ERSION 2 เอกสารแนวทางการจดั การเรยี นการสอน ตามมาตรฐานการเรยี นรแู้ ละตวั ชว้ี ดักลมุ่ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ ( ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ. 2560 ) ตามหลกั สตู รแกนกลางการศกึ ษาขน้ั พน้ื ฐาน พทุ ธศกั ราช 2551 ACT LEIAVRENING สรปุ หลกั สตู ร คำอธบิ ายรายวชิ า โครงสรา้ งรายวชิ า ตวั อยา่ งหนงั สอื เรยี น แผนการจดั การเรยี นรู้ โครงสรา้ งแผน ฯ ตวั อยา่ งแผน ฯ คมู่ อื ครู โครงสรา้ งคมู่ อื ครู ตวั อยา่ งคมู่ อื ครู ตวั อยา่ ง PowerPoint M;S*LYO_EÿD;ETDI-þ T@h;Y 2T;Iþ9DTJTL7E ม.4เต ไทยเทคโนโลยี 52.-หนังสือเลมเนนื้อี้อหยาูใอนารจ5-Oะหม;Bว1Sีก;V -Vาา29Tงรส7EปaOงVร_'ต:,ับรU;Gป=วTรCV จG9ุงLพVIแE%Z กิจ@S าไขDรณา รยี มความพรอ้ ม(วทิ ยาการคำนวณ) Th4ail.a0ndสร้างนักเรียน -Sh;CS:DCJX$KT=9Wg± 7TCCT7E2T;$TE_EDÿ ;E`[ GR7IS -Iÿh S6 $GCZ LTER$TE_EÿD;EI[ 9þ DTJTL7E ¥,<<S =E<S =E*Z @«J«2560) 7TCMG$S L7[ E`$;$GT*$TEJX$KT%Sh;@;hY 2T;@Z9:JS$ET-¯²²®ยกระดบั ผลสมั ฤทธ์ิ O-NETใชข้ น้ั ตอนการสอน นำ-สอน-สรปุ -ประเมนิสรา้ งทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21สง่ เสรมิ แนวคดิ เชงิ คำนวณ (Computational Thinking)สง่ เสรมิ การเรยี นรแู้ บบ Active Learning
2หน่วยกำรเรยี นรทู้ ี่ กำรประยกุ ตใช้แนวคดิ 16 - 75 เชงิ คำ� นวณเพ่ือพฒั นำโครงงำน 1. กรณศี ึกษำที่ 1 17 โครงงำนพฒั นำเว็บไซตแนะน�ำกำรใช้หอ้ งสมุด 1.1 กำรประยุกตแ นวคิดเชิงคำ� นวณ 17 เพือ่ แกป้ ญหำ 18 19 1. แตกปญ หาใหญใ หเ ปน ปญ หายอย 20 2. กาํ หนดแบบแผนจากปญหายอยตา ง ๆ 20 3. หาแนวคิดเชงิ นามธรรม 4. ออกแบบลาํ ดับขั้นตอนการแกป ญหา 1.2 กำรพฒั นำโครงงำนทำงด้ำนเทคโนโลยี 21 โดยใช้แนวคิดเชิงคำ� นวณ ข้ันตอนการพฒั นาโครงงานทางดา นเทคโนโลยี 21 - 42 โดยใชแนวคดิ เชิงคาํ นวณ2. กรณศี ึกษำที่ 2 43โครงงำนพฒั นำโปรแกรมแจง้ เตือน กำรกนิ ยำผ่ำนสมำรต โฟนหรอื แท็บเล็ต2.1 กำรประยกุ ตแ นวคิดเชงิ คำ� นวณเพอื่ แก้ปญหำ 43 1. แตกปญหาใหญใ หเปน ปญหายอ ย 44 2. กาํ หนดแบบแผนจากปญ หายอ ยตาง ๆ 45 3. หาแนวคดิ เชิงนามธรรม 46 4. ออกแบบลําดับข้นั ตอนการแกป ญ หา 462.2 กำรพัฒนำโครงงำนทำงด้ำนเทคโนโลยโี ดยใช้แนวคดิ เชิงค�ำนวณ 47 ข้ันตอนการพัฒนาโครงงานทางดา นเทคโนโลยโี ดยใชแ นวคิดเชงิ คาํ นวณ 47 - 73Com Sci Project 74 - 75บรรณำนุกรม 76หนังสือเลมเนนื้อี้อหยาูในอราะจหมวีกาางรสปงรตับรปวรจุงพแิจกาไรขณา 10
ตัวอย่าง หน้าแรกของแต่ละหน่วยเทคโนโลยี (วิทยาการคํานวณ) ม.4 1หนว่ ยการเรียนรู้ท่ี แนวคดิ เชงิ คาํ นวณ ในการพฒั นาโครงงาน การทําเคก ใชแนวคิดเชิงคํานวณในการตัดสินใจ เชน 2หน่วยการเรยี นรทู้ ่ี จะทาํ เคก ชนิดใด (ชอ็ กโกแลตเคก ชีสเคก บานอฟฟ) กเชางิ รคปํารนะวยณกุ ตเพใชอื่ แพนัฒวคนิดา มสี ว นประกอบอะไรบาง (น้าํ ตาล ไข เนย แปง ) โครงงาน และใชอะไรในการอบ (เตาอบ ไมโครเวฟ เตาถาน) เปนตนตวั ชี้วัดว 4.2 ม.4/1 ประยกุ ตใ ชแ นวคิดเชิงคาํ นวณในการพฒั นาโครงงานท่ีมีการบรู ณาการกับวิชาอน่ื อยางสรา งสรรค และเชือ่ มโยงกบั ชีวิตจริง หนั เงนื้สืออเหลามอนี้าจอมียูใกนารระปหรัวาบงปสรุงงแตกรไวขจพิจารณา แนวคดิ เชงิ คาํ นวณสามารถนาํ มาปรบั ใชก บั การพฒั นา หนั เงนื้สืออเหลามอนี้าจอมียูใกนารระปหรัวาบงปสรุงงแตกรไวขจพิจารณา โครงงานในชวี ิตประจําวนั ได เชน เว็บไซตแนะนาํ การใช หองสมดุ โปรแกรมแจงเตือนการกนิ ยา เปนตน โดย เปนกระบวนการคิดที่ใชทักษะการแกไขปญหาอยาง เปนขน้ั ตอน ตัวชว้ี ดั ว 4.2 ม.4/1 ประยกุ ตใ ชแนวคดิ เชงิ คาํ นวณในการพฒั นาโครงงานทม่ี ีการบูรณาการกับวิชาอ่ืนอยางสรา งสรรค และเชือ่ มโยง กบั ชีวติ จริง 11
หนังสือเลมเนนื้อี้อหยาูในอราะจหมวีกาางรสปงรตับรปวรจุงพแิจกาไรขณา1หน่วยการเรียนรู้ท่ี แนวคดิ เชงิ คาํ นวณ ในการพฒั นาโครงงาน การทําเคก ใชแนวคิดเชิงคํานวณในการตัดสินใจ เชน จะทาํ เคกชนดิ ใด (ชอ็ กโกแลตเคก ชสี เคก บานอฟฟ) มีสว นประกอบอะไรบาง (นา้ํ ตาล ไข เนย แปง ) และใชอะไรในการอบ (เตาอบ ไมโครเวฟ เตาถาน) เปนตน ตวั ชวี้ ัด ว 4.2 ม.4/1 ประยกุ ตใชแนวคิดเชิงคาํ นวณในการพัฒนาโครงงานทม่ี กี ารบรู ณาการกบั วชิ าอื่นอยา งสรา งสรรค และเช่ือมโยง กบั ชวี ติ จรงิ 12
การแกไขปญหาในชีวิต 1 แนวคิดเชิงค�านวณประจําวัน สอดคลองกับแนวคดิ เชิงคํานวณอยางไร แนวคดิ เชงิ คา� นวณ (Computational Thinking) ไมใ่ ชก่ ำร คิดเหมือนหุ่นยนต์หรือกำรเขียนโปรแกรมโดยผู้เชี่ยวชำญ แต่ เปน็ ทกั ษะทมี่ งุ่ เนน้ กำรคดิ เชงิ ตรรกะ คอื สำมำรถอธบิ ำยกำรคดิเชงิ ค�ำนวณอยำ่ งเปน็ ระบบ หรอื เป็นกำรแก้ไขปัญหำอย่ำงเปน็ ลำ� ดบั ข้ันตอน โดยกำรเขำ้ ใจปัญหำ และวิธีกำรในกำรแก้ไขปัญหำอย่ำงเป็นระบบ เพ่ือให้ได้มำซึ่งวิธีกำรแก้ไขปัญหำท่ีทั้งมนุษย์และคอมพวิ เตอร์สำมำรถเข้ำใจรว่ มกันได้แนวคิดเชงิ คํานวณ 11 (แ Dนeวcคoดิ mกpาoรsแiยtioกnย)อ่ ยทกั ษะการแกป้ ญั หา แนวคิดกำรแยกย่อย เชน่ แตกปญั หำ กระบวนกำรออกเป็นส่วนย่อยเพื่อให้ จัดกำรปญั หำได้งำ่ ยขึ้น 22 (แ Pนaวtคteดิ rกn าRรจeดcจoา�gรnปู itแioบnบ)33 แ (Aนbวsคtดิraเชcงtิ iนonาม) ธรรม แนวคิดกำรจดจ�ำรูปแบบ เพ่ือดูควำม เหมือน ควำมต่ำงของรูปแบบกำรแนวคิดเชิงนำมธรรม เป็นทักษะส�ำคัญที่ เปล่ยี นแปลง ท�ำให้ทรำบแนวโนม้ เพอื่มงุ่ เนน้ ควำมสำ� คญั ของปญั หำ โดยไมส่ นใจ ท�ำนำยไปขำ้ งหน้ำได้รำยละเอียดที่ไมจ่ �ำเปน็ 44 แ(Aนlgวคorดิ itกhาmรอ Dอeกsแiบgnบ)ขนั้ ตอน แนวคิดกำรออกแบบข้นั ตอนในกำร หนั เงนื้สืออเหลามอนี้าจอมียูใกนารระปหรัวาบงปสรุงงแตกรไวขจพิจารณา3 แกป้ ญั หำ ทำ� ใหท้ รำบวำ่ จะตอ้ งทำ� อะไร กอ่ นอะไรหลงั 13
แนวคดิ เชิงค�ำนวณประกอบดว้ ยลำ� ดับกำรใช้ทักษะย่อย 4 ทักษะ ดังนี้ 11 แนวคิดการแยกยอ่ ย (Decomposition)แตกปญั หำใหญใ่ ห้เป็นปญั หำยอ่ ยทม่ี ขี นำดเล็กลง เพ่อื ให้สำมำรถจดั กำรปัญหำไดง้ ำ่ ยข้นึ ทักษะน้เี ทียบเทำ่ กับกำรคดิ วเิ ครำะห์ แตกปญั หำกระบวนกำรออกเปน็ ส่วนย่อย 21 แนวคิดการจดจ�ารปู แบบ (Pattern Recognition) ก�ำหนดแบบแผนจำกปัญหำย่อยต่ำง ๆ จำกปัญหำที่มีรูปแบบ ทห่ี ลำกหลำย โดยปญั หำตำ่ ง ๆ มกั มรี ปู แบบทคี่ ลำ้ ยคลงึ กนั กลำ่ วคอื หำกเรำเข้ำใจปัญหำ จะพบว่ำปัญหำท่ีแตกต่ำงกัน สำมำรถใช้ วิธีกำรในกำรแก้ไขปัญหำแบบเดียวกันได้ ทักษะนี้เทียบเท่ำกับ กำรคิดวเิ ครำะหแ์ บบเชอ่ื มโยง ดคู วำมเหมือน ควำมแตกตำ่ งของรปู แบบกำรเปลี่ยนแปลง 31 แนวคดิ เชิงนามธรรม (Abstraction)แนวคิดเชิงนำมธรรม กำรหำแนวคิดเชิงนำมธรรมหรือกำรนิยำม เพ่ือหำแนวคิดรวบยอดของแต่ละปัญหำย่อย เป็นกำรมุ่งเน้นควำมส�ำคัญของปัญหำโดยไมส่ นใจรำยละเอยี ดท่ไี ม่จ�ำเปน็ เพื่อให้สำมำรถเข้ำใจถึงแก่นแท้ของปัญหำ ทักษะน้ีเทียบเท่ำกับกำรคิดสงั เครำะห์ มุง่ เนน้ ควำมส�ำคญั ของปญั หำโดยไมส่ นใจรำยละเอียดทีไ่ ม่จ�ำเป็น 1 41 แนวคิดการออกแบบขนั้ ตอน (Algorithm Design) 2 ออกแบบล�ำดับข้ันตอนกำรแก้ปัญหำด้วยกำรคิดเชิงอัลกอริทึม เป็นควำมคิด พื้นฐำนในกำรสร้ำงชุดของล�ำดับข้ันตอนวิธีง่ำย ๆ ท่ีทุกคนสำมำรถน�ำไปใช้ ในกำรแกไ้ ขปญั หำทม่ี ลี กั ษณะแบบเดียวกันได้ 3 แก้ปญั หำโดยกำรออกแบบกระบวนกำรทำ� งำนอยำ่ งเปน็ ลำ� ดับขัน้ ตอนหนังสือเลมเนนื้อี้อหยาูในอราะจหมวีกาางรสปงรตับรปวรจุงพแิจกาไรขณา4 14
ตวั อยา ง “ตะวนั ” เปน็ ชำยวยั ทำ� งำนทขี่ ยนั ขนั แขง็ และพยำยำมทำ� ทกุ อยำ่ งเพอ่ื เปน็ พลเมอื งดตี อ่ สงั คม แต่วันน้ีตะวันประสบปัญหำ โดยรถยนต์ของตะวันไม่สำมำรถเคล่ือนที่ได้ เน่ืองจำกเกิดปัญหำ 2 ประกำร ไดแ้ ก่ • รถยนตย์ ำงแบน • รถยนต์วิง่ ชำ้ เพรำะน้ำ� มันใกล้หมด เมอ่ื ตะวนั ตอ้ งกำรใชแ้ นวคดิ เชงิ คำ� นวณแกไ้ ขปญั หำทเ่ี กดิ ขน้ึ ตะวนั จะสำมำรถแกไ้ ขปญั หำ ได้ ดงั น้ี แนวคิดการแยกยอ่ ย กำรแยกแยะปัญหำ โดยตะวัน สำมำรถแยกแยะปัญหำได้เป็น 2 ประเดน็ ไดแ้ ก่ • ยำงรถแบน • น้ำ� มนั รถใกลห้ มด แนวคดิ การจดจ�ารูปแบบ กำรเขำ้ ใจรปู แบบ ตะวนั ควรตอ้ ง จดั กำรกบั ยำงรถกอ่ นเตมิ นำ�้ มนั เน่ืองจำกน้�ำมันท่ีเหลืออยู่ไม่ มำกพอที่ตะวันจะขับรถยนต์ ไปถงึ สถำนบี รกิ ำรนำ้� มนั ดงั นนั้ ตะวนั ควรมงุ่ แกไ้ ขปญั หำยำงรถ แบนกอ่ น 515หนังเนสื้อือหเลามอนาี้อจมยีกูในารระปหรวับางปสรงุงตแกรไวขจพิจารณา
แนว ิคดเ ิชงนามธรรม หาแนวคิดรวบยอดของแตละ ปญหายอย เปนการมุงเนน ความสําคัญของปญหาโดยไม สนใจรายละเ ีอยด ี่ทไมจําเปน การคิดรวบยอดของปญหา ัดงกลาวจะไดวา ตะวันตอง ทําการเป ี่ลยนยางรถยน ต แนวคิดการออกแบบ ้ัขนตอน เ ืม่อตะวันตองการเป ่ลียนยาง รถยนต ตะ ัวนจะตองออกแบบ ลําดับ ั้ขนตอนในการเปล่ียนยาง ดัง ้ีน • ห ุมนบล็อกเพ่ือคลายนอต • ใชแมแรงยกรถข้ึนและ ถอดนอตออก • ถอด ลอออก เป ี่ลยน ลอ อะไหลแทน ีท่ • ใสนอตแ ลวปลอยแมแรง • ขันนอตใ หแนน Com Sci Focus ·Ñ¡ÉСÒÃÍ͡Ẻ é¢Ñ¹µÍ¹ (algorithm design) การแกไขปญหาในทางวิศวกรรมศาสตร เ ีรยก วา project planning ยก ัตวอ ยางเชน การ ส ราง ึตก ิส่งที่ ตองจัดการในการแ กไข ปญหาน้ี ืคอ การ ัจดจาง และการ ัจดหา โดยจะตอง ัจดลําดับ ้ขันตอนในการ ํทางานที่ ัชดเจน เพ่ือไมใหเ ิกด ความผิดพลาดในการ กอส ราง อาจแสดงขั้นตอน การทํางานออกมาในรูปแบบของ flowchart 6 16หนังสือเลมเนนื้อี้อหยาูในอราะจหมวีกาางรสปงรตับรปวรจุงพแิจกาไรขณา
ความสําคัญของแนวคิดเชิงคํานวณ การคิดเชิงคํานวณ Com Sci in Real Lifeอยางเปนระบบน้ันไมไดเปนกระบวนการทางความคิดสําหรับ ในโลกของขอมูลและสถิตินักวิทยาศาสตรหรือนักพัฒนาโปรแกรมเทาน้ัน แตสามารถ “อัลกอริทึม” มีบทบาทสําคัญประยุกตใชกับการทํางานของบุคคลทั่วไป โดยนําแนวคิดเชิง ในการชว ยจดั การขอ มลู มากมายคํานวณไปประยกุ ตใ ชใ นชวี ิตประจาํ วนั ไดท ง้ั สนิ้ ขนาดใหญ หรือ ที่เราเรียกวา Big Data ซ่ึงเปนเทคโนโลยีที่ จากกฎของมัวร ที่กลาววา ในการประมวลผลของ ทรงพลงั สามารถเปลย่ี นโลกของคอมพวิ เตอรจ ะมปี ระสทิ ธภิ าพสงู ขนึ้ เปน เทา ตวั ในทกุ ๆ 18 เดอื น การจดั การขอ มลู โดย Haravard o_Oกลา วคอื ในทกุ 10 ป คอมพิวเตอรท ่มี ีมลู คา 1,000 เหรยี ญ Business Review ยกให Dataจะสามารถประมวลผลไดเร็วและมีประสิทธิภาพมากกวาสมอง Scientist หรือนักวิทยาศาสตรมนษุ ย ดว ยเทคโนโลยที กี่ า วกระโดด การบรู ณาการคอมพวิ เตอร ขอ มลู เปน “The Sexiest Job ofเขากับการใชช วี ติ ประจําวนั และการทํางานจึงเพิ่มข้ึนอยางมาก the 21 st Century”ทาํ ใหส ามารถแกไขปญหาตาง ๆ ไดอ ยางมีประสิทธิภาพ ย่งิ ไปกวา นั้นยังสามารถแกไขปญหาไดอยา งไรข ดี จาํ กดั อกี ดว ย จงึ จาํ เปน ตอ งเรยี นรวู า เราจะสง่ั ใหซ เู ปอรค อมพวิ เตอรท าํ งานดว ยแนวคดิเชงิ คาํ นวณอยา งเปน ระบบไดอ ยา งไร เพอ่ื สามารถสรา งวธิ กี ารแกไ ขปญ หาและใชง านคอมพวิ เตอรใหแ กไ ขปญหาไดเตม็ ศักยภาพหากจนิ ตนาการวา มนษุ ยม พี ลงั อาํ นาจในการแกไ ขปญ หาตา ง ๆ ไดเ พยี งปลายนวิ้ สมั ผสั แตในทางตรงกนั ขา มเครอ่ื งคอมพวิ เตอรส ามารถแกไ ขปญ หาไดอ ยา งรวดเรว็ และถกู ตอ งแมน ยาํ อกี ทง้ัเคร่อื งคอมพิวเตอรใ ชแนวคิดเชิงคํานวณอยา งเปนระบบแกไขปญหา สง ผลใหเคร่ืองคอมพวิ เตอรสามารถแกไขปญหาขนาดใหญได เชน การพยากรณวันและเวลาการเกิดแผนดินไหวท่ีแมนยําการรกั ษาโรคมะเรง็ ไดอ ยา งรวดเรว็ เปน ตน การแกป ญ หาดว ยแนวคดิ เชงิ คาํ นวณอยา งเปน ระบบนี้สงผลใหมนุษยส ามารถดาํ เนินชวี ติ ไดอยา งมีความสุข หนั เงนื้สืออเหลามอนี้าจอมียูใกนารระปหรัวาบงปสรุงงแตกรไวขจพิจารณา 7 17
จุดเริ่มตนในการพัฒนา 2 เกทาครโพนัฒโลนยาี โครงงานทางดา น โครงงานทางดา น เทคโนโลยี คืออะไร การพัฒนาโครงงานทางดานเทคโนโลยีจําเปนตองใช แนวคดิ เชงิ คาํ นวณเพอื่ แกป ญ หาตา ง ๆ ไดอ ยา งเปน ระบบ เพอื่ ให โครงงานสาํ เรจ็ ลลุ ว งตามเปา หมาย การพฒั นาโครงงานใด ๆ ทางดา นเทคโนโลยี มขี น้ั ตอนเบอื้ งตน 6 ขัน้ ตอน ไดแ ก กําหนดปญ หา วิเคราะหร ะบบ ออกแบบระบบ พฒั นาระบบและทดสอบระบบ ตดิ ตงั้ ระบบ และบาํ รงุ รกั ษาระบบ 2.1 กําหนดปญหา กาํ หนดปญ หา วเิ คราะหความเปน ไปไดและวางแผน คอื ข้ันตอนทที่ มี ผพู ัฒนาซอฟตแวร ทําการวิเคราะหความเปนไปไดในการพัฒนาซอฟตแวรวาจะสามารถดําเนินการไดสําเร็จหรือไม ภายใตปจจัยตาง ๆ เชน ระยะเวลาท่ีกําหนด งบประมาณที่กําหนด หรือจํานวนบุคคลกรในทีม งาน เปนตน หากวิเคราะหแลววามีความเปนไปไดสูงท่ีจะดําเนินการพัฒนาซอฟตแวรไดสําเร็จ จึงดําเนินการประชุมทีมงาน และวางแผนเพ่ือพัฒนาซอฟตแวรเปนลําดับถัดไป รวมท้ังจัดทํา เอกสารการวางแผนการดําเนนิ งาน 1) ประชุมทีมงาน คือ การประชุมทีมงานผูพัฒนา เพื่อกําหนดหนาที่ใหแกทีมงาน กําหนดลักษณะการทํางาน ขอตกลงการทํางานตาง ๆ รวมถึงมาตรฐานการทํางาน เพ่ือใหการ ปฏิบัติงานเปนไปในทิศทางเดียวกัน และควรจัดทําเอกสารบันทึกการประชุมใหผูเขารวมประชุม ลงลายมือชื่อรับทราบดว ยเชน กัน 2) กาํ หนดแผนงาน คอื ขน้ั ตอนการจดั ทาํ แผนการดาํ เนนิ งาน ซงึ่ ถอื วา เปน ผลลพั ธข อง ขัน้ ตอนการวเิ คราะหความเปนไปไดและการวางแผน ซงึ่ หลังจากกาํ หนดแผนการดําเนนิ งานแลว ทีมผูพัฒนาตองนําเสนอแผนการดําเนินงานดังกลาวตอผูบริหารหรือผูท่ีมีอํานาจในการพิจารณา เพอ่ื พจิ ารณาและลงลายมอื ชอื่ ตอไป หากมีการปรบั ปรงุ แกไขใหรบี ดาํ เนินการทันที ตวั อยา ง แผนการดาํ เนนิ งานระบบหอ งสมดุ โรงเรยี นแหง หนงึ่ ซงึ่ มรี ะยะเวลาการพฒั นา ระบบทงั้ สิน้ 4 เดือน โดยเรม่ิ จากเดอื นมนี าคม ถงึ เดือนมิถนุ ายน c:// < head > x,y,z integer begin read x, y, z < end >หนังสือเลมเนนื้อี้อหยาูในอราะจหมวีกาางรสปงรตับรปวรจุงพแิจกาไรขณางาน วเิ คราะหร ะบบ ออกแบบระบบ พฒั นาระบบ ตดิ ต้ังระบบ เมษายน พฤษภาคม มิถนุ ายน เดือน มีนาคม 8 18
2.2 วิเคราะห์ระบบ วิเคราะหร์ ะบบ คือ ขนั้ ตอนการทา� ความเข้าใจกับระบบงาน ท้งั ระบบงานปัจจุบันและระบบงานทจ่ี ะพฒั นาข้ึนมาแทนท่ี หรือระบบงานท่พี ฒั นาขนึ้ ใหม ่ โดยการทา� ความเข้าใจระบบงานนน้ั จ�าเป็นตอ้ งเกบ็ รวมรวมข้อมูลปญั หา และความตอ้ งการต่าง ๆ เพ่อื นา� มาวเิ คราะหห์ าขอบเขตของระบบงานใหม่ ฟงั ก์ชันงานตา่ ง ๆ และฟงั ก์ชนั งานเหล่านัน้ เกี่ยวข้องกับบุคคลากรใดบา้ ง รวมถึงจัดท�าเอกสารการวิเคราะห์ระบบ และข้ันตอนการวิเคราะห์น้ียังไม่จ�าเป็นต้องระบุวิธีการท�างาน ขนั้ ตอนการวเิ คราะห์ระบบมีขน้ั ตอนยอ่ ย ดังน้ี 1) สมั ภาษณ์ผู้ใชง้ าน คอื ขน้ั ตอนท่ีต้องลงพื้นทสี่ มั ภาษณผ์ ู้ใช้งานเพ่อื เก็บข้อมลู ตา่ ง ๆ ดงั นี้ ขัน้ ตอนการท�างานของระบบงานเดิม เอกสารการทา� งานต่าง ๆ ของระบบงานเดมิ ปัญหาท่ีพบของระบบงานเดิม ความตอ้ งการของระบบทส่ี รา้ งขน้ึ ใหม่ ขอ้ จา� กดั หรอื ขอ้ ยกเวน้ ตา่ ง ๆ ของระบบงานใหม่ ในการสมั ภาษณ์นั้นทมี งานพัฒนาไมค่ วรดา� เนนิ งานเพยี งล�าพงั แตค่ วรจดั ทมี งานสัมภาษณอ์ ยา่ งนอ้ ย 2 คน เพือ่ ใหส้ ามารถเก็บขอ้ มลู ได้ครบถ้วน ซ่งึ ผทู้ ่ที า� หนา้ ทีร่ บั ผิดชอบในการสัมภาษณ์จะเป็นนกั วิเคราะห์และนกั ออกแบบระบบ 2) วิเคราะห์ปัญหาและความต้องการ คือ หลังจากการสัมภาษณ์เพ่ือเก็บข้อมูลแล้วทมี ผพู้ ฒั นาควรนา� ข้อมูลทไี่ ดจ้ ากการสมั ภาษณ์มาวิเคราะหห์ าขอ้ มลู ดังน ี้ ปญั หาและสาเหตุของปญั หาของระบบงานเดมิ ผทู้ เี่ กยี่ วขอ้ งทงั้ หมดของระบบงานใหม ่ ความตอ้ งการของระบบงานใหม่ กระบวนการท�างานของระบบงานใหม่ และความเกี่ยวข้องระหว่างผู้ที่เกี่ยวข้องกับระบบงานใหม ่โดยต้องกลบั ไปสัมภาษณ์และวิเคราะหซ์ ้�า หากยงั ไม่สามารถวเิ คราะหป์ ญั หาและความตอ้ งการได้ครบถ้วน หลักการวเิ คราะห ์ คือ แสดงให้เห็นวา่ ระบบท�าอะไร (what) โดยยังไม่พจิ ารณาวา่ ระบบท�าอยา่ งไร (how) ซ่ึงระบบท�าอยา่ งไรน้นั จะด�าเนินการในขั้นตอนการออกแบบระบบ ตาราง การวเิ คราะหค์ วามต้องการของระบบหอ้ งสมุดโรงเรยี นแห่งหน่งึ ผเู้ กยี่ วขอ้ ง ฟงั กช์ นั งานผดู้ ูแลระบบ บริหารจัดการข้อมูลเจ้าหน้าทห่ี อ้ งสมุดสมาชิก บรรณารกั ษ์ ผ้ดู ูแลระบบ บริหารจัดการขอ้ มูลสมาชกิบรรณารักษ ์ ผ้ดู แู ลระบบ การบริหารจัดการขอ้ มลู หนงั สือสมาชิก บรรณารักษ ์ ผดู้ แู ลระบบ การยมื - คนื หนั เงนื้สืออเหลามอนี้าจอมียูใกนารระปหรัวาบงปสรุงงแตกรไวขจพิจารณา - ส ามารถรองรับการน�าเข้าขอ้ มูลหนงั สอื จาก แป้นอกั ขระและการสแกนบาร์โคด้ 9 19
หนังสือเลมเนนื้อี้อหยาูในอราะจหมวีกาางรสปงรตับรปวรจุงพแิจกาไรขณา 3) ก�ำหนดขอบเขตของระบบ คือ การก�าหนดขอบเขตการพัฒนาระบบงานใหม่ โดย ต้องก�าหนดว่าจะด�าเนินการท�าอะไรบ้าง ไม่ท�าอะไรบ้าง ระบบงานใหม่มีฟังก์ชันงานอะไรบ้าง และไมค่ รอบคลมุ อะไรบา้ ง มขี ้อจ�ากดั อะไรบ้าง ซงึ่ ถอื วา่ เปน็ ข้นั ตอนทีส่ า� คญั อกี ขัน้ ตอนหน่งึ หาก กา� หนดขอบเขตไม่ชดั เจน อาจท�าให้เกิดความไมเ่ ขา้ ใจระหวา่ งทีมผพู้ ัฒนาและผ้ใู ชง้ าน ส่งผลให้ ทมี ผพู้ ฒั นาดา� เนนิ งานนอกเหนอื ความตอ้ งการของระบบ หรอื พฒั นาไมค่ รบถว้ นตามความตอ้ งการ รวมถึงพฒั นาระบบผิดพลาดและล่าช้ากว่าก�าหนด 4) วเิ ครำะหก์ ลุม่ กระบวนกำรท�ำงำน (grouping process) และกลุ่มขอ้ มูล (grouping data) คือ ขนั้ ตอนการวิเคราะห์เพือ่ หากระบวนการท�างานวา่ ประกอบดว้ ยกระบวนการท�างานยอ่ ย อะไรบา้ งทจ่ี ะถกู พฒั นาขน้ึ มา เชน่ กระบวนการคน้ หาขอ้ มลู กระบวนการจดั การการยมื - คนื หนงั สอื กระบวนการการจดั การขอ้ มลู นกั เรยี น เปน็ ตน้ และการวเิ คราะหเ์ พอื่ หากลมุ่ ขอ้ มลู ทเ่ี กดิ ขนึ้ ในการ พัฒนาว่ามีกลมุ่ ขอ้ มูลใด โดยแตล่ ะกลุ่มขอ้ มลู ประกอบดว้ ยข้อมูลใดบ้าง เชน่ กลุ่มข้อมูลหนังสอื ประกอบดว้ ยข้อมูลรหสั หนังสือ ชอื่ หนงั สอื ช่อื ผแู้ ตง่ จา� นวนหน้า หมายเลข ISBN เป็นตน้ พรอ้ ม กับจัดทา� แผนภาพกระแสขอ้ มูล และแผนภาพบรบิ ท แผนภำาพกระแสขอ้ มูล (dataflow diagram) เป็นเคร่ืองมือท่ีใช้ในการเขียนระบบใหม่ในการเขียนแผนภาพจ�าลองการท�างาน ของกระบวนการตา่ ง ๆ ในระบบ หรอื เป็นแบบจา� ลองกระบวนการ (process model) ประเภทหนึ่ง ซงึ่ นา� มาใชว้ เิ คราะหแ์ ละออกแบบระบบเชงิ โครงสรา้ ง โดยแสดงความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งกระบวนการ กบั ขอ้ มลู ใชบ้ รรยายภาพรวมของระบบ แสดงขนั้ ตอนการทา� งานของระบบ ระบแุ หลง่ ขอ้ มลู การไหล ของข้อมูล ปลายทางขอ้ มลู การเก็บข้อมลู และการประมวลผลข้อมลู วัตถุประสงคข์ องกำรสรำ้ งแผนภำพกระแสข้อมลู • เปน็ แผนภาพทสี่ รปุ รวมขอ้ มลู ทง้ั หมดทไี่ ดจ้ ากการวเิ คราะหใ์ นลกั ษณะของรปู แบบ ทเี่ ป็นโครงสรา้ ง • เปน็ ข้อตกลงรว่ มกนั ระหว่างนักวเิ คราะหร์ ะบบและผู้ใชง้ าน • เป็นแผนภาพทใี่ ชใ้ นการพฒั นาต่อในข้นั ตอนของการออกแบบระบบ • เปน็ แผนภาพที่ใช้ในการอ้างองิ หรอื เพ่อื ใช้ในการพัฒนาต่อในอนาคต • ทราบท่ีมาทไ่ี ปของขอ้ มลู ทไ่ี หลไปในกระบวนการตา่ ง ๆ (data and process) 10 20
ตาราง สญั ลกั ษณใ์ นการวาดแผนภาพกระแสขอ้ มลู สญั ลกั ษณ์ สญั ลกั ษณ์ ความหมายDeMarco & Yourdon Gane & Sarson ขน้ั ตอนการท�างานภายในระบบ (process) แหล่งข้อมูลสามารถเป็นได้ทั้งไฟล์ข้อมูล หนั เงนื้สืออเหลามอนี้าจอมียูใกนารระปหรัวาบงปสรุงงแตกรไวขจพิจารณา และฐานขอ้ มูล (data store) ปจั จยั หรอื สภาพแวดลอ้ มทม่ี ผี ลกระทบตอ่ ระบบ (external agents) เส้นทางการไหลของข้อมูล แสดงทิศทาง ของข้อมูลจากข้ันตอนการท�างานหน่ึงไป ยังอกี ขั้นตอนหนึง่ (data flow) ขนั้ ตอนการดา� เนนิ งาน (process) เปน็ งานทดี่ า� เนนิ การตอบสนองขอ้ มลู ทร่ี บั เขา้ หรอืด�าเนินการตอบสนองต่อเงื่อนไขสภาวะใด ๆ ที่เกิดข้ึน ไม่ว่าขั้นตอนการด�าเนินงานนั้นจะกระท�าโดยบุคคล หนว่ ยงาน หุ่นยนต์ เคร่อื งจักร หรือเคร่ืองคอมพวิ เตอรก์ ็ตาม แหล่งจดั เกบ็ ข้อมูล (data store) เป็นแหล่งเกบ็ และบนั ทึกขอ้ มลู เปรยี บเสมือนคลงัข้อมลู (เทียบเท่ากบั ไฟล์ข้อมลู และฐานขอ้ มลู ) โดยอธิบายรายละเอียดและคุณสมบตั ิเฉพาะตัวของสงิ่ ท่ตี ้องการเกบ็ และบนั ทกึ สญั ลักษณ์ทใี่ ชอ้ ธบิ ายคอื สเ่ี หลีย่ มเปดิ หนึง่ ข้าง แบง่ ออกเปน็ สองส่วน ได้แก่ ส่วนท่ี 1 ทางดา้ นซ้ายใชแ้ สดงรหัสของ data store โดยอาจจะเป็นหมายเลขล�าดับหรอืตวั อกั ษรได้ เชน่ D1 D2 เปน็ ตน้ สา� หรบั สว่ นที่ 2 ทางดา้ นขวา ใชแ้ สดงชอื่ data store หรอื ชอ่ื ไฟล์ ตวั แทนข้อมูล (external agents) หมายถงึ บคุ คล หน่วยงานในองคก์ ร องคก์ รอ่ืน ๆหรอื ระบบงานอน่ื ๆ ทอ่ี ยภู่ ายนอกขอบเขตของระบบ แตม่ คี วามสมั พนั ธก์ บั ระบบ โดยมกี ารสง่ ขอ้ มลูเขา้ สรู่ ะบบเพอื่ ดา� เนนิ งาน และรบั ขอ้ มลู ทผ่ี า่ นการดา� เนนิ งานเรยี บรอ้ ยแลว้ จากระบบ สญั ลกั ษณท์ ่ีใชอ้ ธบิ าย คอื สเี่ หลย่ี มจตรุ สั หรอื สเ่ี หลยี่ มผนื ผา้ ภายในจะตอ้ งแสดงชอื่ ตวั แทนขอ้ มลู โดยสามารถท�าการซ�า้ ไดด้ ้วยการใชเ้ ครอ่ื งหมาย \ (back slash) ตรงมมุ ลา่ งซ้าย 11 21
เสน้ ทางการไหลของข้อมูล (data flow) เป็นการสื่อสารระหว่างขน้ั ตอนการท�างาน ต่าง ๆ และสภาพแวดล้อมภายนอกหรอื ภายในระบบ โดยแสดงถงึ ขอ้ มลู ที่นา� เข้าและส่งออกไปใน แต่ละข้ันตอน ใชใ้ นการแสดงถงึ การบนั ทึกข้อมลู การลบขอ้ มูล การแก้ไขขอ้ มลู ต่าง ๆ สัญลักษณ์ ทใ่ี ช้อธิบายเสน้ ทางการไหลของขอ้ มลู คอื เส้นตรงท่ีประกอบดว้ ยหัวลูกศร เพอ่ื บอกทศิ ทางการ เดินทางหรือการไหลของข้อมูล แผนภาพบริบท (context diagram) เป็นแผนภาพกระแสข้อมูลระดับบนสุดที่แสดงภาพรวมท้ังหมดของระบบที่มีความ สัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมภายนอกระบบ ซ่ึงประกอบด้วย กระบวนการเพียงกระบวนการเดียว นน่ั คอื ระบบทศ่ี กึ ษา บคุ คล ระบบภายนอก และการเคลอื่ นทข่ี องขอ้ มลู จากภายนอกระบบสรู่ ะบบ ลูกค้า ครัว ออเดอร์ ออเดอร์ จากลกู ค้า อาหาร ใบเสร็จค่าอาหาร ระบบสงั่ อาหาร รายงานตา่ ง ๆ ผ้จู ดั การรา้ นอาหารหนังสือเลมเนนื้อี้อหยาูในอราะจหมวีกาางรสปงรตับรปวรจุงพแิจกาไรขณา แผนภาพบริบท ระบบการสัง่ อาหาร 2.3 ออกแบบระบบ ออกแบบระบบ คือ ขั้นตอนการก�าหนดวิธีการแก้ปัญหาต่าง ๆ จากข้ันตอนการวิเคราะห์ ระบบ โดยขั้นตอนน้ีจะก�าหนดข้ันตอนการท�างานโดยใช้แผนภาพแสดงล�าดับข้ันตอนการท�างาน (flowchart) แผนภาพแสดงความสัมพันธ์ของข้อมูล (ER - diagram) พจนานุกรมข้อมูล (data dictionary) หนา้ จอส่วนติดต่อกบั ผู้ใช้งาน (Graphic User Interface: GUI) เทคโนโลยีตา่ ง ๆ ที่ น�ามาใชใ้ นกระบวนการแก้ปัญหาตา่ ง ๆ ของระบบงาน ลกั ษณะการเขียนชุดคา� สั่ง รวมถึงจัดทา� เอกสารการออกแบบระบบ เช่น ลักษณะการจดั เก็บข้อมูลสมาชิก เป็นต้น 12 22
2.4 พฒั นาระบบ และทดสอบระบบ หนั เงนื้สืออเหลามอนี้าจอมียูใกนารระปหรัวาบงปสรุงงแตกรไวขจพิจารณา พฒั นาระบบ และทดสอบระบบ คอื ข้ันตอนการดา� เนินงานตา่ ง ๆ เพอ่ื พัฒนาระบบ โดยด�าเนินงานตามการออกแบบจากขัน้ ตอนการออกแบบระบบ เชน่ การเขยี นชดุ คา� สัง่ ตา่ ง ๆ เพือ่สร้างซอฟต์แวร์ การสร้างฐานข้อมลู เพอื่ จดั เกบ็ ขอ้ มูล จัดทา� เอกสารการพฒั นาระบบ รวมถงึ การทดสอบระบบงานว่าสามารถท�างานได้อย่างถูกต้อง และตรงตามความต้องการของผู้ใช้งานจากข้นั ตอนการวิเคราะหร์ ะบบหรอื ไม่ โดยทดสอบระบบในสภาพแวดลอ้ มจ�าลองและสภาพแวดลอ้ มจริง เปน็ ตน้2.5 ตดิ ต้งั ระบบ ติดต้ังระบบ คือ ขั้นตอนการน�าซอฟต์แวร์และระบบงานใหม่ที่เสร็จสมบูรณ์มาติดตั้งในสภาพแวดล้อมการท�างานจริง จัดท�าเอกสารการติดต้ังระบบงานใหม่และคู่มือการใช้งาน จัดฝึกอบรมผใู้ ชง้ าน ด�าเนนิ การใชร้ ะบบงานใหม่ ประเมนิ ผลการใชง้ านระบบงานใหม่ เพอ่ื หาจดุ บกพรอ่ งต่าง ๆ ซ่งึ การใชง้ านระบบงานใหมน่ น้ั ควรใช้งานควบคู่กับระบบงานเดิม (กรณที ีม่ ีระบบงานเดิม)โดยใชข้ ้อมลู ชุดเดยี วกนั และเปรียบเทยี บผลลัพธว์ า่ ตรงกนั หรือไม่ หากถกู ต้องตรงกันจึงนา� ระบบงานเดมิ ออก แลว้ ใช้งานระบบงานใหมแ่ ทนที่2.6 บา� รุงรกั ษาระบบ บ�ารุงรักษาระบบ คือ ขน้ั ตอนการดแู ลระบบต่าง ๆ เช่น การแกไ้ ขจุดบกพรอ่ งท่เี กดิ ขึ้นหลงัจากการใช้งานในสภาพแวดล้อมจริง การเพ่ิมเติมความสามารถของระบบงาน การปรับเปล่ียนการทา� งานบางประการใหท้ นั สมยั มากข้ึน เปน็ ต้น จากขัน้ ตอนการพัฒนาโครงงานทางเทคโนโลยีสามารถน�าเอาหลักแนวคิดเชิงค�านวณเข้าไปประยุกต์ใช้ตั้งแต่การก�าหนดปัญหาหลักใหญ่ของโครงงาน และแยกแยะปญั หาเปน็ ปัญหายอ่ ย จากนน้ั ทา� การหารปู แบบในการแกป้ ญั หาต่าง ๆ Com Sci activity แนวคดิ เชิงค�านวณใหน้ กั เรยี นแบง่ กลุ่ม กลุ่มละ 3 คน ศึกษาปญั หาคา� นวณหาตน้ ทนุ สร้อยคอลูกปัดทก่ี �าหนดให้ และสง่ ตวั แทนกลมุ่ ออกมานา� เสนอหนา้ ชน้ั เรยี น สรอ้ ยคอลกู ปดั 1 เสน้ ประกอบดว้ ยลกู ปดั สนี า้� เงนิ 10 ลกู ลกู ปดั สแี ดง 5 ลกูและเอน็ ร้อยลกู ปัดยาว 24 น้ิว โดยลกู ปดั สีนา�้ เงินราคาลกู ละ 2 บาท ลกู ปัดสีแดงราคาลกู ละ 3 บาท และเอ็นร้อยลกู ปัดราคานิ้วละ 1.50 บาท จงคา� นวณหาตน้ ทุนสร้อยลกู ปัดต่อเสน้ โดยใช้แนวคิดเชงิ นามธรรม 13 23
Summary แนวคิดเชงิ ค�านวณในการพฒั นาโครงงาน แนวคดิ เชงิ คา� นวณ แนวคิดเชิงค�านวณ (Computa- 1 แนวคิดการแยกยอ่ ย (Decomposition) tional Thinking) ไม่ใช่การคิดเหมือน หุ่นยนต์หรือการเขียนโปรแกรมโดยผู้ แนวคดิ การแยกย่อย เชน่ แตกปญั หา กระบวนการ เช่ยี วชาญ แต่เปน็ ทกั ษะที่มุ่งเน้นการคิด ออกเปน็ ส่วนยอ่ ยเพื่อใหจ้ ดั การปัญหาไดง้ า่ ยข้ึน เชิงตรรกะ คือ สามารถอธิบายการคิด เชิงค�านวณอย่างเปน็ ระบบ หรือเป็นการ 2 แนวคดิ การจดจา� รปู แบบ (Pattern Recognition) แก้ไขปัญหาอย่างเป็นล�าดับข้ันตอน โดยการเข้าใจปัญหา และวิธีการในการ แนวคิดการจดจ�ารูปแบบ เพื่อดูความเหมือนและ แก้ไขปัญหาอย่างเป็นระบบ เพื่อให้ได้ ความตา่ งของรปู แบบการเปล่ยี นแปลง ท�าใหท้ ราบ มาซ่ึงวิธีการแก้ไขปัญหาท่ีทั้งมนุษย์และ ถึงแนวโนม้ เพอ่ื ท�านายไปข้างหนา้ ได้ คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจร่วมกันได้ น่ันเอง 3 แนวคิดเชิงนามธรรม (Abstraction) แนวคิดเชิงนามธรรม เป็นทักษะส�าคัญที่มุ่งเน้น ความส�าคัญของปัญหา โดยไม่สนใจรายละเอียด ที่ไมจ่ า� เปน็ 4 แนวคดิ การออกแบบขน้ั ตอน (Algorithm Design) แนวคดิ การออกแบบขนั้ ตอนในการแกป้ ญั หา ทา� ให้ ทราบวา่ จะต้องท�าอะไรก่อนอะไรหลัง การพฒั นาโครงงานทางดา นเทคโนโลยี การพัฒนาโครงงานทางด้านเทคโนโลยีจ�าเป็นต้องใช้แนวคิดเชิงค�านวณเพื่อแก้ปัญหา ต่าง ๆ ได้อย่างเป็นระบบ เพื่อให้โครงงานส�าเร็จลุล่วงตามเปาหมาย การพัฒนาโครงงานใด ๆ ทางดา้ นเทคโนโลยี มีขัน้ ตอนเบื้องตน้ 6 ข้ันตอนหนังสือเลมเนนื้อี้อหยาูในอราะจหมวีกาางรสปงรตับรปวรจุงพแิจกาไรขณา ? 2 3 4 5 6 1 วเิ คราะห์ ออกแบบ พัฒนาระบบ ติดต้ังระบบ บา� รงุ รักษา ระบบ ระบบ และทดสอบระบบ ระบบ ก�าหนด ปัญหา 14 24
Self Checkให้นักเรียนตรวจสอบความเข้าใจ โดยพิจารณาข้อความว่าถูกหรือผิด แล้วบันทึกลงในสมุดหากพจิ ารณาข้อความไม่ถูกต้อง ให้กลบั ไปทบทวนเนอ้ื หาตามหวั ข้อทก่ี า� หนดให้ ถูก/ผิด ทบทวนหวั ขอ้แนวคิดเชิงค�ำนวณ (Computational Thinking) เป็นแนวคิดที่เกิดขึ้น 1จำกนักเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ซึ่งใช้ในกำรแก้ไขโปรแกรมระบบกำรท�ำงำนของเครื่องคอมพิวเตอร์ทักษะกำรแยกย่อย เป็นกำรแตกปัญหำใหญ่ให้เป็นปัญหำย่อย เพ่ือให้ 1.3สำมำรถจดั กำรปัญหำได้ง่ำยข้นึ จัดไดว้ ่ำเป็นกำรใช้ควำมคดิ วิเครำะห์ก�ำหนดแผนงำน คือ ข้ันตอนกำรจัดท�ำแผนกำรด�ำเนินงำน ซ่ึงถือว่ำเป็น บัน ึทกลงในส ุมด 2.1ผลลัพธข์ องขั้นตอนกำรวิเครำะห์ควำมเปน็ ไปได้และกำรวำงแผนออกแบบระบบ คือ ขั้นตอนกำรก�ำหนดวิธีกำรแก้ปัญหำจำกข้ันตอนกำร 2.2พัฒนำระบบ โดยข้ันตอนน้ีจะก�ำหนดข้ันตอนกำรท�ำงำนโดยใช้แผนภำพ 2.2แสดงล�ำดบั ข้ันตอนกำรทำ� งำนเมอ่ื ทำ� กำรตดิ ตง้ั ระบบแลว้ ตอ้ งมกี ำรแกไ้ ขจดุ บกพรอ่ งทเ่ี กดิ ขน้ึ หลงั จำกกำรใชใ้ นสภำพแวดลอ้ มจรงิ เพ่ือเพ่ิมควำมสำมำรถของระบบงำน Unit Question 1 หนั เงนื้สืออเหลามอนี้าจอมียูใกนารระปหรัวาบงปสรุงงแตกรไวขจพิจารณา คา� ชีแ้ จง : ให้นักเรยี นตอบค�าถามตอ่ ไปน้ี1 เพรำะเหตใุ ดจงึ ตอ้ งแยกแยะปญั หำใหญใ่ หเ้ ปน็ ปญั หำยอ่ ยทมี่ ขี นำดเลก็ ลง (Decomposition)2 ในกำรกำ� หนดแบบแผนจำกปัญหำตำ่ ง ๆ (Pattern Recognition) สำมำรถกำ� หนดไดห้ ลำย แบบแผนหรอื ไม่ พร้อมอธิบำยเหตุผลประกอบ3 จงใชแ้ นวคดิ เชงิ นำมธรรม (Abstraction) เพอื่ อธบิ ำยแนวคดิ รวบยอดของเครอื่ งคอมพวิ เตอร์4 จงออกแบบลำ� ดบั ขน้ั ตอนกำรแกป้ ญั หำ (Algorithm Design) สำ� หรบั กำรสงั่ ซอื้ สนิ คำ้ ออนไลน์5 แนวคดิ เชงิ ค�ำนวณเกย่ี วข้องกบั ชวี ติ ประจ�ำวนั หรือไม่ อย่ำงไร 15 25
แผนการจดั การเรยี นรู้ หลกั สูตรตปรัวบัอยปา่รงงุ ’60รายวชิ าพน้ื ฐานเทคโนโลยี4(วิทยาการคาํ นวณ) ม.ตามมาตรฐานการเรียนรแู้ ละตัวชีว้ ัด กลุ่มสาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบบั ปรับปรงุ พ.ศ. 2560)ตามหลกั สตู รแกนกลางการศึกษาข้ันพื้นฐาน พทุ ธศกั ราช 2551แผนการจดั การเรยี นรู้ปรบั หปลรกั งุ ส'6ตู 0ร รายวชิ าพ้ืนฐานวิทยาศาสตร์ (วิทยาเทกคาโนรโคลยำี นวณ)ตกาลม่มุ หสลากั รสะกูตารตรแาเกรมนยีมกนาลรตาวู้รงทิฐกยาานารศกศาากึสรษตเรารยีข์ น(ัน้ ฉรพบแู้ น้ืับลฐปะาตรนวับั ชปพวี้รทุ ดัุงธพศัก.ศร.า2ช526505) 1 M;*S LYO_EDÿ ;ETDI-þ T@h;Y 2T; I9þ DT$TE'U;I5C«±ชน้ั มธั ยมศกึ ษาปีท่ี 4 (วทิ ยาการคำนวณ)เทคโนโลยีM;S*LOY _EDÿ ;ETDIþ-T@;hY 2T;Iþ9DTJTL7E ม.4 -7$Sh;7TGCTCCZ CCS:LMTT7DGEES$CR2$LJTT7[ ;EX$E$_E`KT$ÿDET;;_=E$EÿDGI[9;þ9TWg*ED±$`[ TGTJERT7JLIS X$7-KEhIÿ T S6%¥;Sh,<@<SY;h =2ET;<S =@E9Z Z*:@J«S$JE«T2-56¯0²)²® ม.4 5-O;1S B;V 2-V 9 TaEO7:V_,';GUT=VC9GLEIVZ%S@D 52.- 26
แผนการจดั การเรยี นรทู้ ี่ 1 แนวคดิ เชิงคานวณ เวลา 3 ช่ัวโมง1. มาตรฐาน/ตัวชวี้ ดั 1.1 ตัวชีว้ ัด ว 4.2 ม.4/1 ประยุกต์ใชแ้ นวคดิ เชิงคานวณในการพฒั นาโครงงานที่มีการบูรณาการกับวชิ าอ่นื อย่างสรา้ งสรรค์ และ เชือ่ มโยงกับชวี ติ จริง2. จดุ ประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายเกยี่ วกับการใช้แนวคิดเชงิ คานวณในการแกป้ ญั หาได้ (K) 2. อภปิ รายการใชแ้ นวคิดเชงิ คานวณในการแกป้ ญั หาตามทีก่ าหนด (P) 3. เหน็ ประโยชน์ของการใชแ้ นวคิดเชิงคานวณในการแก้ปญั หา (A)3. สาระการเรยี นรู้สาระการเรยี นรูแ้ กนกลาง สาระการเรยี นร้ทู อ้ งถ่นิ- การพฒั นาโครงงาน พิจารณาตามหลักสูตรของสถานศกึ ษา- การนาแนวคิดเชิงคานวณไปพัฒนาโครงงานท่ีเก่ียวกับชีวิตประจาวัน เช่น การจัดการพลังงานอาหาร การเกษตร การตลาด การค้าขาย การทาธุรกรรม สขุ ภาพและสิ่งแวดล้อม4. สาระสาคัญ/ความคิดรวบยอด แนวคิดเชิงคานวณ เป็นความสามารถในการแก้ไขปัญหาโดยมุ่งเน้นการคิดเชิงตรรกะ หรือเป็นการแก้ไขปัญหาอย่างเป็น ลาดบั ขน้ั ตอน และมีวธิ กี ารแก้ปญั หาอยา่ งมรี ะบบ5. สมรรถนะสาคัญของผเู้ รยี นและคุณลกั ษณะอันพงึ ประสงค์สมรรถนะสาคญั ของผ้เู รยี น คณุ ลกั ษณะอันพงึ ประสงค์1. ความสามารถในการสอ่ื สาร 1. มวี ินยั2. ความสามารถในการคดิ 2. ใฝเ่ รยี นรู้1) ทักษะการคิดเชงิ คานวณ 3. มุง่ มัน่ ในการทางาน2) ทักษะการส่อื สาร3) ทกั ษะการทางานรว่ มกัน4) ทกั ษะการแก้ปญั หา5) ทักษะกระบวนการคดิ อย่างมวี ิจารณญาณ3. ความสามารถในการแกป้ ญั หา4. ความสามารถในการใชท้ กั ษะชวี ิต5. ความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยี 34
6. กจิ กรรมการเรียนรู้ แนวคดิ /รูปแบบการสอน/วธิ กี ารสอน/เทคนิค : สบื เสาะหาความรู้ 5Es (5Es Instructional Model) ชัว่ โมงท่ี 1 ขัน้ นา กระตุน้ ความสนใจ (Engage) 1. ครูการเปิดคลปิ วดิ โี อที่เก่ยี วกับการทาเคก้ ให้นักเรยี นดูเพอื่ กระตุน้ ความสนใจของนกั เรยี น เช่น คลิปวิดีโอ เร่อื ง Behind the Scenes Making a Unicorn Cake | Cupcake Jemma จาก youtube (https://www.youtube.com/watch?v=4SqXUKe_MJE) 2. ครูสนทนากับนกั เรียนโดยถามนกั เรียนว่า ถ้านักเรียนอยากรับประทานเค้กนักเรียนจะทาอย่างไร โดยให้นักเรียนช่วยกัน ตอบคาถามอย่างอิสระ จากนน้ั ครแู จ้งชือ่ เรอ่ื งที่จะเรียนรู้และผลการเรยี นรู้ใหน้ กั เรยี นทราบ 3. ครูให้นักเรยี นทาแบบทดสอบก่อนเรียน เพือ่ วดั ความรเู้ ดมิ ของนกั เรียนก่อนเขา้ สู่กจิ กรรม 4. ครูให้นักเรียนช่วยกันสังเกตภาพหน้าหน่วยการเรียนรู้ท่ี 1 แนวคิดเชิงคานวณในการพัฒนาโครงงาน จากหนังสือเรียน รายวิชาพน้ื ฐาน เทคโนโลยี (วทิ ยาการคานวณ) ม.4 หนา้ 2 จากนัน้ ครูถามคาถามกระตุ้นนักเรียนว่า เค้กในภาพเป็นเค้ก อะไร ถ้านักเรียนอยากกินเค้กแบบในภาพจะต้องทาอย่างไร โดยครูให้นักเรียนอภิปรายกับเพื่อนร่วมชั้นเรียน แล้วให้ นักเรียนเขยี นคาตอบของตนเองลงในกระดาษแลว้ นามาสง่ ครู (หมายเหตุ : ครูเรม่ิ ประเมนิ นักเรยี น โดยใช้แบบสงั เกตพฤตกิ รรมการทางานรายบุคคล) ขัน้ สอน สารวจค้นหา (Explore) 1. ครูแบ่งกลุ่มนักเรียนเป็นกลุ่ม กลุ่มละ 5 คน คละกันตามความสามารถ คือ เก่ง ปานกลาง ค่อนข้างเก่ง ค่อนข้างอ่อน และอ่อน แล้วใหส้ มาชิกแต่ละคนในกลุม่ ผลัดกนั เลา่ ถงึ ปญั หาทตี่ นเองเคยประสบมา พรอ้ มกบั บอกวธิ แี กป้ ัญหานนั้ ๆ 2. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันวิเคราะห์วิธีการแก้ปัญหาของกลุ่มตนเองว่า มีวิธีการแก้ปัญหาท่ีสาคัญกี่ขั้นตอน แล้ว นาเสนอผลการวเิ คราะห์โดยภาพรวมของของกลุ่มตนเองหน้าชนั้ เรยี น 3. ครใู ห้นักเรยี นแต่ละกลุ่มร่วมกันศึกษาความรู้เร่ือง แนวคิดเชิงคานวณ จากหนังสือเรียนและแหล่งการเรียนรู้ต่าง ๆ แล้ว ใหส้ มาชกิ ในแต่ละกล่มุ ผลัดกนั อธบิ ายเก่ียวกับแนวคดิ เชงิ คานวณและช่วยกนั สรปุ ความรู้ท่ไี ด้ศกึ ษามาลงในกระดาษ 4. ครสู มุ่ ตวั แทนกลุ่มให้ออกมาอธิบายเกี่ยวกับแนวคิดเชิงคานวณ โดยมีครูคอยตรวจสอบความถูกต้องและอธิบายเพิ่มเติม ในส่วนของท่ยี งั มขี ้อบกพรอ่ งอยู่ 5. ครูถามคาถามคาถามประจาหน่วยการเรียนรู้จากหนังสือเรียน หน้า 3 ว่า การแก้ไขปัญหาในชีวิตประจาวัน สอดคล้อง กบั แนวคดิ เชิงคานวณอย่างไร โดยใหน้ กั เรยี นช่วยกันอภิปรายเพ่อื หาคาตอบ (แนวตอบ ในชวี ติ ประจาวันเราต้องพบเจอปัญหาและตอ้ งทาการแก้ปัญหา ซ่ึงการแก้ปัญหาต้องทาเป็นข้ันตอนซ่ึง จะสอดคล้องกับแนวคิดเชิงคานวณที่ว่า แนวคิดเชิงคานวณะเป็นทักษะที่มุ่งเน้นการคิดเชิงตรรกะ และเป็นการแก้ไข ปัญหาอย่างเปน็ ลาดบั ข้นั ตอน โดยการเข้าใจปญั หาและวธิ ีการในการแก้ไขปัญหาอย่างเปน็ ระบบ ) 35
ชวั่ โมงท่ี 2 ขนั้ สอนสำรวจคน้ หำ (Explore) (ต่อ) 6. ครใู หน้ กั เรียนดู PowerPoint เรอ่ื ง แนวคิดเชิงคานวณ หรือดูหนังสือเรียนหน้า 4 แล้วครูถามคาถามเพ่ือทบทวนความรู้ จากช่วั โมงที่ผา่ นมาวา่ แนวคิดเชิงคานวณคืออะไรและแบ่งเปน็ ทกั ษะย่อยได้กท่ี ักษะ (แนวตอบ แนวคิดเชิงคานวณเป็นทักษะที่มุ่งเน้นการคิดเชิงตรรกะ และเป็นการแก้ไขปัญหาอย่างเป็นลาดับ ขั้นตอน โดยโดยการเข้าใจปัญหาและวิธีการในการแก้ไขปัญหาอย่างเป็นระบบ เพ่ือให้ได้มาซึ่งวิธีการแก้ไขปัญหาที่ทั้ง มนุษย์และคอมพิวเตอร์สามารถเขา้ ใจรว่ มกนั ได้ ซ่งึ แบง่ เป็นทักษะย่อยได้ 4 ทักษะ คือ แนวคิดการแยกย่อย แนวคิดการ จดจารูปแบบ แนวคดิ เชิงนามธรรม และแนวคิดการออกแบบขนั้ ตอน) 7. ครูให้นักเรียนกลับสู่กลุ่มเดิมท่ีได้แบ่งไว้ในช่ัวโมงแรก แล้วครูตั้งปัญหาให้นักเรียนแก้โดยให้ใช้แนวคิดเชิงคานวณในการ แก้ปัญหา โดยปัญหามีอยู่ว่า ในช่วงวันหยุดนักเรียนได้เดินทางไปเที่ยวทะเลกับครอบครัวโดยรถยนต์ส่วนตัว ในขณะท่ี เดินทางใกล้ถึงรถยนต์เสียไม่สามารถเคลื่อนท่ีได้ 8. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันวิเคราะห์หาวิธีการแก้ปัญหาตามแนวคิดเชิงคานวณ โดยนาวิธีการแก้ปัญหาของกลุ่ ม ตนเองมาเขยี นลงในกระดาษฟลปิ ชารต์ (หมายเหตุ : ครเู ริม่ ประเมินนกั เรียน โดยใชแ้ บบสงั เกตพฤติกรรมการทางานกลมุ่ ) 9. ครแู จ้งนักเรยี นวา่ จะมกี ารนาเสนอวิธีการแกป้ ัญหาของแตล่ ะกล่มุ หน้าช้นั เรียน ในชวั่ โมงถัดไป ชวั่ โมงที่ 3 ข้ันสอนอธบิ ำยควำมรู้ (Explain) 1. ครใู หน้ กั เรียนทุกกลุม่ นาผลงาน (ฟลิปชาร์ททไ่ี ดท้ าไว้ในช่วั โมงท่ผี ่านมา) มาติดที่ฝาผนังรอบหอ้ งเรียนแล้วให้นักเรียนเดิน ศึกษาแผนท่ีความคดิ ของกลมุ่ ต่างๆ ที่ติดอยู่รอบหอ้ งเรยี น (หมายเหตุ : ครูเริม่ ประเมินนักเรยี น โดยใชแ้ บบประเมินชิน้ งาน) 2. ครแู จกสติกเกอรใ์ ห้นักเรยี นคนละ 1 แผ่น แล้วให้นกั เรียนไปตดิ ผลงานท่ีตนเองชอบ 3. ครสู รปุ จานวนสติกเกอรข์ องผลงานแต่ละชิ้น แล้วใหก้ ลุ่มท่มี ีจานวนสติกเกอร์มาที่สุดออกนาเสนอผลงานของตนเองก่อน และเรียงลาดับการนาเสนอผลงานกลุ่มทีม่ ีสตกิ เกอรร์ องลงมาจนไปถึงน้อยสุด โดยในระหว่างที่แต่ละกลุ่มนาเสนอผลงาน ครูคอยเพิ่มเติมข้อมูลและให้คาแนะนานักเรียน (หากครูประเมินว่าในการสอนไม่เพียงพอ ครูอาจจะให้เพียงแค่กลุ่มที่มี จานวนสติกเกอร์สงู สดุ 3 ลาดับแรก ออกมานาเสนอผลงาน) (หมายเหตุ : ครเู ร่มิ ประเมินนกั เรียน โดยใช้แบบประเมินการนาเสนอผลงาน) 4. เม่ือทุกกลุ่มได้นาเสนอผลงานของตนเองแล้ว ครูชักชวนให้นักเรียนอภิปรายและสรุปร่วมกันถึงประโยชน์ของการใช้แนวคิด เชงิ คานวณในการแกป้ ัญหา ข้ันสรุปขยำยควำมเข้ำใจ (Elaborate) 1. ครูให้นกั เรยี นจับคูก่ ับเพ่ือนรว่ มชั้นเรยี นแลว้ ใหน้ กั เรยี นทาแบบฝกึ หดั จาก Unit Question 1 ในหนงั สอื เรยี น หน้า 15 2. ครูมอบหมายให้นักเรียนทาใบงานที่ 1.1 เรื่อง แนวคิดเชงิ คานวณ เป็นการบา้ นมาส่งครู 36
ขน้ั ประเมิน ตรวจสอบผล (Evaluate) 1. ครถู ามนักเรียนดว้ ยคาถามวา่ แนวคิดเชงิ คานวณมีความสาคัญอยา่ งไร จากนนั้ ใหน้ ักเรียนเขียนคาตอบลงในกระดาษ นามาส่งครู 2. ครูตรวจสอบผลการทาแบบทดสอบก่อนเรยี น เพ่ือตรวจสอบความเขา้ ใจกอ่ นเรยี นของนักเรยี น 3. ครูประเมนิ ผลโดยการสังเกตพฤติกรรมการทางานรายบุคคล พฤติกรรมการทางานกลมุ่ และจากการนาเสนอผลงาน หนา้ ชัน้ เรียน 4. ครปู ระเมนิ ผลช้ินงาน/ผลงานท่เี กดิ จากการผลงานการใช้แนวคดิ เชงิ คานวณในการแกป้ ัญหาในขัน้ สารวจคน้ หา 5. ครตู รวจสอบผลการทาใบงานท่ี 1.1 เรอื่ ง แนวคิดเชงิ คานวณ7. การวัดและประเมินผลรายการวดั วิธกี าร เครอื่ งมือ เกณฑก์ ารประเมนิ - ประเมินตามสภาพจริง7.1 การประเมินก่อนเรียน ตรวจแบบทดสอบก่อนเรียน แบบทดสอบก่อนเรยี น - ประเมนิ ตามสภาพจริง- แบบทดสอบก่อนเรียน - ระดบั คุณภาพ 2หน่วยการเรียนรู้ท่ี 1 ผ่านเกณฑ์ - รอ้ ยละ 60 ผ่านเกณฑ์แนวคิดเชิงคานวณใน - ระดบั คณุ ภาพ 2การพัฒนาโครงงาน ผา่ นเกณฑ์7.2 การประเมินระหว่างการจัดกจิ กรรม1) ผลบันทึกการตอบ - ตรวจผลบันทึกการตอบ - คาถามในขั้นกระตนุ้คาถามกระตุ้นในขั้น คาถาม ความสนใจกระตนุ้ ความสนใจ2) พฤติกรรมการ - สงั เกตพฤติกรรม - แบบสงั เกตพฤติกรรมทางานรายบคุ คล การทางานรายบุคคล การทางานรายบุคคล3) ผลบันทึกการตอบ - ตรวจผลบันทึกการตอบ - คาถามในหนงั สือเรียนคาถามในหนังสือ คาถาม หนา้ 3เรยี น หน้า 34) พฤติกรรมการ - สงั เกตพฤติกรรม - แบบสงั เกตพฤติกรรมทางานกลมุ่ การทางานกลุ่ม การทางานกลุ่ม5) ผลงานการใช้แนวคิด - ตรวจฟลปิ ชารท์ การเขียน - แบบประเมินชน้ิ งาน/ - ระดับคณุ ภาพ 2 ผ่านเกณฑ์เชิงคานวณในการ ถา่ ยทอดวิธกี ารแกป้ ญั หา ผลงาน - ระดับคุณภาพ 2แก้ปัญหา โดยใช้แนวคิดเชิงคานวณ ผา่ นเกณฑ์6) การนาเสนอผลงาน - ประเมนิ การนาเสนอผลงาน - แบบประเมนิ การนาเสนอ ผลงาน 37
7) การนาแนวคิด - ตรวจใบงานที่ 1.1 - ใบงานท่ี 1.1 - รอ้ ยละ 60 ผา่ นเกณฑ์ เชงิ คานวณไปใช้ ในการแก้ปญั หา - สงั เกตความมีวินยั - แบบประเมนิ ระดบั คุณภาพ 2 ใฝเ่ รียนรู้ และมงุ่ มั่น คุณลักษณะ ผ่านเกณฑ์8) คุณลกั ษณะ ในการทางาน อันพงึ ประสงค์ อันพึงประสงค์8. ส่อื /แหล่งการเรียนรู้ 8.1 ส่ือการเรยี นรู้ 1) หนังสอื เรยี น รายวชิ าพื้นฐาน เทคโนโลยี (วทิ ยาการคานวณ) ม.4 หน่วยการเรียนรู้ท่ี 1 แนวคดิ เชิงคานวณใน การพฒั นาโครงงาน 2) ใบงานที่ 1.1 เร่อื ง แนวคิดเชงิ คานวณ 3) PowerPoint เร่ือง แนวคิดเชิงคานวณ 8.2 แหลง่ การเรยี นรู้ 1) หอ้ งเรียน 2) หอ้ งสมุด 3) แหล่งข้อมูลสารสนเทศ 38
ใบงานท่ี 1.1 เร่ือง แนวคิดเชงิ คานวณคาชี้แจง : ระบปุ ญั หาทน่ี ักเรียนพบในชวี ิตประจาวนั และเขียนอธบิ ายการนาแนวคิดเชงิ คานวณไปใชใ้ นการแก้ปัญหานนั้ ปัญหาที่พบ…………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………….แนวคิดเชิงคานวณ วิธีการแกป้ ัญหา1. แนวคดิ การแยกย่อย …………………………………………………………………………………………………………2. แนวคิดการจดจารปู แบบ …………………………………………………………………………………………………………3. แนวคดิ เชงิ นามธรรม …………………………………………………………………………………………………………4. แนวคิดการออกแบบขนั้ ตอน ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 39
ใบงานที่ 1.1 เฉลย เร่ือง แนวคิดเชิงคานวณคาชแ้ี จง : ระบุปญั หาทนี่ ักเรยี นพบในชวี ิตประจาวนั และเขียนอธิบายการนาแนวคดิ เชิงคานวณไปใชใ้ นการแกป้ ัญหานน้ั ปญั หาท่ีพบ มีนัดพบกับเพ่ือนหลงั เลกิ เรียนที่สยามสแควร์วนั ในวนั ศกุ ร์ซ่ึงเป็นวนั ทีร่ ถติดมากทีส่ ดุ ในสปั ดาห์ จงึ ต้องการหาวิธีเดนิ โรงเรียนไปสยามสแควร์วนั ให้ทนั เวลานัด แนวคิดเชิงคานวณ วิธกี ารแกป้ ัญหา1. แนวคิดการแยกย่อย - เดินทางด้วยรถประจาทางจะใช้เวลานานเพราะรถตดิ แต่จา่ ยคา่ เดินทางไม่แพง - เดนิ ทางดว้ ยรถไฟฟ้าจะใชเ้ วลานอ้ ยกวา่ แตจ่ า่ ยคา่ เดนิ ทางมากข้นึ - เล่อื นนดั เพ่อื นไปเป็นวนั ท่ีเดินทางสะดวกกวา่2. แนวคิดการจดจารปู แบบ ไม่ควรเล่ือนนัดเพ่ือนเพราะเป็นธุระจาเปน็ ควรหาวธิ ีเดนิ ทางไปใหท้ ันเวลานัด3. แนวคิดเชงิ นามธรรม ตดั สินใจเดนิ ทางดว้ ยรถไฟฟ้า เพราะเล่ียงรถติดและใชเ้ วลาเดนิ ทางนอ้ ยกว่า4. แนวคิดการออกแบบข้นั ตอน 1) ออกจากโรงเรียนเร็วขน้ึ 2) นง่ั รถมอเตอรไ์ ซด์วินไปทสี่ ถานีรถไฟฟ้าทีใ่ กล้โรงเรยี นท่ีสุด 3) นง่ั รถไฟฟา้ ไปลงทส่ี ถานสี ยาม 4) เดนิ ไปสถานท่นี ดั หมาย (คาตอบทใ่ี หเ้ ปน็ แนวคาตอบ ความถูกต้องให้ขนึ้ อยูก่ ับดลุ ยพนิ ิจของครูผสู้ อน) 40
9. ความเหน็ ของผบู้ ริหารสถานศกึ ษาหรือผ้ทู ไ่ี ด้รับมอบหมาย ) ขอ้ เสนอแนะ ลงชอื่ ( ตาแหน่ง10. บันทกึ ผลหลงั การสอน ด้านความรู้ ดา้ นสมรรถนะสาคัญของผเู้ รยี น ดา้ นคุณลกั ษณะอันพึงประสงค์ ดา้ นความสามารถทางเทคโนโลยี (วิทยาการคานวณ) ด้านอืน่ ๆ (พฤติกรรมเด่น หรือพฤตกิ รรมท่มี ีปัญหาของนกั เรียนเป็นรายบคุ คล (ถ้ามี)) ปญั หา/อุปสรรค แนวทางการแกไ้ ข 41
แผนการจัดการเรยี นรูท้ ี่ 2 การพฒั นาโครงงานด้านเทคโนโลยี เวลา 3 ช่ัวโมง1. มาตรฐาน/ตวั ชี้วัด 1.1 ตัวช้ีวัด ว 4.2 ม.4/1 ประยุกต์ใช้แนวคดิ เชงิ คานวณในการพัฒนาโครงงานท่มี กี ารบรู ณาการกบั วชิ าอืน่ อย่างสรา้ งสรรค์ และ เชื่อมโยงกับชวี ติ จรงิ2. จุดประสงค์การเรยี นรู้ 1. อธิบายข้ันตอนเบือ้ งตน้ ของการพฒั นาโครงงานทางด้านเทคโนโลยไี ด้ (K) 2. อภิปรายการพัฒนาโครงงานด้านเทคโนโลยี (P) 3. เหน็ ความสาคัญของการประยุกต์ใชแ้ นวคดิ เชงิ คานวณในการพัฒนาโครงงานทางด้านเทคโนโลยี (A)3. สาระการเรยี นรู้ สาระการเรียนรแู้ กนกลาง สาระการเรียนรทู้ อ้ งถน่ิ- การพฒั นาโครงงาน พจิ ารณาตามหลักสูตรของสถานศกึ ษา- การนาแนวคิดเชิงคานวณไปพัฒนาโครงงานท่ีเก่ียวกับชีวิตประจาวัน เช่น การจัดการพลังงาน อาหารการเกษตร การตลาด การค้าขาย การทาธุรกรรมสขุ ภาพและส่ิงแวดลอ้ ม- ตัวอย่างโครงงาน เช่น ระบบดูแลสุขภาพ ระบบอัตโนมัติควบคุมการปลูกพืช ระบบจัดเส้นทาง การขนส่งผลผลิตระบบแนะนาการใช้งานห้องสมุดท่ีมีการโต้ตอบกับผู้ใช้และเช่อื มต่อกบั ฐานข้อมูล4. สาระสาคญั /ความคดิ รวบยอด การพัฒนาโครงงานทางด้านเทคโนโลยี มีข้ันตอนเบ้ืองต้น 6 ขั้นตอน ดังนี้ 1) กาหนดปัญหา 2) วิเคราะห์ระบบ 3) ออกแบบระบบ 4) พัฒนาระบบและทดสอบระบบ 5) ติดตั้งระบบ 6) บารุงรักษาระบบ ซ่ึงการพัฒนาโครงงานทางด้าน เทคโนโลยจี ะต้องนาแนวคิดเชิงคานวณมาประยกุ ตใ์ ชใ้ นการทาโครงงาน5. สมรรถนะสาคญั ของผเู้ รียนและคุณลักษณะอันพงึ ประสงค์สมรรถนะสาคญั ของผ้เู รียน คณุ ลักษณะอันพึงประสงค์1. ความสามารถในการส่ือสาร 1. มีวนิ ยั2. ความสามารถในการคิด 2. ใฝเ่ รียนรู้1) ทกั ษะการคดิ เชงิ คานวณ 3. มงุ่ มน่ั ในการทางาน2) ทักษะการสอ่ื สาร3) ทักษะการทางานรว่ มกนั4) ทักษะการแก้ปญั หา 42
5) ทักษะกระบวนการคดิ อย่างมวี ิจารณญาณ 3. ความสามารถในการแก้ปัญหา 4. ความสามารถในการใชท้ กั ษะชีวิต 5. ความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยี6. กจิ กรรมการเรียนรู้ แนวคดิ /รูปแบบการสอน/วิธกี ารสอน/เทคนิค : สบื เสาะหาความรู้ 5Es (5Es Instructional Model) ช่วั โมงท่ี 1 ขั้นนา กระตนุ้ ความสนใจ (Engage) 1. ครสู นทนากบั นักเรยี นโดยถามนักเรียนวา่ นักเรียนเคยทาโครงงานหรือไม่ แล้วนักเรียนโครงงานท่ีนักเรียนทามีก่ีขั้นตอน โดยใหน้ กั เรียนชว่ ยกันตอบคาถามอย่างอิสระ จากน้ันครแู จง้ ชือ่ เรื่องท่ีจะเรียนรแู้ ละผลการเรยี นรูใ้ หน้ กั เรยี นทราบ 2. ครูเปดิ คลิปวดิ โี อทเี่ ก่ียวกับโครงงานเทคโนโลยใี หน้ กั เรียนดูเพ่ือกระตุ้นความสนใจของนักเรยี น เช่น คลปิ วดิ โี อ เรอื่ ง Welcome to Project Jacquard จาก youtube (https://www.youtube.com/watch?v=qObSFfdfe7I) 3. เม่ือนักเรียนดูคลิปจบแล้ว ครูถามนักเรียนว่า โครงงานในคลิปเป็นโครงงานท่ีเกี่ยวกับอะไร และนักเรียนคิดว่าโครงงาน เทคโนโลยีคืออะไร โดยครูคอยกระตุ้นให้นักเรียนให้นักเรียนในชั้นเรียนช่วยกันตอบคาถามและมีการแลกเปลี่ยนความ คิดเหน็ รว่ มกัน (แนวตอบ โครงงานในคลิปเปน็ โครงงานที่นาเทคโนโลยีมาชว่ ยในการทอผา้ และโครงงานเทคโนโลยี คือ โครงงาน ทเ่ี กีย่ วกบั การนาความรู้ ทักษะ และทรัพยากรท่ีมีอยู่มาสร้างหรือพัฒนา เครื่องมือ เครื่องใช้ แบบจาลองหรือวิธีการเพ่ือ ใชแ้ กป้ ญั หาหรือสนองความตอ้ งการ โดยมีข้ันตอนการทางานอย่บู นพนื้ ฐานของกระบวนการเทคโนโลย)ี 4. ครูถามคาถามประจาหน่วยการเรียนรู้จากหนังสือเรียน หน้า 3 เพ่ือเป็นการกระตุ้นนักเรียนว่า จุดเริ่มต้นในการพัฒนา โครงงานทางดา้ นเทคโนโลยคี ืออะไร โดยให้นกั เรยี นช่วยกนั อภิปรายเพ่อื หาคาตอบ (แนวตอบ จุดเร่ิมต้นในการพัฒนาโครงงานทางด้านเทคโนโลยี คือ ความต้องการในการแก้ปัญหาและเพ่ือให้ โครงงานสาเร็จลุล่วงตามเป้าหมายจึงมีการนาแนวคิดเชิงคานวณมาใช้ในการแก้ปัญหาต่าง ๆ อย่างเป็นระบบและเป็น ขนั้ ตอน) ขั้นสอน สารวจค้นหา (Explore) 1. ครูใหน้ กั เรียนแบง่ กลุม่ กล่มุ ละ 4-5 คน แล้วให้สมาชกิ แตล่ ะคนในกลุม่ ผลัดกันเลา่ ถึงโครงงานทีต่ นเองเคยได้ทา 2. นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันวิเคราะห์ว่าข้ันตอนการพัฒนาโครงงานทางเทคโนโลยีท่ีสาคัญมีก่ีขั้นตอน แล้วร่วมกันลง ความเหน็ เพอื่ เปน็ มตขิ องกลมุ่ ตนเองว่า ขน้ั ตอนการพัฒนาโครงงานทางเทคโนโลยีที่สาคัญมกี ข่ี ้นั ตอน 3. ครูใหน้ ักเรยี นแตล่ ะกลุม่ ร่วมกันศกึ ษาเรอื่ ง การพัฒนาโครงงานทางดา้ นเทคโนโลยี จากหนังสือเรียนและแหล่งการเรียนรู้ ต่าง ๆ แล้วให้สมาชิกในแต่ละกลุ่มผลัดกันอธิบายเกี่ยวกับข้ันตอนเบ้ืองต้นของการพัฒนาโครงงานด้านเทคโนโลยีและ ช่วยกนั สรปุ ความรู้ท่ไี ดศ้ กึ ษามาลงในกระดาษ A4 (หมายเหตุ : ครเู ร่ิมประเมนิ นกั เรยี น โดยใช้แบบประเมินพฤติกรรมการทางานรายบคุ คล) 43
4. ครูสุ่มตัวแทนกลุ่มให้ออกมาอธิบายความรู้ที่กลุ่มตนเองได้ศึกษามาโดยมีครูคอยตรวจสอบความถูกต้องและอธิบาย เพมิ่ เตมิ ในสว่ นของที่ยังมีข้อบกพร่องอยู่ แล้วสอบถามนักเรียนว่าขั้นตอนการพัฒนาโครงงานทางด้านเทคโนโลยีที่แต่ละ กลมุ่ ไดล้ งมติไว้ กับสง่ิ ทีศ่ ึกษาไวเ้ หมอื นกันหรอื ไมอ่ ย่างไร โดยชักชวนใหน้ กั เรียนในชัน้ เรยี นรว่ มกันอภิปราย จนได้ข้อสรุป ท่ีว่า ข้ันตอนเบื้องต้นของการพัฒนาโครงงานทางด้านเทคโนโลยีเบื้องต้นมี 6 ข้ันตอน ได้แก่ กาหนดปัญหา วิเคราะห์ระบบ ออกแบบระบบ พัฒนาระบบและทดสอบระบบ ตดิ ต้ังระบบ และบารุงรกั ษาระบบ 4. ครูมอบหมายให้นักเรยี นทาใบงานที่ 1.2 เรอ่ื ง การพัฒนาโครงงานทางดา้ นเทคโนโลยี มาส่งเปน็ การบ้าน ช่ัวโมงท่ี 2ข้นั สอนสำรวจคน้ หำ (Explore) (ต่อ) 5. ครูถามคาถามเพือ่ เป็นการกระตนุ้ นกั เรยี นและทบทวนความรจู้ ากช่วั โมงท่ีผา่ นมาดังนี้ 1) ขน้ั ตอนเบื้องตน้ ของการพัฒนาโครงงานทางดา้ นเทคโนโลยมี กี ข่ี นั้ ตอน อะไรบ้าง (แนวตอบ ขั้นตอนเบ้ืองต้นของการพัฒนาโครงงานทางด้านเทคโนโลยีมี 6 ขั้นตอน ได้แก่ กาหนดปัญหา วิเคราะห์ ระบบ ออกแบบระบบ พัฒนาระบบและทดสอบระบบ ติดตงั้ ระบบ และบารงุ รักษาระบบ) 2) การแกไ้ ขปญั หาโดยใชแ้ นวคดิ เชิงคานวณมกี ข่ี ้นั ตอน อะไรบา้ ง (แนวตอบ การแก้ไขปัญหาโดยใช้แนวคิดเชิงคานวณมี 4 ขั้นตอน คือ แนวคิดแยกย่อย แนวคิดการจดจารูปแบบ แนวคดิ เชิงนามธรรม และแนวคดิ การออกแบบขน้ั ตอน) 6. ครูให้นักเรียนกลับสู่กลุ่มเดิมท่ีได้แบ่งไว้ในชั่วโมงแรก แล้วครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มคิดสร้างสรรค์โครงงานที่พัฒนา ห้องสมุดของโรงเรยี นใหเ้ ปน็ ห้องสมดุ ที่ทนั สมัยและตอบสนองความต้องการของนักเรียนท้ังโรงเรียน โดยนักเรียนจะต้อง ดาเนินโครงงานตามขั้นตอนเบื้องต้นของการพัฒนาโครงงานทางด้านเทคโนโลยีและนาแนวคิดเชิงคานวณมาใช้ในการ แก้ปัญหา 7. นกั เรยี นแตล่ ะกลุ่มร่วมกนั วิเคราะหแ์ ละสร้างสรรค์โครงงาน แลว้ รว่ มกันนาเขยี นวิธกี ารดาเนนิ โครงงานของกลุ่มตนเองลง ในกระดาษฟลปิ ชาร์ต (หมายเหตุ : ครเู ร่ิมประเมนิ นักเรียน โดยใชแ้ บบสงั เกตพฤตกิ รรมการทางานกลมุ่ ) 8. ครูแจ้งนักเรยี นวา่ จะมกี ารนาเสนอโครงงานของแตล่ ะกลุ่มในชว่ั โมงถัดไป ชัว่ โมงที่ 3ขนั้ สอนอธิบำยควำมรู้ (Explain) 1. ครใู หน้ ักเรยี นทุกกลุม่ นาผลงาน (ฟลิปชาร์ตทไ่ี ด้ทาไว้ในชวั่ โมงที่ผา่ นมา) มาตดิ ที่ฝาผนงั รอบห้องเรียนแล้วให้นักเรียนเดิน ศึกษาโครงงานของกลุม่ ตา่ งๆ ทีต่ ิดอยู่รอบหอ้ งเรยี น (หมายเหตุ : ครูเร่ิมประเมนิ นกั เรียน โดยใชแ้ บบประเมินชิน้ งาน) 2. ครแู จกกระดาษ Post it ให้นักเรียนคนละ 1 แผ่น แล้วให้นักเรียนเขียนคาถาม ส่ิงที่ต้องการรู้ คาแนะนา หรือคาชม ไป ติดบนผลงานท่ตี นเองชอบ โดยหา้ มติดลงบนผลงานของกล่มุ ตวั เอง 44
3. ครูสรุปจานวนกระดาษ Post it ของผลงานแต่ละชิ้น แล้วให้กลุ่มท่ีมีจานวนสติกเกอร์มาที่สุดออกนาเสนอผลงานของ ตนเองหน้าช้นั เรยี น โดยที่ครเู พ่มิ เติมขอ้ มลู และให้คาแนะนานักเรียน (หมายเหตุ : ครูเริ่มประเมนิ นักเรยี น โดยใชแ้ บบประเมนิ การนาเสนอผลงาน)4. เมอ่ื นักเรียนได้นาเสนอผลงานของตนเองเสร็จแล้ว ครูคัดเลือกคาถามท่ีน่าใจจากกระดาษ Post it ที่นักเรียนได้ติดไว้บน ผลงานของแต่ละกลุ่ม มาอภปิ รายหาคาตอบรว่ มกันกับนักเรยี นในช้นั เรียน5. ครูและนักเรียนสรุปร่วมกันถึงการใช้แนวคิดเชิงคานวณในการแก้ปัญหาตามขั้นตอนเบื้องต้นของการพัฒนาโครงงาน ทางด้านเทคโนโลยี โดยท่ีครูและนักเรียนควรจะได้ข้อสรุปร่วมกันว่า การพัฒนาโครงงานทางด้านเทคโนโลยีจาเป็นต้อง ใช้แนวคดิ เชิงคานวณเพื่อแกป้ ัญหาต่าง ๆ ได้อย่างเป็นระบบเพือ่ ใหโ้ ครงงานสาเรจ็ ลลุ ว่ งตามเปา้ หมายขนั้ สรปุขยายความเขา้ ใจ (Elaborate) 1. ครูให้นักเรยี นทาแบบทดสอบหลงั เรียน เพอ่ื วดั ความรขู้ องนกั เรียนหลงั จากทากิจกรรม 2. ครูให้นักเรียนจับกลุ่มกับเพื่อนร่วมช้ันเรียน กลุ่มละ 3 คน แล้วให้นักเรียนร่วมกันทากิจกรรม Com Sci Activity เร่ือง แนวคดิ เชิงคานวณ ในหนังสือเรียน หน้า 13 ตามขั้นตอนเบ้ืองต้นของการพัฒนาโครงงานทางด้านเทคโนโลยี โดยจัดทา เปน็ รายงานมาสง่ ครูขนั้ ประเมินตรวจสอบผล (Evaluate) 1. ครถู ามนักเรียนดว้ ยคาถามวา่ แนวคิดเชิงคานวณสัมพันธก์ ับการพฒั นาโครงงานทางด้านเทคโนโลยีอยา่ งไร จากนนั้ ให้ นกั เรยี นเขียนคาตอบลงในกระดาษนามาส่งครู 2. ครูตรวจสอบผลการทาแบบทดสอบหลงั เรียน เพื่อวัดความรขู้ องนักเรียนหลงั จากทากจิ กรรม 3. ครปู ระเมนิ ผลโดยการสงั เกตพฤติกรรมการทางานรายบุคคล พฤติกรรมการทางานกลุม่ และจากการนาเสนอผลงาน หนา้ ชั้นเรยี น 4. ครปู ระเมนิ ผลชิน้ งาน/ผลงานทีแ่ สดงวิธกี ารดาเนินโครงงานของกลุ่มตนเองลงในกระดาษฟลปิ ชาร์ทในข้นั สารวจคน้ หา 5. ครตู รวจสอบผลการทา ใบงานที่ 1.2 เรอ่ื ง การพฒั นาโครงงานทางดา้ นเทคโนโลยี 6. ครูตรวจรายงานจากการทากิจกรรม Com Sci Activity เร่ือง แนวคิดเชิงคานวณ ตามข้ันตอนเบื้องต้นของการพัฒนา โครงงานทางดา้ นเทคโนโลยี7. การวัดและประเมนิ ผลรายการวัด วิธกี าร เครื่องมอื เกณฑ์การประเมนิ แบบทดสอบหลงั เรียน - ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์7.1 การประเมินหลังเรยี น ตรวจแบบทดสอบ- แบบทดสอบหลังเรียน หลังเรยี นห น่ ว ย ก า ร เ รี ย น รู้ ที่ 1แนวคิดเชิงคานวณในการพัฒนาโครงงาน7.2 การประเมินระหว่างการจดั กิจกรรม 45
1) พฤติกรรมการทางาน - สังเกตพฤติกรรม - แ บ บ สั ง เ ก ต พ ฤ ติ ก ร ร ม - ระดบั คณุ ภาพ 2 ผา่ นเกณฑ์รายบคุ คล การทางานรายบุคคล การทางานรายบคุ คล2) พฤติกรรมการทางาน - สงั เกตพฤติกรรม - แบบสงั เกตพฤติกรรม - ระดบั คณุ ภาพ 2 ผ่านเกณฑ์กลมุ่ การทางานกลุ่ม การทางานกลุ่ม3) ผลงานท่ีแสดงวิธีการ - ตรวจฟลปิ ชาร์ตการเขียน - แบบประเมินชิน้ งาน/ผลงาน - ระดบั คุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์ดาเนนิ โครงงาน แสดงวิธดี าเนนิ โครงงาน4) การนาเสนอผลงาน - ประเมนิ การนาเสนอผลงาน - แบบประเมนิ การนาเสนอ - ระดบั คณุ ภาพ 2 ผ่านเกณฑ์ ผลงาน5) การพัฒนาโครงงาน - ตรวจใบงานท่ี 1.2 - ใบงานที่ 1.2 - ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์ทางดา้ นเทคโนโลยี6) รายงานจากการทา - ตรวจรายงานจากการทา - รายงาน - ระดับคณุ ภาพ 2 ผา่ นเกณฑ์กิจกรรม Com Sci กิจกรรม Com Sci ActivityActivity เรือ่ งแนวคดิ เชงิ คานวณ8) คณุ ลกั ษณะ - สังเกตความมวี ินัย - แบบประเมิน ระดบั คุณภาพ 2อันพึงประสงค์ ใฝ่เรยี นรู้ และมงุ่ มน่ั คณุ ลักษณะ ผา่ นเกณฑ์ ในการทางาน อนั พงึ ประสงค์8. สอ่ื /แหลง่ การเรียนรู้ 8.1 สอ่ื การเรยี นรู้ 1) หนงั สอื เรยี น รายวชิ าพนื้ ฐาน เทคโนโลยี (วิทยาการคานวณ) ม.4 หน่วยการเรียนร้ทู ่ี 1 แนวคดิ เชิงคานวณในการ พัฒนาโครงงาน 2) ใบงานท่ี 1.2 เรอื่ ง การพัฒนาโครงงานทางด้านเทคโนโลยี 8.2 แหล่งการเรยี นรู้ 1) หอ้ งเรยี น 2) ห้องสมดุ 3) แหล่งข้อมูลสารสนเทศ 46
ใบงานที่ 1.2เรือ่ ง การพัฒนาโครงงานทางด้านเทคโนโลยีคาชแ้ี จง : นาขน้ั ตอนเบือ้ งต้นของการพัฒนาโครงงานทางดา้ นเทคโนโลยเี ติมหนา้ ประโยคทีส่ ัมพนั ธก์ นักาหนดปัญหา วิเคราะหร์ ะบบ ออกแบบระบบพัฒนาระบบและทดสอบระบบ ตดิ ต้ังระบบ บารุงรักษาระบบ…………………………..1. การเขียนชุดคาส่งั ต่าง ๆ เพื่อสรา้ งซอฟต์แวร์…………………………..2. ประชุมทมี งานผู้พฒั นาเพื่อกาหนดหนา้ ท่ใี ห้แก่ทีมงาน…………………………..3. การปรับเปลย่ี นการทางานบางประการให้ทันสมยั มากข้นึ…………………………..4. ข้ันตอนท่ตี อ้ งลงพนื้ ทสี่ ัมภาษณผ์ ้ใู ช้งานเพ่ือเกบ็ ข้อมลู ต่าง ๆ…………………………..5. การแก้ไขจุดบกพร่องทีเ่ กดิ ขึ้นหลังจากการใชง้ านในสภาพแวดล้อมจรงิ…………………………..6. ขั้นตอนการกาหนดวธิ ีการแก้ปญั หาต่าง ๆ จากขัน้ ตอนการวเิ คราะห์ระบบ…………………………..7. ขัน้ ตอนทก่ี าหนดข้ันตอนการทางานโดยใชแ้ ผนภาพแสดงลาดบั ข้ันตอนการทางาน…………………………..8. ขั้นตอนการจัดทาแผนการดาเนนิ งาน ซ่งึ ถอื ว่าเปน็ ผลลพั ธ์ของขัน้ ตอนการวิเคราะห์ ความเป็นไปได้ และการวางแผน…………………………..9. หลงั จากการสัมภาษณเ์ พื่อเก็บข้อมลู ทมี ผพู้ ัฒนาควรนาขอ้ มลู ท่ไี ด้จากการสมั ภาษณม์ า วิเคราะหห์ าข้อมลู…………………………..10. การทดสอบระบบงานว่าสามารถทางานได้อยา่ งถูกต้องและตรงตามความต้องการ ของผู้ใช้งาน…………………………..11. การนาซอฟตแ์ วร์และระบบงานใหมท่ ี่เสร็จสมบรู ณม์ าติดตง้ั ในสภาพแวดลอ้ มการทางานจรงิ…………………………..12. แผนภาพกระแสขอ้ มลู เปน็ เครื่องมือทีใ่ ชใ้ นการเขียนแผนภาพจาลองการทางานของกระบวนการต่าง ๆ ในระบบ ซึ่งนามาใชว้ ิเคราะห์และออกแบบระบบเชงิ โครงสรา้ ง…………………………..13. กรณีท่ีมีระบบงานเดิมควรใช้งานระบบงานใหม่ควบคู่กับระบบงานเดิมโดยใชข้ ้อมลู ชุดเดยี วกัน และเปรยี บเทียบผลลัพธ์วา่ ตรงกันหรอื ไม่…………………………..14. ทีมผพู้ ัฒนาซอฟต์แวร์ทาการวเิ คราะหค์ วามเป็นไปได้ในการพฒั นาซอฟต์แวร์ว่าจะสามารถดาเนินการ ไดส้ าเร็จหรือไม่ ภายใต้ปัจจยั ต่าง ๆ…………………………..15. ขนั้ ตอนท่มี ีข้นั ตอนย่อย 4 ขัน้ ตอน คอื สมั ภาษณผ์ ู้ใช้งาน วิเคราะห์ปญั หาและความต้องการ กาหนด ขอบเขตของระบบงาน และวิเคราะหก์ ลุ่มกระบวนการทางาน 47
Search
