้ทำการวิจัยเพื่อจัดจำแนกทักษะออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่

2.1 ทักษะพื้นฐาน (Basic Skills) เป็นทักษะที่ผู้เรียนใช้เป็นพื้นฐานในการเรียนรู้ ตัวอย่างเช่น ทักษะการคิดคำนวณ ทักษะการใช้ดิจิทัลเบื้องต้น

2.2 ทักษะที่ถ่ายโอนได้ (Transversal Skills) เป็นทักษะที่ผู้เรียนสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ในหลายสาขาวิชา ตัวอย่างเช่น ทักษะการคิดประเภทต่าง ๆ ทักษะการแก้ปัญหา การสื่อสาร

2.3 ทักษะเฉพาะสำหรับการทำงาน (Specific Skills) เป็นทักษะที่ผู้เรียนนำทักษะในข้อ 2.1 และ 2.2 ไปประยุกต์ใช้ให้เหมาะสมกับงานที่ผู้เรียนรับผิดชอบ เช่น ทักษะการ Coding ทักษะการสร้างและใช้ฐานข้อมูล

หากมีการพัฒนาทักษะพื้นฐานและทักษะที่ถ่ายโอนได้อยากเหมาะสมในระดับประถมศึกษา ถึงระดับมัธยมศึกษา จะทำให้ผู้เรียนพัฒนาทักษะการคิดขั้นสูงและทักษะเฉพาะสำหรับการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในทางกลับกันหากขาดการพัฒนาทักษะพื้นฐานและทักษะที่ถ่ายโอนได้ในช่วงวัยที่เหมาะสมจะทำให้ผู้เรียนที่มีทักษะเหล่านี้แตกต่างกัน มีความสามารถแตกต่างกันมากขึ้นตามช่วงวัยที่เพิ่มขึ้น

ทักษะที่ได้รับการพัฒนานี้จะทำให้ผู้เรียนสามารถแสวงหาองค์ความรู้ได้ด้วยตนเองรวมทั้งสร้างเจตคติและค่านิยมที่เหมาะสมซึ่งจะนำไปสู่สมรรถนะของผู้เรียนในที่สุด ดังนั้นการจัดการเรียนรู้จึงมุ่งเน้นให้เกิดทักษะทั้งสามประเภทนี้ เพื่อให้ผู้เรียนสามารถนำไปประยุกต์ใช้และต่อยอดเพื่อการมีงานทำ และศึกษาต่อในระดับที่สูงขึ้น

3. ความรู้พื้นฐานด้านวิทยาการคำนวณ

วิทยาการคำนวณมีจุดมุ่งหมายให้ผู้เรียนเข้าใจและใช้แนวคิด เชิงคำนวณในการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตจริงอย่างเป็นขั้นตอนและเป็นระบบ ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในการเรียนรู้ การทำงาน และการแก้ปัญหา ได้อย่างมีประสิทธิภาพ รู้เท่าทัน และมีจริยธรรม

จากจุดมุ่งหมายดังกล่าวจึงสามารถแบ่งวิทยาการคำนวณออกเป็นเนื้อหาต่าง ๆ ได้ดังนี้

3.1 วิทยาการคอมพิวเตอร์ (Computer Science : CS) ซึ่งมุ่งหมายให้ผู้เรียนเข้าใจและใช้แนวคิดเชิงคำนวณเพื่อแก้ปัญหาที่พบในชีวิตจริงอย่างเป็นขั้นตอน และเป็นระบบ โดยจัดการเรียนรู้ให้ผู้เรียนพัฒนาแนวคิดเชิงคำนวณสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 องค์ประกอบคือ 1) การแยกปัญหาใหญ่ออกเป็นปัญหาย่อย 2) การวิเคราะห์รูปแบบเพื่อการแก้ปัญหา 3) การพัฒนาแนวคิดเชิงนามธรรม และ 4) การออกแบบขั้นตอนวิธี (Algolithm)

3.2 เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร (Information Communication Technology : ICT) ซึ่งมีจุดมุ่งหมายให้ผู้เรียนใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ในการเรียนรู้การทำงานการแก้ปัญหาต่าง ๆ โดยจัดการเรียนรู้ให้ผู้เรียนสามารถจัดกระทำข้อมูล รวมทั้งใช้แอพพลิเคชั่นในระบบ Offline และ Online ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

3.3 การรู้ดิจิทัล (Digital Literacy) มีจุดมุ่งหมายให้ผู้เรียนรู้เท่าทัน และสามารถใช้เทคโนโลยีต่าง ๆ อย่างมีจริยธรรม โดยจัดการเรียนรู้ให้ผู้เรียนสามารถใช้ความคิดอย่างมีวิจารณญาณในการเลือกข้อมูลต่างๆมาใช้รวมทั้งสามารถปกป้องข้อมูลส่วนตัว ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารอย่างสร้างสรรค์

4. หน่วยงานที่สนับสนุนการนำวิทยาการคำนวณไปใช้ในระดับสถานศึกษา

การจัดการเรียนรู้รายวิชาวิทยาการได้รับความช่วยเหลือจากหน่วยงานภาครัฐและเอกชนซึ่งสามารถจำแนกเป็นด้านต่าง ๆ ได้ดังต่อไปนี้

4.1 ด้านการประเมินคุณภาพการศึกษา มีหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ สพฐ. และสำนักงานรับรองมาตรฐานและประเมินคุณภาพการศึกษา (องค์การมหาชน) ซึ่งมีหน้าที่กำหนดมาตรฐาน และตัวชี้วัดเพื่อประกันคุณภาพภายใน และประเมินคุณภาพภายนอก โดยมีตัวชี้วัดที่เกี่ยวข้องกับการใช้เทคโนโลยีของผู้เรียนการจัดการเรียนรู้โดยใช้เทคโนโลยีของครู และการใช้สารสนเทศเพื่อการบริหารจัดการ

4.2 ด้านการวัดประเมินผล มีหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ สพฐ. สำนักทดสอบทางการศึกษาแห่งชาติ(องค์การมหาชน) ที่ประชุมอธิการบดีแห่งประเทศไทย (ทปอ.) และองค์กรภาคเอกชนอื่น ๆ ซึ่งมีภารกิจออกแบบการวัดประเมินผลในระดับชาติ โดยวิทยาการคำนวณในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของวิชาพื้นฐานจะถูกนำมาใช้ในการวัดประเมินผลตั้งแต่ปีการศึกษา 2563 เนื่องจากเป็นปีแรกที่หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช 2551 (ปรับปรุง พ.ศ. 2560) ถูกใช้ครบทุกระดับชั้น

4.3 ด้านหลักสูตร มีหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ สพฐ. สสวท. และ คณะกรรมการอิสระเพื่อการปฏิรูปการศึกษา (กอปร.) ขึ้นมีการพัฒนาหลักสูตรที่เกี่ยวข้องกับวิทยาการคำนวณ รวมทั้งให้ข้อเสนอแนะในการปรับปรุงหลักสูตรเพื่อพัฒนาสมรรถนะที่สำคัญของคนไทย 10 ประการโดยมีสมรรถนะด้านเทคโนโลยีเป็นสมรรถนะหนึ่งในสมรรถนะดังกล่าว

4.4 ด้านการจัดการเรียนรู้ มีหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ สพฐ. คุรุสภา สสวท. สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) และภาคเอกชน มีภารกิจเกี่ยวกับการพัฒนาครู การพัฒนากระบวนการจัดการเรียนรู้ รวมทั้งเป็นแหล่งเรียนรู้ และแหล่งทรัพยากรที่จำเป็นในการจัดการศึกษาด้านวิทยาการคำนวณให้กับสถานศึกษา

5. ตัวอย่างโครงการของสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐานที่สนับสนุนด้านวิทยาการคำนวณ

สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐานเห็นความสำคัญของวิชาวิทยาการคำนวณจึงจัดทำโครงการต่าง ๆ ที่สนับสนุนการจัดการเรียนรู้วิทยาการคำนวณอย่างมีประสิทธิภาพ รวมทั้งร่วมมือกับหน่วยงานอื่นที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น

5.1 Coding by KidBright เป็นโครงการที่สำนักวิชาการและมาตรฐานการศึกษา (สวก.) จักขึ้นเพื่อมุ่งพัฒนาทักษะในการเขียนโปรแกรมให้ผู้เรียน โดย สวทช. ได้มอบบอร์ดสมองกลฝังตัว KidBright ที่พัฒนาขึ้นโดยนักวิจัยของ สวทช. ให้กับ สพฐ. จำนวน 2 รุ่นโดยรุ่นที่ 1 จำนวน 30,000 บอร์ดได้ทำการจัดสรรลงสู่โรงเรียนที่เขตพื้นที่ทั้ง 225 เขตคัดเลือกเพื่อเป็นโรงเรียนแกนนำสองโรงเรียนต่อเขตพื้นที่ และรุ่นที่ 2 จำนวน 20,000 บอร์ดซึ่งจะทำการคัดเลือกจากโรงเรียนคุณภาพประจำตำบลเพื่อจัดสรร และพัฒนาเพื่อโรงเรียนแกนนำต่อไป

5.2 The New DLTV เป็นโครงการที่ สพฐ. ร่วมกับมูลนิธิการศึกษาทางไกลผ่านดาวเทียม จัดการเรียนรู้จากโรงเรียนต้นทาง คือ โรงเรียนวังไกลกังวลไปสู่โรงเรียนปลายทางที่ติดตั้งกล่องรับสัญญาณ หรือใช้แอพพลิเคชั่นในการจัดการเรียนรู้ โดย สสวท. ได้จัดทำแผนการจัดการเรียนรู้ รายวิชาวิทยาการคำนวณในระดับประถมศึกษาปีที่ 1-6 และกลุ่มพัฒนากระบวนการเรียนรู้ สวก. สพฐ. จัดทำแผนการจัดการเรียนรู้รายวิชาวิทยาการคำนวณระดับมัธยมศึกษาปีที่ 1-3 โดยมีการสอดแทรกกระบวนการจัดการเรียนรู้ที่สอดคล้องกับธรรมชาติของวิชาการคำนวณรวมทั้งนำวิทยาการสมัยใหม่มาใช้ในการจัดการเรียนรู้ ตัวอย่างเช่น การเขียนโปรแกรม และการสร้างหุ่นยนต์อย่างง่าย

5.3 SMT Competency เป็นโครงการที่ สวก. จัดทำหน่วยการเรียนรู้ต้นแบบพัฒนาสมรรถนะด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี ให้กับผู้เรียนในระดับประถมศึกษาโดยแบ่งออกเป็นหน่วยการเรียนรู้ทั้งสิ้น 18 หน่วยการเรียนรู้ซึ่งมีการสอดแทรกวิทยาการคำนวณเข้าไปในหน่วยการเรียนรู้ มีลักษณะเด่น คือสามารถนำไปประยุกต์ใช้ให้เหมาะสมในสถานศึกษาเพื่อจัดการเรียนรู้ในเบื้องต้นโดยไม่ใช้คอมพิวเตอร์ หรือใช้โปรแกรมพื้นฐานที่ไม่ซับซ้อนในการเรียนรู้