เอกสารประกอบการสอน

เอกสารประกอบการสอน วชิ าวิทยาการคำนวณ ระดับชั้นมัธยมศกึ ษาตอนตน้ โดย นางปารณยี ์ ชัยยง่ิ ตำแหนง่ ครู ค.ศ.1 โรงเรียนขนาดมอญวิทยา ตำบลตาตมุ อำเภอสังขะ จงั หวดั สรุ ินทร์ สำนกั งานเขตพื้นท่ีการศึกษามัธยมศกึ ษา เขต 33

ปัจจุบันการพฒั นาด้านเทคโนโลยีคอมพิวเตอรแ์ ละการสอ่ื สารไดน้ ำมาใช้เปน็ เคร่ืองมอื ช่วยในการ ทำงาน การศึกษา การเรยี นรใู้ หม้ ปี ระสิทธภิ าพและสะดวกสบายมากข้นึ การเรยี นร้เู กีย่ วกับเทคโนโลยี สารสนเทศและการสื่อสารทผ่ี ่านมาอาจไม่เพยี งพอสำหรบั การดำเนินชีวิตในยคุ เศรษฐกจิ ดจิ ิทัลท่ตี ้องมีพ้ืน ฐานความรู้และทักษะเพื่อแก้ปัญหาในชีวิตจริงหรือพัฒนานวัตกรรม และใช้ทรัพยากรด้านเทคโนโลยี สารสนเทศและการสอ่ื สารในการสร้างองคค์ วามรหู้ รือสร้างมลู คา่ ใหเ้ กิดข้นึ ได้อยา่ งสร้างสรรค์ ภาพท่ี 1 ศูนย์อำนวยการบรษิ ัทเอกชนทางด้านธรุ กจิ การขนส่งทางอวกาศ ประเทศสหรัฐอเมรกิ า (Space Exploration Technologies Corporation) ท่มี า : https://pixabay.com ,SpaceX-Imagery สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ได้ตระหนักถงึ ความสำคญั ของการพัฒนา ทักษะของผูเ้ รยี นให้ดำรงชวี ติ อยไู่ ด้อย่างมคี ุณภาพในศตวรรษท่ี 21 จงึ ไดป้ รบั เปลี่ยนหลกั สูตรเทคโนโลยี สารสนเทศและการสื่อสารไปส่หู ลักสูตรวทิ ยาการคำนวณ ทม่ี ุง่ เน้นใหผ้ เู้ รียนได้พฒั นาทักษะการคิดวเิ คราะห์ แก้ปญั หาอย่างเป็นข้นั ตอนและเป็นระบบ มที ักษะการคิดเชิงคำนวณ และเปน็ ผทู้ ่ีมคี ุณธรรม จริยธรรม และ ค่านิยมในการใชว้ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยีอยา่ งสร้างสรรค์ วทิ ยาการคำนวณ (Computing science) คอื อะไร ? วิทยาการคำนวณ (Computing science) เป็นวิชาที่มุ่งเน้นการเรียนการสอนใหเ้ ด็กสามารถคิดเชิง คำนวณ (Computational thinking) มีความพ้นื ฐานความร้ดู า้ นเทคโนโลยดี ิจทิ ัล (Digital technology) และ มีพืน้ ฐานการรูเ้ ทา่ ทันส่ือและขา่ วสาร (Media and information literacy) ซึง่ การเรยี นวิชาการคำนวณ จะไม่ จำกัดอยูเ่ พียงแค่การคิดให้เหมอื นคอมพวิ เตอรเ์ ทา่ นน้ั และไมไ่ ดจ้ ำกัดอยเู่ พียงการคดิ ในศาสตร์ของนกั วทิ ยาการคอมพวิ เตอร์ แต่จะเป็นกระบวนการความคดิ เชงิ วิเคราะหเ์ พ่ือนำมาใช้แกป้ ัญหาของมนุษย์ โดยเป็น การส่ังให้คอมพวิ เตอร์ทำงานและช่วยแก้ไขปัญหาตามที่เราตอ้ งการได้อย่างมีประสทิ ธภิ าพ

การจดั การเรยี นการสอนวชิ าวิทยาการคำนวณ มีเป้าหมายท่สี ำคัญในการพฒั นาผู้เรียนกลา่ วคือเพือ่ ให้ ผเู้ รยี นมคี วามสามารถใชท้ ักษะการคดิ เชิงคำนวณในการคิดวิเคราะห์ แกป้ ัญหาอย่างเป็นขนั้ ตอนและเป็นระบบ มีทักษะในการคน้ หาข้อมูลหรือสารสนเทศ ประเมิน จัดการ วเิ คราะห์ สงั เคราะห์ และนำสารสนเทศไปใชใ้ น การแก้ปัญหา เสามารถประยุกตใ์ ชค้ วามรู้ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ สื่อดิจทิ ัล เทคโนโลยสี ารสนเทศและการ ส่อื สาร ในการแก้ปญั หาในชีวิตจริง การทำงานร่วมกันอย่างสร้างสรรคเ์ พื่อประโยชนต์ อ่ ตนเองหรือสังคม และ สามารถใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสอื่ สารอย่างปลอดภยั รเู้ ท่าทัน มีความรบั ผิดชอบมจี ริยธรรม ซง่ึ ในระดับชน้ั ช้นั มธั ยมตอนต้นจะเป็นการเรยี นการสอนท่ีเน้นการออกแบบและการเขยี นโปรแกรมอยา่ ง ง่าย เพ่อื เป็นการฝึกแก้ไขปัญหาทางคณติ ศาสตร์และวิทยาศาสตร์ไปพรอ้ ม ๆ กนั สว่ นในระดับชั้นมัธยมตอน ปลาย จะเปน็ การประยุกต์ใช้แนวคิดเชิงคำนวณ เพอื่ นำไปใชใ้ นการบรู ณาการกบั โครงานวิชาอืน่ ๆ อย่าง สรา้ งสรรค์และมีประสทิ ธภิ าพมากท่สี ุด ภาพที่ 2 นักโปรแกรมเมอรพ์ ัฒนาโปรแกรม ท่ีมา : https://pixabay.com, JuralMin ขอบเขตของวิชาวิทยาการคำนวณมีอะไรบา้ ง? การกำหนดขอบเขตการเรียนการสอนของวิชาวทิ ยาการคำนวณมี 3 องค์ความรู้ ดงั นี้ 1. การคดิ เชงิ คำนวณ (computational thinking) เป็นวธิ กี ารคดิ และแกป้ ัญหาเชิงวเิ คราะห์ สามารถใช้ จนิ ตนาการมองปญั หาดว้ ยความคิดเชิงนามธรรม ซ่ึงจะทำให้เราสามารถเห็นแนวทางในการแก้ปญั หาอยา่ งเปน็ ขั้นตอนและมลี ำดับวิธคี ิดได้ โดยวิธคี ดิ แบบวิทยาการคำนวณนี้ ไม่ใช่เพียงแคก่ ารเขียนโปรแกรม เพราะภาษา

โปรแกรมมีการเปลยี่ นแปลงตลอดเวลา แต่จุดประสงคท์ ี่สำคัญกวา่ คือการสอนให้เด็กคิดและเชอื่ มโยงปัญหา ต่างๆ เป็น จนสามารถแกป้ ญั หาได้อยา่ งเปน็ ระบบน่นั เอง 2. พน้ื ฐานความร้ดู า้ นเทคโนโลยีดจิ ิทัล (digital technology) เปน็ การสอนใหร้ ู้จักเทคนิควิธกี ารต่างๆ เกี่ยวกับ เทคโนโลยีดจิ ิทลั โดยเฉพาะในยุคไทยแลนด์ 4.0 จะเนน้ ในดา้ นระบบอตั โนมตั ิ (Automation) ทอ่ี ย่ใู น ชีวติ ประจำวนั ไม่ว่าจะเป็นดา้ นการเกษตร อุตสาหกรรม หรือคมนาคม ใหเ้ ด็กๆ ได้เรยี นร้อู ย่างรอบด้าน และ นำมาประยุกต์ใชง้ านไดอ้ ย่างเหมาะสม 3. พืน้ ฐานการรู้เท่าทนั สื่อและข่าวสาร (media and information literacy) เปน็ ทักษะเกยี่ วกบั การรูเ้ ทา่ ทนั สื่อ และเทคโนโลยีดิจิทลั แยกแยะไดว้ า่ ข้อมลู ใดเปน็ ความจริงหรอื ความคิดเหน็ โดยเฉพาะข้อมูลบนส่ือสังคม ออนไลน์ นอกจากนี้ยังเป็นเรื่องของความปลอดภัยในโลกไซเบอร์ รู้กฎหมายและลขิ สทิ ธิ์ทางปัญญาต่างๆ เพ่อื ใหเ้ ด็กใชช้ อ่ งทางน้ีได้อย่างรู้เทา่ ทันและปลอดภยั มากท่ีสุด ภาพที่ 3 นักพฒั นาโปรแกรม ทม่ี า : https://pixabay.com ,kreatikar สาระการเรียนร้เู ทคโนโลยี (วทิ ยาการคำนวณ) มีอะไรบ้าง ? ในการจัดการเรียนรวู้ ิชาวทิ ยาการคำนวณน้ันผเู้ รยี นจะต้องมอี งค์ความรู้ ทักษะหรือกระบวนการเรยี นรู้ ดงั น้ี สาระการเรยี นรเู้ ทคโนโลยี (วทิ ยาการคำนวณ) มงุ่ หวังใหผ้ ู้เรยี นไดเ้ รยี นรู้และมีทักษะการคิดเชิงคำนวณ การคดิ วเิ คราะห์ แก้ปัญหาเป็นขัน้ ตอนและเปน็ ระบบ ประยุกต์ใชค้ วามรดู้ า้ นวิทยาการคอมพวิ เตอร์ เทคโนโลยี

สารสนเทศและการสื่อสาร ในการแกป้ ัญหาท่ีพบในชีวติ จริงไดอ้ ย่างมปี ระสิทธิภาพ โดยไดก้ ำหนดสาระสำคัญ ดงั น้ี วิทยาการคอมพวิ เตอร์ การแก้ปัญหาอยา่ งเปน็ ข้นั ตอนและเปน็ ระบบ การใชแ้ นวคิดเชิงคำนวณในการ แก้ปัญหาในชีวติ ประจำวนั การบรู ณาการกบั วิชาอ่ืน การเขียนโปรแกรมการคาดการณ์ผลลัพธ์ การตรวจหา ขอ้ ผดิ พลาด การพัฒนาแอปพลเิ คชันหรอื พัฒนาโครงงานอย่างสรา้ งสรรคเ์ พ่ือแกป้ ัญหาในชีวติ จริง เทคโนโลยีสารสนเทศและการส่ือสาร การรวบรวมข้อมูล การประมวลผล การประเมินผลการนำเสนอ ขอ้ มลู หรือสารสนเทศเพ่ือแก้ปัญหาในชวี ิตจริง การคน้ หาข้อมูลและแสวงหาความรู้บนอินเทอรเ์ น็ต การ ประเมนิ ความน่าเชื่อถือของข้อมลู การเลือกใช้ซอฟต์แวร์หรือบรกิ ารบนอนิ เทอร์เนต็ ข้อตกลงและข้อกำหนด ในการใชส้ อ่ื หรือแหลง่ ข้อมูลต่าง ๆ หลกั การทำงานของคอมพวิ เตอรแ์ ละเทคโนโลยกี ารสื่อสาร การร้ดู จิ ทิ ัล การใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการส่ือสารอย่างปลอดภยั การจัดการอตั ลกั ษณ์ การรูเ้ ท่าทนั ส่ือ กฎหมายเก่ยี วกับคอมพิวเตอร์ การใชล้ ิขสทิ ธ์ขิ องผู้อนื่ โดยชอบธรรมนวตั กรรมและผลกระทบของ เทคโนโลยีสารสนเทศและการส่ือสารตอ่ การดำเนนิ ชวี ิต อาชีพสังคม และวฒั นธรรม ภาพท่ี 4 การพัฒนาโปรแกรมเว็บไซต์ ทีม่ า : https://pixabay.com, lakexyde จากทกี่ ล่าวมาขา้ งต้นสรปุ ไดว้ ่า วทิ ยาการคำนวณเป็นรายวิชาพื้นฐานในกลมุ่ สาระการวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี ซึ่งมเี ปา้ หมายพฒั นาผเู้ รียนให้ใช้ทกั ษะการคดิ เชิงคำนวณสามารถคดิ วเิ คราะห์ แก้ปญั หา อย่างเป็นข้ันตอนและเป็นระบบ สามารถคน้ หาขอ้ มูล หรือสารสนเทศ ประเมิน จดั การ วิเคราะห์ สงั เคราะห์ และนำสารสนเทศไปใช้ในการแก้ปัญหาประยกุ ต์ใช้ความรู้ในการแก้ปัญหาในชีวิตจริงและทำงานร่วมกนั อย่าง สร้างสรรค์ ใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศและการสือ่ สารอยา่ งปลอดภัย รู้เทา่ ทนั มีความรับผิดชอบ มจี รยิ ธรรม

แหล่งที่มา แคมป์ปสั . วิทยาการคำนวณ วิชาใหม่ของนักเรยี นไทย. สืบคน้ เมอ่ื 6 สิงหาคม 2561 จาก https://campus.campus-star.com/education/62881.html รศ.ยืน ภู่วรวรรณ. วิทยาการคำนวณ คอื อะไร?. สืบค้นเมื่อ 6 สิงหาคม 2561. จาก https://school.dek- d.com/blog/kidcoding/computational-science/ ยุทธคม ภมรสุพรวิชิต และ ปรชั ญา เปรมมะ. (2561) เอกสารแนวทางการจดั การเรยี นการสอนตาม มาตรฐานการเรียนรูแ้ ละตวั ชว้ี ดั กลมุ่ สาระการเรียนรวู้ ิทยาศาสตร์ ( ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ.2560) ตามหลกั สตู ร แกนกลางการศึกษาขั้นพนื้ ฐาน พทุ ธศกั ราช 2551. กรุงเทพฯ : อักษรเจรญิ ทัศน์ บรุ ินทร์ รจุ จนพันธ์ุ. วิทยาการคำนวณ (Computing science) คอื อะไร. สืบค้นเม่ือ 6 สงิ หาคม 2561 . จาก http://www.thaiall.com/computingscience/ สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลย.ี (2561). ค่มู ือรายวชิ าพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (วทิ ยาการคำนวณ) ตามมาตรฐานการเรียนร้แู ละตวั ชวี้ ัด กล่มุ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ (ฉบับ ปรับปรุง พ.ศ.2560) ตามหลักสตู รแกนกลางการศกึ ษาข้นั พื้นฐาน พุทธศักราช 2551. กรงุ เทพฯ : สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศกึ ษาธกิ าร. สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2561). คมู่ อื การใชห้ ลักสูตรรายวิชาพน้ื ฐาน วทิ ยาศาสตร์ ตามมาตรฐานการเรยี นรแู้ ละตวั ชี้วัด กล่มุ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ (ฉบับปรบั ปรงุ พ.ศ. 2560) ตามหลักสตู รแกนกลางการศึกษาขัน้ พื้นฐาน พุทธศักราช 2551 สาระเทคโนโลยี (วทิ ยาการ คำนวณ) ระดบั ประถมศึกษาและมธั ยมศึกษา. กรงุ เทพฯ : สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละ เทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ.

วชิ าวิทยาการคำนวณ ระดับช้นั มัธยมศึกษาตอนตน้