แผนการจัดการเรียนรู้ KidBright ม.4

แนวทางจัดการเรย� นรู เทคโนโลยี (ว�ทยาการคํานวณ) Coding With ตามมาตรฐานการเรย� นรูและตวั ชว้ี ัด กลุมสาระการเรย� นรูวท� ยาศาสตรและเทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ. ศ. 2560) ตามหลักสตู รแกนกลางการศกึ ษาขน้ั พ้น� ฐาน พท� ธศกั ราช 2551 ชั้นมัธยมศึกษาปท่ี 4





ศนู ย์เทคโนโลยีอเิ ลก็ ทรอนกิ สแ์ ละคอมพวิ เตอร์แหง่ ชาติ สำานักงานพฒั นาวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยแี หง่ ชาติ สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี สงวนลิขสทิ ธ์ ตาม พ.ร.บ. ลิขสิทธิ์ (ฉบบั เพิม่ เตมิ ) พ.ศ. 2558 ไมอ่ นญุ าตให้คัดลอก ทา� ซ�้า และดดั แปลง สว่ นหน่ึง สว่ นใด ของหนังสือฉบับนี้ นอกจากจะได้รบั อนญุ าตเป็นลายลกั ษณ์อักษรจากเจา้ ของลิขสทิ ธเ์ิ ท่านน้ั แนวทางจัดการเรียนรู้ เทคโนโลยี (วิทยาการค�านวณ) Coding with KidBright ช้ันมัธยมศึกษาปีท่ี 4/โดย ศูนย์ เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ ส�านักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ และ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี. พมิ พค์ รัง้ ที่ 1. -- ปทุมธานี : สา� นักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และ เทคโนโลยีแหง่ ชาต,ิ 2562. 115 หนา้ : ภาพประกอบสี 1. คอมพวิ เตอร์ 2. การสอื่ สารด้วยระบบดิจทิ ัล 3. ระบบสื่อสารขอ้ มลู 4. การสือ่ สารขอ้ มลู 5. การสอื่ สารแบบสอ่ื ประสม 6. โปรโตคอลเครือข่ายคอมพวิ เตอร์ 7. คอมพิวเตอร์อัลกอรทิ มึ I. ส�านักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ II. ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ III. ห้องปฏิบัติการวิจัยสมองกลฝังตัว IV. ห้องปฏิบัติการวิจัยการประมวลผลสัญญาณชีวการแพทย์ V. สถาบันส่ง เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี VI. ชื่อเร่ือง TK5105 004.6 จดั ทาำ โดย ศนู ย์เทคโนโลยีอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์และคอมพวิ เตอร์แหง่ ชาติ สา� นกั งานพัฒนาวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยแี ห่งชาติ 112 อทุ ยานวทิ ยาศาสตรป์ ระเทศไทย ถนนพหลโยธนิ ตา� บลคลองหนง่ึ อา� เภอคลองหลวง จงั หวดั ปทมุ ธานี 12120 โทร 0-2564-6900 โทรสาร 0-2564-6901-3 อีเมล [email protected] เวบ็ ไซต์ http://www.nectec.or.th สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เวบ็ ไซต์ http://www.ipst.ac.th

านา ปัจจุบันท่ัวโลกให้ความส�าคัญกับการเรียนเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ในโรงเรียน เน่ืองจากการเรียนดังกล่าวช่วย ให้เกิดการกระตนุ้ กระบวนการคดิ เชน่ การคดิ เชิงค�านวณ การคิดวิเคราะห์ แกป้ ัญหาเปน็ ข้ันตอนและเปน็ ระบบ ซ่ึง เป็นทักษะส�าคัญของเยาวชนในศตวรรษที่ 21 อีกท้ังกระทรวงศึกษาธิการได้ประกาศใช้หลักสูตรวิชาวิทยาการ ค�านวณ โดยจัดให้อยู่ในสาระเทคโนโลยีกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตามหลักสูตรแกนกลาง การศึกษาข้นั พ้ืนฐานพุทธศักราช 2551 (ฉบับปรบั ปรงุ พ.ศ. 2560) จากความส�าคัญดังกล่าวข้างต้น ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) ส�านักงาน พฒั นาวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยแี ห่งชาติ (สวทช.) จงึ ไดพ้ ัฒนาบอร์ด KidBright ซงึ่ เป็นบอร์ดสมองกลฝังตวั ทต่ี ดิ ต้ังจอแสดงผลและเซนเซอร์แบบง่าย เพ่ือเป็นเคร่ืองมือในการเรียนเขียนโปรแกรมแบบบล็อกอย่างง่ายส�าหรับ นักเรียนระดับประถมและมัธยมศึกษา ท�าให้การเขียนโปรแกรมมีความสนุกสนานและกระตุ้นการพัฒนา กระบวนการคิด สา� หรับคู่มือแนวทางจัดการเรียนรู้ เทคโนโลยี (วทิ ยาการค�านวณ): Coding with KidBright เลม่ นี้ ไดร้ บั ความร่วม มอื จากผทู้ รงคณุ วฒุ ิ สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธกิ าร ร่วมจัดท�า คู่มือการเขียนโปรแกรมแบบบล็อกด้วยบอร์ด KidBright เพื่อใช้เป็นหนังสือประกอบการเรียนรายวิชาพื้นฐาน วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (วทิ ยาการคา� นวณ) เนคเทค สวทช. หวังเป็นอย่างยิ่งว่า คู่มือเล่มน้ีจะเป็นประโยชน์ต่อการจัดการเรียนรู้ และเป็นส่วนส�าคัญในการ พัฒนาคณุ ภาพและมาตรฐานการศกึ ษา กลุ่มสาระการเรยี นร้วู ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ขอขอบคุณ ผทู้ รงคุณวฒุ ิ บคุ ลากรทางการศึกษาและหนว่ ยงานตา่ ง ๆ ที่มสี ว่ นเกี่ยวขอ้ งในการจดั ทา� ไว้ ณ โอกาสน้ี ดร.ชยั วฒุ ิววิ ฒั นช์ ยั ผ้อู �านวยการ ศนู ย์เทคโนโลยอี ิเล็กทรอนกิ ส์และคอมพิวเตอรแ์ ห่งชาติ (เนคเทค)

าช้แี จง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธิการ ได้พัฒนาหลักสูตรวิชา คอมพวิ เตอร์ และมีการปรับปรงุ หลักสตู รมาอย่างตอ่ เนือ่ ง จนกระทัง่ มีการประกาศใชห้ ลักสูตรแกนกลางการศกึ ษา ข้ันพ้ืนฐาน พุทธศักราช 2551 จึงได้เปลี่ยนช่ือวิชาเป็น เทคโนโลยีสารสนเทศและการส่ือสาร โดยจัดให้อยู่ในกลุ่ม สาระการเรียนรู้การงานอาชีพและเทคโนโลยี ต่อมาในปีพุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ได้มีการ เปลย่ี นชือ่ วิชาอีกคร้งั เป็น วิทยาการคา� นวณ อยู่ในสาระเทคโนโลยี กลุ่มสาระการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยมีเป้าหมายหลักเพื่อพัฒนาผู้เรียนให้มีความรู้และมีทักษะต่าง ๆ ที่ครอบคลุม การคิดเชิงค�านวณ การคิด วิเคราะห์ การแก้ปัญหาเป็นขั้นตอนและเป็นระบบ รวมท้ังการประยุกต์ใช้ความรู้ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ เทคโนโลยสี ารสนเทศและการส่ือสาร ในการแก้ปญั หาท่พี บในชีวิตจริงได้อย่างมีประสทิ ธภิ าพ แนวทางการจัดการเรียนรู้เทคโนโลยี (วิทยาการค�านวณ) Coding with KidBright ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เล่มน้ี สามารถน�าไปใช้ในการจัดการเรียนรู้เพ่ือให้นักเรียนบรรลุตัวช้ีวัดท่ีเกี่ยวข้องกับการเขียนโปรแกรม ตามสาระการ เรียนรู้ที่ 4.2 เทคโนโลยี (วิทยาการค�านวณ) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยสถานศึกษา สามารถน�าไปประยุกต์ใช้ในการจัดการเรียนรู้ได้ตามความเหมาะสม เนื้อหาในเล่มนี้ประกอบด้วยจุดประสงค์การ เรียนรู้ ตัวช้วี ัด สาระการเรยี นรู้ แนวคดิ ตวั อยา่ งส่อื และอุปกรณ์ ข้ันตอนดา� เนนิ กิจกรรม การวัดและประเมนิ ผล ส่ือ และแหล่งเรียนรู้ และข้อเสนอแนะ ซึ่งควรน�าไปจัดการเรียนรู้ร่วมกับคู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (วทิ ยาการคา� นวณ) ท่พี ฒั นาโดย สสวท. โดยปรับเปล่ยี นกจิ กรรมการเรียนรู้เกีย่ วกบั การเขยี นโปรแกรม ในคู่มือครูของสสวท. เป็นการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทางการจัดการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมแบบบล็อก ด้วยโปรแกรม KidBright IDE ซ่ึงจะท�าให้สามารถจัดการเรียนรู้ได้อย่างสมบูรณ์และสอดคล้องตามท่ีหลักสูตร กา� หนด สสวท. และ สวทช. ขอขอบคุณคณาจารย์ ผทู้ รงคุณวุฒิ นักวชิ าการ และครผู ู้สอน จากสถาบนั ตา่ ง ๆ ทใ่ี หค้ วามรว่ ม มือในการพัฒนาและหวังเป็นอย่างย่ิงว่า เอกสารเล่มนี้จะเป็นประโยชน์ต่อเยาวชนและผู้เกี่ยวข้องกับการจัดการ เรยี นรรู้ ายวชิ าเทคโนโลยี (วทิ ยาการค�านวณ) ในการจดั การเรียนร้ไู ดอ้ ย่างสมบรู ณต์ ามเป้าหมายของหลกั สูตรตอ่ ไป สาขาเทคโนโลยี สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กระทรวงศกึ ษาธกิ าร

าแน นาการ ชเ ก าร เอกสารฉบบั นีจ้ ดั ทา� ข้นึ เพอ่ื ส่งเสรมิ การเรยี นรู้ด้านการเขยี นโปรแกรม โดยใช้บอร์ด KidBright เปน็ เครอ่ื งมือ สถาน ศึกษาสามารถน�าไปใช้ในการจัดการเรียนรู้เพ่ือให้นักเรียนบรรลุตัวช้ีวัดสาระเทคโนโลยี (วิทยาการค�านวณ) กลุ่ม สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หลักสูตรแกนกลางการศึกษาข้ันพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับ ปรบั ปรุง พ.ศ. 2560) ชัน้ ม. 4 คือ ประยกุ ตใ์ ชแ้ นวคิดเชิงค�านวณในการพัฒนาโครงงานทม่ี กี ารบูรณาการกบั วชิ า อ่ืนอย่างสรา้ งสรรคแ์ ละเชื่อมโยงกับชวี ิตจรงิ โดยแนวทางจัดการเรยี นรู้ ใชเ้ วลารวมทง้ั หมด 14 ช่วั โมงดงั น้ี กิจกรรมท่ี ชื่อกจิ กรรม เวลา(ชั่วโมง) 1. การออกแบบขนั้ ตอนวิธี 2 2. เร่ิมต้นโครงงานอตั โนมตั ิ 2 3. 2 4. ประยุกต์โครงงาน 4 5. โครงงาน IoT 2 6. โครงงานไร้สาย 2 รังสรรค์โครงงาน กิจกรรมทีอ่ อกแบบไวน้ ้สี ามารถใช้ร่วมกับค่มู ือครู ชน้ั ม.4 ของสถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และบูรณาการกับตัวช้ีวัดอื่นท้ังในกลุ่มสาระเดียวกันหรือนอกกลุ่มสาระ รวมท้ังอาจต้องจัดเตรียมอินเทอร์เน็ต สา� หรบั การเข้าถงึ แหลง่ เรยี นร้ทู ไ่ี ด้แนะน�าไวใ้ นเอกสาร เพื่อสง่ เสริมและเพิ่มประสิทธภิ าพในการเรียนรขู้ องนักเรียน

าร ั 01 ปร ยก รงงาน นาที่ 02 การ กแ ้ัน นวธี นาที่ เรม่ น รงงาน ั นมั นาท่ี

06 รัง รร รงงาน นาที่ รงงาน นาที่ รงงาน ร าย นาที่

กจกรรมที่ การ กแ ้ัน นวธี จดปร ง การเรย� นรู 1. ระบขุ อ้ มูลเข้า ขอ้ มูลออก และเงอ่ื นไขของปญั หา 2. ออกแบบขั้นตอนวธิ ใี นการแก้ปัญหา โดยใชร้ ปู แบบ การกา� หนดเงื่อนไข และการท�าซ้า� 3. เขียนขนั้ ตอนวิธตี ามท่ีได้ออกแบบเพอ่ื สร้างโครงงานอยา่ งง่าย วั ช้ีวัด ประยุกต์ใชแ้ นวคดิ เชิงคา� นวณในการพัฒนาโครงงานทมี่ กี ารบูรณาการกบั วิชาอ่ืน อยา่ งสร้างสรรค์และเชอื่ มโยงกับชวี ิตจริง



กจกรรมท่ี าร การเรย� นรู ออกแบบขัน้ ตอนวิธใี นการแก้ปญั หาโดยใช้รปู แบบการกา� หนดเง่ือนไข และการทา� ซา้� ทักษ แ กร วนการ 1. ทักษะการแกป้ ัญหา 2. ทักษะการคดิ เชงิ คา� นวณ 3. ทักษะการโปรแกรม #include “DHT.h” #define DHTPIN 2 #define DHTTYPE DHT11 int REPLAY = 7; DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); void setup() { วามรูเดมท่ีนกั เรย� น งมี 1. การเขียนรหัสลา� ลอง หรือผังงาน 2. ความรูพ้ ื้นฐานเกีย่ วกบั การเขยี นโปรแกรมด้วยโปรแกรม KidBright IDE 10

กจกรรมท่ี าร า ั ทักษะการคิดเชิงค�านวณ เป็นทักษะการคิดพื้นฐานของการแก้ปัญหา ซ่ึงน�ามาใช้ในการออกแบบข้ันตอนวิธีเพื่อแก้ ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์ โดยมีเง่ือนไขท่ีถูกต้องและชัดเจนการออกแบบขั้นตอนวิธีด้วยการใช้เง่ือนไขอย่างง่ายอาจ เปน็ การเปรยี บเทยี บมากกวา่ นอ้ ยกวา่ หรอื ไมเ่ ทา่ กนั นอกจากนก้ี ารแกป้ ญั หาอาจตอ้ งมกี ารทา� งานลกั ษณะเดยี วกนั ซา�้ หลายรอบ โดยในแต่ละรอบต้องเลือกการทา� งานอยา่ งใดอยา่ งหน่งึ และตรวจสอบเง่อื นไข ซงึ่ อาจระบุเงอื่ นไขใน สว่ นเรม่ิ ตน้ ของการทา� ซา้� หรอื เงอ่ื นไขเพอ่ื จบการทา� งาน ในการเขยี นขน้ั ตอนวธิ เี พอื่ แกป้ ญั หาลกั ษณะนส้ี ามารถเขยี น ไดโ้ ดยใชร้ ูปแบบขัน้ ตอนวธิ ีการทา� ซ�้า ่ แ ปกร เร่ือง เวลา (นาที) 1. ใบกิจกรรม ออกแบบระบบรดนา้� ตน้ ไมอ้ ตั โนมตั ิ 10 โปรแกรมรดน�้าตน้ ไมอ้ ตั โนมตั ิ 40 ใบกจิ กรรมที่ 1.1 1.2 2. อ่นื ๆ • บอร์ด KidBright • ป๊ัมน้า� USB และสายยาง • คู่มือบทเรียน KidBright Student Handbook ซ่งึ ดาวน์โหลดได้จาก 1111

กจกรรมท่ี แนวทางการจดั การเรย� นรู การจดั เ รย� ม 1. ใบกจิ กรรมท่ี 1.1 ระบบรดน�้าตน้ ไมอ้ ัตโนมตั ิ ตามจา� นวนกลุม่ 2. จดั เตรียมอุปกรณไ์ ด้แก่ บอร์ด KidBright, ปั๊มนา�้ USB และสายยาง ตามจ�านวนกลุม่ น้ั นดาเนนการ 1. ผ้สู อนน�าเข้าสบู่ ทเรียนโดยยกตวั อยา่ งสถานการณท์ ี่สามารถใช้คอมพิวเตอร์ ช่วยในการแกป้ ญั หา โดยต้งั ค�าถาม ถามนักเรียน ว่า “หากนักเรียนและครอบครัวไปเท่ียวต่างจังหวัดกันและไม่อยู่บ้านหลายวัน จะท�าอย่างไรกับ ตน้ ไมท้ นี่ กั เรยี นมหี นา้ ทรี่ ดนา�้ ทกุ วนั ” ใหผ้ เู้ รยี นชว่ ยกนั ตอบคา� ถาม และอธบิ ายเพมิ่ เตมิ วา่ เราสามารถแกป้ ญั หา นี้ได้ โดยใช้คอมพวิ เตอรช์ ว่ ยเรารดน�้าต้นไมอ้ ัตโนมัติ “หากนักเรยี นและครอบครวั ไปเท่ยี วตางจังหวัดกัน และไมอยูบานหลายวนั จะทําอยางไรกบั ตนไม ทีน่ ักเรียนมหี นาทีร่ ดน้ําทุกวนั ” #include “DHT.h” #define DHTPIN 2 #define DHTTYPE DHT11 int REPLAY = 7; DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); void setup() { 12

กจกรรมท่ี 2. ผสู้ อนแบ่งผเู้ รียนเปน็ กลุ่ม กลุ่มละ 4 คนทา� ใบกจิ กรรมท่ี 1.1 ออกแบบระบบรดน�้าต้นไมอ้ ตั โนมัติ และสมุ่ กลมุ่ นา� เสนอคา� ตอบ 1 กลุม่ 3. ผู้เรียนศกึ ษา ระบบรดน�้าต้นไม้อตั โนมัติจาก 4. ผสู้ อนและผเู้ รยี นชว่ ยกันสรปุ อปุ กรณ์ท่ใี ช้ในระบบรดนา้� อัตโนมัติทเ่ี หน็ จาก คลิปวดิ ีโอว่าใช้เซนเซอร์ใดของ บอร์ด KidBright และใช้อปุ กรณเ์ พ่มิ เตมิ อะไรบ้าง 5. ผูเ้ รยี นศกึ ษาหลกั การท�างานของเซนเซอร์วัดอุณหภมู ิ เซนเซอร์วัดค่าความเข้มแสงของ บอร์ด KidBright จาก คมู่ ือบทเรยี น KidBright Student Handbook หน้า 110 6. ผ้เู รียนทา� ใบกิจกรรมที่ 1.2 โปรแกรมรดนา้� ตน้ ไม้อตั โนมตั ิ 7. ผสู้ อนตงั้ คา� ถามเพอ่ื เปรยี บเทยี บการทา� งานของระบบรดนา้� อตั โนมตั ทิ ด่ี จู าก คลปิ วดิ โี อและระบบรดนา้� อตั โนมตั ิ ที่ผู้เรียนได้ท�าข้ึนว่ามีความแตกต่างกันอย่างไร และผู้เรียนคิดว่าระบบใดมีความยืดหยุ่นในการท�างานมากกว่า เพราะเหตุใดจงึ เป็นเชน่ น้ัน 1313

กจกรรมท่ี 8. ผสู้ อนและผู้เรียนร่วมกันสรปุ หลักการท�างานของพอรต์ USB บนบอร์ด KidBright โดยผู้สอนแนะนา� ใหผ้ เู้ รียน เห็นหลักการท�างานของพอรต์ USB ว่ามสี ถานะในการทา� งานเพยี ง 2 สถานะ คอื เปิดและปดิ การออกแบบ ระบบงานที่ใชพ้ อรต์ USB ส�าหรบั บอรด์ KidBright ควรคา� นึงถงึ หลักการท�างานดงั กล่าวเสมอ 14

กจกรรมท่ี การวัดแ ปร เมน 1. ประเมนิ จากใบกิจกรรม 2. สังเกตพฤติกรรมการท�างานกลุ่ม ่ แ แ งเรย� นรู 1. วดิ โี อการใชง้ านเซนเซอรต์ า่ ง ๆ ของบอรด์ KidBright 2. คู่มือบทเรียน KidBright Student Handbook ซง่ึ ดาวนโ์ หลดได้จาก ! เ น แน ผู้สอนสามารถเพ่ิมกิจกรรมในส่วนของการจบั กลมุ่ ให้มคี วามหลายหลายมากข้ึน หรอื สามารถ ปรับกิจกรรมที่ 1.1 ไปใช้งานอปุ กรณท์ สี่ ามารถท�างานผา่ นพอรต์ USB อ่ืน ๆ ทีส่ ะดวกต่อการ จดั เตรียม เช่น พดั ลม USB หรอื หลอดไฟ USB 1515

กจกรรมท่ี กจกรรมที่ กแ ร รดนา้ น ม ั นมั ชื่อกลมุ่ ชื่อ-สกลุ เลขท่ี ลา� ดบั 1. 2. 3. 4. า ง่ั ใหน้ กั เรียนออกแบบขน้ั ตอนวิธีของระบบรดนา้� ตน้ ไมอ้ ัตโนมัตดิ งั นี้ สมมติว่านักเรียนออกแบบระบบรดน้�าต้นไม้อัตโนมัติอย่างง่าย โดยระบบจะตัดสินใจรดน�้าต้นไม้โดยอ่านข้อมูล อุณหภมู แิ ลว้ เปรียบเทยี บกับค่าทก่ี �าหนดไว้ จากเงอ่ื นไขดงั ต่อไปนี้ • ถ้าคา่ อุณหภูมิท่ีวดั ได้มคี า่ เทา่ กบั หรอื สงู กวา่ ค่าทีก่ า� หนด ระบบจะสง่ สัญญาณเปดิ นา�้ • ถา้ ค่าอุณหภมู ทิ ว่ี ัดไดม้ ีน้อยกวา่ ค่าทก่ี า� หนด ระบบจะสง่ สัญญาณปดิ น้า� 16

กจกรรมท่ี แนวคดิ ในการออกแบบระบบรดนา�้ ตน้ ไมอ้ ัตโนมัติ ประกอบดว้ ย ข้ันตอนดงั ต่อไปน้ี 1. ระบุข้อมูลเข้า ขอ้ มลู ออกของระบบรดนา้� ต้นไม้อตั โนมัติ 2. ออกแบบขั้นตอนวธิ รี ดนา้� ตน้ ไม้อตั โนมตั โิ ดยเขียนเปน็ รหัสลา� ลองหรอื ผังงาน รหัสลา� ลอง อา่ นคา่ อุณหภมู ิ ให้ C แทนคา่ อุณหภูมดิ ังกลา่ ว ถา้ C > ……………… แลว้ ส่งสญั ญาณเปิดน้�า ถา้ เง่ือนไขไมเ่ ป็นจรงิ .......................................................………..... 1717

กจกรรมท่ี กจกรรมที่ ปรแกรมรดนา้ น ม ั นมั ชื่อกลุ่ม ชือ่ -สกลุ เลขที่ ลา� ดับ 1. 2. 3. 4. า ั่ง ใหน้ กั เรียนออกแบบขนั้ ตอนวธิ ขี องระบบรดนา�้ ตน้ ไมอ้ ตั โนมัตดิ งั น้ี 1. จัดเตรยี มอปุ กรณท์ ใ่ี ช้ ได้แก่ บอรด์ KidBright ปมั๊ นา�้ USB และสายยาง ดังรูปที่ 1 บอรด์ KidBright ปมั๊ นา�้ USB สายยาง รปู ท่ี 1 อปุ กรณท์ ใี่ ช้ในการสร้างระบบรดน�้าตน้ ไมอ้ ัตโนมัติ 2. ออกแบบระบบรดน้�าตน้ ไม้อตั โนมัติ โดยเช่อื มต่อบอรด์ KidBright กบั ป๊ัมนา้� USB 3. ออกแบบโปรแกรมโดยมเี ง่อื นไขการท�างานของปัม๊ นา้� คอื ป๊มั นา้� จะท�างานเม่ือสภาพอากาศคอ่ นข้างร้อน 18

กจกรรมที่ 4. เขยี นโปรแกรมระบบรดน้�าอัตโนมตั ิเพื่อวดั ค่าอุณหภมู แิ ละแสดงค่าทว่ี ัดไดบ้ นหนา้ จอแสดงผล LED ดว้ ยบอร์ด KidBright IDE และบันทกึ ไฟลช์ อ่ื myProject1.txt ดงั นี้ Forever Temperature Sensor LED 16x8 Scroll When Ready 5. บันทึกข้อมูลอณุ หภมู ิทีอ่ า่ นได้จากหน้าจอแสดงผล LED ครงั้ ท่ี อณุ หภูมิ (องศาเซลเซยี ส) 1 : ในห้องเรยี น 2 : นอกช้ันเรียน 3 : จากสถานท่ที ่คี รูก�าหนดคือ................................. 6. จากข้อมลู ท่ีบันทึกได้ น�ามากา� หนดเงือ่ นไขของอณุ หภูมเิ พื่อใหป้ ม๊ั นา้� ทา� งาน คอื ปั๊มนา�้ USB จะท�างาน เม่ืออณุ หภมู ิสูงกว่า.......................องศาเซลเซยี ส 1919

กจกรรมท่ี 7. เขยี นโปรแกรมเพ่มิ เติมเพ่ือสั่งให้ปมั๊ นา้� ทา� งานตามเงอ่ื นไขที่ก�าหนดไว้ ดังรปู ท่ี 2 Forever Temperature Sensor LED 16x8 Scroll When Ready if Temperature Sensor do Write USB Status On else Write USB Status Off รูปที่ 2 โปรแกรมสัง่ งานปัม้ น�้า USB 8. ทดสอบการทา� งานของระบบรดนา้� ต้นไมอ้ ัตโนมตั ิ และสงั เกตการท�างานของปมั๊ นา�้ USB 9. บนั ทกึ การทา� งานของระบบวา่ เปน็ ไปตามเงอื่ นไขหรอื ไม่ ถา้ การทา� งานของระบบไมเ่ ปน็ ไปตามเงอ่ื นไขทก่ี า� หนด จะดา� เนินการแกไ้ ข ปรับปรุงอยา่ งไร 20

กจกรรมท่ี 10. จากระบบรดนา�้ อตั โนมตั ทิ นี่ กั เรยี นไดท้ า� ขน้ึ ถา้ อณุ หภมู สิ งู กวา่ เงอ่ื นไขทก่ี า� หนดและหลงั จากนน้ั อณุ หภมู ไิ มม่ กี าร เปลี่ยนแปลง ป๊มั น�า้ USB จะมกี ารท�างานอย่างไร 2121

กิจกรรมท่ี 2 เร่มต้นโครงงานอัตโนมัติ จดุ ประสงค์การเรียนรู้ 1. ใชง้ านตวั แปรและตวั ดา� เนนิ การทางคณติ ศาสตรใ์ นการแกป้ ญั หาดว้ ยคอมพวิ เตอร์ 2. ปรับปรงุ โปรแกรมเพอ่ื ใชง้ านกบั สถานการณท์ ีก่ �าหนดได้ ตัวชว้ี ัด ประยกุ ต์ใชแ้ นวคิดเชิงคา� นวณในการพัฒนาโครงงานทีม่ กี ารบูรณาการกับวิชาอื่น อยา่ งสร้างสรรค์และเชอ่ื มโยงกับชีวติ จรงิ



กิจกรรมที่ 2 สาระการเรยี นรู้ 1. ตัวแปร 2. ตวั ด�าเนินการทางคณิตศาสตร์ ทักษะและกระบวนการ 1. ทกั ษะการแกป้ ัญหา 2. ทักษะการคดิ เชิงคา� นวณ 3. ทักษะการโปรแกรม #include “DHT.h” #define DHTPIN 2 #define DHTTYPE DHT11 int REPLAY = 7; DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); void setup() { ความรเู้ ดมิ ทน่ี ักเรยี นตอ้ งมี 1. การเขยี นโปรแกรมโดยใชต้ ัวแปรดว้ ยโปรแกรม KidBright IDE 2. การเขยี นโปรแกรมโดยใชบ้ ลอ็ กทางคณิตศาสตร์ดว้ ยโปรแกรม KidBright IDE 24

กจิ กรรมท่ี 2 สาระสาำ คญั การแก้ปัญหาหรือการท�าโครงงานอาจมีการรับและส่ังงานระหว่างคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อ่ืนๆ โดยมีการก�าหนด เง่ือนไขเพ่ือให้คอมพิวเตอร์ด�าเนินการตามค�าสั่ง การสร้างเงื่อนไขอาจมีการใช้งานตัวแปรซึ่งเป็นช่ือที่ใช้แทนข้อมูล ขณะใดขณะหน่ึง โดยท่ัวไปแล้วในทางคอมพิวเตอร์ ตัวแปรจะถูกใช้เพ่ือแทนข้อมูลและเก็บค่าของข้อมูล โดยอาจ เปลยี่ นแปลงได้ตามบรบิ ทการท�างาน นอกจากนก้ี ารเขยี นโปรแกรมส่วนใหญต่ อ้ งมีการค�านวณทางคณติ ศาสตร์ ซ่งึ นพิ จนท์ างคณติ ศาสตรจ์ ะมตี วั ดา� เนนิ การทตี่ อ้ งพจิ ารณาลา� ดบั กอ่ นหลงั ตวั ดา� เนนิ การทางคณติ ศาสตร์ เชน่ บวก ลบ คณู หาร และหารเอาเศษ สอ่ื และอุปกรณ์ เร่ือง เวลา (นาท)ี 1. ใบกิจกรรม ทบทวนตวั แปร และการคา� นวณทางคณิตศาสตร์ 30 ปรับปรงุ โปรแกรมรดน�้าต้นไมอ้ ัตโนมตั ิ 40 ใบกจิ กรรมที่ 2.1 2.2 2. อ่นื ๆ • คูม่ อื บทเรียน KidBright Student Handbook ซง่ึ ดาวนโ์ หลดไดจ้ าก https://www.kid-bright.org/manual/article/46 2525

กิจกรรมท่ี 2 แนวทางการจดั การเรียนรู การจัดเตรยี ม 1. ใบกจิ กรรมที่ 2.1 และ ใบกจิ กรรมที่ 2.2 ตามจ�านวนผ้เู รียน 2. จัดเตรียมอุปกรณไ์ ดแ้ ก่ บอรด์ KidBright ปัม๊ นา�้ USB และสายยาง ส�าหรบั ทา� กจิ กรรมตามจ�านวนกล่มุ ขั้นตอนการดาำ เนินการ 1. ผสู้ อนและผเู้ รยี นรว่ มกนั ทบทวนโปรแกรมระบบรดนา�้ อตั โนมตั ทิ ไ่ี ดส้ รา้ งขนึ้ ในสปั ดาหก์ อ่ นหนา้ 2. ผ้สู อนต้งั ค�าถามเพื่อใหผ้ ู้เรียนสังเกตว่า จากโปรแกรมระบบรดน้�าอัตโนมตั ดิ ังกล่าวบอรด์ KidBright จะอา่ นคา่ เซนเซอรว์ ดั อุณหภูมทิ ัง้ หมดกี่คร้ัง 3. ผู้สอนก�าหนดสถานการณ์ที่ต้องการใช้งานตัวแปร เช่น ต้ังค�าถามว่า “ถ้านักเรียนต้องการน�าค่าท่ีอ่านได้จาก เซนเซอร์วัดคา่ อณุ หภมู ิทว่ี ดั ไดค้ รั้งแรกไปใชง้ านในครง้ั ถดั ไป จะมีวิธกี ารอย่างไร” “ถานกั เรียน ตองการนาํ คาที่อานไดจากเซนเซอรวดั คาอุณหภมู ิ ท่ีวัดไดครง้ั แรกไปใชงานในครั้งถัดไป จะมีวิธีการอยางไร” 26

กิจกรรมท่ี 2 4. ผเู้ รยี นศกึ ษาเรอื่ งการใชง้ านตวั แปรเพม่ิ เตมิ จากคมู่ อื บทเรยี น KidBright Student Handbook 5. ผสู้ อนยกตวั อยา่ งสมการทางคณิตศาสตร์ และถามผเู้ รยี น เชน่ a = b + 6 ถา้ ก�าหนดให้ b มีค่าเป็น 2, 3 และ 4 ค่าของ a จะมคี า่ เท่าใดบา้ ง หากต้องการให้บอร์ด KidBright คา� นวณค่า ดังกลา่ วแทน นกั เรียนจะสามารถเขียนโปรแกรมได้อย่างไร a = b+6 6. ผูเ้ รียนทา� ใบกิจกรรมท่ี 2.1 ทบทวนตัวแปร และการคา� นวณทางคณิตศาสตร์ 7. ผสู้ อนสมุ่ ถามผเู้ รยี นทท่ี า� ขอ้ ที่ 1 แลว้ ไดผ้ ลลพั ธจ์ ากการทดลองตา่ งจากทค่ี าดหมายไว้ โดยใหอ้ ธบิ ายเหตผุ ล จาก น้ันรว่ มกนั เฉลยคา� ตอบ ขอ้ ที่ 2 จากการทา� กิจกรรมที่ 2.1 8. ผสู้ อนสรปุ เพม่ิ เตมิ ใหผ้ เู้ รยี นเหน็ ความแตกตา่ งของการใชง้ านตวั แปรและการไมใ่ ชง้ านตวั แปรวา่ มคี วามแตกตา่ ง กันในส่วนของการรับและเก็บข้อมูล โดยการใช้งานตัวแปรหากไม่มีการปรับเปล่ียนค่าของตัวแปร ตัวแปรก็ยัง คงเก็บคา่ เดมิ อยู่เสมอ และต้ังคา� ถามวา่ “นักเรียนจะนา� ตัวแปรไปใช้ประโยชนใ์ นการท�างานไดอ้ ย่างไรบา้ ง” 9. ผู้เรยี นแตล่ ะกลุม่ ท�าใบกจิ กรรมท่ี 2.2 เพอ่ื ปรบั ปรุงโปรแกรมรดน�้าต้นไมอ้ ตั โนมตั ิ และวิเคราะห์การท�างานของ ระบบรดนา้� อตั โนมตั ขิ องผเู้ รยี นวา่ มขี อ้ ดขี อ้ ดอ้ ยอยา่ งไรบา้ ง และมแี นวคดิ ในการปรบั ปรงุ ระบบดงั กลา่ วอยา่ งไร 10. ผเู้ รียนร่วมกนั อภิปรายและน�าเสนอการปรับปรุงระบบรดนา้� ตน้ ไมข้ องกลมุ่ ผเู้ รียน 2727

กจิ กรรมที่ 2 การวดั และประเมินผล 1. ประเมนิ จากใบกจิ กรรม 2. สังเกตพฤตกิ รรมการท�างานกล่มุ สอ่ื และแหล่งเรียนรู้ คู่มอื บทเรียน KidBright Student Handbook ซึง่ ดาวน์โหลดไดจ้ าก https://www.kid-bright.org/manual/article/46 ! ข้อเสนอแนะ 1. ผสู้ อนควรทบทวนการวางบลอ็ กคา� สงั่ การคา� นวณทางคณติ ศาสตรด์ ว้ ยโปรแกรม KidBright 2. อณุ หภมู แิ ละแสงอาจเปลยี่ นแปลงตามสภาพแวดลอ้ ม ดงั นนั้ ผสู้ อนอาจเปลย่ี นแปลงคา่ เพอ่ื ใหโ้ ปรแกรมสามารถท�างานได้ 3. ผู้สอนควรทบทวนคุณสมบัติของเซนเซอร์วัดอุณหภูมิว่าสามารถวัดค่าได้ในช่วง 10-80 องศาเซลเซยี ส และสามารถให้ผ้เู รยี นค้นหาสมการในการแปลงคา่ จากองศาเซลเซยี สเปน็ องศาฟาเรนไฮตจ์ ากอนิ เทอรเ์ นต็ ดว้ ยตนเอง หรอื ผสู้ อนเปน็ ผแู้ นะนา� สมการดงั กลา่ วขน้ึ กบั ความเหมาะสมของเวลา C� = 1F� .8-03020 4. ผู้สอนอาจแนะน�าหลักการค�านวณเวลาในหน่วยวินาทีเพิ่มเติมโดยเชื่อมโยงกับหลักการ ทา� งานของบอรด์ KidBright เช่น การใช้งานบล็อก delay วา่ สามารถหน่วงเวลาในชว่ ง วินาทีได้ 28

กจิ กรรมท่ี 2 ใบกจิ กรรมที่ 2.1 ทบทวนตวั แปร และการคาำ นวณทางคณิตศาสตร์ ชอื่ กลุม่ ช่อื -สกลุ เลขท่ี ลาำ ดับ 1. 2. 3. 4. คำาสง่ั 1. ใหน้ กั เรยี นพจิ ารณาโปรแกรมทก่ี า� หนดใหแ้ ละวเิ คราะหว์ า่ ผลลพั ธท์ คี่ วรไดจ้ ากโปรแกรมทกี่ า� หนดคอื เทา่ ใด จากนนั้ ใหน้ กั เรยี นเขยี นโปรแกรมนด้ี ว้ ยโปรแกรม KidBright IDE และสงั เกตผลลพั ธท์ ไี่ ดว้ า่ เปน็ ไปตามทค่ี าดหมายไวห้ รอื ไม่ 2929

กจิ กรรมท่ี 2 โปรแกรม คผาลดลหพั มธา์ทย่ี จผาโลกปลกรัพาแรธกเ์ทรขมี่ไยี ดน้ เหมอื น ต่าง Forever set x to 15 set x to 10 set result to xxy LED 16x8 Scroll When Ready result Forever set x to 100 set x to 15 set result to x %y LED 16x8 Scroll When Ready result Forever x + 5 +5 set x to 100 result set x to 15 set result to LED 16x8 Scroll When Ready Forever x + 5 + yx 7 set x to 100 set x to 15 set result to LED 16x8 Scroll When Ready result Forever set x to 0 repeat while x < 15 do Wait LED matrix ready LED 16x8 Scroll When Ready x 2 set x to x + 30

กิจกรรมที่ 2 2. ให้นกั เรยี นเขียนโปรแกรมตอ่ ไปน้ี จากน้ันสงั เกตผลการทา� งานและบันทกึ ผลลัพธ์ที่ได้ โปรแกรม ผลลพั ธ์ Forever Light Level Sensor ผลลัพธเ์ ม่ือรนั โปรแกรมพบว่าเซนเซอร์อ่านค่าได้ set light to ................................ และเม่อื ใชม้ อื ปิดเซนเซอรว์ ดั ความเข้มแสงพบวา่ อา่ นค่า LED 16x8 Scroll When Ready light ได้................................... Forever Light Level Sensor ผลลพั ธ์เมอื่ รันโปรแกรมพบว่า set light to คร้งั ที่ 1 อ่านคา่ ได.้ ................ หลงั จากแสดงผลคร้งั ท่ี 1 ใหผ้ ู้เรยี นใชม้ ือปดิ Wait LED matrix ready 1: เซนเซอรพ์ บวา่ LED 16x8 Scroll When Ready light ครง้ั ที่ 2 อ่านค่าได้………………………. Wait LED matrix ready และเมื่อปดิ ไปเรื่อยๆ พบว่า LED 16x8 Scroll When Ready 2: ครั้งท่ี 3 อ่านคา่ ได.้ ............................. Wait LED matrix ready Light Level Sensor ผลลัพธ์ท้งั 3 ครง้ั เหมือนหรือตา่ งกนั อย่างไร LED 16x8 Scroll When Ready 3: ............................................................................. Wait LED matrix ready light ............................................................................. LED 16x8 Scroll When Ready เพราะเหตใุ ดจึงเปน็ เชน่ น้ัน Wait LED matrix ready ............................................................................. LED 16x8 Scroll When Ready ............................................................................. Wait LED matrix ready LED 16x8 Scroll When Ready 3131

กิจกรรมท่ี 2 ใบกิจกรรมที่ 2.2 ปรบั ปรุงโปรแกรมรดน้ำาตน้ ไมอ้ ัตโนมตั ิ ชอื่ กลุ่ม ชอ่ื -สกุล เลขที่ ลาำ ดบั 1. 2. 3. 4. คำาสงั่ 1. ให้นักเรียนเปิดโปรแกรม myProject1.txt ระบบรดน้�าต้นไม้อัตโนมัติที่ได้จัดท�าข้ึนตามใบกิจกรรมท่ี 1.1 มา ปรัปปรงุ โปรแกรมโดยใช้บลอ็ กตัวแปรดงั น้ี Forever Temperature Sensor set temp to LED 16x8 Scroll When Ready temp 26 if temp On do Write USB Status else Write USB Status Off จากโปรแกรมข้างตน้ มกี ารใช้งานตัวแปรท้ังหมด.............ตัวแปร ช่อื ................................................................... การท�างานของโปรแกรมข้างต้นเหมือนหรอื แตกตา่ งกับการท�างานของโปรแกรมในใบกจิ กรรมท่ี 1.1 อย่างไร 32

กจิ กรรมท่ี 2 2. ปรบั ปรงุ โปรแกรมโดยใชเ้ ซนเซอรว์ ดั ระดบั ความเขม้ แสงเพอ่ื ชว่ ยในการทา� งาน โดยกา� หนดเงอ่ื นไขในการทา� งาน ของปั๊มน้�าว่า “จะท�างานเมื่อค่าความเข้มแสงมากกว่า 40 และอุณหภูมิสูงกว่า 26 องศาเซลเซียสเท่าน้ัน” โปรแกรมถกู ปรบั ปรุงใหม่ดังนี้ Forever Temperature Sensor set temp to set light to Light Level Sensor LED 16x8 Scroll When Ready light if light 40 do LED 16x8 Scroll When Ready temp if temp 26 on do Write USB Status else Write USB Status off else Write USB Status off จากโปรแกรมข้างต้นมีการใช้งานตวั แปรทงั้ หมด.............ตวั ชอ่ื ................................................................................. ผลลัพธท์ ่ไี ด้จากการรนั โปรแกรม คอื 3333

กจิ กรรมท่ี 2 3. จากโปรแกรมที่ผ่านมาให้นกั เรยี นเขยี นผงั งานเพ่อื ปรับปรงุ เง่ือนไขของอุณหภูมิดงั นี้ “ถา้ อณุ หภมู สิ งู กวา่ 26 องศาเซลเซยี สใหป้ ม๊ั ทา� งาน และแสดงหนา้ จอ LED ขอ้ ความวา่ “ON” โดยแสดงขอ้ ความ วา่ “ON” ไปเรือ่ ย ๆ จนกระทั่งอุณหภมู ิลดลงจนมีค่าต่�ากว่าหรือเทา่ กบั 26 องศาเซลเซียส ใหป้ ้มั น�้า USB หยดุ ทา� งานและแสดงผลหน้าจอ LED ขอ้ ความว่า “OFF” แทน โดยจะแสดงขอ้ ความ ขอ้ ความ “OFF” ไปเร่อื ย ๆ จนกระท่งั โปรแกรมเป็นไปตามเงอ่ื นไขอีกครงั้ ” 34

กิจกรรมท่ี 2 4. จากผังงานขา้ งต้นสามารถเขยี นโปรแกรมได้ดังนี้ Forever Temperature Sensor set temp to set light to Light Level Sensor LED 16x8 Scroll When Ready light if light 40 do LED 16x8 Scroll When Ready temp if temp 26 do Write USB Status On repeat while Temperature Sensor 26 do LED 16x8 Scroll When Ready ON else Write USB Status Off repeat while ? Temperature Sensor <_ 26 do LED 16x8 Scroll When Ready OFF else Write USB Status Off จากโปรแกรมข้างต้นเมอ่ื รนั โปรแกรมจะปรากฎผลลัพธ์ ดังน้ี ถา้ นกั เรียนปรบั โปรแกรมจากรปู Temperature Sensor 30 repeat while เปน็ temp 30 repeat while ผลลพั ธ์ทไี่ ด้จะเหมอื นหรือตา่ งจากโปรแกรมขา้ งตน้ อย่างไร 3535

กจิ กรรมท่ี 2 5. ถา้ ระบเุ งอ่ื นไขในการทา� งานดงั น้ี “ระบบจะทา� งานเมอื่ มคี า่ ความเขม้ แสงมากกวา่ 60 และมอี ณุ หภมู มิ ากกวา่ 85 องศาฟาเรนไฮต์” นักเรยี นจะเขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมการท�างานดงั กล่าวอยา่ งไร ! แนวคดิ ตอ้ งแปลงหน่วยอุณหภมู จิ ากองศาเซลเซียสเปน็ องศาฟาเรนตไ์ ฮต์ โดยใช้บลอ็ กตวั ดา� เนินการทางคณิตศาสตร์ ดังตวั อย่างบลอ็ กด้านลา่ งนี้ set TempF to TempC x ÷ 36

กจิ กรรมที่ 2 6. กา� หนดใหป้ ม๊ั นา�้ USB สามารถปม๊ั นา�้ ได้ 200 ลติ ร/ชว่ั โมง ถา้ นกั เรยี นตอ้ งการรดนา�้ เพยี ง 10 ลติ ร/ครงั้ เมอื่ สภาพ แวดล้อมเปน็ ไปตามเงือ่ นไข ว่า “ระบบจะทา� งานเมอื่ มีคา่ ความเขม้ แสงมากกว่า 60 และมอี ุณหภมู ิมากกวา่ 80 องศาฟาเรนไฮต์ ” นกั เรียนจะปรบั ปรุงโปรแกรมอย่างไรเพ่อื ให้ท�างานตามเงอ่ื นไขท่ีกา� หนด ! แนวคิด 1. เมือ่ ปมั๊ นา�้ USB ท�างาน 1 ชม.จะไดน้ า�้ 200 ลิตร ดงั นัน้ จะต้องหาว่า ใช้เวลาเทา่ ไรจึงจะ ได้น้�า 10 ลติ ร ซง่ึ อาจค�านวณเวลาทีใ่ ช้นี้ ในหน่วยวนิ าที 2. สามารถประยกุ ตค์ า� สั่งหน่วงเวลา (Delay) มาช่วยนบั เวลาทีใ่ ช้ในหน่วยวินาที ในแต่ละ รอบ และเปรียบเทยี บกับค่าท่คี า� นวณได้ 3. ตรวจสอบเงอ่ื นไขการปลอ่ ยนา�้ ด้วยคา่ แสงและอุณหภมู ิตามท่โี จทยก์ �าหนด 7. บนั ทึกโปรแกรมระบบรดน้�าอตั โนมัติ ในชือ่ myProject2.txt 3737

กจิ กรรมที่ 3 ประยกุ ต์ ครงงาน จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ พฒั นาโครงงานเพอ่ื ประยุกต์ใช้งานในชีวติ ประจ�าวัน ตัวชี้วดั ประยุกตใ์ ชแ้ นวคดิ เชงิ คา� นวณในการพฒั นาโครงงานที่มีการบูรณาการกบั วิชาอ่นื อย่างสรา้ งสรรค์และเชอ่ื มโยงกบั ชวี ติ จริง



กจิ กรรมท่ี 3 สาระการเรยี นรู้ การประยุกต์โครงงานเชือ่ มต่อกบั แอปพลเิ คชันการสอ่ื สาร ทกั ษะและกระบวนการ 1. ทกั ษะการแกป้ ญั หา 2. ทักษะการคิดสรา้ งสรรค์ 3. ทกั ษะการโปรแกรม #include “DHT.h” #define DHTPIN 2 #define DHTTYPE DHT11 int REPLAY = 7; DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); void setup() { ความรู้เดิมท่ีนักเรยี นต้องมี 1. การเขียนโปรแกรมดว้ ยโปรแกรม KidBright IDE 2. เซนเซอรแ์ ละการเชื่อมต่ออปุ กรณ์ 40

กิจกรรมที่ 3 สาระสำาคญั การพัฒนาโครงงานนอกจากจะเริ่มต้นด้วยการก�าหนดปัญหาท่ีสนใจแล้ว การศึกษาแนวทางการแก้ปัญหาด้วยการ ศกึ ษาเทคนคิ ต่างๆ เพิม่ เติมเพอ่ื ช่วยให้โครงงานมปี ระสิทธิภาพเพ่มิ ขึ้น เพ่มิ เตมิ สว่ นประกอบของโครงงานทม่ี ีความ ทันสมยั และสามารถนา� มาประยุกต์ใชใ้ ห้เขา้ กบั ชีวิตประจา� วนั ทา� ให้โครงงานมคี วามน่าสนใจและสรา้ งสรรค์มากยิ่ง ขนึ้ ตวั อยา่ งเชน่ การทา� ระบบรดนา�้ ตน้ ไม้ ทสี่ ามารถตดิ ตอ่ สอ่ื สารไปยงั แอปพลเิ คชนั LINE ในการแสดงคา่ ของสถานะ การรดนา�้ ตน้ ไม้ โดยในระบบนแ้ี มจ้ ะมกี ารทา� งานทเี่ ปน็ อตั โนมตั แิ ลว้ ยงั สามารถเพมิ่ เตมิ สว่ นทใ่ี ชต้ รวจสอบและควบคมุ การท�างานอัตโนมัตผิ า่ นแอปพลเิ คชนั ที่ใชใ้ นการติดตอ่ สอื่ สาร ทา� ใหร้ ะบบมีความสมบูรณเ์ พิม่ ขึ้น สอื่ และอุปกรณ์ 1. ใบกิจกรรม ใบกิจกรรมท่ี เรอ่ื ง เวลา (นาที) 3 รดน้า� ผ่าน Line 50 2. อน่ื ๆ • คู่มอื บทเรียน KidBright Student Handbook ซึง่ ดาวน์โหลดได้จาก https://www.kid-bright.org/manual/article/46 • วิธกี ารสง่ การแจง้ เตอื นผา่ น LINE จากเว็บไซต์ https://store.kidbright.info https://store.kidbright.info 4141

กิจกรรมที่ 3 แนวทางการจดั การเรียนรู การจดั เตรียม 1. ใบกิจกรรมที่ 3 ตามจ�านวนกล่มุ 2. บอร์ด KidBright, ปม๊ั นา�้ USB, สายยาง และสมารท์ โฟน ส�าหรับทา� กิจกรรมตามจ�านวนกลุ่ม ขน้ั ตอนการดำาเนินการ 1. ผสู้ อนและผเู้ รยี นรว่ มกนั ทบทวนระบบการทา� งานของโครงงานรดนา�้ ตน้ ไมอ้ ตั โนมตั ิ ทผี่ เู้ รยี นไดท้ ดลองทา� ไวแ้ ลว้ ว่ามีองค์ประกอบอะไรบ้าง จากนั้นผู้สอนต้ังค�าถามว่า “หากเราอยู่คนละบริเวณกับเคร่ืองรดน้�า ที่ไม่สามารถ มองเห็นเคร่ืองในระยะสายตาได้ เราจะทราบได้อย่างไรว่า เคร่ืองรดน�้าต้นไม้อัตโนมัติน้ีได้มีการท�างานตามชุด ค�าสงั่ ท่ไี ดเ้ ขียนโปรแกรมไว้” “หากเราอยูคนละบริเวณกบั เครื่องรดนา้ํ ท่ีไมสามารถมองเห็นเครอื่ งในระยะสายตาได เราจะทราบไดอยางไรวา เครื่องรดนํา้ ตนไมอัตโนมตั ินี้ มกี ารทํางานตามชุดคําสัง่ ทไ่ี ดเขียนโปรแกรมไว” 42

กจิ กรรมท่ี 3 2. ผู้สอนแนะนา� แอปพลเิ คชนั ทใ่ี ช้ในการตดิ ต่อสื่อสาร ท่ีสามารถเช่อื มตอ่ กับระบบรดน้�าต้นไมอ้ ัตโนมตั ขิ องผูเ้ รยี น ได้ เชน่ LINE 3. ผเู้ รยี นแตล่ ะกลมุ่ ทา� ใบกจิ กรรมท่ี 3 โดยเชอื่ มตอ่ ระบบรดนา�้ ตน้ ไมอ้ ตั โนมตั กิ บั แอปพลเิ คชนั LINE ในสมารท์ โฟน เพอ่ื ควบคมุ การท�างาน 4. ผเู้ รียนปรบั ปรุงโปรแกรมเพ่ือให้ระบบรดนา้� ตน้ ไม้อตั โนมัตมิ ปี ระสทิ ธิภาพเพ่ิมข้นึ จากนนั้ น�าเสนอใหเ้ พ่ือนกลุ่ม อนื่ ๆ ไดัฟังร่วมกัน 4343

กิจกรรมที่ 3 การวัดและประเมินผล 1. ประเมนิ จากใบกจิ กรรม 2. สังเกตพฤตกิ รรมการท�างานกลุ่ม สื่อและแหล่งเรียนรู้ 1. คู่มือบทเรียน KidBright Student Handbook ซงึ่ ดาวน์โหลดได้จาก https://www.kid-bright.org/manual/article/46 2. การเช่ือมตอ่ แอปพลเิ คชนั LINE กับอุปกรณ์อน่ื https://notify-bot.line.me/my/ https://notify-bot.line.me/my/ ! ขอ้ เสนอแนะ 1. กิจกรรมนี้มีการส่งค�าส่ังค�าสั่งผ่านทาง LINE ซึ่งเป็นแอปพลิเคชันที่อยู่ในสมาร์ทโฟน ดัง นน้ั การแบง่ กลมุ่ ผ้เู รยี น ควรมีผู้เรียนอย่างนอ้ ยหนึ่งคน ทีม่ สี มารท์ โฟน 2. กิจกรรมนี้มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตกับบอร์ด KidBright หากให้ผู้เรียนใช้ระบบ Wi-Fi ของโรงเรยี น อาจต้องทา� การทดสอบการตง้ั คา่ กอ่ นว่าสามารถเชื่อมต่อกันได้หรอื ไม่ หาก ไมไ่ ดอ้ าจตอ้ งเปลย่ี นเปน็ การใชอ้ นิ เทอรเ์ นต็ จากสมารท์ โฟนแทน (ใชก้ ารเชอ่ื มตอ่ ผา่ นฮอต สปอตมือถือและการแชร์อนิ เทอรเ์ น็ต) 44

กิจกรรมท่ี 3 ใบกจิ กรรมที่ 3 รดนา้ำ ผา่ น Line ชื่อกลุม่ ช่อื -สกลุ เลขท่ี ล�าดบั 1. 2. 3. 4. คำาสง่ั ให้นักเรียนปรับปรุงชิ้นงาน ระบบรดนา�้ อตั โนมัติ โดยปฏบิ ตั ิตามข้ันตอนตอ่ ไปนี้ 1. ใหน้ กั เรยี นเปดิ โปรแกรม myProject1.txt จากนนั้ กา� หนดเงอ่ื นไขการทา� งาน “ปม๊ั นา�้ จะทา� งานเมอ่ื สภาพอากาศ มีอุณหภูมิ มากกวา่ 28 องศาเซลเซียส และแจง้ เตือนสถานะการทา� งานผ่านทาง LINE” 2. ให้นักเรียนตดิ ต้งั ชดุ Plugin ท่ีชอ่ื วา่ “LINE Notify สง่ การแจ้งเตอื นเขา้ ไลน”์ จากเว็บไซต์ KidStore โดยเข้า ท่ีเว็บไซต์ https://store.kidbright.info รูปท่ี 1 หน้าเว็บไซต์ KidStore 4545

กจิ กรรมที่ 3 3. เม่ือเขา้ มายงั หน้าเว็บไซต์ Plugin “LINE Notify สง่ การแจ้งเตอื นเข้าไลน์” ดงั รูปท่ี 2 แล้ว จะมคี า� อธบิ ายการ ติดตั้งปล๊กั อิน ให้ทา� ตามขัน้ ตอนที่ระบุไว้ในหนา้ เว็บไซต์ หัวขอ้ “การตดิ ตง้ั ” รูปท่ี 2 หน้าเว็บไซต์ Plugin “LINE Notify สง่ การแจ้งเตอื นเข้าไลน์” 4. ดาวนโ์ หลดไฟล์ Plugin “LINE Notify ส่งการแจ้งเตือนเข้าไลน์” โดยการกดทีค่ �าว่า “ดาวนโ์ หลดเวอร์ชนั น”้ี ดัง รปู ท่ี 3 (ผูใ้ ช้งานควรเลือกเวอรช์ นั ท่ใี หมล่ ่าสุด ในเอกสารฉบบั นีจ้ ะเป็นเวอร์ชัน 1.1) รปู ท่ี 3 การดาวนโ์ หลดไฟล์ Plugin “LINE Notify ส่งการแจง้ เตอื นเขา้ ไลน์” 46

กจิ กรรมที่ 3 5. หลงั จากท่ีไดด้ าวนโ์ หลดไฟล์ Plugin มาแลว้ ข้ันตอนต่อมา คือ การนา� Plugin “LINE Notify สง่ การแจง้ เตอื น เขา้ ไลน”์ น้ี ไปตดิ ตงั้ ทโี่ ปรแกรม KidBright IDE โดยใหผ้ ู้เรยี น เลือกคา� สั่ง Plugins > install Plugins เพื่อติด ตงั้ จากไฟล์ทไ่ี ดด้ าวน์โหลดไว้ ดังรปู ท่ี 4 KidBright X Electron Plugins Help EN 1.4.0 Basic Math Logic Loop Wait Music Sensor Clock I/O รปู ที่ 4 การติดตง้ั Plugin บนโปรแกรม KidBright IDE 6. หลงั จากทไ่ี ดต้ ดิ ตงั้ Plugin เพมิ่ มาแลว้ จะมชี ดุ คา� สงั่ ทเ่ี กย่ี วกบั LINE Notify เพม่ิ เตมิ ขน้ึ มาสา� หรบั การสง่ ขอ้ ความ ดังรูปท่ี 5 Plugins Set Access Token to Display Examples Sends notifications GPIO Message LINE Notify Image thumbnail Image full size Sticker Package Id Sticker Id รูปท่ี 5 บลอ็ กค�าสั่งส�าหรับการส่งข้อความผา่ นโปรแกรม LINE 4747

กจิ กรรมท่ี 3 7. ก�าหนดคา่ Wi-Fi ทใ่ี ช้ในการเชอื่ มต่อบอร์ด KidBright และ “LINE Notify ส่งการแจง้ เตอื นเขา้ ไลน”์ โดยเลอื ก สญั ลักษณ์ Wi-Fi บนแถบดา้ นบนของโปรแกรม KidBright IDE ซ่ึงจะปรากฏหนา้ ต่าง WiFi Config ใหใ้ ส่คา่ SSID และ Password ของ Wi-Fi ทใี่ ช้ ดงั รปู ที่ 6 WIFI Config ชื่อ WI-FI SSID พาสเวริ ด WI-FI Password Enable IOT Cancel OK รูปท่ี 6 การก�าหนดค่า Wi-Fi ที่ใชเ้ ช่ือมตอ่ บอรด์ KidBright และ “LINE Notify สง่ การแจง้ เตอื นเขา้ ไลน์” 8. เมอื่ ติดตั้งชุดค�าส่งั LINE Notify และต้ังค่า Wi-Fi ใน KidBright IDE เรยี บรอ้ ยแล้ว ให้เข้าไปศกึ ษาการใช้งาน LINE Notify โดยท�าตามข้นั ตอนท่รี ะบใุ นเวบ็ ไซต์ https://store.kidbright.info/ “LINE Notify สง่ การแจ้ง เตอื นเขา้ ไลน”์ โดยท�าตามข้ันตอนในหวั ข้อ “การใชง้ าน” ดงั รปู ที่ 7 เพือ่ ให้สามารถออก Access Token ซ่งึ จะใชใ้ นการติดต่อสอื่ สารระหวา่ ง KidBright และ LINE Notify รูปที่ 7 หน้าต่างแนะนา� การใชง้ าน LINE Notify 48