แนวคิดเชิงคำนวณ

แนวคิดเชิงคำนวณ แนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) คือเป็นกำรแกไ้ ขปญั หำอย่ำงเปน็ ลำดบั ขนั้ ตอน โดยกำรเขำ้ ใจปญั หำ และวิธีกำรในกำรแก้ไขปญั หำอย่ำงเปน็ ระบบ เพื่อให้ไดม้ ำซึง่ วิธีกำรแก้ปญั หำทัง้ มนุษยแ์ ละคอมพิวเตอร์ หรือกระบวนกำรคิดในกำรแก้ไขปญั หำที่ทง้ั มนุษย์ และคอมพิวเตอร์สำมำรถเขำ้ ใจร่วมกันได้

แนวคิดเชิงคำนวณ 1 Decomposition (แนวคิดกำรแยกยอ่ ย) แตกปญั หำกระบวนกำรออกเปน็ ส่วนย่อย 2 Pattern Recognition (แนวคิดกำรจดจำรปู แบบ) ดูควำมเหมือน ควำมแตกต่ำงของรปู แบบกำรเปลีย่ นแปลง 3 Abstraction (แนวคิดเชิงนำมธรรม) มงุ่ เน้นควำมสำคญั ของปญั หำโดยไมส่ นใจรำยละเอียด ทีไ่ ม่จำเปน็ 4 Algorithm Design (แนวคิดกำรออกแบบขั้นตอน) แก้ปญั หำโดยกำรออกแบบกระบวนกำรทำงำนอยำ่ ง เป็นลำดับขั้นตอน

Decomposition (แนวคิดกำรแยกยอ่ ย) เปน็ วิธีคิดรูป แบบหนึ่งของแนวคิดเชิงคำนวณ เปน็ กำรพิจำรณำเพือ่ แบง่ ปญั หำหรือ งำนออกเปน็ สว่ นย่อย ทำใหส้ ำมำรถจัดกำรกบั ปญั หำหรืองำนได้ง่ำยขึ้น

Decomposition (แนวคิดกำรแยกยอ่ ย)

Decomposition (แนวคิดกำรแยกยอ่ ย) 4 5 3 12

Decomposition (แนวคิดกำรแยกยอ่ ย) Port I/O CPU socket 5 AGP slot PCI slot 34 12 Memory slot

Decomposition (แนวคิดกำรแยกยอ่ ย) 1 2 3 12 13 4 5 11 10 14 6 98 7

Decomposition (แนวคิดกำรแยกยอ่ ย) DVD/CD Drive Display/graphics card floppy disk drive

Pattern Recognition (แนวคิดกำรจดจำรปู แบบ) กำรหำรูปแบบเป็นทักษะกำรหำควำมสมั พนั ธ์ทีเ่ กีย่ วข้อง แนวโนม้ และลักษณะท่วั ไป ของสิ่งต่ำง ๆ โดยท่ัวไปแล้วนกั เรียนจะเริ่มพิจำรณำปญั หำหรือสิง่ ที่สนใจ จำกนั้นอำจใช้ทกั ษะ กำรแยกส่วนประกอบทำให้ไดอ้ งค์ประกอบภำยในอื่น ๆ แล้วจึง ใช้ทักษะกำรหำรปู แบบเพื่อ สรำ้ งควำมเขำ้ ใจระหวำ่ งองคป์ ระกอบเหล่ำนนั้

Pattern Recognition (แนวคิดกำรจดจำรูปแบบ)

Pattern Recognition (แนวคิดกำรจดจำรูปแบบ)

Abstraction (แนวคิดเชิงนำมธรรม) เป็นองค์ประกอบหนึง่ ของแนวคิดเชิงคำนวณ (computational thinking) ใช้กระบวนกำร คัดแยกคณุ ลกั ษณะที่สำคัญออกจำกรำยละเอียดปลีกยอ่ ยในปัญหำ หรืองำนที่กำลงั พิจำณำ เพือ่ ใหไ้ ด้ข้อมูลที่จำเป็นและเพียงพอในกำรแก้ปัญหำ

อลั กอริทึม (Algorithm) หมำยถึง ขั้นตอนหรือลำดบั กำรประมวลผล วิธีกำรในกำรแกป้ ัญหำ กระบวนกำรแกป้ ัญหำที่สำมำรถอธิบำยออกมำเป็นขนั้ ตอนทีช่ ดั เจน เมือ่ นำเขำ้ อะไร แล้วจะตอ้ ง ได้ผลลัพธ์เช่นไร กระบวนกำรนี้ประกอบด้วย วิธีกำรเปน็ ข้นั ๆ และมีสว่ นที่ต้องทำแบบวนซ้ำอีก จนกระทัง่ เสรจ็ สิ้นกำรทำงำน



กระบวนกำรทำงำน ระบบสารสนเทศประกอบด้วยกระบวนการทางานหลักๆ ดงั นี้ INPUT PROCESS OUTPUT STORAGE STORAGE แผนผังกระบวนการทางานของระบบสารสนเทศ

กระบวนกำรทำงำน ระบบสารสนเทศประกอบด้วยกระบวนการทางานหลักๆ ดังนี้ INPUT PROCESS OUTPUT STORAGE STORAGE แผนผังกระบวนการทางานของระบบสารสนเทศ

ตัวอย่ำง บนอัฒจันทร์ในสนามฟุตบอล เอกราชกาลังนั่งอยู่บนที่น่ังหมายเลข 253 สมบัติกาลังน่งั อย่บู นที่น่ังหมายเลข 254 ที่อยู่ทางขวาของเอกราชบนที่น่ัง ทางซ้ายของเอกราชคือวิชัย วิจารณ์นั่งอยู่ทางซ้ายของวิชัย วิจารณ์น่ังอยู่บนที่ นง่ั หมายเลขใด A. 251 B. 254 C. 255 D. 256

ตัวอย่ำง บนอัฒจันทร์ในสนามฟุตบอล เอกราชกาลังนั่งอยู่บนที่นั่งหมายเลข 253 สมบัติกาลังนงั่ อย่บู นทีน่ ่งั หมายเลข 254 ที่อยู่ทางขวาของเอกราชบนทีน่ ่ัง ทางซ้ายของเอกราชคือวิชัย วิจารณ์น่ังอยู่ทางซ้ายของวิชัย วิจารณ์นั่งอยู่บนที่ น่ังหมายเลขใด 254 253 252 251 สมบตั ิ เอกราช วิชัย วิจารณ์ วิจารณ์นัง่ อย่หู มายเลข 251

ตัวอยำ่ ง สมชายช้ีไปทีผ่ ู้หญิงคนหนึ่งแล้วพูดว่า “ลกู ชายของน้องชายของผ้หู ญิง คนนี้เปน็ น้องของภรรยาผม” ผ้หู ญิงคนนี้มีความสัมพันธ์กับสมชายอย่างไร 1. เปน็ แม่ยาย 2. เป็นน้องชายของแม่สะใภ้ 3. เปน็ พีส่ าวของพ่อตา 4. เปน็ น้องสาวของพ่อตา

กำรใช้เทคโนโลยีสำรสนเทศเพือ่ แก้ปญั หำ 1. กาหนดปญั หา 2. การวิเคราะห์และกาหนดรายละเอียดของปญั หา 3. ออกแบบขั้นตอนวิธีและการเลือกเครื่องมือ 4. การดาเนินการพฒั นาระบบ(แก้ไขปัญหา) 5. ติดตั้งระบบ 6. บารุงรกั ษา

สัญลักษณ์และความหมาย Symbol Meaning Terminator Symbol ใชแ้ สดงตำแหนง่ ของจุดเรมิ่ ต้น จดุ สนิ้ สุดโปรแกรม Process Symbol ใชใ้ นกำรคำนวณ Input/Output Symbol ใชใ้ นกำรรบั ขอ้ มลู กำรแสดงผลขอ้ มูล Display /Monitor Symbol ใช้เมือ่ ต้องกำรระบใุ หแ้ สดงข้อมลู บนจอภำพ

สญั ลกั ษณแ์ ละความหมาย Symbol Meaning Decision Symbol ใช้ในกำรเปรียบเทยี บเงือ่ นไขหรอื ตดั สนิ ใจ Flowline Symbol ใชเ้ ปน็ จดุ เชอ่ื มตอ่ ระหวำ่ งสัญลักษณ์ On-page Connector Symbol ใช้ในกำรเชื่อมโยงในหนำ้ เดยี วกนั Off-page Connector Symbol ใช้ในกำรเชือ่ มโยงไปหนำ้ อ่ืน

โครงสร้างควบคมุ การเขยี นโปรแกรมภาษา ปัจจุบันมีภาษาคอมพิวเตอร์ให้เลือกใช้ได้หลาย ภาษา เช่น ภาษาซี ภาษาจาวา ภาษาเดลฟาย ถึงแม้แต่ ละภาษาจะมีรูปแบบและหลักการในการสร้างงานท่ี แตกต่างกันแต่ทุกภาษาจะมีโครงสร้างควบคุมหลักท้ัง 3 แบบ ซึ่งใช้เป็นขั้นตอนวิธี เพ่ือถ่ายทอดความคิดในการ แก้ปัญหา

โครงสร้างควบคุมการเขียนโปรแกรมภาษา โครงสรา้ งแบบลาดบั คาสงั่ ที่ 1 เปน็ โครงสร้างแสดงขน้ั ตอนการ คาสง่ั ท่ี 2 ทางานที่เป็นไปตามลาดับกอ่ น-หลัง และแต่ละขั้นตอนจะถกู ประมวลผล คาส่งั ท่ี n เพยี งครง้ั เดียวเทา่ นั้น

โครงสร้างควบคมุ การเขยี นโปรแกรมภาษา โครงสร้างแบบมที างเลือก เป็นโครงสร้างท่ีมีเงื่อนไข ซ่ึงการทางานบางขั้นตอน ต้องตัดสินใจเพื่อเลือกวิธีการประมวลผลต่อไป และมี บางข้นั ตอนที่ไม่ได้รับ การประมวลผล โครงสร้างแบบน้ี ใช้กับการตดั สินใจที่มที างเลอื ก 2 ทาง

โครงสรา้ งควบคุมการเขียนโปรแกรมภาษา โครงสรา้ งแบบ เงื่อนไข เทจ็ if...then...else คาสั่ง เงอ่ื นไข จริง คาสั่งจรงิ คาสัง่ เท็จ คาสั่ง

โครงสร้างควบคุมการเขียนโปรแกรมภาษา โครงสรา้ งแบบ case เง่อื นไข คาสง่ั คาส่ัง คาสั่ง คาสงั่

โครงสรา้ งควบคุมการเขยี นโปรแกรมภาษา โครงสร้างแบบทาซา้ เป็นโครงสรา้ งที่ขัน้ ตอนการทางานบางขนั้ ตอนไดร้ ับการ ประมวลผลมากกว่า 1 ครง้ั การทางานของโครงสรา้ งมี 2 ลักษณะ

โครงสร้างควบคมุ การเขยี นโปรแกรมภาษา โครงสร้างการทาซ้าแบบ เงื่อนไข จริง คาสั่ง Do...While เทจ็ โ ค ร ง ส ร้ า ง ก า ร ท า ซ้ า แบบท่ีมีการตรวจสอบเง่ือนไข ใ น ก า ร ท า ง า น ทุ ก ค รั้ ง ก่ อ น ด า เ นิ น กิ จ ก ร ร ม ใ ด ๆ ถ้ า มี เงื่อนไขเป็นจริงจะทางานซ้าๆ และหยุดเม่อื เงื่อนไขเปน็ เทจ็

โครงสร้างควบคมุ การเขยี นโปรแกรมภาษา คาสั่ง โครงสร้างการทาซ้าแบบ Do...Until เงอ่ื นไข เท็จ จรงิ โครงสร้างการทาซ้า แบบทจี่ ะทาการประมวลผล กอ่ นแล้วจงึ ตรวจสอบเง่อื นไข จนกระทัง่ เง่ือนไขเปน็ จรงิ

ตวั อยา่ งการแก้ปญั หา ตวั อย่างท่ี 1 จงหาพื้นทีข่ องรปู ส่เี หลย่ี มผนื ผ้าซ่ึงมคี วามกวา้ ง 20 เมตร และความ ยาว 30 เมตร และแสดงผลลัพธท์ างหนา้ จอ วธิ ีทา 1. ส่งิ ทีโ่ จทย์ตอ้ งการ คานวณหาพน้ื ทขี่ องรูปส่ีเหล่ียมผนื ผ้า 2. ข้อมูลทตี่ อ้ งการสง่ ออก แสดงผลที่คานวณได้ 3. ขอ้ มลู นาเขา้ ความกว้าง 20 เมตร ความยาว 30 เมตร 4. ตวั แปร ผลลัพธ์ทตี่ ้องการ = A ความกว้าง = B ความยาว = C

ตวั อย่างการแกป้ ญั หา start B=20 วิธีทา 5. ข้ันตอนการประมวลผล C=30 5.1 รับค่าความกวา้ ง และความยาว A=B*C 5.2 คานวณหาผลลัพธ์ (กว้าง x ยาว) 5.3 แสดงผลลพั ธ์ แสดงค่า A 5.4 จบการทางาน stop

ตวั อยา่ งการแกป้ ัญหา ตวั อย่างท่ี 2 จงคานวณหาผลบวกของตัวเลขตงั้ แต่ 1 - 10 วธิ ีทา 1. ส่งิ ที่โจทยต์ อ้ งการ คานวณหาผลบวกของตัวเลขตงั้ แต่ 1 -10 2. ข้อมูลทต่ี ้องการส่งออก แสดงผลท่ีคานวณได้ 3. ข้อมลู นาเข้า - 4. ตัวแปร Sum = ผลบวกของตวั เลข 1 -10 N = ตวั เลขจานวนเต็ม

ตวั อย่างการแก้ปญั หา วธิ ที า 5. ขน้ั ตอนการประมวลผล 5.1 กาหนดคา่ เร่ิมตน้ ของผลบวกเท่ากบั 0 5.2 กาหนดคา่ เรม่ิ ตน้ ของตัวเลขเท่ากับ 1 5.3 ตรวจสอบเงื่อนไข ถา้ เปน็ จรงิ ใหท้ าขอ้ 5.3.1 – 5.3.3 5.3.1 เพิ่มค่า sum ตามค่า n 5.3.2 เพิม่ ค่า n ทลี่ ะ 1 5.3.3 กลับไปทา 5.3 ถา้ เปน็ เท็จให้ไปทาข้อ 5.3.4 5.3.4 แสดงผลค่า sum

ตัวอย่างการแกป้ ัญหา ตวั อยา่ งท่ี 2 จงคานวณหาผลบวกของตวั เลขตั้งแต่ 1 - 10 start Sum = 0 N=1 N=N+1 N <= 10 เทจ็ จรงิ sum Sum = Sum + N stop



จงตดั เกรดคะแนนของนักเรยี น และแสดงผล โดยกาหนดให้ คะแนน เกรด < 50 F SCORE = คะแนนของนักเรียน 50-59 D GRADE = เกรดของนกั เรยี น 60-69 C 70-79 B 80-100 A ใหร้ ับคำ่ ตัวเลข 2 คำ่ (A,B) และรับค่ำChoice ท่ีจะใหเ้ ลอื กทำ โดยใหแ้ สดงผลลัพธ์ (Ans) ดังน้ี o ถ้ำเลอื ก Choice ‘A’ ใหน้ ำตัวเลขมำบวกกนั o ถำ้ เลือก Choice ‘B’ ให้นำตวั เลขมำลบกัน o ถำ้ เลอื ก Choice ‘C’ ให้นำตวั เลขมำคณู กนั o ถำ้ เลอื ก Choice ‘D’ ใหน้ ำตวั เลขมำหำรกนั