วิทยาการคำนวณ : Coding with KidBright ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4

แนวท�งจดั ก�รเรียนรู้ เทคโนโลยี (วท� ยาการคาํ นวณ) Coding With ตามมาตรฐานการเร�ยนรแู ละตัวชีว้ ัด กลมุ สาระการเรย� นรวู �ทยาศาสตรและเทคโนโลยี (ฉบับปรบั ปรงุ พ. ศ. 2560) ตามหลักสตู รแกนกลางการศกึ ษาขนั้ พน้� ฐาน พท� ธศักราช 2551 ชั้นมั ยม กษ�ปท่ี 4





ศนู ย์เทคโนโลยอี ิเล็กทรอนิกสแ์ ละคอมพวิ เตอร์แหง่ ชาติ สำานักงานพัฒนาวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยีแห่งชาติ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี สงวนลิขสทิ ธ์ ตาม พ.ร.บ. ลิขสทิ ธ์ิ (ฉบับเพม่ิ เติม) พ.ศ. 2558 ไม่อนญุ าตให้คัดลอก ทา� ซ�้า และดัดแปลง สว่ นหนึ่ง ส่วนใด ของหนังสือฉบบั นี้ นอกจากจะได้รบั อนญุ าตเป็นลายลกั ษณอ์ ักษรจากเจ้าของลขิ สทิ ธิ์เทา่ น้ัน แนวทางจัดการเรียนรู้ เทคโนโลยี (วิทยาการค�านวณ) Coding with KidBright ชั้นมัธยมศึกษาปีท่ี 4 โดย ศูนย์ เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ ส�านักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ และ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี. พิมพ์ครั้งท่ี 1. -- ปทุมธานี : สา� นกั งานพฒั นาวทิ ยาศาสตรแ์ ละ เทคโนโลยีแหง่ ชาต,ิ 2562. 115 หนา้ : ภาพประกอบสี 1. คอมพวิ เตอร์ 2. การส่อื สารดว้ ยระบบดิจิทัล 3. ระบบสอ่ื สารข้อมูล 4. การสอ่ื สารข้อมูล 5. การส่ือสารแบบส่ือ ประสม 6. โปรโตคอลเครือขา่ ยคอมพิวเตอร์ 7. คอมพวิ เตอรอ์ ัลกอริทึม I. ส�านักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ II. ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ III. ห้องปฏิบัติการวิจัยสมองกลฝังตัว IV. ห้องปฏิบัติการวิจัยการประมวลผลสัญญาณชีวการแพทย์ V. สถาบันส่ง เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี VI. ชื่อเรอื่ ง TK5105 004.6 จดั ทาำ โดย ศนู ย์เทคโนโลยีอเิ ลก็ ทรอนิกสแ์ ละคอมพวิ เตอร์แหง่ ชาติ สา� นกั งานพัฒนาวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยีแหง่ ชาติ 112 อทุ ยานวทิ ยาศาสตรป์ ระเทศไทย ถนนพหลโยธนิ ตา� บลคลองหนง่ึ อา� เภอคลองหลวง จงั หวดั ปทมุ ธานี 12120 โทร 0-2564-6900 โทรสาร 0-2564-6901-3 อเี มล [email protected] เวบ็ ไซต์ http://www.nectec.or.th สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี เวบ็ ไซต์ http://www.ipst.ac.th

ค�ำ นำ� ปัจจุบันท่ัวโลกให้ความส�าคัญกับการเรียนเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ในโรงเรียน เน่ืองจากการเรียนดังกล่าวช่วย ให้เกิดการกระตุน้ กระบวนการคดิ เช่น การคดิ เชงิ ค�านวณ การคิดวเิ คราะห์ แกป้ ญั หาเป็นขั้นตอนและเปน็ ระบบ ซึ่ง เป็นทักษะส�าคัญของเยาวชนในศตวรรษที่ 21 อีกทั้งกระทรวงศึกษาธิการได้ประกาศใช้หลักสูตรวิชาวิทยาการ ค�านวณ โดยจัดให้อยู่ในสาระเทคโนโลยีกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตามหลักสูตรแกนกลาง การศึกษาข้นั พ้นื ฐานพุทธศักราช 2551 (ฉบับปรบั ปรุง พ.ศ. 2560) จากความส�าคัญดังกล่าวข้างต้น ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) ส�านักงาน พฒั นาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยแี หง่ ชาติ (สวทช.) จงึ ไดพ้ ฒั นาบอร์ด KidBright ซึง่ เป็นบอรด์ สมองกลฝงั ตวั ทีต่ ดิ ตั้งจอแสดงผลและเซนเซอร์แบบง่าย เพ่ือเป็นเคร่ืองมือในการเรียนเขียนโปรแกรมแบบบล็อกอย่างง่ายส�าหรับ นักเรียนระดับประถมและมัธยมศึกษา ท�าให้การเขียนโปรแกรมมีความสนุกสนานและกระตุ้นการพัฒนา กระบวนการคดิ ส�าหรบั คู่มอื แนวทางจดั การเรยี นรู้ เทคโนโลยี (วิทยาการค�านวณ): Coding with KidBright เลม่ นี้ ได้รับความรว่ ม มือจากผูท้ รงคณุ วุฒิ สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธกิ าร ร่วมจดั ท�า คู่มือการเขียนโปรแกรมแบบบล็อกด้วยบอร์ด KidBright เพื่อใช้เป็นหนังสือประกอบการเรียนรายวิชาพื้นฐาน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (วิทยาการคา� นวณ) เนคเทค สวทช. หวังเป็นอย่างย่ิงว่า คู่มือเล่มน้ีจะเป็นประโยชน์ต่อการจัดการเรียนรู้ และเป็นส่วนส�าคัญในการ พัฒนาคณุ ภาพและมาตรฐานการศกึ ษา กลมุ่ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี ขอขอบคณุ ผู้ทรงคณุ วุฒิ บคุ ลากรทางการศึกษาและหน่วยงานต่าง ๆ ทมี่ ีสว่ นเกีย่ วข้องในการจดั ท�าไว้ ณ โอกาสน้ี ดร.ชยั วุฒิวิวัฒนช์ ยั ผูอ้ �านวยการ ศนู ยเ์ ทคโนโลยอี เิ ล็กทรอนกิ ส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค)

ค�ำ ชีแ้ จง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธิการ ได้พัฒนาหลักสูตรวิชา คอมพวิ เตอร์ และมกี ารปรบั ปรงุ หลักสูตรมาอยา่ งตอ่ เน่อื ง จนกระท่ังมกี ารประกาศใช้หลกั สตู รแกนกลางการศึกษา ขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 จึงได้เปล่ียนช่ือวิชาเป็น เทคโนโลยีสารสนเทศและการส่ือสาร โดยจัดให้อยู่ในกลุ่ม สาระการเรียนรู้การงานอาชีพและเทคโนโลยี ต่อมาในปีพุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ได้มีการ เปลีย่ นชอ่ื วชิ าอีกคร้งั เปน็ วิทยาการคา� นวณ อยูใ่ นสาระเทคโนโลยี กล่มุ สาระการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยมีเป้าหมายหลักเพ่ือพัฒนาผู้เรียนให้มีความรู้และมีทักษะต่าง ๆ ท่ีครอบคลุม การคิดเชิงค�านวณ การคิด วิเคราะห์ การแก้ปัญหาเป็นขั้นตอนและเป็นระบบ รวมท้ังการประยุกต์ใช้ความรู้ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ เทคโนโลยสี ารสนเทศและการสื่อสาร ในการแกป้ ญั หาท่พี บในชีวติ จริงได้อย่างมีประสทิ ธภิ าพ แนวทางการจัดการเรียนรู้เทคโนโลยี (วิทยาการค�านวณ) Coding with KidBright ช้ันมัธยมศึกษาปีที่ 4 เล่มนี้ สามารถน�าไปใช้ในการจัดการเรียนรู้เพ่ือให้นักเรียนบรรลุตัวชี้วัดท่ีเก่ียวข้องกับการเขียนโปรแกรม ตามสาระการ เรียนรู้ที่ 4.2 เทคโนโลยี (วิทยาการค�านวณ) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยสถานศึกษา สามารถน�าไปประยุกต์ใช้ในการจัดการเรียนรู้ได้ตามความเหมาะสม เน้ือหาในเล่มนี้ประกอบด้วยจุดประสงค์การ เรียนรู้ ตัวช้วี ัด สาระการเรียนรู้ แนวคิด ตัวอยา่ งสอ่ื และอปุ กรณ์ ขน้ั ตอนดา� เนินกจิ กรรม การวดั และประเมินผล สื่อ และแหล่งเรียนรู้ และข้อเสนอแนะ ซึ่งควรน�าไปจัดการเรียนรู้ร่วมกับคู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (วิทยาการคา� นวณ) ทีพ่ ฒั นาโดย สสวท. โดยปรบั เปลย่ี นกิจกรรมการเรยี นรูเ้ กย่ี วกบั การเขียนโปรแกรม ในคู่มือครูของสสวท. เป็นการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทางการจัดการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมแบบบล็อก ด้วยโปรแกรม KidBright IDE ซ่ึงจะท�าให้สามารถจัดการเรียนรู้ได้อย่างสมบูรณ์และสอดคล้องตามท่ีหลักสูตร กา� หนด สสวท. และ สวทช. ขอขอบคณุ คณาจารย์ ผ้ทู รงคุณวฒุ ิ นักวชิ าการ และครผู สู้ อน จากสถาบันต่าง ๆ ทใ่ี ห้ความรว่ ม มือในการพัฒนาและหวังเป็นอย่างยิ่งว่า เอกสารเล่มนี้จะเป็นประโยชน์ต่อเยาวชนและผู้เก่ียวข้องกับการจัดการ เรยี นรรู้ ายวชิ าเทคโนโลยี (วิทยาการคา� นวณ) ในการจัดการเรยี นรู้ได้อย่างสมบูรณต์ ามเป้าหมายของหลกั สูตรต่อไป สาขาเทคโนโลยี สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กระทรวงศกึ ษาธิการ

ค�ำ แนะน�ำ ก�รใช้เอกส�ร เอกสารฉบบั น้จี ัดท�าขน้ึ เพือ่ ส่งเสริมการเรียนรู้ดา้ นการเขยี นโปรแกรม โดยใชบ้ อรด์ KidBright เปน็ เคร่อื งมอื สถาน ศึกษาสามารถน�าไปใช้ในการจัดการเรียนรู้เพื่อให้นักเรียนบรรลุตัวช้ีวัดสาระเทคโนโลยี (วิทยาการค�านวณ) กลุ่ม สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หลักสูตรแกนกลางการศึกษาข้ันพ้ืนฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับ ปรบั ปรงุ พ.ศ. 2560) ชนั้ ม. 4 คือ ประยกุ ตใ์ ชแ้ นวคดิ เชงิ คา� นวณในการพฒั นาโครงงานทม่ี กี ารบรู ณาการกับวชิ า อ่ืนอย่างสรา้ งสรรค์และเชื่อมโยงกบั ชีวิตจริง โดยแนวทางจดั การเรยี นรู้ ใชเ้ วลารวมทั้งหมด 14 ช่ัวโมงดังน้ี กิจกรรมท่ี ชื่อกิจกรรม เวลา(ชวั่ โมง) 1. การออกแบบขั้นตอนวธิ ี 2 2. เริ่มตน้ โครงงานอัตโนมตั ิ 2 3. 2 4. ประยุกตโ์ ครงงาน 4 5. โครงงาน IoT 2 6. โครงงานไร้สาย 2 รังสรรคโ์ ครงงาน กจิ กรรมที่ออกแบบไว้น้สี ามารถใชร้ ่วมกับคู่มอื ครู ชัน้ ม.4 ของสถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี และบูรณาการกับตัวช้ีวัดอ่ืนทั้งในกลุ่มสาระเดียวกันหรือนอกกลุ่มสาระ รวมทั้งอาจต้องจัดเตรียมอินเทอร์เน็ต ส�าหรบั การเข้าถึงแหลง่ เรียนร้ทู ไ่ี ดแ้ นะน�าไว้ในเอกสาร เพ่ือสง่ เสริมและเพ่ิมประสทิ ธภิ าพในการเรียนรู้ของนักเรียน

ส�รบญั 01 ประยกุ ต์โครงง�น หน�้ ท่ี 02 ก�รออกแบบ ขัน้ ตอนว ี หน้�ท่ี เรม่ ต้นโครงง�น อตั โนมัติ หน้�ที่ 22

06 รงั สรรค์โครงง�น หน�้ ที่ โครงง�น หน้�ท่ี โครงง�นไรส้ �ย หน้�ท่ี 2

กิจกรรมท่ี 1 ก�รออกแบบขน้ั ตอนว ี จุดประสงค์ก�รเรยี นรู้ 1. ระบุข้อมลู เขา้ ขอ้ มูลออก และเงอื่ นไขของปญั หา 2. ออกแบบขน้ั ตอนวธิ ีในการแกป้ ัญหา โดยใช้รูปแบบ การกา� หนดเง่ือนไข และการท�าซา�้ 3. เขียนขั้นตอนวิธตี ามทีไ่ ด้ออกแบบเพอ่ื สรา้ งโครงงานอยา่ งงา่ ย ตวั ชี้วดั ประยกุ ตใ์ ชแ้ นวคดิ เชิงคา� นวณในการพฒั นาโครงงานที่มกี ารบรู ณาการกับวิชาอนื่ อย่างสรา้ งสรรค์และเชื่อมโยงกบั ชีวติ จรงิ



กิจกรรมท่ี 1 ส�ระก�รเรียนรู้ ออกแบบขั้นตอนวธิ ใี นการแกป้ ัญหาโดยใช้รปู แบบการกา� หนดเง่ือนไข และการทา� ซา้� ทักษะและกระบวนก�ร 1. ทกั ษะการแกป้ ญั หา 2. ทักษะการคดิ เชิงคา� นวณ 3. ทักษะการโปรแกรม #include “DHT.h” #define DHTPIN 2 #define DHTTYPE DHT11 int REPLAY = 7; DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); void setup() { คว�มรู้เดมิ ทน่ี ักเรียนต้องมี 1. การเขยี นรหสั ล�าลอง หรือผังงาน 2. ความรูพ้ ้ืนฐานเก่ยี วกบั การเขียนโปรแกรมด้วยโปรแกรม KidBright IDE 10

กจิ กรรมท่ี 1 ส�ระส�ำ คญั ทักษะการคิดเชิงค�านวณ เป็นทักษะการคิดพ้ืนฐานของการแก้ปัญหา ซ่ึงน�ามาใช้ในการออกแบบขั้นตอนวิธีเพ่ือแก้ ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์ โดยมีเง่ือนไขท่ีถูกต้องและชัดเจนการออกแบบขั้นตอนวิธีด้วยการใช้เง่ือนไขอย่างง่ายอาจ เปน็ การเปรยี บเทยี บมากกวา่ นอ้ ยกวา่ หรอื ไมเ่ ทา่ กนั นอกจากนก้ี ารแกป้ ญั หาอาจตอ้ งมกี ารทา� งานลกั ษณะเดยี วกนั ซ�้าหลายรอบ โดยในแตล่ ะรอบต้องเลือกการทา� งานอยา่ งใดอยา่ งหน่งึ และตรวจสอบเงื่อนไข ซึ่งอาจระบเุ งือ่ นไขใน สว่ นเรม่ิ ตน้ ของการทา� ซา�้ หรอื เงอ่ื นไขเพอ่ื จบการทา� งาน ในการเขยี นขนั้ ตอนวธิ เี พอื่ แกป้ ญั หาลกั ษณะนสี้ ามารถเขยี น ได้โดยใชร้ ปู แบบขนั้ ตอนวธิ กี ารทา� ซ้�า สอ่ื และอุปกรณ์ เรื่อง เวลา (นาท)ี 1. ใบกิจกรรม ออกแบบระบบรดนา้� ตน้ ไม้อัตโนมัติ 10 โปรแกรมรดน้�าต้นไม้อตั โนมตั ิ 40 ใบกิจกรรมที่ 1.1 1.2 2. อน่ื ๆ • บอรด์ KidBright • ปัม๊ น้า� USB และสายยาง • คมู่ ือบทเรยี น KidBright Student Handbook ซึง่ ดาวน์โหลดไดจ้ าก 1111

กจิ กรรมที่ 1 แนวท�งก�รจัดก�รเรยี นรู ก�รจดั เตรียม 1. ใบกิจกรรมท่ี 1.1 ระบบรดน�้าตน้ ไม้อตั โนมัติ ตามจา� นวนกลุ่ม 2. จดั เตรียมอปุ กรณไ์ ดแ้ ก่ บอรด์ KidBright, ปัม๊ นา�้ USB และสายยาง ตามจ�านวนกลุม่ ขน้ั ตอนด�ำ เนนิ ก�ร 1. ผ้สู อนน�าเขา้ สบู่ ทเรยี นโดยยกตัวอยา่ งสถานการณท์ ี่สามารถใช้คอมพิวเตอร์ ช่วยในการแกป้ ญั หา โดยต้งั ค�าถาม ถามนักเรียน ว่า “หากนักเรียนและครอบครัวไปเที่ยวต่างจังหวัดกันและไม่อยู่บ้านหลายวัน จะท�าอย่างไรกับ ตน้ ไมท้ น่ี กั เรยี นมหี นา้ ทร่ี ดนา�้ ทกุ วนั ” ใหผ้ เู้ รยี นชว่ ยกนั ตอบคา� ถาม และอธบิ ายเพมิ่ เตมิ วา่ เราสามารถแกป้ ญั หา น้ีได้ โดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยเรารดน�้าตน้ ไมอ้ ตั โนมตั ิ “หากนกั เรียนและครอบครวั ไปเที่ยวตางจังหวัดกัน และไมอยูบานหลายวนั จะทําอยางไรกบั ตนไม ท่นี ักเรียนมีหนาทีร่ ดนํ้าทุกวนั ” #include “DHT.h” #define DHTPIN 2 #define DHTTYPE DHT11 int REPLAY = 7; DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); void setup() { 12

กิจกรรมที่ 1 2. ผสู้ อนแบง่ ผู้เรียนเปน็ กลุ่ม กล่มุ ละ 4 คนทา� ใบกจิ กรรมท่ี 1.1 ออกแบบระบบรดน้�าต้นไม้อัตโนมตั ิ และสมุ่ กลุม่ น�าเสนอคา� ตอบ 1 กลมุ่ 3. ผเู้ รยี นศกึ ษา ระบบรดน้า� ต้นไมอ้ ัตโนมัติจาก 4. ผ้สู อนและผู้เรียนชว่ ยกันสรุปอปุ กรณ์ทีใ่ ชใ้ นระบบรดนา�้ อัตโนมัติทเี่ ห็นจาก คลปิ วิดีโอว่าใช้เซนเซอรใ์ ดของ บอรด์ KidBright และใช้อุปกรณ์เพิม่ เติมอะไรบ้าง 5. ผู้เรยี นศกึ ษาหลกั การท�างานของเซนเซอร์วัดอุณหภมู ิ เซนเซอร์วดั คา่ ความเข้มแสงของ บอรด์ KidBright จาก คู่มอื บทเรียน KidBright Student Handbook หนา้ 110 6. ผเู้ รยี นทา� ใบกิจกรรมที่ 1.2 โปรแกรมรดน�้าต้นไมอ้ ตั โนมตั ิ 7. ผสู้ อนตง้ั คา� ถามเพอื่ เปรยี บเทยี บการทา� งานของระบบรดนา�้ อตั โนมตั ทิ ด่ี จู าก คลปิ วดิ โี อและระบบรดนา�้ อตั โนมตั ิ ท่ีผู้เรียนได้ท�าข้ึนว่ามีความแตกต่างกันอย่างไร และผู้เรียนคิดว่าระบบใดมีความยืดหยุ่นในการท�างานมากกว่า เพราะเหตุใดจึงเปน็ เช่นน้ัน 1313

กจิ กรรมที่ 1 8. ผู้สอนและผ้เู รยี นร่วมกนั สรปุ หลักการท�างานของพอร์ต USB บนบอรด์ KidBright โดยผสู้ อนแนะนา� ให้ผ้เู รียน เหน็ หลกั การท�างานของพอรต์ USB ว่ามสี ถานะในการทา� งานเพยี ง 2 สถานะ คอื เปิดและปิด การออกแบบ ระบบงานท่ใี ช้พอรต์ USB ส�าหรบั บอร์ด KidBright ควรค�านึงถงึ หลกั การทา� งานดังกลา่ วเสมอ 14

กิจกรรมท่ี 1 ก�รวดั และประเมนิ ผล 1. ประเมนิ จากใบกจิ กรรม 2. สังเกตพฤตกิ รรมการท�างานกล่มุ สื่อและแหลง่ เรยี นรู้ 1. วดิ โี อการใชง้ านเซนเซอรต์ ่าง ๆ ของบอรด์ KidBright 2. คู่มอื บทเรียน KidBright Student Handbook ซง่ึ ดาวนโ์ หลดไดจ้ าก ! ขอ้ เสนอแนะ ผูส้ อนสามารถเพิ่มกจิ กรรมในสว่ นของการจบั กลุ่มใหม้ คี วามหลากหลายมากขน้ึ หรือสามารถ ปรับกจิ กรรมท่ี 1.1 ไปใช้งานอุปกรณ์ท่สี ามารถท�างานผ่านพอร์ต USB อืน่ ๆ ทีส่ ะดวกตอ่ การ จัดเตรียม เชน่ พัดลม USB หรอื หลอดไฟ USB 1515

กิจกรรมท่ี 1 ใบกจิ กรรมที่ 1.1 ออกแบบระบบรดน้ำ�ต้นไมอ้ ัตโนมัติ ช่อื กลุ่ม ช่ือ-สกลุ เลขที่ ลา� ดับ 1. 2. 3. 4. คำ�สง่ั ให้นกั เรียนออกแบบข้ันตอนวธิ ีของระบบรดนา�้ ต้นไมอ้ ัตโนมัติดังน้ี สมมติว่านักเรียนออกแบบระบบรดน�้าต้นไม้อัตโนมัติอย่างง่าย โดยระบบจะตัดสินใจรดน้�าต้นไม้โดยอ่านข้อมูล อุณหภูมิแลว้ เปรยี บเทยี บกับค่าทีก่ า� หนดไว้ จากเง่ือนไขดังตอ่ ไปน้ี • ถา้ คา่ อุณหภมู ิท่วี ัดได้มคี ่าเท่ากับหรอื สงู กวา่ ค่าท่กี า� หนด ระบบจะส่งสญั ญาณเปดิ นา้� • ถ้าค่าอณุ หภมู ิทวี่ ัดได้มีนอ้ ยกว่าคา่ ที่กา� หนด ระบบจะสง่ สญั ญาณปดิ นา้� 16

กิจกรรมที่ 1 แนวคิดในการออกแบบระบบรดนา�้ ตน้ ไมอ้ ตั โนมตั ิ ประกอบดว้ ย ข้นั ตอนดังต่อไปนี้ 1. ระบุข้อมูลเข้า ข้อมูลออกของระบบรดนา้� ตน้ ไมอ้ ัตโนมตั ิ 2. ออกแบบขนั้ ตอนวธิ รี ดน้า� ตน้ ไมอ้ ัตโนมัติโดยเขยี นเป็นรหสั ลา� ลองหรือผงั งาน รหัสล�าลอง อ่านคา่ อุณหภูมิ ให้ C แทนคา่ อณุ หภูมดิ งั กล่าว ถา้ C > ……………… แลว้ ส่งสัญญาณเปดิ น้�า ถา้ เง่อื นไขไม่เปน็ จริง .......................................................………..... 1717

กิจกรรมที่ 1 ใบกจิ กรรมท่ี 1.2 โปรแกรมรดนำ�้ ต้นไมอ้ ัตโนมตั ิ ชือ่ กลุ่ม ช่อื -สกลุ เลขท่ี ล�าดับ 1. 2. 3. 4. ค�ำ สั่ง ใหน้ กั เรียนออกแบบขนั้ ตอนวิธีของระบบรดนา�้ ต้นไมอ้ ตั โนมตั ดิ งั นี้ 1. จัดเตรียมอปุ กรณ์ที่ใช้ ไดแ้ ก่ บอรด์ KidBright ปมั๊ นา้� USB และสายยาง ดงั รปู ที่ 1 บอร์ด KidBright ปัม๊ น�้า USB สายยาง รูปที่ 1 อปุ กรณ์ท่ีใช้ในการสรา้ งระบบรดน�้าตน้ ไม้อตั โนมตั ิ 2. ออกแบบระบบรดน�้าต้นไมอ้ ัตโนมตั ิ โดยเชอ่ื มต่อบอร์ด KidBright กับปม๊ั นา�้ USB 3. ออกแบบโปรแกรมโดยมีเงื่อนไขการท�างานของปม๊ั นา�้ คือ ป๊ัมนา�้ จะท�างานเมอื่ สภาพอากาศค่อนข้างร้อน 18

กจิ กรรมที่ 1 4. เขยี นโปรแกรมระบบรดน้�าอัตโนมตั เิ พ่อื วดั คา่ อณุ หภูมิและแสดงคา่ ทว่ี ัดไดบ้ นหนา้ จอแสดงผล LED ดว้ ยบอร์ด KidBright IDE และบนั ทึกไฟล์ชอ่ื myProject1.txt ดงั น้ี Forever Temperature Sensor LED 16x8 Scroll When Ready 5. บนั ทึกขอ้ มลู อุณหภูมทิ ่ีอ่านไดจ้ ากหน้าจอแสดงผล LED ครัง้ ท่ี อณุ หภูมิ (องศาเซลเซยี ส) 1 : ในห้องเรยี น 2 : นอกช้นั เรยี น 3 : จากสถานทีท่ คี่ รูกา� หนดคือ................................. 6. จากขอ้ มูลท่บี นั ทกึ ได้ น�ามากา� หนดเงอ่ื นไขของอุณหภมู ิเพอื่ ให้ป๊มั นา�้ ท�างาน คือ ปั๊มนา�้ USB จะท�างาน เมอื่ อณุ หภูมสิ งู กวา่ .......................องศาเซลเซียส 1919

กจิ กรรมท่ี 1 7. เขยี นโปรแกรมเพิ่มเติมเพือ่ สง่ั ให้ปัม๊ นา้� ทา� งานตามเงอ่ื นไขทีก่ า� หนดไว้ 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. ทดสอบการท�างานของระบบรดนา้� ต้นไมอ้ ัตโนมตั ิ และสงั เกตการท�างานของปมั๊ นา�้ USB 9. บนั ทกึ การทา� งานของระบบวา่ เปน็ ไปตามเงอื่ นไขหรอื ไม่ ถา้ การทา� งานของระบบไมเ่ ปน็ ไปตามเงอ่ื นไขทก่ี า� หนด จะด�าเนินการแก้ไข ปรบั ปรงุ อย่างไร 20

กจิ กรรมท่ี 1 10. จากระบบรดนา้� อตั โนมตั ทิ น่ี กั เรยี นไดท้ า� ขนึ้ ถา้ อณุ หภมู สิ งู กวา่ เงอ่ื นไขทก่ี า� หนดและหลงั จากนน้ั อณุ หภมู ไิ มม่ กี าร เปลีย่ นแปลง ป๊มั นา้� USB จะมีการท�างานอยา่ งไร 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 มธาท์ ย่ี จผาโลกปลกรัพาแรธกเท์รขมี่ไยี ดน้ เหมือน ตา่ ง 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. ใหน้ กั เรยี นเขยี นโปรแกรมตอ่ ไปนี้ จากนั้นสังเกตผลการทา� 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

กิจกรรมท่ี 2 5. ถา้ ระบเุ งอ่ื นไขในการทา� งานดงั นี้ “ระบบจะทา� งานเมอ่ื มคี า่ ความเขม้ แสงมากกวา่ 60 และมอี ณุ หภมู มิ ากกวา่ 85 องศาฟาเรนไฮต์” นักเรียนจะเขยี นโปรแกรมเพ่ือควบคุมการท�างานดงั กล่าวอยา่ งไร ! แนวคิด ต้องแปลงหนว่ ยอุณหภมู จิ ากองศาเซลเซยี สเปน็ องศาฟาเรนตไ์ ฮต์ โดยใช้บล็อกตวั ดา� เนนิ การทางคณิตศาสตร์ ดังตวั อยา่ งบลอ็ 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. สงั เกตพฤติกรรมการท�างานกล่มุ สื่อและแหลง่ เรียนรู้ 1. คู่มอื บทเรียน KidBright Student Handbook ซ่ึงดาวนโ์ หลดไดจ้ าก https://www.kid-bright.org/manual/article/46 2. การเชอ่ื มตอ่ แอปพลิเคชนั LINE กบั อปุ กรณอ์ นื่ https://notify-bot.line.me/my/ https://notify-bot.line.me/my/ ! ขอ้ เสนอแนะ 1. กิจกรรมนี้มกี ารส่งค�าสั่งผา่ นทาง LINE ซง่ึ เป็นแอปพลเิ คชันที่อยู่ในสมาร์ทโฟน ดังน้ันการ แบง่ กลุ่มผ้เู รยี น ควรมีผูเ้ รียนอยา่ งน้อยหนง่ึ คน ทม่ี ีสมาร์ทโฟน 2. กิจกรรมน้ีมีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตกับบอร์ด KidBright หากให้ผู้เรียนใช้ระบบ Wi-Fi ของโรงเรียน อาจต้องท�าการทดสอบการต้งั ค่ากอ่ นวา่ สามารถเช่ือมต่อกนั ได้หรอื ไม่ หาก ไมไ่ ดอ้ าจตอ้ งเปลย่ี นเปน็ การใชอ้ นิ เทอรเ์ นต็ จากสมารท์ โฟนแทน (ใชก้ ารเชอ่ื มตอ่ ผา่ นฮอต สปอตมอื ถือและการแชรอ์ ินเทอร์เน็ต) 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