วิทยาการคำนวณ

เทคโนโลยี (วทิ ยาการคานวณ) ม.2

มธั ยมศกึ ษาปีท่ี 2 01 ตามมาตรฐานการเรียนรแู้ ละตัวชี้วดั 02 กล่มุ สาระการเรียนรวู้ ิทยาศาสตร์ (ฉบับปรบั ปรงุ พ.ศ. 2560) 03 ตามหลกั สูตรแกนกลางการศกึ ษาข้นั พน้ื ฐาน พุทธศักราช 2551

คำช้ีแจง สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (สสวท.) ไดจ้ ดั ทาํ ตวั ช้วี ัดและสาระการเรียนร้แู กนกลาง กลุ่มสาระการเรียนร้วู ทิ ยาศาสตร์ (ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพืน้ ฐาน พุทธศกั ราช ๒๕๕๑ โดยมจี ดุ เนน้ เพื่อพฒั นาผู้เรียนใหม้ ีความรู้ความสามารถท่ที ัดเทียมกบั นานาชาติ ไดเ้ รยี นรู้ วิทยาศาสตร์ท่ีเชื่อมโยง ความรูก้ ับกระบวนการ ใชก้ ระบวนการสืบเสาะหาความรูแ้ ละแกป้ ญั หาท่ีหลากหลาย มกี ารทํากิจกรรมดว้ ยการลงมือ ปฏิบัติเพอื่ ใหผ้ ้เู รียนไดใ้ ช้ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และทักษะแห่งศตวรรษท่ี ๒๑ ซง่ึ ตั้งแตป่ กี ารศกึ ษา ๒๕๖๑ เปน็ ตน้ ไป โรงเรยี นจะต้องใชห้ ลักสูตรกลมุ่ สาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) โดยไดม้ ีการยา้ ย สาระเทคโนโลยีและการส่อื สารออกจากกลุม่ สาระการเรยี นรกู้ ารงานอาชพี และ เทคโนโลยี มาอยู่ที่กลมุ่ สาระการเรียนรู้ วทิ ยาศาสตร์ เนอื่ งจากความรูด้ า้ นเทคโนโลยีและวทิ ยาการคํานวณเปน็ พ้นื ฐาน ที่สาํ คญั และเชือ่ มโยงกับวิทยาศาสตรไ์ ด้ เปน็ อยา่ งดี สสวท.จึงไดจ้ ัดทําหนังสอื เรยี นทสี่ อดคลอ้ งตามมาตรฐาน หลักสูตรเพ่ือใหโ้ รงเรยี นได้ใช้สาํ หรบั จดั การเรยี น การสอนในช้นั เรียน

คำช้ีแจง (ต่อ) หนงั สอื เรยี นรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (วิทยาการคํานวณ) ช้นั มัธยมศกึ ษาปที ่ี ๒ นี้ จดั เนอื้ หา ตามพฒั นาการของผู้เรียน ให้ผู้เรียนไดเ้ รียนรเู้ กย่ี วกับแนวคิดเชงิ คํานวณ การแกป้ ญั หาด้วยไพทอน การแก้ปญั หา ดว้ ย Scratch หลกั การทาํ งานของระบบคอมพวิ เตอร์ เทคโนโลยีการสอื่ สาร การใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศอยา่ ง มคี วาม รบั ผิดชอบ ซ่ึงเป็นพื้นฐานที่สาํ คัญตอ่ การนําไปใชช้ ีวิตประจําวนั ผ้เู รยี นจะไดท้ ํากิจกรรมการเรยี นรู้ การฝกึ ปฏิบตั ิ การ ตอบคําถาม การตรวจสอบความเขา้ ใจ และสรุปสิ่งทีไ่ ด้เรยี นรู้ ตลอดจนมีกิจกรรมให้ผู้เรยี นได้นําความรู้ ทเี่ รยี นในบทนั้น ๆ มาประยกุ ต์ใชแ้ ก้ปญั หาอกี ด้วย ในการจัดทาํ หนังสอื เรียนเล่มนี้ ไดร้ ับความรว่ มมอื เป็นอย่างดีย่งิ จากผ้ทู รงคณุ วฒุ ิ นักวชิ าการอิสระ คณาจารยท์ งั้ หลาย รวมทั้งครผู ้สู อน นกั วชิ าการ จากสถาบันและสถานศกึ ษา ท้งั ภาครัฐและเอกชน จงึ ขอขอบคณุ ไว้ ณ ท่นี ้ี สสวท. หวังเปน็ อย่างย่งิ ว่าหนงั สือเรยี นรายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี (วทิ ยาการคาํ นวณ) เลม่ นี้ จะ เปน็ ประโยชนแ์ ก่ผู้เรยี น และผทู้ เี่ กี่ยวข้องทกุ ฝ่าย ทจี่ ะช่วยใหก้ ารจัดการศกึ ษาดา้ นวทิ ยาศาสตรม์ ีประสิทธิภาพ และ ประสิทธิผล หากมขี อ้ เสนอแนะใดทีจ่ ะทาํ ให้หนงั สอื เรียนเลม่ น้ี มีความสมบรู ณ์

รายวชิ าพน้ื ฐานวชิ าวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี (วทิ ยาการคานวณ)

รายวชิ าพน้ื ฐานวชิ าวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี (วิทยาการคานวณ) หนังสือเรียนเล่มน้ีประกอบด้วย 6 บทเรียน ซึ่งแตล่ ะบทมีจุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ บทบาทการนําไปใช้ ทบทวนความรู้ก่อนเรียน เนือ้ หา กจิ กรรม คําถามชวนคดิ สรุปทา้ ยบท กจิ กรรมทา้ ยบท และแบบผกา ในการจดั การ เรยี นรู้ให้มีประสทิ ธภิ าพควรใชค้ ่กู ับคมู่ ือครรู ายวิชาพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี (วทิ ยาการคาน 64 ช้นั มธั ยมศกึ ษาปี ที่ 2 สาระเทคโนโลยี กลุ่มสาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ. 2560) ตามหลักสตู ร แกนกลางการศึกษาขนั้ พน้ื ฐาน พุทธศกั ราช 2551 ทั้ง 4 ตวั ชีว้ ัด คอื 1)ออกแบบอัลกอรทิ ึมที่ใชแ้ นวคิดเชงิ คํานวณในการแกป้ ญั หา หรอื การทํางานที่พบในชวี ติ จรงิ 2) ออกแบบและเขียนโปรแกรมทใี่ ชต้ รรกะและฟงั กช์ นั ในการแกป้ ญั หา 3) อภปิ รายองคป์ ระกอบและหลักการทาํ งานของระบบคอมพิวเตอรแ์ ละเทคโนโลยกี ารสอื่ สาร เพื่อ ประยุกตใ์ ช้งานหรอื แก้ปญั หาเบอื้ งต้น 4) ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศอย่างปลอดภยั มคี วามรบั ผดิ ชอบ สร้างและแสดงสิทธิ์ในการเผยแพร่ผลงาน

รายวิชาพนื้ ฐานวชิ าวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (วทิ ยาการคานวณ) (ตอ่ ) เนือ้ หาและกิจกรรมในหนงั สอื เรยี นนม้ี คี วามสอดคล้องกบั ตัวชว้ี ดั โดยกาํ หนดเวลาในการเรียนรู้จาํ นวน 40 ชว่ั โมง และสามารถศกึ ษาแตล่ ะบทเรียนแบบอสิ ระ ยกเว้นบางบทเรียนท่ตี อ้ งเรียนรู้บทอื่นมากอ่ น รายละเอียด ดังตารางต่อไปนี้

01 แนวคดิ เชงิ คานวณ

1. แนวคดิ เชงิ คานวณ แนวคิดเชงิ คํานวณเป็นวธิ ีการวิเคราะห์ปญั หา อยา่ งหนึง่ เพ่อื ใหไ้ ด้แนวทางการหาคําตอบ ออกมา เป็นข้ันตอน หรือเรยี กวา่ อัลกอริทมึ ซึง่ สามารถ นาํ ไปถ่ายทอดใหบ้ ุคคลอืน่ หรือคอมพิวเตอร์ ปฏิบตั ิ ตามไดอ้ ย่างถูกต้องและแม่นยํา แนวคิดเชงิ คาํ นวณ มี 4 องค์ประกอบ คอื การแบง่ ปัญหา ใหญเ่ ป็น ปัญหาย่อย การพจิ ารณารปู แบบการคดิ เชงิ นามธรรม และการออกแบบอลั กอริทมึ ในการ แกป้ ญั หา โดยใชอ้ งค์ประกอบทง้ั 4 นัน้ อาจไมไ่ ด้นาํ มาใช้ตามลาํ ดบั หรอื ใชค้ รบทุกองคป์ ระกอบ บางปัญหา อาจมีการพจิ ารณาหลายองคป์ ระกอบไปพรอ้ มกันได้

02 การแกป้ ญั หาดว้ ยไพทอน

2.การแกป้ ญั หาดว้ ยไพทอน การโปรแกรมด้วยไพทอนมีคาํ สง่ั if if-else สําหรบั การทํางานแบบมีทางเลือก นอกจากนีย้ ัง มคี ําสัง่ สําหรบั การทํางานทม่ี หี ลายเงอื่ นไข หรอื if เชงิ ซ้อน ได้แก่ คาํ ส่งั if-elif-else และยงั มตี วั ดาํ เนนิ การบลู นี ทใี่ ชใ้ น นพิ จน์เปรยี บเทียบสําหรับกาํ หนดเงอ่ื นไขที่ซับซอ้ นขนึ้ ได้แก่ and or และ not และคําสง่ั สําหรบั การทาํ งานแบบ วนซาํ้ ไดแ้ ก่ for ใชส้ าํ หรับการทาํ งานที่ทราบจาํ นวนรอบ และ while ใช้ในกรณีที่ไมท่ ราบจาํ นวนรอบที่แน่นอน นอกจากนี้ผู้เขยี นโปรแกรมยงั สามารถสรา้ งฟงั กช์ ัน และโปรแกรมย่อยให้ทาํ งานเฉพาะตามที่ กําหนด เพอื่ ใหส้ ามารถเรยี กใชง้ านไดโ้ ดยไมต่ ้องเขยี นชุดคาํ สัง่ เดิมซาํ้ อกี ทําใหส้ ร้างโปรแกรมขนาดใหญ่ ไดร้ วดเรว็ และตรวจสอบความถกู ตอ้ งของโปรแกรมได้ง่ายข้ึน

03 การแกป้ ญั หาดว้ ย Scratch

3. การแกป้ ญั หาดว้ ย Scratch การโปรแกรมดว้ ย Scratch มีคาํ สงั่ สําหรบั การทํางานต่าง ๆ รวมถึงการทาํ งานที่มี ทางเลือกในการ ตดั สินใจ เราอาจใช้ตวั ดาํ เนนิ การบลู ีน ได้แก่ and or และ not ในนพิ จน์ เปรยี บเทยี บเพอื่ สร้างเงอ่ื นไข ท่ีซบั ซ้อนมากขนึ้ นอกจากน้ี Scratch มคี ําส่งั ท่ีใช้สรา้ งโปรแกรมย่อยหรือฟงั กช์ ัน โดยสามารถกาํ หนดให้มี การรบั คา่ พารามิเตอร์หนง่ึ หรือหลายคา่ เพือ่ นาํ ไปใช้ในฟงั กช์ นั เมื่อเรยี กใช้งานฟงั กช์ ันจะตอ้ งสง่ คา่ อาร์กิวเมนต์ ไปใหฟ้ ังกช์ ันตามจํานวนและชนดิ ทส่ี อดคลอ้ งกบั พารามเิ ตอรท์ ีไ่ ด้กาํ หนดไว้ เพอ่ื ให้ ฟงั กช์ ันทาํ งานไดอ้ ยา่ ง ถกู ต้อง ในการเขยี นโปรแกรมโดยใช้ฟงั กช์ ัน เราสามารถเรียกใช้ฟงั ก์ชันซํ้ากนั ไดห้ ลายคร้งั เพอ่ื ลดการเขยี น ชุดคาํ สั่งเดิมซา้ํ ชว่ ยใหก้ ารสรา้ งโปรแกรมขนาดใหญ่ทาํ ได้อย่างรวดเร็ว รวมถงึ สามารถตรวจสอบความ ถูกตอ้ งของโปรแกรมไดง้ า่ ยข้นึ

04 หลกั การทางานของระบบคอมพวิ เตอร์

หลักการทางานของระบบคอมพวิ เตอร์ ระบบคอมพวิ เตอรป์ ระกอบด้วยสองสว่ นหลกั คือ ฮาร์ดแวร์ และซอฟตแ์ วร์ โดยฮารด์ แวรบอก ไปด้วย หน่วยประมวลผลกลาง ทาํ หนา้ ที่คาํ นวณ เปรยี บเทียบ ประสานงานระหวา่ งหนว่ ยความจาก หนว่ ยรบั เขา้ และส่งออก เพอ่ื ใหม้ กี ารทาํ งานตามคําสั่ง การประมวลผลคาํ สั่งมขี ัน้ ตอนยอ่ ยตามวงรอบ เครื่องจกั ร หน่วยความจาํ และจดั เก็บทาํ หน้าทใ่ี นการเกบ็ ข้อมลู และคําสงั่ ของระบบคอมพิวเตอร์ หนว่ ยรบเขา และส่งออก ทาํ หนา้ ที่รับเขา้ ขอ้ มลู /คําส่งั จาก ภายนอกเขา้ สูก่ ารประมวลผล และสง่ ออกผลลพั ธ์จาก การประมวลผลออกสู่ภายนอก สําหรับซอฟตแ์ วรเ์ ป็นโปรแกรมหรอื ชุดของโปรแกรมที่ทาํ หน้าทคี่ วบคุมการทาํ งานของฮารด์ แวร์ เพือ่ ให้ สามารถดําเนนิ การกับขอ้ มลู ตามทผ่ี ใู้ ช้กาํ หนด โดยแบง่ ออกเปน็ ซอฟตแ์ วร์ระบบ และซอฟต์แวร์ ประยุกต์ เมื่อนกั เรียนมีความเข้าใจในรายละเอียดการทาํ งานของฮาร์ดแวรแ์ ละซอฟต์แวรจ์ ะชว่ ยให้สามารถ ประเมิน สมรรถนะของคอมพวิ เตอร์และแก้ปัญหาเบ้อื งตน้ ได้ นอกจากนัน้ ยังสามารถเลือกใชง้ านซอฟตแ์ วร์ ไดอ้ ยา่ งเหมาะสม มปี ระสิทธภิ าพ และสร้างผลงานทม่ี ีประโยชน์ต่อตนเองและสงั คม

05 เทคโนโลยกี ารสอ่ื สาร

เทคโนโลยีการสอื่ สาร เครือขา่ ยคอมพวิ เตอร์แบง่ ตามลกั ษณะการบริหารเครือข่ายได้ คือ แพน แลน และแวน นอกจากนี ้ เครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถแบง่ ตามลกั ษณะการให้บริการ คือ เครือขา่ ยแบบรับ-ให้บริการ และเครือขา่ ย ระดบั เดยี วกนั ในการเชือ่ มตอ่ อปุ กรณ์ในเครือข่ายเข้าด้วยกนั จะมตี วั กลางการส่ือสาร มีทงั้ แบบมีสาย หรือไร้สาย โดยทาํ หน้าท่ีเป็นตวั กลางในการสง่ ข้อมลู จากต้นทางไปยงั ปลายทาง นอกจากนีย้ งั ต้องมีอปุ กรณ์ สนบั สนุนในการเชื่อมตอ่ เชน่ สวติ ช์ เราเตอร์ เครือข่ายที่ขนาดใหญ่ที่สดุ ในโลก คือ อินเทอร์เน็ต ซง่ึ เช่ือมตอ่ เครือข่ายยอ่ ยจํานวนมากจากทกุ มมุ โลก เข้าด้วยกนั อปุ กรณ์ทกุ ชนิดที่เช่อื มตอ่ เข้าสรู่ ะบบอินเทอร์เน็ตเพื่อให้สามารถส่ือสารกนั ได้ ต้องมเี ลขทอ่ี ยไู่ อพี ซง่ึ มี รูปแบบทยี่ ากตอ่ การจดจํา จงึ มกี ารกําหนดช่อื โดเมนแทนในการระบตุ วั ตน ของอปุ กรณ์ ในปัจจบุ นั มีการให้บริการ บนอินเทอร์เน็ตจาํ นวนมาก เชน่ อีเมล บริการค้นหาข้อมล บริการสง่ ข้อความทนั ที อีคอมเมิร์ซ

06 การใชง้ านเทคโนโลยสี ารสนเทศ อย่างมคี วามรบั ผดิ ชอบ

การใชง้ านเทคโนโลยสี ารสนเทศอย่างมคี วามรบั ผดิ ชอบ เสรีภาพมาพร้อมกบั ความรับผดิ ชอบ การใช้งานอินเทอร์เนต็ ทาํ ให้เกิดเสรีภาพในการสร้างข้อมลู การแสดงความคิดเหน็ และ สามารถเผยแพร่ในวงกว้างอย่างรวดเร็ว ซงึ่ จะมีทงั้ ข้อมลู ที่ถกู ต้อง ข้อมลู ทีถ่ กู บดิ เบือน ข้อมลู ทไ่ี มเ่ หมาะสม เชน่ เนือ้ หาทีม่ ีการคกุ คามทาง เพศ เนือ้ หาท่เี ก่ียวกบั ความรุนแรง การก่อการร้าย การละเมิดลขิ สทิ ธ์ิ นกั เรียนสามารถช่วยกนั ปอ้ งกนั การเผยแพร่ข้อมลู ทีม่ ีเนือ้ หาไม่ เหมาะสมได้ โดยปฏเิ สธการรับข้อมลู ท่ีไม่ถกู ต้อง ไมเ่ ปิดดู ไมบ่ นั ทกึ เก็บไว้ ไมก่ ดไลค์ ไมส่ ง่ ตอ่ ไม่แชร์ ถ้าประสบ ปัญหาที่ไมส่ ามารถจดั การ ด้วยตนเองได้ให้แจ้งครู ผ้ปู กครอง เจ้าหน้ารัฐ หรือผ้ทู ีเ่ ก่ียวข้องในการดแู ลระบบ ท่นี กั เรียนใช้บริการนนั้ ๆ นอกจากนีก้ ่อนการนําเสนอข้อมลู แสดงความคดิ เหน็ เผยแพร่และนําส่ือตา่ ง ๆ ไปใช้ ควรคดิ ให้รอบคอบ คํานงึ ผลกระทบท่มี ีตอ่ ตนเองและผ้อู น่ื โดยพิจารณาถึงจริยธรรมที่ เก่ียวข้อง กบั ข้อมลู และการตดิ ตอ่ ส่อื สาร ทเี่ รียกวา่ พาพา ซง่ึ ประกอบด้วย ความเป็นสว่ นตวั ความถกู ต้อง ทรัพย์สนิ หรือความเป็นเจ้าของ และการเข้าถงึ การใช้อินเทอร์เน็ตต้องมีความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกบั กฎ ระเบียบ เพ่ือให้สามารถสร้างและใช้งาน ได้อยา่ งปลอดภยั และเมื่อ นกั เรียนเป็นผ้สู ร้างข้อมลู เอง ก็สามารถกําหนดสทิ ธิ์ความเป็นเจ้าของผลงาน เพื่อให้ผ้อู ื่นสามารถนําไปใช้ได้อยา่ งถกู ต้องได้อีกด้วย การ กําหนดสทิ ธ์ิมีหลายรูปแบบ เชน่ ใสช่ ื่อระบุ สญั ลกั ษณ์ ใสล่ ายนํา้ หรือระบเุ ป็นข้อความ นอกจากนีก้ ารใช้งานอนิ เทอร์เน็ตยงั มคี วาม หลากหลายและมีผ้ใู ช้งานจํานวนมาก ในการ ตดิ ตอ่ สื่อสารจงึ ควรคํานงึ ถงึ มารยาท และ การปฏบิ ตั ทิ ีเ่ หมาะสมกบั กาลเทศะ ซง่ึ จะ ช่วยลด ปัญหาตา่ ง ๆ ที่อาจเกิดขนึ ้ และทาํ ให้ ทกุ คนมีความสขุ ในการใช้งาน

Thank you