หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 เรื่อง การออกแบบขั้นตอนวิธี รหัสวิชา ว 30105 รายวิชา เทคโนโลยี (วิทยาการคานวณ) 4 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2561 เวลา 4 คาบ ผู้สอน นายกฤติกร ล้อจิตติกุล ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1. มาตรฐานการเรียนรู้ / ตัวชี้วัด / ผลการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 4.2 เข้าใจและใช้แนวคิดเชิงคานวณในการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตจริงอย่างเป็นขั้นตอน และเป็นระบบ ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในการเรียนรู้ การทางานและการแก้ปัญหาได้อย่าง มีประสิทธิภาพ รู้เท่าทันและมีจริยธรรม ตัวชี้วัด ม.4/1 ประยุกต์ใช้แนวคิดเชิงคานวณในการพัฒนาโครงงานที่มีการบูรณาการกับวิชาอื่น อย่างสร้างสรรค์และเชื่อมโยงกับชีวิตจริง 2. จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. ระบุข้อมูลเข้า ข้อมูลออก และเงื่อนไขของปัญหา 2. ออกแบบขั้นตอนวิธีในการแก้ปัญหา โดยใช้รูปแบบ การกาหนดเงื่อนไข และการทาซ้า 3. เขียนขั้นตอนวิธีตามที่ได้ออกแบบไว้ 3. สาระสาคัญ / ความคิดรวบยอด ทั ก ษะการคิ ด เชิ ง ค านวณ เป็ น ทั ก ษะพื้ น ฐานของการคิ ด แก้ ปั ญ หาที่ ส ามารถน าไปประยุ ก ต์ ใ น ชีวิตประจาวัน ได้แก่ การแยกส่วนประกอบและการย่อยปัญหา การหารูปแบบ และการคิดเชิงนามธรรม สามารถนามาใช้ในการออกแบบขั้นตอนวิธีเพื่อแก้ปัญหาต่าง ๆ การออกแบบขั้นตอนวิธีนี้มีปัจจัยที่สาคัญ คือ การออกแบบเงื่อนไขที่ถูกต้องและชัดเจน แต่ไม่มีขั้นตอนที่ตายตัว เงื่อนไขที่กาหนดในขั้นตอนวิธีอาจเป็น เงื่อนไขอย่างง่ายหรือเงื่อนไขซับซ้อน โดยเงื่อนไขอย่างง่าย จะเป็นการเปรียบเทียบ มากกว่า น้อยกว่า หรือไม่ เท่ากัน สาหรับเงื่อนไขที่ซับซ้อนประกอบด้วยเงื่อนไขตั้งแต่สองเงื่อนไขขึ้นไป และเชื่อมด้วยตัวดาเนินการ “และ” (AND) “หรือ” (OR) และ “นิเสธ” (NOT) การแก้ปัญหาอาจต้องมีการทางานลักษณะเดียวกันซ้าหลายรอบ โดยในแต่ละรอบจะต้องกระทาการ อย่างใดอย่างหนึ่งกับข้อมูลในรายการและตรวจสอบเงื่อนไข ซึ่งอาจระบุเงื่อนไขในส่วนเริ่มต้นของการทาซ้า
หรือเงื่อนไขเพื่อจบการทางาน ในการเขียนขั้นตอนวิธีเพื่อแก้ปัญหาลักษณะนี้สามารถเขียนได้โดยใช้รูปแบบ ขั้นตอนวิธีการทาซ้า 4. สาระการเรียนรู้ 4.1 สาระการเรียนรู้แกนกลาง 1. การออกแบบขั้นตอนวิธี 2. การทาซ้า 4.2 สาระการเรียนรู้ท้องถิ่น 5. สมรรถนะสาคัญของผู้เรียน ความสามารถในการสื่อสาร
ความสามารถในการคิด
ความสามารถในการแก้ปัญหา
ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต
ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 6. คุณลักษณะอันพึงประสงค์ รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์
ซื่อสัตย์สุจริต
มีวินัย
อยู่อย่างพอเพียง
มุ่งมั่นในการทางาน รักความเป็นไทย
ใฝ่เรียนรู้ มีจิตสาธารณะ
7. ชิ้นงาน / ภาระงาน 7.1 ใบงาน เรื่อง ฝึกเขียนขั้นตอนวิธี 7.2 ใบงาน เรื่อง การออกแบบเงื่อนไข 7.3 ใบงาน เรื่อง การทาซ้า 8. การวัดและการประเมินผล 8.1 ประเมินจากใบงาน 9. กิจกรรมการเรียนรู้ 9.1 คาบที่ 13 – 14 9.1.1 ขั้นนา 1. ครูทบทวนวิธีการแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์ควรมีการระบุข้อมูลเข้า ข้อมูลออก และเงื่อนไขของปัญหาที่ชัดเจน และทบทวนความรู้เรื่องตัวแปรเมื่อใช้ในการแทนข้อมูลสาหรับการเขียน ขั้นตอนวิธี
9.1.2 ขั้นสอน 1. ครูยกตัวอย่างจากใบความรู้ ตัวอย่างที่ 9 การตัดสินใจรดน้าต้นไม้ของระบบรดน้า ต้นไม้อัตโนมัติ เพื่ออธิบายให้นักเรียนเห็นตัวอย่างของการเขียนขั้นตอนวิธีแบบรหัสจาลอง และผังงาน รวมทั้ง ตัวอย่างของการใช้งานตัวแปรเพื่อแทนข้อมูล 2. ครูให้นักเรียนศึกษาหัวข้อที่ 4.1 การออกแบบขั้นตอนวิธี จนถึงก่อนหัวข้อที่ 4.1.2 พร้อมกับทาใบงาน เรื่อง ฝึกเขียนขั้นตอนวิธี 3. ครูให้นักเรียนศึกษาหัวข้อที่ 4.1.2 การออกแบบและพิจารณาเงื่อนไข และให้ นักเรียนจับคู่กันทาใบงาน เรื่อง การออกแบบเงื่อนไข 9.1.3 ขั้นสรุป 1. ครูและนักเรียนร่วมกันสรุปประโยชน์ที่ได้จากกิจกรรมนี้ 9.2 คาบที่ 15 – 16 9.2.1 ขั้นนา 1. ครูทบทวนความรู้เดิม หัวข้อที่ 4.1 การออกแบบขั้นตอนวิธี จนถึงหัวข้อที่ 4.1.2 การออกแบบและพิจารณาเงื่อนไข ที่นักเรียนได้เคยศึกษามาแล้ว 9.2.2 ขั้นสอน 1. ครูยกตัวอย่างจากใบความรู้ ตัวอย่างที่ 11 ตรวจสอบพิกัด และตัวอย่างที่ 12 ตรวจสอบพิกัดโรงเรียน เพื่ออธิบายให้นักเรียนเห็นตัวอย่างของการเขียนขั้นตอนวิธีแบบรหัสจาลอง และผังงาน รวมทั้งตัวอย่างของการใช้งานตัวแปรเพื่อแทนข้อมูล 2. ครูให้นักเรียนศึกษา หัวข้อ 4.2 การทาซ้า และให้นักเรียนจับคู่กันทาใบงาน เรื่อง การทาซ้า 9.2.3 ขั้นสรุป 1. ครูและนักเรียนร่วมกันสรุปประโยชน์ที่ได้จากกิจกรรมนี้ 10. สื่อ/แหล่งเรียนรู้ 10.1 สื่อ 1. ใบความรู้ เรื่อง การออกแบบขั้นตอนวิธี 2. ใบความรู้ เรื่อง การทาซ้า
10.2 แหล่งเรียนรู้ 1. ห้องสมุด 2. ห้องกลุ่มสาะการเรียนรู้คณิตศาสตร์ 3. ห้องกลุ่มสาะการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ 4. ห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ 5. https://studio.code.org/courses 6. https://curriculum.code.org/csp-1718/unit3/9/ 11. เวลาเรียน / จานวนชั่วโมง เวลาเรียน 4 คาบ