บทที่ 1 แนวคิดเชิงคำนวณ

แนวคิดเชิงคำนวณ วชิ ำวิทยำกำรคำนวณ ระดบั ชั้นมัธยมศกึ ษำปีท่ี 2 สอนโดย ครโู อบบุญ โสรัจจจจ

จจดุ ประสงคของบทเรยี น ❑ นกั เรยี นสามารถอธบิ ายกระบวนการคิดตามแนวคิดเชิงคานวณได้ ❑ นกั เรยี นสามารถออกแบบอลั กอริทึม เพ่อื การแก้ปัญหา โดยใช้แนวคิดเชิงคานวณได้

แนวคิดเชงิ คำนวณ (computational thinking) กระบวนกำรวิเครำะหปญั หำ เพอ่ื ใหไ้ ด้แนวทำงกำรหำคำตอบอย่ำงเปน็ ขั้นตอน

แนวคดิ เชิงคำนวณ (computational thinking)

กำรแบง่ ปญั หำใหญ่เปน็ ปัญหำย่อย (decomposition) แตกปัญหาทซ่ี ับซอ้ นให้เป็นปญั หาที่เลก็ ลง เพือ่ ให้แก้ปัญหาทาได้งา่ ยขนึ้ 12 3 ในภาพมีบา้ นกห่ี ลงั มีขนั้ ตอนวาดบา้ นหลงั ท่ี 1 อยา่ งไร 0,0 มขี น้ั ตอนวาดบ้านหลงั ที่ 2 อยา่ งไร มีขั้นตอนวาดบ้านหลังที่ 3 อย่างไร 1 ชอ่ ง มี 20 หน่วย จุดมมุ ล่างซา้ ยตารางคือพกิ ัด (0,0)

กำรพิจจำรณำรปู แบบ (pattern recognition) วเิ คราะห์หาความเหมอื นหรอื คล้ายคลงึ กันระหว่างปัญหาย่อย 1. ตัวบ้าน 4. หลังคาบา้ น (สเี หลอื ง สีแดง สเี ขียว) (สีมว่ ง สเี ทา สฟี า้ ) 3. ตาแหน่งมุมลา่ งซ้าย 2. ขนาดของตวั บา้ น

ใหน้ ักเรยี นวำดภำพไปดว้ ย

กำรพิจจำรณำรูปแบบ (pattern recognition) ในภำพมีบำ้ นก่หี ลงั คาตอบ ในภาพมีบา้ น 3 หลัง มขี ั้นตอนวำดบ้ำนหลงั ที่ 1อยำ่ งไร 12 3 บา้ นหลงั แรกวาดตวั บา้ นเป็นรูปส่ีเหล่ยี มจตั รุ สั สีเหลอื งขนาด ดา้ นละ 100 หน่วย ตง้ั อยตู่ าแหนง่ มมุ ลา่ งซา้ ยอย่ทู ่พี ิกดั (0, 0) และดา้ นบนส่เี หล่ยี มวาดหลงั คาเป็นรูปสามเหล่ยี มดา้ นเทา่ สี ม่วงขนาดดา้ นละ 100 หน่วย 0,0

กำรพจิ จำรณำรปู แบบ (pattern recognition) มขี น้ั ตอนวำดบ้ำนหลังท่ี 2 อยำ่ งไร 12 3 บา้ นหลงั ท่สี องวาดตวั บา้ นเป็นรูปส่ีเหล่ยี มจตั รุ สั สีแดงขนาด ดา้ นละ 50 หนว่ ย ตงั้ อยตู่ าแหน่งมมุ ลา่ งซา้ ยอย่ทู ่พี ิกดั (120, 90) และดา้ นบนส่เี หล่ยี มวาดหลงั คาเป็นรูปสามเหล่ยี มดา้ น เทา่ สีเทาขนาดดา้ นละ 50 หนว่ ย 0,0

กำรพจิ จำรณำรูปแบบ (pattern recognition) มีขั้นตอนวำดบ้ำนหลังท่ี 3 อยำ่ งไร 12 3 บา้ นหลงั ท่สี ามวาดตวั บา้ นเป็นรูปส่ีเหล่ยี มจตั รุ สั สเี ขียวขนาด ดา้ นละ 80 หนว่ ย ตง้ั อยตู่ าแหนง่ มมุ ลา่ งซา้ ยอย่ทู ่พี ิกดั (200, 10) และดา้ นบนส่เี หล่ยี มวาดหลงั คาเป็นรูปสามเหล่ยี มดา้ น เทา่ สีฟ้าขนาดดา้ นละ 80 หน่วย 0,0

กำรคดิ เชิงนำมธรรม (abstraction) แยกรายละเอยี ดทีจ่ าเป็นและไมจ่ าเป็นออกจากกัน 12 3 อธิบายปัญหาแบบซอ่ นรายละเอียดไดด้ งั นี้ บา้ นหลงั แรกมีขนาด 100 หนว่ ย ตวั บา้ นสีเหลอื ง และหลงั คาสีม่วง ตงั้ อยทู่ ่ตี าแหนง่ (0, 0) 0,0

กำรคดิ เชิงนำมธรรม (abstraction) 12 3 อธิบายปัญหาแบบซอ่ นรายละเอยี ดไดด้ งั นี้ บา้ นหลงั ท่สี องมีขนาด 50 หน่วย ตวั บา้ นสีแดง และหลงั คาสีเทา ตงั้ อยทู่ ่ตี าแหนง่ (120, 90) 0,0

กำรคดิ เชงิ นำมธรรม (abstraction) 12 3 อธิบายปัญหาแบบซอ่ นรายละเอียดไดด้ งั นี้ บา้ นหลงั ท่สี ามมีขนาด 80 หนว่ ย ตวั บา้ นสีเขียว และหลงั คาสฟี า้ ตงั้ อยทู่ ่ี ตาแหนง่ (200, 10) 0,0

กำรออกแบบอัลกอรทิ ึม (algorithm) ออกแบบขัน้ ตอนให้บคุ คลหรือคอมพวิ เตอร์ ปฏบิ ัติตามเพื่อแกป้ ญั หาได้ ข้นั ตอนหลกั 1.วาดรูปบา้ นขนาด 100 หน่วย ท่ตี าแหนง่ (0, 0) 2.วาดรูปบา้ นขนาด 50 หน่วย ท่ตี าแหนง่ (120, 90) 3.วาดรูปบา้ นขนาด 80 หนว่ ย ท่ตี าแหนง่ (200,10) ขัน้ ตอนย่อย การวาดรูปบา้ นขนาด S หน่วยท่ีตาแหนง่ (x,y) 1.วาดรูปส่ีเหล่ยี มจตั รุ สั ยาวดา้ นละ S หนว่ ย ใหม้ ีมมุ ลา่ งซา้ ยอยทู่ ่พี ิกดั (x,y) 2.วาดรูปสามเหล่ยี มดา้ นเทา่ ขนาด S หนว่ ยไวบ้ นส่ีเหล่ยี มจตั รุ สั

กำรออกแบบอัลกอริทึม กด Play video (algorithm) ขนั้ ตอนยอ่ ย วาดรูปบา้ นขนาด S หน่วย ทีต่ าแหน่ง (x, y) 1. ยกปากกา 2. เคลอ่ื นท่ีไปยงั ตาแหน่ง (x, y) 3. วางปากกา 4. กาหนดทศิ ทางไปทางขวา 5. วาดรูปสเ่ี หลีย่ มจตั รุ สั ขนาด s หนว่ ย 6.หนั ซา้ ย 90 องศา 7.เดินหนา้ s หนว่ ย 8.หนั ขวา 90 องศา 9.วาดรูปสามเหลีย่ มดา้ นเทา่ ขนาด s หน่วย ขนั้ ตอนยอ่ ย 2 วาดสามเหลยี่ มดา้ นเทา่ ขนาด S หน่วย 1. ทาคาส่งั ตอ่ ไปนีซ้ า้ 3 รอบ 1.1เดนิ หนา้ S หน่วย 1.2หนั ซา้ ย 120 องศา

แบบฝึกหัด 1.วาดภาพหม่บู า้ นลงในตาราง โดย 1 ช่องตารางมีขนาด 20 หนว่ ยมมุ ลา่ งซ้ายของตาราง คอื พกิ ดั (0,0) โดยไมใ่ ห้เพ่อื นเห็นรปู ต้นฉบบั 2.เขยี นอลั กอริทึมเพื่อวาดภาพในข้อ 1 แล้วสง่ ใหเ้ พ่อื นวาดตาม 3.ตรวจสอบผลลัพธท์ ่เี พื่อนวาด

กรณีศึกษำ “การใชแ้ นวคดิ เชิงคานวณในการแกป้ ญั หาบางปญั หา อาจไมไ่ ดใ้ ช้ครบทุกองคป์ ระกอบ 4 สว่ น ข้นึ อยกู่ ับลกั ษณะของปญั หา แตท่ กุ ปญั หาจะไดอ้ ัลกอรทิ มึ ในการแก้ปัญหาทถี่ กู ต้อง รวดเรว็ และมีประสิทธิภาพ”

กรณศี ึกษำ สอนน้องจจดั หนงั สอื

กรณีศกึ ษำ 1.กำรแบง่ ปญั หำใหญเ่ ป็นปัญหำยอ่ ย -หนงั สือเลม่ ใดควรจจดั เล่มแรก -ในกองหนังสอื หนังสอื เล่มใดควรจจัดวำงท่ี 2 -ในกองหนังสือ หนังสอื เล่มใดควรจจดั วำงที่ 3 ...

กรณีศกึ ษำ 2.กำรพจิ จำรณำรูปแบบ -หนงั สอื เล่มใดควรจจดั เลม่ แรก คำตอบ หนังสือท่เี ลม่ สูงสดุ -ในกองหนังสอื หนงั สือเล่มใดควรจจัดวำงท่ี 2 คำตอบ หนังสือที่สงู สดุ ในกองหนงั สือ -ในกองหนังสอื หนงั สือเลม่ ใดควรจจดั วำงท่ี 3 คำตอบ หนังสอื ท่ีสูงสดุ ในกองหนังสือ ...

กรณศี ึกษำ 3.กำรคดิ เชงิ นำมธรรม ควำมสูงของหนังสอื

กรณศี ึกษำ 4.อัลกอริทมึ ข้ันตอนหลกั 1.ทาขนั้ ตอนต่อไปนซ้ี ้าจนกระท้งั ไมม่ หี นงั สอื เหลืออยู่ในกอง 1.1 เลอื กหนงั สอื ที่มคี วามสงู มากทส่ี ดุ ในกอง 1.2 นาหนังสอื ทเ่ี หลอื จากขน้ั ตอนท่ี 1.1 จดั เรียงไวบ้ นโตะ๊ โดยจดั ไวถ้ ดั ไปจนหมดกอง

กรณศี ึกษำ เต้นตำมจจังหวะ



แบบฝกึ หดั 1.ให้เขยี นอัลกอรทิ ึมของสิ่งท่สี นใจ แลว้ บอกให้เพ่อื นปฏิบตั ติ าม