การเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน

กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยี วิทยาการคำนวณ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 การออกแบบและการเขียนอัลกอริทึม จำนวน 10 ชั่วโมง แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 15 การเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน เวลาเรียน 3 ชั่วโมง 1. มาตรฐานการเรียนรู้ มาตรฐาน ว 4.2 เข้าใจและใช้แนวคิดเชิงคำนวณในการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตจริงอย่างเป็นขั้นตอน และเป็นระบบ ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในการเรียนรู้ การทำงาน และการแก้ปัญหา ได้อย่างมีประสิทธิภาพ รู้เท่าทัน และมีจริยธรรม 2. สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด การเขียนอัลกอริทึมด้วยภาษาธรรมชาติ ด้วยการเขียนรหัสจำลองและผังงาน เป็นการเขียนขั้นตอนในการ แก้ปัญหา มีจุดเริ่มต้น และจุดจบ มีการการกำหนดค่าให้กับตัวแปรในลักษณะต่าง ๆ และความเข้าใจในภาษาที่ คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจ 3. ตัวชี้วัด/จุดประสงค์การเรียนรู้ ตัวชี้วัด ว 4.2 ม.1/1 ออกแบบอัลกอริทึมที่ใช้แนวคิดเชิงนามธรรมเพื่อแก้ปัญหาหรืออธิบายการทำงานที่ พบในชีวิตจริง ว 4.2 ม.1/2 ออกแบบและเขียนโปรแกรมอย่างง่ายเพื่อแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์หรือวิทยาศาสตร์ จุดประสงค์ 1. เข้าใจเกี่ยวกับการเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน (K) 2. เขียนอัลกอริทึมด้วยผังงานเพื่ออธิบายขั้นตอนการทำงานของสิ่งต่างๆได้(P) 3. เห็นข้อดี และข้อเสีย ของการเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน (A) แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 15

4. สาระการเรียนรู้ 1. แนวคิดเชิงนามธรรม เป็นการประเมินความสำคัญของรายละเอียดของปัญหา แยกแยะส่วนที่เป็น สาระสำคัญออกจากส่วนที่ไม่ใช่สาระสำคัญถูกต้อง และแม่นยํา 2. การออกแบบอัลกอริทึม เพื่อแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์วิทยาศาสตร์อย่างง่าย อาจใช้แนวคิดเชิงนามธรรม ในการออกแบบ เพื่อให้การแก้ปัญหามีประสิทธิภาพ 3. การแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนจะช่วยให้แก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ 5. สมรรถนะสำคัญ 1. ความสามารถในการสื่อสาร ทักษะการสื่อสาร 2. ความสามารถในการคิด ทักษะความคิดสร้างสรรค์ ทักษะการคิดอย่างเป็นระบบ ทักษะการคิดวิเคราะห์ 3. ความสามารถในการแก้ปัญหา ทักษะการแก้ปัญหา 4. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี ทักษะกระบวนการทางเทคโนโลยี 6. คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1. มีวินัย 2. ใฝ่เรียนรู้ 3. มุ่งมั่นในการทำงาน 7. ภาระงาน 1. ใบงานที่ 3.5 การเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน 2. กิจกรรม Design My Flowchart 8. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 1. วิธีการสอนแบบสร้างสรรค์เป็นฐาน (Creativity-Based Learning : CBL) 2. วิธีการสอนโดยการลงมือปฏิบัติ (Practice)

1. ครูเปิดคลิป สื่อการเรียนการสอน เรื่อง ผังงาน (Flowchart) https://www.youtube.com/watch?v=dzZ5XEqkZgE 2. ครูให้นักเรียนเล่นเกม สัญลักษณ์ของผังงาน ใน QUIZZ แข่งกัน 3. ครูอธิบายให้ผู้เรียนเข้าใจว่า ผังงาน คือ รูปภาพ (Image) หรือ สัญลักษณ์(Symbol) ที่ใช้เขียนแทน ขั้นตอน คำอธิบาย ข้อความ หรือคำพูด ที่ใช้ในอัลกอริทึม (Algorithm) เพราะการนำเสนอ ขั้นตอน ของงานให้เข้าใจตรงกัน ระหว่างผู้เกี่ยวข้อง ด้วยคำพูด หรือข้อความทำได้ยากกว่า การเขียนรูปภาพ และสัญลักษณ์ ในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์สามารถใช้ผังงานเพื่อช่วยลำดับแนวความคิดในการเขียน โปรแกรม เรียกว่า ผังงานโปรแกรม (program flowchart ) ซึ่งเป็นวิธีที่นิยมใช้เพราะทำให้เข้าใจการ ทำงานของโปรแกรมได้ง่ายกว่าการอธิบายด้วยข้อความ เมื่อมีข้อผิดพลาดจะสามารถดูจากผังงานทำ ให้การแก้ไขหรือปรับปรุงโปรแกรมทำได้ง่ายขึ้น 4. ครูให้ผู้เรียนเปิดคอมพิวเตอร์ เพื่อหาข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะโครงสร้างของผังงาน เพื่อนำมาตอบ คำถามในใบงานที่ 3.5 การเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน ครูอธิบายเพิ่มเติมว่า ลักษณะโครงสร้าง ของผังงานทั่วไปจะประกอบด้วยโครงสร้างพื้นฐาน 3 รูปแบบ คือ 1. โครงสร้างแบบเป็นลำดับ (sequence structure) 2. โครงสร้างแบบมีการเลือก (selection structure) 3. โครงสร้างแบบทำซ้ำ (iteration structure) ชั่วโมงที่ 1 ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน ขั้นสอน

5. ครูให้ผู้เรียนทำใบงานโดยที่ครูคอยดูแลความเรียบร้อย และคอยให้คำแนะนำเพิ่มเติม 6. เมื่อครบกำหนดเวลา ครูสุ่มผู้เรียนออกมานำเสนอข้อมูลที่หาได้ และให้ผู้เรียนคนอื่นๆ เพิ่มเติมความรู้ ที่ตนเองหาได้ที่แตกต่างออกไป เพื่อเป็นการแลกเปลี่ยนเรียนรู้ 1. ครูให้ผู้เรียนเล่นเกม BINGO FLOWCHART แข่งกัน โดยวิธีการเล่น คือ ผู้เล่นจะได้รับกระดาน บิงโกคนละ 1 แผ่น จากนั้นให้ผู้เล่นคนใดคนหนึ่งสุ่มหยิบบัตรสัญลักษณ์ Flowchart บอกชื่อ ของสัญลักษณ์นั้น เมื่อผู้เล่นคนใดที่มีภาพสัญลักษณ์ Flowchart ที่ตรงกับบัตรคำในกระดานบิง โก ให้วางตัววางลงในช่องนั้นๆ จากนั้นให้เริ่มจับบัตรสัญลักษณ์ใบต่อไปและเล่นต่อไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะมีผู้เล่นคนใดคนหนึ่งมีตัววางบนกระดานบิงโกเรียงกันตามกติกา ให้ยกมือขึ้นพร้อมพูด ว่า “Bingo (บิงโก)” การเล่นในรอบนั้นจะจบลง หาผู้ชนะบิงโกประมาณ 3-4 คน จึงหยุดเล่น 2. ครูให้ผู้เรียนพเปิดคอมพิวเตอร์เพื่อเริ่มทำกิจกรรม Design My Flowchart โดยให้ผู้เรียนเปิด โปรแกรม Microsoft Power Point ที่หน้าต่างโปรแกรม PowerPoint ให้คลิกแถบ Design จากนั้นขวามือให้คลิก Slide Size ตามด้วยเลือก Custom Slide size และตั้งค่าหน้ากระดาษให้ เป็น A4 แนวตั้ง จากนั้นให้ผู้เรียนเริ่มออกแบบผังงานเกี่ยวกับการสร้างเกม 3. ครูให้ผู้เรียนเริ่มออกแบบผังงาน โดยเริ่มจากการวิเคราะห์ปัญหา (Problem analysis) ซึ่งเป็น กระบวนการแก้ปัญหาโดยวิเคราะห์จากผลลัพธ์ (Output) และข้อมูล (Data) ที่นำเข้ามา และนำ สิ่งเหล่านี้มาวิเคราะห์และกำหนดขั้นตอนการทำงานและกระบวนการแก้ปัญหา หรือ หากเป็น เกม ให้ผู้เรียนกำหนด Scope วางแผนขนาดของเกมให้มีความพอดีกับความสามารถของตัวเอง ชั่วโมงที่ 2 ขั้นสอน (ต่อ)

ครูแนะนำผู้เรียนเพิ่มเติมว่า ผู้เรียนสามารถนำใบงาน 3.3 และใบงานที่ 3.4 มาออกแบบเป็นผัง งานได้ 4. ครูแนะนำเกี่ยวกับการใช้เครื่องมือ Shape โปรแกรม Microsoft Power Point โดย คลิกแท็บ Insert เลือก Shapes จะปรากฎ Shapes แบบต่างๆ ให้เลือกใช้งานตามต้องการ 5. ครูแนะนำเพิ่มเติมว่า ผู้เรียนสามารถเลือกรูปแบบตามสัญลักษณ์ของการเขียนผังงาน และ สามารถปรับแต่งสี่ได้ตามต้องการ โดยควรคานึงถึงสิ่งต่าง ๆ ดังนี้ 1. ใช้สัญลักษณ์ตามที่กำหนดไว้ 2. ผังงานจะต้องมีจุดเริ่มต้น (Start) และสิ้นสุด (Stop/End/Finish) 3. ใช้หัวลูกศรแสดงทิศทางการไหลของข้อมูล 4. ทุกแผนภาพต้องมีลูกศรแสดงทิศทางเข้า 1 เส้นและออก 1 เส้นโดยไม่มีการปล่อยจุด ใดจุดหนึ่งไว้ 5. ใช้ข้อความที่สั้น กะทัดรัด ชัดเจน เข้าใจได้ง่าย 6. หลีกเลี่ยงโยงเส้นไปมาทาให้เกิดจุดตัดมากเพราะจะทาให้เกิดข้อผิดพลาดง่าย 7. ไม่ควรโยงเส้นเชื่อมผังงานที่อยู่ไกลมาก ๆ ควรใช้สัญลักษณ์จุดเชื่อมต่อแทน 8. ผังงานที่ดีควรมีความเป็นระเบียบเรียบร้อย สะอาดและชัดเจน สามารถเข้าใจและ ติดตามขั้นตอนได้ง่าย

1. ครูให้เวลาผู้เรียนในการออกแผนผังงานต่อให้เสร็จเรียบร้อย โดยครูคอยดูแลความเรียบร้อย และคอยให้คำแนะนำเพิ่มเติม 2. ครูอธิบายเพิ่มเติมว่า การเขียนผังงานจะเขียนตามขั้นตอนและวิธีการประมวลผลที่ได้ทำการ วิเคราะห์เอาไว้แล้ว ซึ่งต้องพิจารณาตามลำดับก่อนหลังของการทำงาน เพื่อจัดภาพของผังงานให้เป็นมาตรฐานง่าย ต่อการเข้าใจ และช่วยให้การเขียนโปรแกรมจากผังงานมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น เพื่อให้การเขียนผังงานเป็น มาตรฐานเดียวกันจะใช้ลำดับในการเขียนผังงานดังนี้ 1. การกำหนดค่าเริ่มต้น เป็นการกำหนดค่าเริ่มต้นให้กับตัวแปรต่างๆ ที่จำเป็นบางตัว ได้แก่ ตัวแปรที่ใช้เป็นตัวนับ หรือตัวแปรที่เป็นตัวคำนวณผลรวมต่างๆ 2. การรับข้อมูลเข้า เป็นการรับข้อมูลนำเข้ามาจากแหล่งข้อมูลต่างๆ เพื่อใช้เป็นส่วน หนึ่งของการประมวลผล แล้วนำค่ามาเก็บไว้ในตัวแปรใด ๆ ที่กำหนดเอาไว้ 3. การประมวลผล เป็นการประมวลผลตามที่ได้มีการกำหนด หรือเป็นการคำนวณต่างๆ ซึ่งจะต้องทำทีละลำดับขั้นตอนและแยกรูปแต่ละรูปออกจากกันให้ชัดเจนด้วย 4. การแสดงผลลัพธ์ เป็นการแสดงข้อมูลที่ได้จากการคำนวณหรือผลลัพธ์ที่ต้องการหรือ ค่าจากตัวแปรต่างๆ ซึ่งการแสดงผลลัพธ์นี้มักจะกระทำหลังจากการประมวลผล หรือหลังจากการรับข้อมูลเข้า มาแล้ว 3. เมื่อครบกำหนดเวลา ครูให้ผู้เรียนออกมานำเสนอผังงานหน้าชั้นเรียน โดยให้ผู้เรียนคนอื่นๆ รวมทั้งครูให้คำแนะนำ ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม ช่วยตรวจสอบผังงาน ซึ่งเป็นขั้นตอนหนึ่งของการเขียนโปรแกรมที่ จะต้องมีการตรวจหาข้อผิดพลาดของการเขียนผังงาน ก่อนนำไปเขียนโปรแกรมจริง เพื่อให้ผังงานมีประสิทธิภาพ และเกิดข้อผิดพลาดของโปรแกรมน้อยที่สุด ชั่วโมงที่ 3 ขั้นสอน (ต่อ)

7. ครูสรุปให้ผู้เรียนเข้าใจว่า การเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ช่วยให้การศึกษาลำดับ ขั้นตอนของโปรแกรมง่ายขึ้น จึงนิยมเขียนผังงานประกอบการเขียนโปรแกรม ด้วยเหตุผลดังนี้ 1. คนส่วนใหญ่สามารถเรียนรู้และเข้าใจผังงานได้ง่าย เพราะผังงานไม่ขึ้นอยู่กัภาษาคอมพิวเตอร์ ภาษาใดภาษาหนึ่ง เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการสื่อสารได้ทุกภาษา 2. ผังงานเป็นการสื่อความหมายด้วยภาพ ช่วยลำดับขั้นตอนการทางานของโปรแกรมให้ง่ายและ สะดวกต่อการทาความเข้าใจ สามารถนาไปเขียนโปรแกรมได้โดยไม่สับสน 3. ไม่สลับซับซ้อน ช่วยในการตรวจสอบความถูกต้องของลาดับขั้นตอน และแก้ไขโปรแกรมได้ง่าย เมื่อเกิดข้อผิดพลาด 4. ช่วยให้ผู้อื่นสามารถศึกษาการทำงานของโปรแกรมได้อย่างง่าย สะดวก และรวดเร็วมากขึ้น 5. ผังงานจะช่วยให้สามารถทบทวนงานในโปรแกรมก่อนปรับปรุง แก้ไขได้ง่ายและสะดวกมากขึ้น 8. ครูเปิดโอกาสให้ผู้เรียนสอบถามเพิ่มเติม 9. สื่อการเรียนรู้ 1. ใบงานที่ 3.5 การเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน 2. เกม เว็บไซต์QUIZZ เรื่อง ผังงาน Flowchart 3. เกม BINGO FLOWCHART 4. กิจกรรม Design My Flowchart 0 3. 10. การวัดและประเมินผล วิธีการ เครื่องมือ เกณฑ์ ตรวจผลงาน ใบงานที่ 3.5 การเขียนอัลกอริทึมด้วยผัง งาน แบบประเมินพฤติกรรม รายบุคคล คุณภาพอยู่ในระดับ ดี ผ่าน เกณฑ์ ตรวจผลงาน จากกิจกรรม Design My Flowchart แบบประเมินผลงาน คุณภาพอยู่ในระดับ ดี ผ่าน เกณฑ์ ขั้นสรุป

แบบบันทึกหลังแผนการสอน เทคโนโลยี วิทยาการคำนวณ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 การออกแบบและการเขียนอัลกอริทึม จำนวน 10 ชั่วโมง แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 15 การเขียนอัลกอริทึมด้วยผังงาน เวลาเรียน 3 ชั่วโมง ผลการเรียนรู้ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ปัญหาอุปสรรค ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ข้อเสนอแนะแนวทางแก้ไข ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ลงชื่อ…………………….……......……….ครูผู้สอน ( นางสาวจิราพร วงค์คูณ ) ตำแหน่ง…………ครู………………… ………………/…………....../…………… ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษา ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ลงชื่อ…………...............………………….ผู้บริหารสถานศึกษา ( นายฐพัชร์ บุญเสริม ) ตำแหน่ง ผู้อำนวยการโรงเรียนวัดโสภา ………………/…………....../……………