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