ป4

วทิ ยาการคานวณ ช้นั ประถมศกึ ษาปีที่ 4 อัลกอริทมึ และการแก้ปญั หา

อลั กอริทึม (Algorithm) กระบวนการแกป้ ัญหาท่ีมลี าดบั หรือวิธกี ารในการแก้ไขปัญหาอย่างเป็นขน้ั เป็นตอนและชดั เจน 1 การแสดงอัลกอรทิ มึ ดว้ ยขอ้ ความ • ก(าNรใaชt้ขuอ้ rคaวlามLแaสnดgงขu้นั aตgอeน)การทางาน มสี ่วนประกอบ 2 ส่วน คือ ลาดับ และข้ันตอนการทางาน

การปรุงบะหมก่ี ่ึงสาเรจ็ รปู ตวั อยา่ ง การปรุงบะหมี่กึ่งสาเรจ็ รูป การปรุงบะหมกี่ ่ึงสาเร็จรปู เพ่อื รับประทาน การแก้ปญั หาน้สี ามารถ ถา่ ยทอดความคดิ เปน็ ข้อความ ได้ ดงั น้ี วิธีท่ี 1 ใชห้ ม้อไฟฟ้า ใสน่ า้ ในหม้อ ต้มนา้ ให้เดอื ด นาบะหม่ใี สล่ งในหม้อ แล้วปดิ ฝา ตม้ ตอ่ อกี 2 นาที

วิธีท่ี 2 ใชก้ ระติกนา้ ร้อนไฟฟา้ ใส่นา้ ในกระติกน้าร้อนไฟฟ้า เสยี บปลก๊ั ไฟ รอจนนา้ เดือด นาบะหมใ่ี สช่ าม เทน้ารอ้ น ปดิ ฝา ตัง้ ท้ิงไว้ 3 นาที กจิ กรรมท่ี 10 ฝกึ ลาดบั ความคดิ นักเรยี นเขยี นลาดบั ของการทากจิ กรรม ดงั นี้ 1. นักเรยี นมีวิธกี ารใดบ้างในการชงนม อธิบาย 2-3 วธิ ี

วีดโี อประกอบการสอน https://www.youtube.com/watch?v=xKhkdHhO3ck วีดโี อพบครผู ู้สอน https://www.youtube.com/watch?v=lXgqrTySHdk&rel=0

วิธีปฏบิ ตั ิ กจิ กรรมท่ี 1 ช่ือ................................................นามสกุล................................................ชัน้ .............................. วิธีท่ี 1 วธิ ีท่ี 2 ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ? วิธกี ารที่นกั เรียนเสนอวิธีใดดที ส่ี ุด เพราะเหตุใด ตอบ ................................................................................................... ..................................................................................................................... .....................................................................................................................

2 การแสดงอลั กอริทมึ ดว้ ยรหสั จาลองหรอื ซโู ดโคด้ (Pseudocode) • การอธิบายดว้ ยรหสั เราสามารถกาหนดรหสั จาลองข้ึนเองได้ รหสั จาลองสาหรับการเดนิ ทาง รหัสจาลอง ความหมาย เดินไปทางขวา เดนิ ไปทางซ้าย เดนิ ขึ้นข้างบน เดนิ ลงข้างลา่ ง เดนิ ตรงแลว้ เล้ยี วขวา เดนิ ตรงแล้วเล้ยี วซา้ ย เดินขึน้ ข้างบนไปทางขวา เดินขน้ึ ขา้ งบนไปทางซา้ ย จาไวน้ ะ..... จาไว้นะ..... สญั ลกั ษณ์นี้ ให้เดนิ ไปทางซา้ ย

การแกป้ ญั หา (problem solving) เป็ นการค้นหาคาตอบ หาวธิ ีแก้ปัญหาหรือทางานนัน้ ให้สาเร็จ โดยเร่ิมจากการกาหนดคาถามเก่ยี วกับปัญหานัน้ ว่าเราจะ แก้ปัญหาหรือทางานนัน้ ให้สาเร็จได้อย่างไร การให้เหตุผล (reasoning) เป็ นการคดิ และอธิบายความคดิ ออกมาเป็ นแผนงาน สาหรับการ แก้ปัญหานัน้ เราอาจเสนอวธิ ีการแก้ปัญหา โดยการถ่ายทอดออกมาเป็ นข้อความ ซ่งึ แสดงวธิ ีการแก้ปัญหา ออกมาเป็ นลาดับขนั้ ทาให้มองเหน็ วธิ ีการแก้ปัญหาได้อย่าง ชัดเจน โดยแต่ละขนั้ จะต้องพจิ ารณาเง่ือนไขหรือเหตุผล ประกอบด้วย การเลอื กวธิ ีการแก้ปญั หาทกุ ปัญหานั้น นักเรยี นควรพิจารณาเงือ่ นไขใหค้ รบทุกกรณี สาหรับแนวทางการแก้ปัญหานั้น นักเรยี นอาจนาเคร่อื งมอื ต่าง ๆ ทม่ี อี ยมู่ าช่วยได้ เช่นกนั วิธกี ารแก้ปัญหาวธิ หี นึ่งอาจจะดสี าหรบั เพ่ือนแต่อาจไมเ่ หมาะสมกับตัว นักเรยี นก็ได้เช่นกัน

กิจกรรมท่ี 2 ฝกึ ลาดบั ความคิด ใครจะไปถงึ โรงเรยี นกอ่ นกนั นักเรยี นสังเกตภาพเส้นทางการไปโรงเรียน 2 เสน้ ทาง แลว้ ตอบคาถาม เสน้ ทางในเมอื ง เป็นเส้นทางตรงจากบา้ นถึงโรงเรยี นการจราจรหนาแนน่ ผู้คนมักใชเ้ ดนิ ทางเป็นหลัก เสน้ ทางนอกเมือง เป็นทางเล่ยี งจากชมุ ชน ระยะทางค่อนขา้ งไกล แต่การจราจรไมห่ นาแนน่ คาถาม 1. นักเรียนมีวิธเี ดนิ ทางไปโรงเรียนวธิ ใี ดบ้าง บอกมาหลาย ๆ วธิ ี ตอบ........................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 2. วธิ เี ดนิ ทางวิธใี ดรวดเรว็ ที่สดุ เพราะเหตุใด ตอบ........................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 3. วิธีเดินทางวิธใี ดประหยัดทส่ี ุด เพราะเหตุใด ตอบ........................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 4. วิธเี ดินทางวธิ ใี ดปลอดภยั ทสี่ ุด เพราะเหตุใด ตอบ........................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 5. หากวนั น้ีนักเรียนตน่ื เช้า นกั เรียนจะเดนิ ทางไปโรงเรยี นด้วยวิธีใด และเลอื กเสน้ ทางใด เพราะเหตุใด ตอบ........................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 6. หากวนั นน้ี ักเรียนตื่นสาย นกั เรียนจะเดินทางไปโรงเรียนด้วยวธิ ใี ด และเลอื กเสน้ ทางใด เพราะเหตุใด ตอบ...........................................................................................................................................................

1 5 ระบปุ ญั หา เปน็ การทาความเขา้ ใจเกี่ยวกับปัญหา ทดสอบและประเมนิ ผล ว่าต้องการอะไร โจทยต์ ้องการทราบอะไร เปน็ การตรวจสอบผลลพั ธท์ ไ่ี ด้ว่า สามารถแก้ปญั หาทต่ี อ้ งการไดห้ รอื ไม่ ขั้นตอน 4 การแกป้ ัญหา แก้ปัญหา เป็นการเริม่ แก้ปัญหา ตามวธิ ีการท่ีเลอื ก 2 3 รวบรวมข้อมลู เป็นการรวบรวมขอ้ มูล นา วางแผนการแกป้ ัญหา เป็นการวางแผน ความรทู้ ี่มอี ยู่หรือหาความรเู้ พ่ิมเตมิ ออกแบบวิธกี ารแกป้ ญั หาซ่ึงอาจมีไดห้ ลายวธิ ี มาแกป้ ญั หานน้ั โดยเลอื กวธิ กี ารทีเ่ หมาะสมกับสถานการณข์ องตนเอง

กจิ กรรมท่ี 3 เสนอวิธีการคาดการณผ์ ลลพั ธจ์ ากปญั หาอย่างง่ายได้ นกั เรียนลองนาลูกบาศก์ 4 ลกู ที่มสี ตี า่ งกัน มาเรียงต่อกัน จะมีวิธเี รียงได้กแี่ บบ โดยปฏิบตั ิตามขัน้ ตอนการแก้ปัญหา ดังน้ี 1. ระบุปัญหา - โจทย์ต้องการอะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. รวบรวมขอ้ มูล – เราทราบอะไรมาบ้าง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. วางแผนการแกป้ ัญหา – เราจะแกป้ ัญหาน้อี ย่างไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. แก้ปญั หา - ทดลองวาดภาพและระบายสี แล้วเรียงไมใ่ ห้ซา้ กนั ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. ทดสอบและประเมนิ ผล – มวี ิธอี ่ืนนอกจากวธิ ที ี่นักเรียนเรียงอีกหรือไม่ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… c

การออกแบบขนั้ ตอนการแก้ไขปัญหานนั้ ควรออกแบบใหค้ รอบคลุมทกุ กรณีตาม เงือ่ นไขทโ่ี จทยก์ าหนด และเราอาจนาขน้ั ตอนนี้ไปใช้ได้หลาย ๆ ครงั้ ตามตอ้ งการได้ อกี ด้วย ตัวอย่าง การสร้างเครอื่ งคานวณสาหรบั บวกเลขจานวนเตม็ 2 จานวน วิธปี ฏิบัติ 1. ระบปุ ญั หา โจทยต์ ้องการให้สร้างเครอ่ื งคานวณสาหรับบวกเลข 2. รวบรวมขอ้ มูล เราทราบมาวา่ ขอ้ มลู ทน่ี ามาบวกกันเปน็ เลขจานวนเตม็ 2 จานวน เม่อื บวกกนั แลว้ ผลลพั ธท์ ่ไี ด้จะเป็นเลขจานวนเตม็ เชน่ กนั 3. วางแผนการแกป้ ญั หา เราจะแก้ปัญหานโี้ ดยรบั ค่าตัวเลขแตล่ ะคา่ เขา้ มา คา่ แรกเกบ็ ไวใ้ น A ค่าที่ 2 เก็บไวใ้ น B จากนน้ั นาท้ัง 2 คา่ มารวมกันแลว้ เก็บไว้ใน C 4. แก้ปญั หา อาจเขยี นลาดบั การแกไ้ ขปญั หาเป็นภาพหรือเขยี นเปน็ ขนั้ ตอน ดังน้ี เรมิ่ ต้น นาค่าแรกเก็บใน A A นาค่าที่ 2 เก็บใน B นา A กับ B มารวมกันแลว้ เก็บใน C B แสดงผล C C AB จบ

5. ทดสอบและประเมินผล ลองทดสอบการบวกเลขระหวา่ ง 2 กับ 3 2 จากข้ันตอนการแกไ้ ขปัญหาทอ่ี อกแบบขนึ้ ดลองใหค้ า่ แรกเป็น 2 3 จากนัน้ ทดลองใหค้ า่ ที่ 2 เปน็ 3 5 2 3 ระบบทางาน จะเห็นไดว้ ่าผลลัพธท์ ่ีไดเ้ ปน็ 5 จากการออกแบบขั้นตอนการแกไ้ ขปญั หาวธิ นี ี้ จะเหน็ ได้วา่ ข้นั ตอนท่ีออกแบบขน้ึ สามารถนาไปใชก้ บั ตัวเลขตา่ ง ๆ ได้ และค่าตวั เลขหรือข้อมูล input เปล่ยี นแปลงไป ผลลพั ธ์ทีไ่ ดก้ จ็ ะเปล่ยี นแปลงไปด้วย