ม.2 แนวคิดเชิงคำนวณ

แนวคิดเชิงคำนวณ

จุดประสงค์ของบทเรียน

 นักเรียนสามารถอธิบายกระบวนการคิดตามแนวคิดเชิงคำนวณได้
 นักเรียนสามารถออกแบบอัลกอริทึม เพื่อการแก้ปัญหา

โดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณได้

แนวคิดเชิงคำนวณ
(computational thinking)

กระบวนการวิเคราะห์ปัญหา

เพื่อให้ได้แนวทางการตอบอย่างเป็นขั้นตอน

แนวคิดเชิงคำนวณ
(computational thinking)

กำรแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย
(decomposition)

แตกปัญหาที่ซับซ้อนให้เป็นปัญหาที่เล็กลง เพื่อให้แก้ปัญหาท าได้ง่ายขึ้น

ในภาพมีบ้านกี่หลัง

มีขั้นตอนวาดบ้านหลังที่ 1 อย่างไร

มีขั้นตอนวาดบ้านหลังที่ 2 อย่างไร

มีขั้นตอนวาดบ้านหลังที่ 3 อย่างไร

1
2
3

1 ช่อง มี 20 หน่วย จุดมุมล่างซ้ายตารางคือพิกัด (0,0)

0,0

การพิจารณารูปแบบ
(pattern recognition)

วิเคราะห์หาความเหมือนหรือคล้ายคลึงกันระหว่างปัญหาย่อย

1. ตัวบ้าน
(สีเหลือง สีแดง สีเขียว)

2. ขนาดของตัวบ้าน

3. ต าแหน่งมุมล่างซ้าย

4. หลังคาบ้าน
(สีม่วง สีเทา สีฟ้า)

ในภาพมีบ้านกี่หลัง

มีขั้นตอนวาดบ้านหลังที่ 1 อย่างไร

การพิจารณารูปแบบ
(pattern recognition)

คำตอบ ในภาพมีบ้าน 3 หลัง

1
2
3

0,0

บ้านหลังแรกวาดตัวบ้านเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสสีเหลืองขนาด
ด้านละ 100 หน่วย ตั้งอยู่ต าแหน่งมุมล่างซ้ายอยู่ที่พิกัด (0, 0)
และด้านบนสี่เหลี่ยมวาดหลังคาเป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าสี
ม่วงขนาดด้านละ 100 หน่วย

มีขั้นตอนวาดบ้านหลังที่ 2 อย่างไร

การพิจารณารูปแบบ
(pattern recognition)

1
2
3

0,0

บ้านหลังที่สองวาดตัวบ้านเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสสีแดงขนาด
ด้านละ 50 หน่วย ตั้งอยู่ต าแหน่งมุมล่างซ้ายอยู่ที่พิกัด (120,
90) และด้านบนสี่เหลี่ยมวาดหลังคาเป็นรูปสามเหลี่ยมด้าน
เท่าสีเทาขนาดด้านละ 50 หน่วย

มีขั้นตอนวาดบ้านหลังที่ 3 อย่างไร

การพิจารณารูปแบบ
(pattern recognition)

1
2
3

0,0

บ้านหลังที่สามวาดตัวบ้านเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสสีเขียวขนาด
ด้านละ 80 หน่วย ตั้งอยู่ต าแหน่งมุมล่างซ้ายอยู่ที่พิกัด (200,
10) และด้านบนสี่เหลี่ยมวาดหลังคาเป็นรูปสามเหลี่ยมด้าน
เท่าสีฟ้าขนาดด้านละ 80 หน่วย

การคิดเชิงนามธรรม
(abstraction)

แยกรายละเอียดที่จำเป็นและไม่เป็นออกจากกัน

1
2
3

0,0

อธิบายปัญหาแบบซ่อนรายละเอียดได้ดังนี้
บ้านหลังแรกมีขนาด 100 หน่วย ตัวบ้านสีเหลือง
และหลังคาสีม่วง ตั้งอยู่ที่ต าแหน่ง (0, 0)

การคิดเชิงนามธรรม
(abstraction)

1
2
3

0,0

อธิบายปัญหาแบบซ่อนรายละเอียดได้ดังนี้
บ้านหลังที่สองมีขนาด 50 หน่วย ตัวบ้านสีแดง
และหลังคาสีเทา ตั้งอยู่ที่ต าแหน่ง (120, 90)

การคิดเชิงนามธรรม
(abstraction)

1
2
3

0,0

อธิบายปัญหาแบบซ่อนรายละเอียดได้ดังนี้
บ้านหลังที่สามมีขนาด 80 หน่วย
ตัวบ้านสีเขียว และหลังคาสีฟ้าตั้งอยู่ที่
ต าแหน่ง (200, 10)

การออกแบบอัลกอริทึม
(algorithm)

ออกแบบขั้นตอนให้บุคคลหรือคอมพิวเตอร์ ปฏิบัติตามเพื่อแก้ปัญหาได้

ขั้นตอนหลัก
1.วาดรูปบ้านขนาด 100 หน่วย ที่ต าแหน่ง (0, 0)
2.วาดรูปบ้านขนาด 50 หน่วย ที่ต าแหน่ง (120, 90)
3.วาดรูปบ้านขนาด 80 หน่วย ที่ต าแหน่ง (200,10)

ขั้นตอนย่อย การวาดรูปบ้านขนาด S หน่วยที่ต าแหน่ง (x,y)
1.วาดรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสยาวด้านละ S หน่วย ให้มีมุมล่างซ้ายอยู่ที่พิกัด (x,y)
2.วาดรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าขนาด S หน่วยไว้บนสี่เหลี่ยมจัตุรัส

การออกแบบอัลกอริทึม
(algorithm)

กด Play video

ขั้นตอนย่อย วาดรูปบ้านขนาด S หน่วย ที่ต าแหน่ง (x, y)
1. ยกปากกา
2. เคลื่อนที่ไปยังต าแหน่ง (x, y)
3. วางปากกา
4. ก าหนดทิศทางไปทางขวา
5. วาดรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด s หน่วย
6.หันซ้าย 90 องศา
7.เดินหน้า s หน่วย
8.หันขวา 90 องศา

9.วาดรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าขนาด s หน่วย

ขั้นตอนย่อย 2 วาดสามเหลี่ยมด้านเท่าขนาด S หน่วย
1. ท าค าสั่งต่อไปนี้ซ ้า 3 รอบ
1.1เดินหน้า S หน่วย
1.2หันซ้าย 120 องศา

แบบฝึกหัด

1.วาดภาพหมู่บ้านลงในตาราง โดย 1 ช่องตารางมีขนาด 20 หน่วยมุมล่างซ้ายของตาราง
คือ พิกัด(0,0) โดยไม่ให้เพื่อนเห็นรูปต้นฉบับ
2.เขียนอัลกอริทึมเพื่อวาดภาพในข้อ 1 แล้วส่งให้เพื่อนวาดตาม
3.ตรวจสอบผลลัพธ์ที่เพื่อนวาด

กรณีศึกษา

“การใช้แนวคิดเชิงคำนวณในการแก้ปัญหาบางปัญหา

อาจไม่ได้ใช้ครบทุกองค์ประกอบ 4 ส่วน

ขึ้นอยู่กับลักษณะของปัญหา แต่ทุกปัญหาจะได้อัลกอริทึม

ในการแก้ปัญหาที่ถูกต้อง รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพ”

กรณีศึกษำ

สอนน้องจัดหนังสือ

กรณีศึกษา

1.กำรแบ่งปัญหำใหญ่เป็นปัญหาย่อย
-หนังสือเล่มใดควรจัดเล่มแรก
-ในกองหนังสือ หนังสือเล่มใดควรจัดวำงที่ 2
-ในกองหนังสือ หนังสือเล่มใดควรจัดวำงที่ 3
...

กรณีศึกษา

2.การพิจารณาแบบ
-หนังสือเล่มใดควรจัดเล่มแรก
ค ำตอบ หนังสือที่เล่มสูงสุด
-ในกองหนังสือ หนังสือเล่มใดควรจัดวางที่ 2
คำตอบ หนังสือที่สูงสุดในกองหนังสือ
-ในกองหนังสือ หนังสือเล่มใดควรจัดวำงที่ 3
คำตอบ หนังสือที่สูงสุดในกองหนังสือ
...

กรณีศึกษา

3.การคิดเชิงนำมธรรม

ความสูงของหนังสือ

กรณีศึกษำ

4.อัลกอริทึม

ขั้นตอนหลัก
1.ท าขั้นตอนต่อไปนี้ซ ้าจนกระทั้งไม่มีหนังสือ
เหลืออยู่ในกอง

1.1 เลือกหนังสือที่มีความสูงมากที่สุดในกอง
1.2 น าหนังสือที่เหลือจากขั้นตอนที่ 1.1
จัดเรียงไว้บนโต๊ะ โดยจัดไว้ถัดไปจนหมดกอง

กรณีศึกษา

เต้นตำมจังหวะ

แบบฝึกหัด

1.ให้เขียนอัลกอริทึมของสิ่งที่สนใจ แล้วบอกให้เพื่อนปฏิบัติตาม