สนุกคณิตกับKidBright

คำนำ หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ออนไลน์เล่มน้ีเป็นส่วนหน่ึงของรายวิชา วิทยาการคานวณ เร่ือง สนุกคณิตกับ KidBright โดยเน้ือหาประกอบไปด้วย ตัวแปรกับการเขียนโปรแกรม บล็อกทางตณิตศาสตร์ของโปรแกรม KidBright การคานวณทางคณิตศาสตร์ การคานวณเศษส่วน การใช้ตัวแปร เก็บค่าคงที่ การเขยี นโปรแกรมหาพื้นทสี่ ามเหล่ยี ม หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เล่มนี้จัดทาเพ่ือเป็นส่ือเสริมสรุปเนื้อหาให้ นักเรียนพัฒนาทักษะด้านผลสัมฤทธิ์ทาง การเรียน ผู้จัดทาได้หวังไว้ว่าผู้ท่ี เรียนหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ออนไลน์เล่มน้ี จะได้รับประโยชน์และความรู้ไม่ มากและไมน่ อ้ ยเกินไป

สำรบัญ หนา้ ก เรอ่ื ง ข คานา 1 สารบญั 2 8 ตวั แปรกับการเขยี นโปรแกรม 10 บล็อกทางคณติ ศาสตร์ 12 การคานวณทางคณติ ศาสตร์ 14 การคานวณเศษส่วน 17 การใชต้ ัวแปรเก็บค่าคงที่ การหาพ้นื ทสี่ ามเหลี่ยม ค แบบฝกึ หดั แบบทดสอบหลงั เรียน บรรณานกุ รม

ตวั แปรกบั การเขยี นโปรแกรม คณิตศาสตรเ์ ปน็ สาขาวิชาท่ีเก่ยี วขอ้ งกับ การ คานวณเปน็ หลัก เชน่ การบวก การลบ การคูณ การหาร เป็นต้น

ผลลพั ธ์ของการคานวณเหลา่ นเี้ กดิ จากการนาจานวนอย่างนอ้ ย 2 จานวน มา ดาเนินการกัน เชน่ จากขอ้ ความ (4.1) ข้างตน้ เปน็ การเขียนแสดงค่าของ Z ทเ่ี กิดจากการนาจานวนเต็ม บวกสองจานวน คือ 20 กับ 3 มาบวกกัน ซ่ึงเราเรียก (4.1) ว่า “สมการ” สาหรับ การเขียนโปรแกรมทางคอมพิวเตอร์ (4.1) เป็นการนา 20 มาบวกกับ 3 จากน้ันจึง นา ผลลัพธ์ที่ได้ไปเก็บไว้ใน Z ซ่ึงต่อไปน้ีเราจะเรียกว่า “ตัวแปร” ดังนั้น ในการ เขยี นโปรแกรมทางคอมพิวเตอร์ด้วยภาษาใด ๆ เพ่ือทาการคานวณทางคณิตศาสตร์ จึงมีความสาคัญอย่างมากที่ต้องมีความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับการใช้งานตัวแปร อยา่ งถูกต้อง ในบทน้ี จะกล่าวถึงตัวแปรและการคานวณทางคณิตศาสตร์ของตัวแปรเป็น หลัก ความรู้จากบทเรียนนี้จะทาให้ผู้เรียน สามารถสร้างตัวแปร กาหนดค่าให้ตัว แปร และนาตัวแปรมาทาการคานวณทางคณิตศาสตร์ได้ เช่น การคานวณหาพื้นท่ี และปรมิ าตรของรปู ทรงเรขาคณติ แบบพ้นื ฐานต่าง ๆ

บลอ็ กทาง คณติ ศาสตร์

บลอ็ กทางคณิตศาสตร์ จากบทท่ี 2 ทอ่ งไปในโลก KidBright เราทราบแล้วว่า ใน KidBright IDE มบี ลอ็ กคาสง่ั ทีเ่ กย่ี วข้องกับคณติ ศาสตร์ โดยรวบรวมไว้ในแถบ คณติ ศาสตร์ ตัง้ แสดงในภาพ ภาพที่ 1.1 บลอ็ กทางคณิตศาสตร์ บล็อกค่าคงท่ี บลอ็ กน้ีใชใ้ นการกาหนดค่าคงท่ตี ามท่ตี อ้ งการ เม่อื กดเลอื กตัวเลขจะสามารถใช้ คยี บ์ อร์ดในการกาหนดค่าได้ โดยค่าที่ กาหนดต้องเป็นตวั เลขจานวนเตม็ หรือทศนิยม สาหรับการใช้งานบล็อกนี้ทาได้ทั้งการนาไปกาหนดค่าใหก้ บั ตัวแปร หรอื ใช้เป็นค่าคงที่ โดยตรง ภาพที่ 1.2 บล็อกค่าคงที่

บลอ็ กคาํ นวณทางคณิตศาสตร์ บล็อกนใ้ี ช้ในการคานวณทางคณติ ศาสตร์ของค่าคงท่ีหรอื ตัวแปร เช่น การบวก การลบ การคูณ การหาร และการหาร เอาเศษหรอื มอดูโล (Modulo) ซึ่งในการ เขียนโปรแกรมคอมพิวเตอรใ์ ช้สญั ลกั ษณ์ %ตวั อย่างของการหารเอาเศษ เชน่ การ หารจานวนเตม็ บวก 10 ดว้ ยจานวนเต็มบวก 2 แบบเอาเศษ ใชส้ ัญลกั ษณ์ 10%2 ได้ผลลพั ธเ์ ป็น 0 (เน่อื งจาก 10 หาร 2 ได้คาตอบเป็น 5 และไมเ่ หลอื เศษ) ภาพที่ 1.3บล็อกคาํ นวณทางคณติ ศาสตร์

บล็อกตวั แปร บลอ็ กนใี้ ช้ในการสรา้ งตวั แปรตามท่ตี อ้ งการ วธิ ีการสร้างตัวแปรเร่มิ ตน้ จากการกาหนด ช่ือให้กบั ตัวแปรซึง่ ใน KidBright IDE ได้กาหนดตวั อกั ษรเริม่ ตน้ ไว้เปน็ x ทัง้ น้หี าก ตอ้ งการสร้างตัวแปรใหมส่ ามารถทาได้โดยการกดทล่ี กู ศรลงซึ่งจะแสดงตัว เลือกเป็น กลอ่ งขอ้ ความดังแสดงในภาพที่ 1.4 เม่ือเลอื ก เปล่ยี นชือ่ ตัวแปร... จะปรากฏกล่อง เปลี่ยนช่อื ตวั แปรดงั แสดงใน ภาพที่ 1.5 ผู้ใชส้ ามารถใส่ชื่อตวั แปรได้ตามทตี่ ้องการ โดย ในตวั อยา่ งนี้ได้ต้งั ชอ่ื ตัวแปรใหมเ่ ป็น 7 จากนน้ั จึงกดปมุ่ ตกลง ตวั แปรทใี่ ส่เข้าไปใหมจ่ ะ ปรากฏขน้ึ พร้อมใหเ้ รียกใช้งาน ภาพที่ 1.4 บลอ็ กสร้างตวั แปร ภาพที่ 1.5 กล่องเปล่ยี นชือ่ ตัวแปร

บล็อกกําหนดค่าตัวแปร บลอ็ กนใ้ี ช้ในการกาหนดค่าให้กับตวั แปรสามารถเลอื กตวั แปรโดยกดทลี่ ูกศรลงจะ ปรากฏชื่อตัวแปรให้เลือกดงั แสดง ในภาพท่ี 1.6 ท้ังนี้ ตัวแปรตา่ ง ๆ จะตอ้ งถกู สรา้ ง ขึน้ โดยใช้บล็อกสรา้ งตัวแปรกอ่ นจึงจะปรากฏตวั แปรนั้น ๆ ใหเ้ ลอื กใช้งาน ภาพที่ 1.6 บลอ็ กกาํ หนดค่าตัวแปร

กจิ กรรม กจิ กรรม 4.1 กำรคำนวณทำงคณิตศำสตร์ ใน KidBright IDE แถบคณิตศาสตรม์ บี ล็อกท่ใี ชใ้ นการคานวณทางคณติ ศาสตร์ เช่น การบวก ลบ คณู หาร เอาเศษ ใช้บล็อกใน KidBright IDE หาคาตอบของ สมการท่ี 4.2 ได้ดงั น้ี 1. ใน KidBright IDE นาบล็อกแอลอีดี 16x8 แบบเลอ่ื น มาวาง จากนั้นนาบล็อก คานวณทางคณติ ศาสตรม์ าต่อทา้ ย 2. กดเครอ่ื งหมายลกู ศรลงของบล็อกคานวณทางคณิตศาสตร์ เพอ่ื เลอื ก เครอ่ื งหมายคณู X 3. ในชอ่ งแรกของบล็อกคานวณทางคณติ ศาสตร์ นาบล็อกคานวณทาง คณติ ศาสตรอ์ นั ท่สี องมาวาง 4. กดเคร่ืองหมายลูกศรลงของบล็อกคานวณทางคณติ ศาสตร์อนั ทสี่ อง เพ่อื เลือก เคร่ืองหมายบวก + 5. นาบล็อกคา่ คงที่จานวน 3 บล็อก โดยกาหนดเป็นค่าคงท่ี 4.75, 1.13 และ 2.2 มาวางในชอ่ งว่างของบลอ็ กคานวณทางคณติ ศาสตรท์ ง้ั สามช่อง ดังแสดงใน ภาพที่ 1.7 6. กดปมุ่ สร้างโปรแกรม (Program Build) เมือ่ เรยี บร้อยบอรด์ จะแสดงคา่ ที่ จอแสดงผล ดงั แสดงในภาพที่ 1.8

ภาพที่ 1.7 โปรแกรมการคาํ นวณทางคณติ ศาสตร์ ภาพที่ 1.8 ผลคํานวณทางคณิตศาสตร์

กิจกรรม 4.2 กำรคำนวณเศษส่วน จงใช้บลอ็ กใน KidBright IDE หาคาํ ตอบของสมการที่ 4.3 1. ใน KidBright IDE นาบล็อกแอลอดี ี 16x8 แบบเลอ่ื นมาวาง จากนั้นนาบล็อก คานวณทางคณิตศาสตร์มาตอ่ ทา้ ย 2. กดเครอ่ื งหมายลกู ศรลงของบลอ็ กคานวณทางคณติ ศาสตรอ์ ันที่หน่ึง เพอ่ื เลือก เครือ่ งหมายหาร ÷ 3. ในชอ่ งแรกของบลอ็ กคานวณทางคณติ ศาสตรอ์ ันทห่ี นึ่ง นาบลอ็ กคานวณทาง คณติ ศาสตร์อนั ทส่ี องมาวาง 4. กดเครือ่ งหมายลูกศรลงของบลอ็ กคานวณทางคณิตศาสตร์อนั ทีส่ อง เพือ่ เลอื ก เคร่ืองหมายหาร ÷ 5. ในชอ่ งท่สี องของบลอ็ กคานวณทางคณิตศาสตร์อนั ทหี่ นง่ึ นาบลอ็ กคานวณทาง คณิตศาสตร์อนั ท่ีสามมาวาง 6. กดเครอื่ งหมายลกู ศรลงของบลอ็ กคานวณทางคณิตศาสตรอ์ ันท่สี าม เพือ่ เลือก เคร่ืองหมายหาร ÷ 7. นาบล็อกค่าคงที่จานวน 4 บลอ็ ก โดยกาหนดเปน็ ค่าคงที่ 8, 11, 4 และ 33 มา วางในชอ่ งว่างของบลอ็ กคานวณทาง คณติ ศาสตร์ทัง้ 4 ชอ่ ง ดงั แสดงในภาพที่ 1.9 8. กดปุ่ม สร้างโปรแกรม (Program Build) เมอื่ เรียบร้อยบอร์ดจะแสดงค่าท่ี จอแสดงผล ดังแสดงในภาพที่ 1.10

ภาพที่ 1.9 โปรแกรมการคาํ นวณเศษส่วน ภาพที่ 1.10 ผลลพั ธ์การคํานวณเศษส่วน

กิจกรรมที่ 4.3 กำรใช้ตัวแปรเก็บค่ำคงที่ ในการเขยี นโปรแกรมคอมพวิ เตอรห์ น้าท่สี าคญั ของตัวแปร คือ ใช้ในการเกบ็ คา่ คงทห่ี รือจานวนชนิดตา่ ง ๆ เพอื่ นาไปใช้ ในการคานวณทางคณติ ศาสตร์ โดยค่าที่ สามารถเกบ็ ประกอบด้วยจานวนนับ จานวนเตม็ (จานวนเตม็ บวก จานวนเตม็ ลบ และศนู ย์) และจานวนจรงิ (จานวนทีอ่ ยใู่ นรปู ทศนยิ ม) ขนั้ ตอนกำรใชต้ วั แปรเกบ็ คำ่ คงที่ 1. ใน KidBright IDE นาบล็อกกาหนดคา่ ใหก้ ับตวั แปรในแถบคณิตศาสตร์มาวาง จากน้ันนาบลอ็ ก กาหนดคา่ คงท่ีมาวางใน ช่องวา่ งของบลอ็ กกาหนดค่าให้กบั ตวั แปรและเปล่ียนค่าเปน็ -10 2. นาบลอ็ กสร้างตวั แปรไปต่อทา้ ยบล็อกแอลอีดี 16x8 แบบเล่อื นเมอ่ื พรอ้ ม โดยเลอื กชอ่ื ตัวแปร เปน็ x ดงั แสดงในภาพ ที่ 1.11 ภาพที่ 1.11 การกาํ หนค่าให้กบั ตัวแปร

3. กดปุ่ม สร้างโปรแกรม (Program Build) เมื่อเรียบร้อยบอร์ดจะแสดงค่าที่ จอแสดงผล ดังแสดงในภาพท่ี 1.12 ภาพที่ 1.12 แสดงผลลัพธ์การกําหนค่าให้กบั ตัวแปร 4. จากตวั อย่างนี้ให้ลองเปล่ยี นค่าให้กับตวั แปรเปน็ ค่าอืน่ เช่น 10, 0.01, 10.5 แล้วสังเกตผลการทางาน

กิจกรรมที่ 4.4 กำรหำพืน้ ทีข่ องรูปสำมเหลีย่ ม ในการหาพืน้ ที่ของรูปสามเหลยี่ มดังแสดงในภาพท่ี 1.13 น้ัน ส่งิ สาคญั ท่ีตอ้ งรู้ คอื ความยาวของฐานและความสงู ของ รปู สามเหล่ยี ม ซ่ึงสามารถคานวณหาพนื้ ทขี่ องรปู สามเหลีย่ มได้จากสตู ร พื้นทีข่ องสามเหลี่ยม = 1/2 x ความยาวของฐาน x ความสูง (4.4) หรอื เขียนยอ่ ๆ เป็น พนื้ ที่ของสามเหลยี่ ม = 1/2 x ฐาน x สงู (4.5) ภาพที่ 1.13 ความสูงและความยาวฐานของรปู สามเหลีย่ ม

การคานวณหาพ้นื ท่ีของรูปสามเหลีย่ มโดยใช้ KidBright สามารถทาได้โดยใช้ บลอ็ กทางคณติ ศาสตร์ใน KidBright IDE ซงึ่ ทาได้โดย 1. สร้างตัวแปร 3 ตวั ช่อื ฐาน สูง และ พ้นื ท่ี แทน ความยาวของฐาน ความสงู และพืน้ ท่ี ของรปู สามเหลี่ยม ตามลาดบั โดยใชบ้ ลอ็ กตวั แปร 2. กาหนดค่าให้กับตัวแปร ฐาน และ สงู โดยกาหนดให้ฐาน มีคา่ เป็นจานวนเต็มบวก 30 สูง มคี า่ เปน็ จานวนเตม็ บวก 10 3. จากสมการ (4.5) กาหนดค่าให้กับตัวแปร พน้ื ท่ี โดย สรา้ งชุดคาส่งั ดงั แสดงในภาพที่ 1.14 ภาพที่ 1.14 แสดงผลลัพธ์การกาํ หนดค่าให้กับตัวแปร จากรปู จะมกี ารต้ังค่าตัวแปรไวส้ ามตวั แปรคือ ฐาน - สําหรบั เก็บค่าความยาวของฐานของรปู สามเหลีย่ ม สูง - สาํ หรับเก็บค่าความสงู ของรปู สามเหลี่ยม พื้นที่ - สาํ หรบั เก็บผลลพั ธ์การคํานวณพื้นทีข่ องรูปสามเหลี่ยม ½จากสมการ 4.5 เราแทน ดว้ ย 0.5 เพราะโปรแกรมสามารถรองรบั ค่าคงท่ี แบบทศนิยมได้

4. โปรแกรมตามชุดคาสัง่ ตวั อยา่ งข้างต้นได้ผลลัพธ์เป็น 150 ดงั แสดงใน ภาพท่ี 1.15 ภาพที่ 1.15 แสดงผลลพั ธ์การกําหนดค่าให้กับตวั แปร

1. โปรแกรมตามชดุ คาสงั่ ตวั อย่างขา้ งต้นไดผ้ ลลัพธเ์ ปน็ 150 ดงั แสดงใน ภาพ

2. โปรแกรมตามชดุ คาสงั่ ตวั อย่างขา้ งต้นไดผ้ ลลัพธเ์ ปน็ 150 ดงั แสดงใน ภาพ

ขอขอบคณุ เน้อื หาจาก