วิทยาการคำนวณ ม.1 หน่วยที่1

หนว่ ยการเรียนรู้ท่ี 1 หน่วยการเรียนรทู้ ี่ 2 หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 3 วิทยาการคานวณSlide PPT61-NEW ชนั้ มัธยมศึกษาปีท่ี 1 กลุ่มสาระการเรียนรวู้ ิทยาศาสตร์ หนว่ ยการเรียนรทู้ ่ี 4 Slide PowerPoint_สือ่ ประกอบการสอน บริษัท อักษรเจรญิ ทศั น์ อจท. จำกัด : 142 ถนนตะนำว เขตพระนคร กรงุ เทพฯ 10200 Aksorn CharoenTat ACT.Co.,Ltd : 142 Tanao Rd. Pranakorn Bangkok 10200 Thailand โทรศัพท์ : 02 622 2999 โทรสำร : 02 622 1311-8 [email protected] / www.aksorn.com

1หนว่ ยการเรยี นรูท้ ่ี การออกแบบและการเขียนอลั กอรทิ มึ ตัวช้วี ดั • ออกแบบอลั กอรทิ มึ ทใ่ี ช้แนวคิดนำมธรรมเพ่ือแกป้ ัญหำหรอื อธบิ ำยกำรทำงำนทพ่ี บในชีวิตจริง • ออกแบบและเขียนโปรแกรมอย่ำงงำ่ ยเพอื่ แก้ปญั หำทำงคณิตศำสตร์ หรอื วทิ ยำศำสตร์

แนวคดิ เชงิ นามธรรม แนวคดิ เชิงนามธรรม (abstraction) : เปน็ เครอ่ื งมอื ในกำรแก้ปัญหำซ่งึ เปน็ องค์ประกอบของแนวคดิ เชงิ คำนวณ โดยมแี นวคดิ ในกำรแก้ไขปญั หำ อยำ่ งเป็นระบบ เพือ่ ย่อยสถำนกำรณ์และสำมำรถกำหนดข้ันตอนกำรแกป้ ัญหำไดอ้ ย่ำงชัดเจน พจิ ารณาเฉพาะส่วนท่เี ปน็ สาระสาคัญ โดยแยกสว่ นท่ไี มใ่ ช่สาระสาคญั ออกไป ส่วนที่เปน็ สาระสาคัญ

ใชแ้ นวคิดเชงิ นามธรรมในการแก้ปญั หาทางคณิตศาสตร์ หำกต้องกำรหำแนวคิดเชิงนำมธรรมของสเ่ี หลี่ยมมมุ ฉาก สำมำรถกระทำได้ โดยพจิ ำรณำเฉพำะสาระสาคญั และจุดรว่ มของส่เี หล่ยี มของมมุ ฉำก ส่ีเหลีย่ มจตั รุ สั สีเ่ หล่ยี มผืนผา้ • ประกอบด้วยดำ้ น 4 ดำ้ น • ประกอบดว้ ยด้ำน 4 ดำ้ น • ทกุ มมุ เป็นมุมฉำก • ทุกมมุ เป็นมุมฉำก จำกข้อมูลขำ้ งตน้ เมอื่ ไมพ่ ิจำรณำสิง่ ทไ่ี มจ่ าเป็น เช่น ควำมยำวของแตล่ ะด้ำน เป็นต้น ดงั นั้น แนวคดิ เชงิ นามธรรมของสี่เหลยี่ มมมุ ฉำก คอื สีเ่ หลี่ยมใด ๆ ท่ปี ระกอบดว้ ยด้าน 4 ดา้ น และทุกมมุ ของสเี่ หลย่ี มเป็นมมุ ฉาก

ใชแ้ นวคดิ เชิงนามธรรมในการแก้ปัญหาทางวทิ ยาศาสตร์ เมอื่ แสงอำทติ ย์ส่องมำยังพ้ืนโลก จะทำให้น้ำจำกแหล่งต่ำงๆ ระเหยกลำยเปน็ ไอลอยตวั สูงข้ึนสู่บรรยำกำศและควบแน่นกลำยเปน็ หยดนำ้ ขนำดเลก็ ลอยอยใู่ นอำกำศในรปู ของเมฆ ถ้ำหยดน้ำมีขนำดใหญ่จนอำกำศรบั น้ำหนกั ไมไ่ ด้ กจ็ ะตกลงมำเป็นฝนและถกู กกั เกบ็ ไว้ตำมแหลง่ นำ้ ตำ่ ง ๆ เมอื่ ต้องกำรหำแนวคิดเชงิ นามธรรมของวฏั จักรนำ้ จำกขอ้ มูลขำ้ งตน้ โดยพจิ ำรณำเฉพำะสาระสาคัญจะได้องค์ประกอบสำคัญ ดงั น้ี หยาดนา้ ฟา้ ไอนำ้ บำงสว่ นจะควบแนน่ กลำยเปน็ หยดนำ้ ลอยอยู่ในอำกำศในรูปของเมฆ และตกลงมำเป็นฝน การซึม การระเหยเปน็ ไอ นำ้ จำกแหล่งต่ำง ๆ ระเหยกลำยเป็นไอน้ำลอยตวั สงู ขน้ึ น้ำซมึ ผำ่ นพื้นผวิ ดนิ ไหลลงสู่ช้ันใตด้ นิ และไหลไปรวมกนั ในแหล่งน้ำ และเกิดกำรหมุนเวียนเปน็ วัฏจกั รนำ้

อลั กอรทิ มึ เบอื้ งตน้ อลั กอรทิ มึ (algorithm) : ระเบยี บวธิ หี รอื ขัน้ ตอนวิธีท่ดี าเนินการได้ดว้ ยคอมพวิ เตอร์เพื่อใช้ในการแกไ้ ขปัญหา โดยเป็นกระบวนกำรแก้ไขปญั หำที่สำมำรถอธบิ ำยเป็นขัน้ ตอนที่ชัดเจน ซึ่งสำมำรถแบ่งได้ 3 รปู แบบ ดงั นี้ รูปแบบการเขยี นอัลกอรทิ ึม การเขียนอลั กอรทิ ึม การเขียนอัลกอรทิ มึ การเขยี นอลั กอรทิ ึม ดว้ ยภาษาธรรมชาติ ด้วยรหสั จาลอง ดว้ ยผงั งาน (Natural Language) (Pseudo Code) (Flowchart)

การเขียนอัลกอรทิ มึ ดว้ ยภาษาธรรมชาติ กำรบรรยายข้ันตอนการทางานของอัลกอริทึมใด ๆ โดยใชภ้ าษามนุษยเ์ พอ่ื อธบิ ำยถงึ ลำดับข้ันตอนกำรทำงำน ตามลาดับการทางานกอ่ นหลงั ตวั อยา่ ง กำรอธิบำยกำรกำรคำนวณหำพื้นทีส่ เ่ี หลี่ยม และแสดงผลลพั ธ์กำรคำนวณ ดว้ ยกำรใชภ้ ำษำธรรมชำติ สูตรการคานวณหาพ้นื ทีส่ ่เี หลี่ยม พน้ื ที่สีเ่ หลย่ี ม = ควำมกว้ำง x ควำมยำว เริ่มต้นกำรทำงำน นำเขำ้ ขอ้ มูล นำเขำ้ ขอ้ มลู ควำมกว้ำงของส่ีเหลี่ยม ควำมยำวของสเ่ี หลยี่ ม จบกำรทำงำน แสดงผลพืน้ ทสี่ เี่ หลีย่ ม คำนวณพื้นที่ส่เี หล่ียม ควำมกวำ้ ง x ควำมยำว

การเขยี นอลั กอริทมึ ด้วยรหสั จาลอง เปน็ คาสั่งท่ีจาลองความคดิ เป็นลำดับข้ันตอนโดยใชส้ ญั ลกั ษณ์เป็นประโยคภาษาอังกฤษ ตวั อย่างประโยคภำษำอังกฤษเขยี นจำลองคำสั่ง เชน่ Input a number : ใสข่ ้อมูลนำเขำ้ เป็นค่ำตัวเลข Find the sum of the number : คำนวณรวมคำ่ ตัวเลขท่ีนำเข้ำ ตัวอย่าง กำรอธบิ ำยกำรกำรคำนวณหำพื้นทส่ี ่เี หลยี่ ม และแสดงผลลพั ธก์ ำรคำนวณ ดว้ ยกำรใช้รหัสจำลอง สูตรการคานวณหาพน้ื ที่ส่ีเหลย่ี ม พ้นื ที่ส่เี หลยี่ ม = ควำมกวำ้ ง x ควำมยำว รหัสจาลอง INPUT width INPUT length COMPLETE area OUTPUT area STOP = width x length START คำนวณพ้ืนท่ีสี่เหลย่ี ม ภาษาธรรมชาติ นำเขำ้ ข้อมลู ควำมกว้ำง x ควำมยำว แสดงผล จบกำรทำงำน ควำมยำวของสี่เหลยี่ ม พนื้ ทส่ี เี่ หล่ยี ม เร่ิมต้น นำเขำ้ ขอ้ มลู กำรทำงำน ควำมกว้ำงของส่ีเหลีย่ ม

การเขียนอลั กอรทิ มึ ด้วยผงั งาน หลกั กำรเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงานจะอำ้ งองิ จำกกระบวนการทางคอมพิวเตอร์ 3 กระบวนกำร ไดแ้ ก่ การรับขอ้ มลู การประมวลผล การแสดงผลลพั ธ์ (input) (process) (output)

โดยการการเขยี นอัลกอริทมึ ด้วยผงั งาน จะนยิ มใช้สญั ลกั ษณ์ในการเขียนผงั งาน ซ่งึ แตล่ ะสญั ลกั ษณจ์ ะมีความหมายดงั น้ี ภาพสญั ลกั ษณ์ ความหมาย ภาพสญั ลกั ษณ์ ความหมาย เรม่ิ ตน้ /สน้ิ สุดการทางาน แสดงผลทางหนา้ จอ รบั ขอ้ มลู / การกาหนดคา่ แสดงผลโดยไม่กาหนดอุปกรณ์ หรอื การประมวลผล รบั ขอ้ มูลทางแปน้ พมิ พ์ predefined process หรือโปรแกรมยอ่ ย ทางเลือก เงื่อนไข ทศิ ทางการทางาน แสดงผลทาง เคร่อื งพิมพ์