ˆˇ˘ ( ˛˝˙ˆˇ˘ˇ ˇ ˛ ) 4academic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1526555553... ·...
Transcript of ˆˇ˘ ( ˛˝˙ˆˇ˘ˇ ˇ ˛ ) 4academic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1526555553... ·...
¼ÙŒàÃÕºàÃÕ§
¹Ò³ѯ°� â͸¹Ò·ÃѾÂ�¹Òª¹Ô¹·Ã à©ÅÔÁÊØ¢¹ÒÂÍÀÔªÒµÔ ¤íÒ»ÅÔÇ
¼ÙŒµÃǨ
¹ÒÂÁ§¤Å ·Ð¡Í§¹Ò³ѰÀÑ·Ã á¡ŒÇÃѵ¹ÀÑ·Ã�¹ÒÂàÍÔÞ ÊØÃÔÂЩÒÂ
ºÃóҸԡÒÃ
¹Ò©ѷ·ÇØ²Ô ¾Õª¼Å
เทคโนโลย ( วทยาการคานวณ)
µÒÁÁҵðҹ¡ÒÃàÃÕ¹ÃÙŒáÅеÑǪÕéÇÑ´ ¡ÅØ‹ÁÊÒÃСÒÃàÃÕ¹ÃÙŒÇÔ·ÂÒÈÒʵÃ�(©ºÑº»ÃѺ»Ãا ¾Ø·¸ÈÑ¡ÃÒª 2560)µÒÁËÅÑ¡ÊÙµÃ᡹¡ÅÒ§¡ÒÃÈÖ¡ÉÒ¢Ñé¹¾×é¹°Ò¹ ¾Ø·¸ÈÑ¡ÃÒª 2551
ªÑé¹ÁѸÂÁÈÖ¡ÉÒ»‚·Õè 4
หนงสอเรยน รายวชาพนฐานวทยาศาสตร
ม.4
สงวนลขสทธตามพระราชบญญตปทพมพ 2561
พมพครงท 1 จานวนพมพ 10,000 เลมISBN : 978-616-203-767-2
รหสสนคา 3418009
คาถามประจาหนวยการเรยนร คาถามทชวยกระตนความคดกอนเขาสเนอหาในแตละหวขอ
Summaryสรปเนอหาเพอใหผเรยนไดทบทวนสาระสาคญประจาหนวยการเรยนร
Self Checkสรปคาถามเพอใหผเรยนตรวจสอบความร ความเขาใจดวยตนเอง
Unit Questionแบบฝกหดประจาหนวยการเรยนรเพอใชประเมนผลสมฤทธทางการเรยน
เนอหาครบตามหลกสตรแกนกลาง 2551 (ฉบบปรบปรง พ.ศ. 2560) นาเสนอโดยใชภาษาทเขาใจงาย มรปภาพ แผนภาพ และตารางประกอบ เหมาะสมกบการเรยนการสอน
2 แนวคดการจดจ�ารปแบบ (Pattern Recognition)
3 แนวคดเชงนามธรรม (Abstraction)
4 แนวคดการออกแบบขนตอน (Algorithm Design)
1 แนวคดการแยกยอย (Decomposition)
1 แนวคดเชงค�ำนวณ แนวคดเชงค�านวณ (Computational Thinking) ไมใชกำร
คดเหมอนหนยนตหรอกำรเขยนโปรแกรมโดยผเชยวชำญ แต
เปนทกษะทมงเนนกำรคดเชงตรรกะ คอ สำมำรถอธบำยกำรคด
การแกไขปญหาในชวต ประจ�าวน สอดคลองกบแนวคดเชงค�านวณอยางไร
เชงค�ำนวณอยำงเปนระบบ หรอเปนกำรแกไขปญหำอยำงเปนล�ำดบขนตอน โดยกำรเขำใจปญหำ
และวธกำรในกำรแกไขปญหำอยำงเปนระบบ เพอใหไดมำซงวธกำรแกไขปญหำททงมนษยและ
คอมพวเตอรสำมำรถเขำใจรวมกนได
ทกษะการแกปญหา
แนวคดกำรแยกยอย เชน แตกปญหำ
กระบวนกำรออกเปนสวนยอยเพอให
จดกำรปญหำไดงำยขน
แนวคดกำรจดจ�ำรปแบบ เพอดควำม
เหมอน ควำมตำงของรปแบบกำร
เปลยนแปลง ท�ำใหทรำบแนวโนมเพอ
ท�ำนำยไปขำงหนำได
แนวคดเชงนำมธรรม เปนทกษะส�ำคญท
มงเนนควำมส�ำคญของปญหำ โดยไมสนใจ
รำยละเอยดทไมจ�ำเปน และตอยอดใหเกด
แบบจ�ำลอง หรอ สตร เปนตน
แนวคดกำรออกแบบขนตอนในกำร
แกปญหำ ท�ำใหทรำบวำจะตองท�ำอะไร
กอนอะไรหลง
แนวคด เชงค�ำนวณ1
2
3
4
3
แนวคดเชงคานวณ
1 แนวคดการแยกยอย (Decomposition)
แนวคดการแยกยอย เชน แตกปญหา กระบวนการออกเปน
สวนยอยเพอใหจดการปญหาไดงายขน
2 แนวคดการจดจารปแบบ (Pattern Recognition)
แนวคดการจดจารปแบบ เพอดความเหมอนและความตาง
ของรปแบบการเปลยนแปลง ทาใหทราบถงแนวโนมเพอ
ทานายไปขางหนาได
3 แนวคดเชงนามธรรม (Abstraction)
แนวคดเชงนามธรรม เปนทกษะสาคญทมงเนนความสาคญ
ของปญหา โดยไมสนใจรายละเอยดท ไมจาเปน และตอยอด
ใหเกดแบบจาลองหรอสตร
4 แนวคดการออกแบบขนตอน (Algorithm Design)
แนวคดการออกแบบขนตอนในการแกปญหา ทาใหทราบวา
จะตองทาอะไรกอนอะไรหลง
การพฒนาโครงงานใด ๆ ทางดาน
เทคโนโลย มขนตอนเบองตน 6 ขนตอน
การพฒนาโครงงานฯ การเขยนรายงานฯ
กาหนดปญหา
พฒนาระบบ และทดสอบระบบ
วเคราะหระบบ
ตดตงระบบ
ออกแบบระบบ
บารงรกษาระบบ
1
4
2
5
3
6
ปกนอกและปกใน บทคดยอ (ภาษาไทยและภาษาองกฤษ)
กตตกรรมประกาศ สารบญ สารบญตาราง สารบญภาพ
คาอธบายสญลกษณ และคายอ
2 สวนประกอบเนอหา
บทท 1 ถงบทท 5
3 สวนประกอบทาย
บรรณานกรม และภาคผนวก
?
1 สวนประกอบตน
แนวคดเชงคานวณในการพฒนาโครงงาน
แนวคดเชงคานวณ (Computa-
tional Thinking) ไมใชการคดเหมอน
หนยนตหรอการเขยนโปรแกรมโดยผ
เชยวชาญ แตเปนทกษะทมงเนนการคด
เชงตรรกะ คอ สามารถอธบายการคด
เชงคานวณอยางเปนระบบ หรอเปนการ
แกไขปญหาอยางเปนลาดบขนตอน
โดยการเขาใจปญหา และวธการในการ
แก ไขปญหาอยางเปนระบบ เพอใหได
มาซงวธการแกไขปญหาททงมนษยและ
คอมพวเตอรสามารถเขาใจรวมกนได
นนเอง
Summary
14
Self Checkใหนกเรยนตรวจสอบความเขาใจ โดยพจารณาขอความวาถกหรอผด แลวบนทกลงในสมด หากพจารณาขอความไมถกตอง ใหกลบไปทบทวนเนอหาตามหวขอทก�าหนดให
ถก/ผด ทบทวนหวขอ
แนวคดเชงค�ำนวณ (Computational Thinking) เปนแนวคดทเกดขน จำกนกเขยนโปรแกรมคอมพวเตอร ซงใชในกำรแกไขโปรแกรมระบบกำรท�ำงำนของเครองคอมพวเตอร
1
ทกษะกำรแยกยอย เปนกำรแตกปญหำใหญใหเปนปญหำยอย เพอใหสำมำรถจดกำรปญหำไดงำยขน จดไดวำเปนกำรใชควำมคดวเครำะห 1.3
ก�ำหนดแผนงำน คอ ขนตอนกำรจดท�ำแผนกำรด�ำเนนงำน ซงถอวำเปนผลลพธของขนตอนกำรวเครำะหควำมเปนไปไดและกำรวำงแผน 2.1
ออกแบบระบบ คอ ขนตอนกำรก�ำหนดวธกำรแกปญหำจำกขนตอนกำรพฒนำระบบ โดยขนตอนนจะก�ำหนดขนตอนกำรท�ำงำนโดยใชแผนภำพแสดงล�ำดบขนตอนกำรท�ำงำน
2.2
เมอท�ำกำรตดตงระบบแลวตองมกำรแกไขจดบกพรองทเกดขนหลงจำกกำรใชในสภำพแวดลอมจรง เพอเพมควำมสำมำรถของระบบงำน 2.2
บ น ท ก ล ง ใ
น ส ม ด
ค�าชแจง : ใหนกเรยนตอบค�าถามตอไปน
1 เพรำะเหตใดจงตองแยกแยะปญหำใหญใหเปนปญหำยอยทมขนำดเลกลง (Decomposition)
2 ในกำรก�ำหนดแบบแผนจำกปญหำตำง ๆ (Pattern Recognition) สำมำรถก�ำหนดไดหลำย
แบบแผนหรอไม พรอมอธบำยเหตผลประกอบ
3 จงใชแนวคดเชงนำมธรรม (Abstraction) เพออธบำยแนวคดรวบยอดของเครองคอมพวเตอร
4 จงออกแบบล�ำดบขนตอนกำรแกปญหำ (Algorithm Design) ส�ำหรบกำรสงซอสนคำออนไลน
5 แนวคดเชงค�ำนวณเกยวของกบชวตประจ�ำวนหรอไม อยำงไร
1Unit Question
15
ͧ¤�»ÃСͺµ‹Ò§æ ã¹áµ‹ÅÐ˹‹ÇÂ
หนงสอเรยน รายวชาพนฐานวทยาศาสตร เทคโนโลย (วทยาการคานวณ) ม.4
จดทาขนสาหรบใชประกอบการเรยนการสอน ชนมธยมศกษาปท 4 โดยดาเนนการจดทาใหสอดคลอง
ตามมาตรฐานการเรยนรและตวชวด กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร (ฉบบปรบปรง พ.ศ. 2560)
ตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 ทกประการ สงเสรมทกษะทจาเปน
สาหรบการเรยนร ในศตวรรษท 21 ทงทกษะดานการคดวเคราะห การคดอยางมวจารณญาณ
การแกปญหา การคดสรางสรรค การใชเทคโนโลย การสอสาร และการรวมมอ เพอใหผเรยนร
เทาทนการเปลยนแปลงของระบบเศรษฐกจ สงคม วฒนธรรม และสภาพแวดลอม สามารถแขงขน
และอยรวมกบประชาคมโลกได
คาแนะนาในการใชสอ
ตวชวด
ว 4.2 ม.4/1 ประยกตใชแนวคดเชงค�ำนวณในกำรพฒนำโครงงำนทมกำรบรณำกำรกบวชำอนอยำงสรำงสรรค และเชอมโยง
กบชวตจรง
1หนวยการเรยนรท
แนวคดเชงค�ำนวณในกำรพฒนำโครงงำน
การท�าเคก ใชแนวคดเชงค�านวณในการตดสนใจ เชน
จะท�าเคกชนดใด (ชอกโกแลตเคก ชสเคก บานอฟฟ)
มสวนประกอบอะไรบาง (น�าตาล ไข เนย แปง)
และใชอะไรในการอบ (เตาอบ ไมโครเวฟ เตาถาน)
เปนตน
ตวชวดตวชวดทสอดคลองกบเนอหาในหนวยการเรยนร
Com Sciactivity in Real Life
Com SciFocus
ก จ ก ร ร ม ท ส อ ด ค ล อ ง ก บเนอหา โดยใหผเรยนฝกปฏบตเพอพฒนาความร และทกษะการเรยนรในศตวรรษท 21
เปนการเชอมโยงความรทางวชาวทยาการคานวณสชวตประจาวน
ความร เสรมจากเนอหาเพอขยายความรของผเรยน
Com Sci
หนวยการเรยนรท 2 การประยกตใชแนวคด 16 - 75
เชงคานวณเพอพฒนาโครงงาน
1. กรณศกษาท 1 17โครงงานพฒนาเวบไซตแนะนาการใชหองสมด
1.1 การประยกตแนวคดเชงคานวณ 17
เพอแกปญหา
1. แตกปญหาใหญใหเปนปญหายอย 18
2. กาหนดแบบแผนจากปญหายอยตาง ๆ 19
3. หาแนวคดเชงนามธรรม 20
4. ออกแบบลาดบขนตอนการแกปญหา 20
1.2 การพฒนาโครงงานทางดานเทคโนโลย 21
โดยใชแนวคดเชงคานวณ
2. กรณศกษาท 2 43โครงงานพฒนาโปรแกรมแจงเตอน การกนยาผานสมารตโฟนหรอแทบเลต
2.1 การประยกตแนวคดเชงคานวณเพอแกปญหา 43
1. แตกปญหาใหญใหเปนปญหายอย 44
2. กาหนดแบบแผนจากปญหายอยตาง ๆ 45
3. หาแนวคดเชงนามธรรม 46
4. ออกแบบลาดบขนตอนการแกปญหา 46
2.2 การพฒนาโครงงานทางดานเทคโนโลยโดยใชแนวคดเชงคานวณ 47
Com Sci Project 74
บรรณานกรม 76
สารบญ เทคโนโลย (วทยาการคานวณ) Á.4สารบญ
หนวยการเรยนรท 1 แนวคดเชงคานวณ 2 - 15
ในการพฒนาโครงงาน
1. แนวคดเชงคานวณ 3
2. การพฒนาโครงงาน 7ทางดานเทคโนโลยสารสนเทศ 3
2.1 กาหนดปญหา 7
2.2 วเคราะหระบบ 8
2.3 ออกแบบระบบ 11
2.4 พฒนาระบบ และทดสอบระบบ 12
2.5 ตดตงระบบ 12
2.6 บารงรกษาระบบ 12
3. การเขยนรายงานการพฒนาโครงงาน 13
Summary 14
Self Check 15
Unit Question 1 15
c://
< head >
< end >
x,y,z integerbeginread x, y, z
2แนวคดการจดจ�ารปแบบ(PatternRecognition)
3แนวคดเชงนามธรรม(Abstraction)
4แนวคดการออกแบบขนตอน(AlgorithmDesign)
1แนวคดการแยกยอย(Decomposition)
1 แนวคดเชงค�านวณ แนวคดเชงค�านวณ (Computational Thinking)ไมใชกำร
คดเหมอนหนยนตหรอกำรเขยนโปรแกรมโดยผเชยวชำญ แต
เปนทกษะทมงเนนกำรคดเชงตรรกะคอสำมำรถอธบำยกำรคด
การแกไขปญหาในชวตประจาวน สอดคลองกบแนวคดเชงคานวณอยางไร
เชงค�ำนวณอยำงเปนระบบหรอเปนกำรแกไขปญหำอยำงเปนล�ำดบขนตอนโดยกำรเขำใจปญหำ
และวธกำรในกำรแกไขปญหำอยำงเปนระบบ เพอใหไดมำซงวธกำรแกไขปญหำททงมนษยและ
คอมพวเตอรสำมำรถเขำใจรวมกนได
ทกษะการแกปญหา
แนวคดกำรแยกยอยเชนแตกปญหำ
กระบวนกำรออกเปนสวนยอยเพอให
จดกำรปญหำไดงำยขน
แนวคดกำรจดจ�ำรปแบบ เพอดควำม
เหมอน ควำมแตกตำงของรปแบบ
กำรเปลยนแปลงท�ำใหทรำบแนวโนม
เพอท�ำนำยไปขำงหนำได
แนวคดเชงนำมธรรม เปนทกษะส�ำคญท
มงเนนควำมส�ำคญของปญหำโดยไมสนใจ
รำยละเอยดทไมจ�ำเปนและตอยอดใหเกด
แบบจ�ำลองหรอสตร
แนวคดกำรออกแบบขนตอนในกำร
แกปญหำท�ำใหทรำบวำจะตองท�ำอะไร
กอนอะไรหลง
แนวคด เชงคานวณ1
2
3
4
3
ตวชวด
ว4.2ม.4/1ประยกตใชแนวคดเชงค�ำนวณในกำรพฒนำโครงงำนทมกำรบรณำกำรกบวชำอนอยำงสรำงสรรคและเชอมโยง
กบชวตจรง
1หนวยการเรยนรท
แนวคดเชงคานวณในการพฒนาโครงงาน
การทาเคก ใชแนวคดเชงคานวณในการตดสนใจ เชน
จะทาเคกชนดใด (ชอกโกแลตเคก ชสเคก บานอฟฟ)
มสวนประกอบอะไรบาง (นาตาล ไข เนย แปง)
และใชอะไรในการอบ (เตาอบ ไมโครเวฟ เตาถาน)
เปนตน
“ตะวน”เปนชำยวยท�ำงำนทขยนขนแขงและพยำยำมท�ำทกอยำงเพอเปนพลเมองดตอสงคม
แตวนนตะวนประสบปญหำ โดยรถยนตของตะวนไมสำมำรถเคลอนทได ซงตะวนคดวำปญหำน
อำจเกดจำก2สำเหตไดแก
• รถยนตยำงแบนหรอ
• น�ำมนใกลจะหมด
เมอตะวนตองใชแนวคดเชงค�ำนวณแกไขปญหำทเกดขน ตะวนจะสำมำรถแกไขปญหำได
ดงน
แนวคดการแยกยอย
กำรแยกแยะปญหำ โดยตะวน
สำมำรถแยกแยะปญหำไดเปน
2ประเดนไดแก
• ยำงรถยนตแบน
• น�ำมนรถใกลหมด
แนวคดการจดจ�ารปแบบ
จำกประสบกำรณของตะวนใน
แตละครงทรถมปญหำ ตะวน
คดวำควรตองจดกำรกบยำง
รถยนตกอนเตมน�ำมน
ตวอยาง
5
1 แนวคดการออกแบบขนตอน (Algorithm Design)
1 แนวคดเชงนามธรรม(Abstraction)
1 แนวคดการจดจ�ารปแบบ(Pattern Recognition)
1 แนวคดการแยกยอย (Decomposition)
ออกแบบล�ำดบขนตอนกำรแกปญหำดวยกำรคดเชงอลกอรทม เปนควำมคด
พนฐำนในกำรสรำงชดของล�ำดบขนตอนวธงำยๆ ททกคนสำมำรถน�ำไปใช
ในกำรแกไขปญหำทมลกษณะแบบเดยวกนได
ก�ำหนดแบบแผนจำกปญหำยอยตำงๆ จำกปญหำทมรปแบบ
ทหลำกหลำยโดยปญหำตำงๆ มกมรปแบบทคลำยคลงกนกลำวคอ
หำกเรำเขำใจปญหำ จะพบวำปญหำทแตกตำงกน สำมำรถใช
วธกำรในกำรแกไขปญหำแบบเดยวกนได ทกษะนเทยบเทำกบ
กำรคดวเครำะหแบบเชอมโยง
แนวคดเชงค�ำนวณประกอบดวยล�ำดบกำรใชทกษะยอย4ทกษะดงน
แตกปญหำใหญใหเปนปญหำยอยทมขนำดเลกลงเพอใหสำมำรถจดกำรปญหำ
ไดงำยขนทกษะนเทยบเทำกบกำรคดวเครำะห
แตกปญหำกระบวนกำรออกเปนสวนยอย
ดควำมเหมอนควำมแตกตำงของรปแบบกำรเปลยนแปลง
มงเนนควำมส�ำคญของปญหำโดยไมสนใจรำยละเอยดทไมจ�ำเปน
แกปญหำโดยกำรออกแบบกระบวนกำรท�ำงำนอยำงเปนล�ำดบขนตอน
กำรหำแนวคดเชงนำมธรรมหรอกำรนยำม เพอหำแนวคดรวบยอด
ของแตละปญหำยอย เปนกำรมงเนนควำมส�ำคญของปญหำโดย
ไมสนใจรำยละเอยดทไมจ�ำเปน เพอใหสำมำรถเขำใจถงแกนแท
ของปญหำทกษะนเทยบเทำกบกำรคดสงเครำะหจนไดมำซงแบบ
จ�ำลอง(Model)เชนแบบจ�ำลองตำงๆ แบบจ�ำลองทำงคณตศำสตร
ในรปของสมกำรหรอสตรเปนตน
1
2
3
4
2
1
3
4
2 การพฒนาโครงงานทางดานเทคโนโลยสารสนเทศ
กำรพฒนำโครงงำนทำงดำนเทคโนโลยจ�ำเปนตองใช
แนวคดเชงค�ำนวณเพอแกปญหำตำงๆ ไดอยำงเปนระบบ
จดเรมตนในการพฒนาโครงงานทางดาน เทคโนโลย คออะไร
เพอใหโครงงำนส�ำเรจลลวงตำมเปำหมำยกำรพฒนำโครงงำนใดๆ ทำงดำนเทคโนโลยสำรสนเทศ
มขนตอนเบองตน6ขนตอนไดแกก�ำหนดปญหำวเครำะหระบบออกแบบระบบพฒนำระบบ
และทดสอบระบบตดตงระบบและบ�ำรงรกษำระบบ
2.1 ก�าหนดปญหา ก�ำหนดปญหำวเครำะหควำมเปนไปไดและวำงแผนคอขนตอนททมผพฒนำซอฟตแวร
ท�ำกำรวเครำะหควำมเปนไปไดในกำรพฒนำซอฟตแวรวำจะสำมำรถด�ำเนนกำรไดส�ำเรจหรอไม
ภำยใตปจจยตำงๆ เชน ระยะเวลำทก�ำหนด งบประมำณทก�ำหนด จ�ำนวนบคคลกรในทมงำน
เปนตน ซงหำกวเครำะหแลววำมควำมเปนไปไดสงทจะด�ำเนนกำรพฒนำซอฟตแวรไดส�ำเรจ
จงด�ำเนนกำรประชมทมงำน และวำงแผนเพอพฒนำซอฟตแวรเปนล�ำดบถดไป รวมทงจดท�ำ
เอกสำรกำรวำงแผนกำรด�ำเนนงำน
1)ประชมทมงาน คอ กำรประชมทมงำนผพฒนำ เพอก�ำหนดหนำทใหแกทมงำน
ก�ำหนดลกษณะกำรท�ำงำน ขอตกลงกำรท�ำงำนตำงๆ รวมถงมำตรฐำนกำรท�ำงำน เพอใหกำร
ปฏบตงำนเปนไปในทศทำงเดยวกน และควรจดท�ำเอกสำรบนทกกำรประชมใหผเขำรวมประชม
ลงลำยมอชอรบทรำบดวยเชนกน
2)ก�าหนดแผนงานคอขนตอนกำรจดท�ำแผนกำรด�ำเนนงำนซงถอวำเปนผลลพธของ
ขนตอนกำรวเครำะหควำมเปนไปไดและกำรวำงแผนซงหลงจำกก�ำหนดแผนกำรด�ำเนนงำนแลว
ทมผพฒนำตองน�ำเสนอแผนกำรด�ำเนนงำนดงกลำวตอผบรหำรหรอผทมอ�ำนำจในกำรพจำรณำ
เพอพจำรณำและลงลำยมอชอตอไปหำกมกำรปรบปรงแกไขใหรบด�ำเนนกำรทนท
งาน
เดอน มนาคม
วเคราะหระบบ ออกแบบระบบ พฒนาระบบ ตดตงระบบ
เมษายน พฤษภาคม มถนายน
c://
< head >
< end >
x,y,z integerbeginread x, y, z
ตวอยางแผนกำรด�ำเนนงำนระบบหองสมดโรงเรยนแหงหนงซงมระยะเวลำกำรพฒนำ
ระบบทงสน4เดอนโดยเรมจำกเดอนมนำคมถงเดอนมถนำยน
7
Com SciFocus กำรแกไขปญหำในทำงวศวกรรมศำสตร
เรยกวำproject planningยกตวอยำงเชนกำร
สรำงตกสงทตองจดกำรในกำรแกไขปญหำนคอ
กำรจดจำง และกำรจดหำ โดยจะตองจดล�ำดบ
ขนตอนในกำรท�ำงำนทชดเจน เพอไมใหเกด
ควำมผดพลำดในกำรกอสรำงอำจแสดงขนตอน
กำรท�ำงำนออกมำในรปแบบของflowchart
·Ñ¡ÉСÒÃÍ͡Ẻ¢Ñ鹵͹ (algorithm design)
แนวคดเชงนำมธรรม
เนองจำกน�ำมนทเหลออย ไม
เพยงพอทตะวนจะขบรถยนต
ไปถงสถำนบรกำรน�ำมนดงนน
ตะวนควรมงแกไขปญหำยำง
รถยนตทแบนกอน
แนวคดกำรออกแบบขนตอน
เมอตะวนตองกำรเปลยนยำง
รถยนต ตะวนจะตองออกแบบ
ล�ำดบขนตอนในกำรเปลยนยำง
รถยนตดงน
• หมนบลอกเพอคลำยนอต
• ใชแมแรงยกรถขนและ
ถอดนอตออก
• ถอดลอออกเปลยนลอ
อะไหลแทนท
• ใสนอตแลวปลอยแมแรง
• ขนนอตใหแนน
6
3)ก�าหนดขอบเขตของระบบ คอ กำรก�ำหนดขอบเขตกำรพฒนำระบบงำนใหม โดย
ตองก�ำหนดวำจะด�ำเนนกำรท�ำอะไรบำงไมท�ำอะไรบำงระบบงำนใหมมฟงกชนงำนอะไรบำงไม
ครอบคลมอะไรบำง และมขอจ�ำกดอะไรบำง ซงถอวำเปนขนตอนทส�ำคญอกขนตอนหนง หำก
ก�ำหนดขอบเขตไมชดเจนอำจท�ำใหเกดควำมไมเขำใจระหวำงทมผพฒนำและผใชงำนสงผลให
ทมผพฒนำด�ำเนนงำนนอกเหนอควำมตองกำรของระบบหรอพฒนำไมครบถวนตำมควำมตองกำร
รวมถงพฒนำระบบผดพลำดและลำชำกวำก�ำหนด
4)วเคราะหกลมกระบวนการท�างาน (grouping process) และกลมขอมล (grouping
data)คอขนตอนกำรวเครำะหเพอหำกระบวนกำรท�ำงำนวำประกอบดวยกระบวนกำรท�ำงำนยอย
อะไรบำงทจะถกพฒนำขนมำเชนกระบวนกำรคนหำขอมลกระบวนกำรจดกำรกำรยม-คนหนงสอ
กระบวนกำรกำรจดกำรขอมลนกเรยนเปนตนและกำรวเครำะหเพอหำกลมขอมลทเกดขนในกำร
พฒนำวำมกลมขอมลใดโดยแตละกลมขอมลประกอบดวยขอมลใดบำงเชนกลมขอมลหนงสอ
ประกอบดวยขอมลรหสหนงสอ ชอหนงสอ ชอผแตง จ�ำนวนหนำ หมำยเลข ISBN เปนตน
พรอมกบจดท�ำแผนภำพกระแสขอมลและแผนภำพบรบท
แผนภำพกระแสขอมล(dataflow diagram)
เปนเครองมอทใชในกำรเขยนระบบใหมในกำรเขยนแผนภำพจ�ำลองกำรท�ำงำน
ของกระบวนกำรตำงๆ ในระบบหรอเปนแบบจ�ำลองกระบวนกำร(process model)ประเภทหนง
ซงน�ำมำใชวเครำะหและออกแบบระบบเชงโครงสรำงโดยแสดงควำมสมพนธระหวำงกระบวนกำร
กบขอมลใชบรรยำยภำพรวมของระบบแสดงขนตอนกำรท�ำงำนของระบบระบแหลงขอมลกำรไหล
ของขอมลปลำยทำงขอมลกำรเกบขอมลและกำรประมวลผลขอมล
วตถประสงคของการสรางแผนภาพกระแสขอมล
• เปนแผนภำพทสรปรวมขอมลทงหมดทไดจำกกำรวเครำะหในลกษณะของรปแบบ
ทเปนโครงสรำง
• เปนขอตกลงรวมกนระหวำงนกวเครำะหระบบและผใชงำน
• เปนแผนภำพทใชในกำรพฒนำตอในขนตอนของกำรออกแบบระบบ
• เปนแผนภำพทใชในกำรอำงองหรอเพอใชในกำรพฒนำตอในอนำคต
•ทรำบทมำทไปของขอมลทไหลไปในกระบวนกำรตำงๆ (data and process)
แผนภาพกระแสขอมล(dataflowdiagram)
9
2.2 วเคราะหระบบ วเครำะหระบบคอขนตอนกำรท�ำควำมเขำใจกบระบบงำนทงระบบงำนปจจบนและระบบ
งำนทจะพฒนำขนมำแทนท หรอระบบงำนทพฒนำขนใหม โดยกำรท�ำควำมเขำใจระบบงำนนน
จ�ำเปนตองเกบรวบรวมขอมลปญหำและควำมตองกำรตำงๆ เพอน�ำมำวเครำะหหำขอบเขตของ
ระบบงำนใหมฟงกชนงำนตำงๆ และฟงกชนงำนเหลำนนเกยวของกบบคลำกรใดบำงรวมถงจดท�ำ
เอกสำรกำรวเครำะหระบบ โดยขนตอนกำรวเครำะหน ยงไมจ�ำเปนตองระบวธกำรท�ำงำน ซง
ขนตอนกำรวเครำะหระบบมขนตอนยอยดงน
1)สมภาษณผใชงานคอขนตอนทตองลงพนทสมภำษณผใชงำนเพอเกบขอมลตำงๆ
ดงนขนตอนกำรท�ำงำนของระบบงำนเดมเอกสำรกำรท�ำงำนตำงๆ ของระบบงำนเดมปญหำท
พบของระบบงำนเดม ควำมตองกำรของระบบทสรำงขนใหม และขอจ�ำกดหรอขอยกเวนตำงๆ
ของระบบงำนใหม ในกำรสมภำษณนนทมงำนพฒนำไมควรด�ำเนนงำนเพยงล�ำพง แตควรจด
ทมงำนสมภำษณอยำงนอย2คนเพอใหสำมำรถเกบขอมลไดครบถวนซงผทท�ำหนำทรบผดชอบ
ในกำรสมภำษณจะเปนนกวเครำะหและนกออกแบบระบบ
2)วเคราะหปญหาและความตองการ คอ หลงจำกกำรสมภำษณเพอเกบขอมลแลว
ทมผพฒนำควรน�ำขอมลทไดจำกกำรสมภำษณมำวเครำะหหำขอมลดงนปญหำและสำเหตของ
ปญหำของระบบงำนเดมผทเกยวของทงหมดของระบบงำนใหมควำมตองกำรของระบบงำนใหม
กระบวนกำรท�ำงำนของระบบงำนใหม และควำมเกยวของระหวำงผทเกยวของกบระบบงำนใหม
โดยตองกลบไปสมภำษณและวเครำะหซ�ำหำกยงไมสำมำรถวเครำะหปญหำและควำมตองกำรได
ครบถวนหลกกำรวเครำะหคอแสดงใหเหนวำระบบท�ำอะไร(what)โดยยงไมพจำรณำวำระบบ
ท�ำอยำงไร(how)ซงจะด�ำเนนกำรในขนตอนกำรออกแบบระบบ
ผเกยวของ ฟงกชนงาน
ผดแลระบบ บรหำรจดกำรขอมลเจำหนำทหองสมด
สมำชกบรรณำรกษผดแลระบบ บรหำรจดกำรขอมลสมำชก
บรรณำรกษผดแลระบบ กำรบรหำรจดกำรขอมลหนงสอ
สมำชกบรรณำรกษผดแลระบบ
กำรยม-คน
-สำมำรถรองรบกำรน�ำเขำขอมลหนงสอจำก
แปนอกขระและกำรสแกนบำรโคด
ตารางท1.1 กำรวเครำะหควำมตองกำรของระบบหองสมดโรงเรยนแหงหนง
8
ระบบสงอาหาร
ออรเดอรจำกลกคำ
ออรเดอรอำหำร
ใบเสรจคำอำหำร
รำยงำนตำงๆ
ผจดกำรรำนอำหำร
ครวลกคำ
ภาพท1.1แผนภำพบรบทระบบกำรสงอำหำร
2.3 ออกแบบระบบ ออกแบบระบบ คอ ขนตอนกำรก�ำหนดวธกำรแกปญหำตำงๆ จำกขนตอนกำรวเครำะห
ระบบ โดยขนตอนนจะก�ำหนดขนตอนกำรท�ำงำนโดยใชแผนภำพแสดงล�ำดบขนตอนกำรท�ำงำน
(flowchart)แผนภำพแสดงควำมสมพนธของขอมล(Entity Relationship Diagram : ER Diagram)
พจนำนกรมขอมล(data dictionary)หนำจอสวนตดตอกบผใชงำน(Graphic User Interface : GUI)
เทคโนโลยตำงๆ ทน�ำมำใชในกระบวนกำรแกปญหำตำงๆ ของระบบงำน ลกษณะกำรเขยน
ชดค�ำสงรวมถงจดท�ำเอกสำรกำรออกแบบระบบเชนลกษณะกำรจดเกบขอมลสมำชกเปนตน
เสนทางการไหลของขอมล (data flow)เปนกำรสอสำรระหวำงขนตอนกำรท�ำงำนตำงๆ
และสภำพแวดลอมภำยนอกหรอภำยในระบบ โดยแสดงถงขอมลทน�ำเขำและสงออกไปในแตละ
ขนตอนใชในกำรแสดงถงกำรบนทกขอมลกำรลบขอมลและกำรแกไขขอมลตำงๆ สญลกษณ
ทใชอธบำยเสนทำงกำรไหลของขอมล คอ เสนตรงทประกอบดวยหวลกศร เพอบอกทศทำง
กำรเดนทำงหรอกำรไหลของขอมล
แผนภาพบรบท (context diagram)
เปนแผนภำพกระแสขอมลระดบบนสดทแสดงภำพรวมทงหมดของระบบทมควำม
สมพนธกบสภำพแวดลอมภำยนอกระบบ ซงประกอบดวย กระบวนกำรเพยงกระบวนกำรเดยว
นนคอระบบทศกษำบคคลระบบภำยนอกและกำรเคลอนทของขอมลจำกภำยนอกระบบสระบบ
แผนภาพบรบท(contextdiagram)
11
ขนตอนการด�าเนนงาน (process)เปนงำนทด�ำเนนกำรตอบสนองขอมลทรบเขำหรอ
ด�ำเนนกำรตอบสนองตอเงอนไขสภำวะใดๆ ทเกดขน ไมวำขนตอนกำรด�ำเนนงำนนนจะกระท�ำ
โดยบคคลหนวยงำนหนยนตเครองจกรหรอเครองคอมพวเตอรกตำม
แหลงจดเกบขอมล (data store)เปนแหลงเกบและบนทกขอมลเปรยบเสมอนคลง
ขอมล (เทยบเทำกบไฟลขอมล และฐำนขอมล) โดยอธบำยรำยละเอยดและคณสมบตเฉพำะตว
ของสงทตองกำรเกบและบนทกสญลกษณทใชอธบำยคอสเหลยมเปดหนงขำงแบงออกเปน2
สวนไดแกสวนท1ทำงดำนซำยใชแสดงรหสของdata storeโดยอำจจะเปนหมำยเลขล�ำดบหรอ
ตวอกษรไดเชนD1D2เปนตนส�ำหรบสวนท2ทำงดำนขวำใชแสดงชอdata storeหรอชอไฟล
ตวแทนขอมล (external agents)หมำยถงบคคลหนวยงำนในองคกรองคกรอนๆ
หรอระบบงำนอนๆ ทอยภำยนอกขอบเขตของระบบแตมควำมสมพนธกบระบบโดยมกำรสงขอมล
เขำสระบบเพอด�ำเนนงำนและรบขอมลทผำนกำรด�ำเนนงำนเรยบรอยแลวจำกระบบสญลกษณท
ใชอธบำยคอสเหลยมจตรสหรอสเหลยมผนผำภำยในจะตองแสดงชอตวแทนขอมลโดยสำมำรถ
ท�ำซ�ำไดดวยกำรใชเครองหมำย\(back slash)ตรงมมลำงซำย
ตารางท1.2 สญลกษณในกำรวำดแผนภำพกระแสขอมล
สญลกษณDeMarco & Yourdon
สญลกษณGane & Sarson
ความหมาย
ขนตอนกำรท�ำงำนภำยในระบบ(process)
แหลงขอมลสำมำรถเปนไดทงไฟลขอมล
และฐำนขอมล(data store)
ปจจยหรอสภำพแวดลอมทมผลกระทบตอ
ระบบ(external agents)
เสนทำงกำรไหลของขอมล แสดงทศทำง
ของขอมลจำกขนตอนกำรท�ำงำนหนงไป
ยงอกขนตอนหนง(data flow)
10
3 การเขยนรายงานการพฒนา โครงงาน หลงจำกวำงแผนและท�ำกำรพฒนำโครงงำนทำงดำน
เทคโนโลยสำรสนเทศแลว ทำงผ จดท�ำจะตองน�ำขนตอน
องคประกอบสาคญในการรายงานการจดทาโครงงานมความสาคญอยางไร
กระบวนกำร ตลอดจนผลงำนทได มำน�ำเสนอในรปแบบของรำยงำน ทรวบรวมขอมลเกยวกบ
โครงงำนทงหมดเพอใหผสนใจทมควำมรพนฐำนสำมำรถท�ำควำมเขำใจเนอหำโครงงำนจำกกำร
อำนรำยงำนไดโดยองคประกอบของรำยงำนโครงงำนจะแบงออกเปน3สวนใหญๆ ดงน
1สวนประกอบตอนตน
1สวนประกอบเนอหา
1สวนประกอบทาย
1
2
3
ปกนอกและปกใน
บทคดยอ(ภำษำไทยและ
ภำษำองกฤษ)
กตตกรรมประกำศ
สำรบญ
สำรบญตำรำง
สำรบญรปภำพ
ค�ำอธบำยสญลกษณ
และค�ำยอ
บทท1บทน�ำ
บทท2ทฤษฎและงำน
ทเกยวของ
บทท3วธกำรด�ำเนนกำร
ท�ำโครงงำน
บทท4ผลกำรทดลอง
และวเครำะหผล
บทท5สรปและ
ขอเสนอแนะ
บรรณำนกรม
ภำคผนวก
บทท1 บทน�ำ
ทมำและควำมส�ำคญ
วตถประสงค
ขอบเขตของโครงงำน
บทท2 หลกกำรทฤษฎและงำนทเกยวของ
งำนทเกยวของ
หลกกำรและทฤษฎ
บทท3 วธกำรด�ำเนนงำน
บทท4 กำรทดลองและผลกำรทดลอง
บทท5 สรปผลวเครำะหและขอเสนอแนะ
บรรณานกรม
คมอการใชงาน
ชอโครงงาน(ภำษำไทย)
ชอโครงงาน(ภำษำองกฤษ)
ชอผจดท�าโครงงาน
ชอทปรกษาโครงงาน
ชอทปรกษาโครงงานรวม
กตตกรรมประกาศ
โครงรางการเขยนรายงานของโครงงานฉบบสมบรณ
13
2.4 พฒนาระบบและทดสอบระบบ พฒนาระบบ และทดสอบระบบ คอ ขนตอนกำรด�ำเนนงำนตำงๆ เพอพฒนำระบบ โดย
ด�ำเนนงำนตำมกำรออกแบบจำกขนตอนกำรออกแบบระบบ เชน กำรเขยนชดค�ำสงตำงๆ เพอ
สรำงซอฟตแวรกำรสรำงฐำนขอมลเพอจดเกบขอมลจดท�ำเอกสำรกำรพฒนำระบบรวมถงกำร
ทดสอบระบบงำนวำสำมำรถท�ำงำนไดอยำงถกตอง และตรงตำมควำมตองกำรของผใชงำนจำก
ขนตอนกำรวเครำะหระบบหรอไม โดยทดสอบระบบในสภำพแวดลอมจ�ำลองและสภำพแวดลอม
จรงเปนตน
2.5 ตดตงระบบ ตดตงระบบ คอ ขนตอนกำรน�ำซอฟตแวรและระบบงำนใหมทเสรจสมบรณมำตดตงใน
สภำพแวดลอมกำรท�ำงำนจรง จดท�ำเอกสำรกำรตดตงระบบงำนใหมและคมอกำรใชงำน จดฝก
อบรมผใชงำนด�ำเนนกำรใชระบบงำนใหมประเมนผลกำรใชงำนระบบงำนใหมเพอหำจดบกพรอง
ตำงๆ ซงกำรใชงำนระบบงำนใหมนนควรใชงำนควบคกบระบบงำนเดม(กรณทมระบบงำนเดม)
โดยใชขอมลชดเดยวกนและเปรยบเทยบผลลพธวำตรงกนหรอไมหำกถกตองตรงกนจงน�ำระบบ
งำนเดมออกแลวใชงำนระบบงำนใหมแทนท
2.6 บ�ารงรกษาระบบ บ�ารงรกษาระบบคอขนตอนกำรดแลระบบตำงๆ เชนกำรแกไขจดบกพรองทเกดขนหลง
จำกกำรใชงำนในสภำพแวดลอมจรง กำรเพมเตมควำมสำมำรถของระบบงำน กำรปรบเปลยน
กำรท�ำงำนบำงประกำรใหทนสมยมำกขนเปนตนจำกขนตอนกำรพฒนำโครงงำนทำงเทคโนโลย
สำมำรถน�ำเอำหลกแนวคดเชงค�ำนวณเขำไปประยกตใชตงแตกำรก�ำหนดปญหำหลกใหญของ
โครงงำนและแยกแยะปญหำเปนปญหำยอยจำกนนท�ำกำรหำรปแบบในกำรแกปญหำตำงๆ
ใหนกเรยนแบงกลม กลมละ 3 คน ศกษาปญหาการค�านวณหาตนทนของสรอยคอลกปดทก�าหนดให และ
สงตวแทนกลมออกมาน�าเสนอหนาชนเรยนสรอยคอลกปด1เสนประกอบดวยลกปดสน�ำเงน10ลกลกปด
สแดง5ลกและเอนรอยลกปดยำว24นวโดยลกปดสน�ำเงนรำคำลกละ2บำทลกปดสแดงรำคำลกละ3บำท
และเอนรอยลกปดรำคำนวละ1.50บำทจงค�ำนวณหำตนทนของสรอยคอลกปดตอเสนโดยใชแนวคดเชงนำมธรรม
แนวคดเชงค�านวณ
Com Sciactivity
12
Self Checkใหนกเรยนตรวจสอบความเขาใจ โดยพจารณาขอความวาถกหรอผด แลวบนทกลงในสมดหากพจารณาขอความไมถกตองใหกลบไปทบทวนเนอหาตามหวขอทก�าหนดให
ถก/ผด ทบทวนหวขอ
แนวคดเชงค�ำนวณ (Computational Thinking) เปนแนวคดทเกดขน จำกนกเขยนโปรแกรมคอมพวเตอร ซงใชในกำรแกไขโปรแกรมระบบกำรท�ำงำนของเครองคอมพวเตอร
1
ทกษะกำรแยกยอย เปนกำรแตกปญหำใหญใหเปนปญหำยอย เพอใหสำมำรถจดกำรปญหำไดงำยขนจดไดวำเปนกำรใชควำมคดวเครำะห 1.3
ก�ำหนดแผนงำน คอ ขนตอนกำรจดท�ำแผนกำรด�ำเนนงำน ซงถอวำเปนผลลพธของขนตอนกำรวเครำะหควำมเปนไปไดและกำรวำงแผน 2.1
ออกแบบระบบ คอ ขนตอนกำรก�ำหนดวธกำรแกปญหำจำกขนตอนกำรพฒนำระบบ โดยขนตอนนจะก�ำหนดขนตอนกำรท�ำงำนโดยใชแผนภำพแสดงล�ำดบขนตอนกำรท�ำงำน
2.2
เมอท�ำกำรตดตงระบบแลวตองมกำรแกไขจดบกพรองทเกดขนหลงจำกกำรใชในสภำพแวดลอมจรงเพอเพมควำมสำมำรถของระบบงำน 2.2
บ น ท ก ล ง ใ
น ส ม ด
ค�าชแจง:ใหนกเรยนตอบค�าถามตอไปน
1 เพรำะเหตใดจงตองแยกแยะปญหำใหญใหเปนปญหำยอยทมขนำดเลกลง(Decomposition)
2 ในกำรก�ำหนดแบบแผนจำกปญหำตำงๆ (Pattern Recognition)สำมำรถก�ำหนดไดหลำย
แบบแผนหรอไมพรอมอธบำยเหตผลประกอบ
3 จงใชแนวคดเชงนำมธรรม(Abstraction)เพออธบำยแนวคดรวบยอดของเครองคอมพวเตอร
4 จงออกแบบล�ำดบขนตอนกำรแกปญหำ(Algorithm Design)ส�ำหรบกำรสงซอสนคำออนไลน
5 แนวคดเชงค�ำนวณเกยวของกบชวตประจ�ำวนหรอไมอยำงไร
1Unit Question
15
แนวคดเชงค�านวณ
1แนวคดการแยกยอย(Decomposition)
แนวคดกำรแยกยอยเชนแตกปญหำกระบวนกำรออกเปน
สวนยอยเพอใหจดกำรปญหำไดงำยขน
2แนวคดการจดจ�ารปแบบ(PatternRecognition)
แนวคดกำรจดจ�ำรปแบบเพอดควำมเหมอนและควำมตำง
ของรปแบบกำรเปลยนแปลง ท�ำใหทรำบถงแนวโนมเพอ
ท�ำนำยไปขำงหนำได
3แนวคดเชงนามธรรม(Abstraction)
แนวคดเชงนำมธรรมเปนทกษะส�ำคญทมงเนนควำมส�ำคญ
ของปญหำ โดยไมสนใจรำยละเอยดทไมจ�ำเปนและตอยอด
ใหเกดแบบจ�ำลองหรอสตร
4แนวคดการออกแบบขนตอน(AlgorithmDesign)
แนวคดกำรออกแบบขนตอนในกำรแกปญหำท�ำใหทรำบวำ
จะตองท�ำอะไรกอนอะไรหลง
กำรพฒนำโครงงำนใดๆ ทำงดำน
เทคโนโลยมขนตอนเบองตน6ขนตอน
การพฒนาโครงงานฯ การเขยนรายงานฯ
ก�าหนดปญหา
พฒนาระบบและทดสอบระบบ
วเคราะหระบบ
ตดตงระบบ
ออกแบบระบบ
บ�ารงรกษาระบบ
1
4
2
5
3
6
ปกนอกและปกในบทคดยอ(ภำษำไทยและภำษำองกฤษ)
กตตกรรมประกำศสำรบญสำรบญตำรำงสำรบญภำพ
ค�ำอธบำยสญลกษณและค�ำยอ
2 สวนประกอบเนอหา
บทท1ถงบทท5
3 สวนประกอบทาย
บรรณำนกรมและภำคผนวก
?
1 สวนประกอบตน
แนวคดเชงค�านวณในการพฒนาโครงงาน
แนวคดเชงค�านวณ (Computa-
tional Thinking) ไมใชกำรคดเหมอน
หนยนตหรอกำรเขยนโปรแกรมโดยผ
เชยวชำญแตเปนทกษะทมงเนนกำรคด
เชงตรรกะ คอ สำมำรถอธบำยกำรคด
เชงค�ำนวณอยำงเปนระบบหรอเปนกำร
แกไขปญหำอยำงเปนล�ำดบขนตอน
โดยกำรเขำใจปญหำ และวธกำรในกำร
แกไขปญหำอยำงเปนระบบ เพอใหได
มำซงวธกำรแกไขปญหำททงมนษยและ
คอมพวเตอรสำมำรถเขำใจรวมกนได
นนเอง
Summary
14