รายงานเรื่อง แนวคิดเชิงคำนวณ ด.ช.ชนะพนธ์ เทียนมี

1

รายงานเรื่อง แนวคิดเชิงคำนวณ

จัดทำโดย
เด็กชาย ชนะพนธ์ เทียนมี

เสนอ
คณู ครูวันวรุณ นาคดี

รายงานฉบบั นี้เปน็ ส่วนหนึ่งของรายวิชาวิทยากคำนวณ
โรงเรียบา้ นหว้ ยงาช้าง

ภาคเรียนที่ ปีการศึกษา 2565

2

คำนำ

รายงานเล่มนี้จดั ทำขึน้ เพือ่ เป็นส่วนหน่งึ ของวิชาวทยาการคำนวณ ชน้ั มัธยมศกึ ษปที ี่ 2 เพือ่ ให้ได้ศึกษา
ความรใู่ นเร่อื ง แนวคดิ เชงิ คำนาณ และได้ศกึ ษาอยา่ งเขา้ ใจเพ่ือเปน็ ประโยชนก์ ับการเรียน
ผจู้ ดั ทำหวังว่ารายงานเล่นนจ้ี ะเปน็ ประโยชน์กบั ผู้อ่าน หรือนกั เรยี น นกั ศกึ ษา ทีก่ ำลังหาข้อมูลเรอ่ื งน้ี
อยู่ หากมขี ้อผดิ พลาดประการใด ผ้จู ดั ทำขอนอ้ มรบั ไวแ้ ละขออภยั ณ ทน่ี น้ด้วย

สารบัญ 3

เรื่อง หน้า
คำนำ ก
สารบญั ข
หัวขอ้ ที่ 1
หัวขอ้ ที2่ 1
บรรณรานุกรม 1
ภาคผนวก 2
แนวคดิ เชงิ คำนณ(Computational Thinking) 4
การแยกส่วนประกอบ และการย่อยปญั หา (Decomposition) 9
การแบ่ลปัญหาใหญเ่ ปน็ ปญั หายอ่ ย (Decomposition) 11
การณีตวั อายา่ งการแบ่งปญั หาย่อย (decomposition) 11
การออกแบบอัลกอรทิ มึ (Algorithm) 13
คณุ สมบตั ิของอลั กอรทิ มึ 19
เครื่องมือชว่ ยในการเขียนอัลกรทิ มึ 19
การคิดเชงิ นามธรรม (Abstraction) 20
การอธิบายปญั หาโดยทใช้รายละเอยี ด 21
การอธบิ ายปญั หาแบบชอ่ นรายเอียด 26
การพจิ ารณารูปแบบ (Pattern Recognition) 26
แบบรูป(Pattern)
การเขียนรหสั จำลองและการเขียนผังงาน
การเขียนผังงาน

1

แนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking)

การแยกส่วนประกอบ และการยอ่ ยปญั หา (Decomposition)

แนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) เป็นกระบวนการวิเคราะห์ปัญหา เพื่อให้ได้
แนวทางหาคำตอบอย่างเป็นข้นั ตอนท่ีสามารถนำไปปฏิบัตไิ ด้โดยบุคคลหรือคอมพวิ เตอรอ์ ย่างถูกต้อง การ
คิดเชิงคำนวณ เป็นกระบวนการแก้ปัญหาในหลากหลายลักษณะ เช่น การจัดลำดับเชิงตรรกศาสตร์ การ
วิเคราะหข์ ้อมลู และการสร้างสรรค์วิธีแก้ปัญหาไปทีละขั้น รวมทั้งการย่อยปัญหาท่ีช่วยให้รับมือกับปญั หา
ทซี่ บั ซ้อนหรอื มีลกั ษณะเปน็ คำถามปลายเปดิ ได้วิธคี ิดเชงิ คำนวณ จะชว่ ยทำใหป้ ัญหาท่ซี บั ซ้อนเขา้ ใจได้ง่าย
ขึ้น เป็นทักษะที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อทุก ๆ สาขาวิชา และทุกเรื่องในชีวิตประจำวันซึ่งไม่ได้จำกัดอยู่
เพียงการคิดให้เหมือนคอมพิวเตอร์แต่เป็นกระบวนการคิดแก้ปัญหาของมนุษย์ เพื่อสั่งให้คอมพิวเตอร์
ทำงานและช่วยแกป้ ัญหาตามท่เี ราตอ้ งการได้อยา่ งมปี ระสทิ ธภิ าพ

แนวคิดเชิงคำนวณมีองค์ประกอบที่สำคัญ 4 ส่วน ได้แก่ การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย
(Decomposition) การพิจารณารูปแบบ ( Pattern Recognition) การคิดเชิงนามธรรม
(Abstraction) การออกแบบอัลกอริทึม (Algorithm) ในบทเรียนนี้จะกล่าวเพียง การแบ่งปัญหาใหญ่
เป็นปัญหายอ่ ย (Decomposition) เท่านัน้ โดยมรี ายละเอียดดงั นี้

2

การแบง่ ปญั หาใหญ่เปน็ ปัญหาย่อย (Decomposition)
เป็นการแยกส่วนประกอบเป็นวิธีคิดรูปแบบหนงึ่ ของแนวคิดเชงิ คำนวณ เป็นการพิจารณาเพ่ือ
แบง่ ปญั หาหรืองานออกเปน็ สว่ นย่อย ทำใหส้ ามารถ จดั การกับปญั หาหรืองานได้งา่ ยข้นึ การแตกปัญหาท่ี
ซบั ซ้อนใหเ้ ป็นปัญหาย่อยท่มี ขี นาดเล็กลงและซบั ซ้อนนอ้ ยลง เพอ่ื ชว่ ยใหก้ ารวเิ คราะหแ์ ละออกแบบวิธีการ
แกป้ ญั หาทำได้ง่ายขึ้น ในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เชน่ การเขยี นโปรแกรมแยกเปน็ ส่วน ๆ แยก
เป็นแพก็ เกจ แยกเป็นโมดลู หรอื มองเป็น layer หรอื การแบง่ ปัญหาเมอ่ื จะแก้ไขอุปกรณ์ เชน่ การแยก
สว่ นประกอบของพดั ลม แบง่ เปน็ ใบพัด มอเตอร์ ตะแกรงหน้า ขอบตะแกรง ฝาครอบ ฐานพดั ลม เป็นต้น
หรอื การแยกส่วนประกอบของรถจกั รยาน แบง่ เปน็ ลอ้ หนา้ ลอ้ หลัง หลงั อาน โซ่ โช๊ค แฮนด์ มือเบรก
เป็นต้น ถ้ามองในรายละเอยี ดของลอ้ จักรยานจะเหน็ ว่าประกอบดว้ ย ยางลอ้ วงล้อ และซล่ี วด หร

3

พิจารณาชุด ขบั เคลื่อนก็จะพบวา่ ประกอบดว้ ยเฟือง โซ่ และบนั ได เป็นตน้

4

กรณีตัวอย่างการแบ่งปญั หาใหญเ่ ป็นปญั หายอ่ ย (Decomposition)

1. รถของกวิน

กวิน เปน็ คณุ ครูท่เี ดก็ ๆ รัก และกำลังจะเดินทางไปโรงเรียนในเช้าของวันน้ี แตด่ ว้ ยกวนิ ไมส่ ามารถ
สตาร์ทรถยนต์คู่ใจท่ีใช้ทุกวันใหต้ ิดได้ เนื่องจากเกิดปัญหา 3 ปะการ ได้แก่ เมื่อคนื เปิดไฟในรถทิง้ ไว้ท้ังคนื
อาจจะทำให้แบตเตอรี่หมด หรือ ก่อนเข้าบ้านเขาไมไ่ ดเ้ ติมน้ำมันให้เตม็ ถัง อาจจะเป็นไปได้วา่ น้ำมันในถงั
เชิงเพลิงหมด หรืออาจจะเป็นปัญหาเครื่องยนต์ เมื่อกวินต้องการใช้แนวคิดเชิงคำนวณแก้ปัญหาที่เกิดข้ึน
กวินจะสามารถแกป้ ญั หาดว้ ยการแบ่งปญั หาใหญเ่ ป็นปญั หาย่อย ได้ดงั น้ี

การแบ่งปญั หาใหญเ่ ป็นปัญหาย่อย (Decomposition)

1. แบตเตอรหี่ มด

2. น้ำมันเชื้อเพลิงหมด

3. เครือ่ งยนตม์ ปี ญั หา

5

2. การพาจรวดไปดาวอังคาร

จากเวบ็ ไซต์ https://csunplugged.org/en/topics/kidbots/unit-plan/sending-a-rocket-
to-mars/ เป็นกจิ กรรมทจี่ ะให้จรวดเดินทางไปดาวองั คาร โดยใชล้ กู ศรในการเดิน การหมนุ เพ่ือทำ
ภาระกิจพชิ ติ ดาวอังคารให้สำเรจ็ เพอ่ื ฝกึ กระบวนการคิดเปน็ ขัน้ ตอนของผเู้ รียน และกระบวนการ
แก้ปญั หา

6

3. พดั ลม
นอกจากการเขียนโปรแกรมส่งิ ของในชีวิตประจำวนั เช่น จะเรยี นรวู้ า่ พดั ลมทำงานอยา่ งไร กใ็ ห้
พจิ ารณาแยกชิ้นสว่ นของพัดลมวา่ มีอะไรบา้ งและศกึ ษาทลี ะชิ้น

7

4. การเดนิ ทาง
หากจะเดนิ ทางไปเที่ยวหัวหนิ จะมกี ารวางแผนเดนิ ทางอย่างไร ซง่ึ อาจแยกยอ่ ยวธิ เี ดนิ ทางเป็น 4
รปู แบบ เชน่ ขับรถไปเอง น่ังรถทวั ร์ น่งั รถตู้ หรอื น่งั รถไฟ จากน้นั กม็ าวิเคราะห์ถงึ ข้อดขี อ้ เสยี แตล่ ะวธิ ีการ

8

แหลง่ ทม่ี า

ชาญวทิ ย์ ศรีอดุ ม. (2562, 12 สงิ หาคม). แนวคิดเชงิ คำนวณ. สบื ค้นเมอื่ 12 สงิ หาคม 2562. จาก
http://charnwit.in.th/?p=1302#.XX8Q4dUzbIU.

สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลย.ี (2562). เทคโนโลยี (วทิ ยาการคำนวณ). สำนักพมิ พ์
จฬุ าลงกรณ์ : กรุงเทพมหานคร.

csunplugged.org. (2562, 12 สิงหาคม). กจิ กรรมส่งจรวดไปดาวองั คาร สบื คน้ เม่ือ 12 สงิ หาคม 2562, จาก
https://csunplugged.org/en/topics/kidbots/unit-plan/sending-a-rocket-to-mars.

Tim Bell, Ian H. Witten and Mike Fellows. (2562). ซีเอส อนั ปลั๊กโปรแกรมเสริมสมรรถนะและขยาย
ความสามารถของเด็กระดบั ประถมศึกษา. สถาบนั เทคโนโลยีนานาชาตสิ ริ ินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ : ปทุมธานี

9

การออกแบบอัลกอริทึม (Algorithm)

แนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) เปน็ กระบวนการวเิ คราะห์ปัญหา เพ่ือให้ได้
แนวทางหาคำตอบอย่างเปน็ ข้ันตอนท่สี ามารถนำไปปฏิบตั ิได้โดยบุคคลหรอื คอมพวิ เตอรอ์ ยา่ งถูกต้อง การ
คิดเชิงคำนวณ เป็นกระบวนการแกป้ ญั หาในหลากหลายลกั ษณะ เช่น การจดั ลำดับเชงิ ตรรกศาสตร์ การ
วิเคราะหข์ ้อมลู และการสรา้ งสรรค์วิธีแกป้ ัญหาไปทีละข้ัน รวมท้งั การย่อยปญั หาที่ชว่ ยใหร้ ับมือกับปญั หา
ที่ซบั ซอ้ นหรือมีลกั ษณะเป็นคำถามปลายเปดิ ไดว้ ิธีคิดเชิงคำนวณ จะช่วยทำใหป้ ัญหาท่ีซับซ้อนเข้าใจไดง้ า่ ย
ข้ึน เป็นทกั ษะทีเ่ ป็นประโยชนอ์ ย่างย่งิ ต่อทุก ๆ สาขาวชิ า และทกุ เร่ืองในชวี ติ ประจำวันซึง่ ไม่ได้จำกดั อยู่
เพยี งการคิดใหเ้ หมือนคอมพิวเตอร์แต่เป็นกระบวนการคิดแกป้ ญั หาของมนษุ ย์ เพื่อสั่งให้คอมพวิ เตอร์
ทำงานและช่วยแกป้ ญั หาตามท่ีเราตอ้ งการได้อย่างมปี ระสิทธภิ าพ แนวคดิ เชิงคำนวณมีองค์ประกอบที่
สำคญั 4 สว่ น ได้แก่ การแบง่ ปญั หาใหญ่เปน็ ปญั หายอ่ ย (Decomposition) การพิจารณารูปแบบ
(Pattern Recognition) การคดิ เชิงนามธรรม (Abstraction) การออกแบบอลั กอริทมึ (Algorithm) ใน
บทเรยี นนจ้ี ะกลา่ วเพยี ง การออกแบบอลั กอรทิ ึม (Algorithm) เท่านัน้ โดยมรี ายละเอยี ดดังน้ี

10

การออกแบบอลั กอริทมึ (Algorithm)

เปน็ การพฒั นากระบวนการหาคำตอบให้เป็นข้นั ตอนท่บี คุ คลหรือคอมพวิ เตอร์สามารถนำไปปฏิบตั ิตาม
เพ่อื แก้ปญั หาได้ อีกทง้ั เปน็ การพฒั นาแนวทางแกป้ ัญหาอยา่ งเปน็ ขน้ั เปน็ ตอน เพอ่ื ดำเนินตามทลี ะ
ขัน้ ตอนในการแก้ไขปญั หา เชน่ เมอื่ เราตอ้ งการสั่งคอมพวิ เตอรใ์ หท้ ำงานบางอยา่ ง เราจะตอ้ งเขยี น
โปรแกรมคำสัง่ เพือ่ ให้คอมพวิ เตอร์ทำงานไปตามขน้ั ตอน ตามแนวทางการแกป้ ญั หาเพอื่ ใหค้ อมพิวเตอร์
ทำงานตอบสนองความตอ้ งการของเรา วธิ ีคิดน้ีทเี่ รยี กว่าวิธีคดิ แบบอัลกอรทิ ึม คอมพวิ เตอรจ์ ะทำงานได้ดี
เพียงใดน้นั ขน้ึ อยู่กบั ชดุ คำสั่งอลั กอรทิ มึ ท่ีเราออกแบบใหม้ ันทำงานนนั่ เอง การออกแบบอลั กอรทิ มึ ยังเปน็
ประโยชน์ตอ่ การคำนวณ การประมวลผลข้อมูลและการวางระบบอตั โนมัตติ า่ ง ๆ

การนำอัลกอรทิ ึมไปใชแ้ ก้ปัญหา ไม่จำกดั เฉพาะการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ แตส่ ามารถใชก้ บั
ปญั หาอ่ืน ๆ ได้เชน่ เดยี วกัน เพ่อื ใหเ้ กิดการใชท้ รพั ยากรอยา่ งมปี ระโยชน์สูงสดุ ซ่ึงจำเป็นตอ้ งวางแผนอยา่ ง
เป็นระบบ เป็นขัน้ ตอน จงึ จำเป็นตอ้ งอาศยั อลั กอรทิ มึ ด้วย เพ่ือให้ทราบถึงขั้นตอนตา่ ง ๆ และสามารถตัด
ทอนขน้ั ตอนทเี่ กนิ ความจำเป็น อกี ทั้งยังสามารถปรบั ปรุง และเพิม่ เตมิ ข้ันตอนใหม่ เขา้ ไปได้ ชว่ ยลดความ
สบั สนขณะทำงานดว้ ย อกี ทัง้ ปัญหาบางปัญหาอาจจะมอี ัลกอรทิ ึมในการแกป้ ัญหาได้หลายวธิ ี นอกจาก
การเขียนคำสั่งใหค้ อมพวิ เตอร์ทำงานตามลำดับข้ันตอนท่เี ราวางไว้ ในชีวิตประจำวนั มนุษย์ก็ลว้ นมีแนวคดิ
การออกแบบขัน้ ตอนในการแก้ไขปญั หา ทำใหท้ ราบว่าจะต้องทำอะไรกอ่ นอะไรหลงั เช่น การแตง่ ตัวมา
โรงเรยี น การทำอาหาร การทำงานในชีวติ ประจำวัน การเดนิ ทาง เปน็ ตน้

11

คณุ สมบัติของอัลกอรทิ ึม

1. มคี วามถูกตอ้ ง (correctness) ความถกู ต้องเป็นคณุ สมบัติข้อแรกทีส่ ำคัญจะต้องพิจารณา ต้องได้ผลลัพธ์
ท่ีถกู ต้อง ซึง่ ถา้ ผลลพั ธท์ ีไ่ ด้จากอลั กอริทึมไม่ถูกต้อง จะถือวา่ ไมใ่ ช่อลั กอริทมึ ที่ดี

2. ใช้เวลาในการปฏบิ ัตงิ านนอ้ ยทส่ี ุด (efficiency) อัลกอริทมึ ทีด่ ตี ้องใช้เวลาในการปฏิบัติงานนอ้ ย มี
ขัน้ ตอนในการปฏบิ ตั ิงานท่ีถกู ตอ้ ง

3. ตอ้ งมีลำดับข้นั ตอนทชี่ ัดเจน ในการประมวลผลชุดคำสั่งตา่ ง ๆ ที่ถูกกำหนดด้วยกฎเกณฑ์ในการแกป้ ัญหา
ของ อัลกอริทึม จะต้องประมวลผลเปน็ ลำดับตามขั้นตอน เพราะการแกป้ ญั หาด้วยคอมพิวเตอรจ์ ะต้อง มลี ำดับ
ขัน้ ตอนที่แนน่ อน ซ่ึงแตล่ ะข้นั ตอนของอัลกอริทึมจะต้องทำหน้าที่อยา่ งชดั เจนและต่อเนอ่ื งโดยการเร่มิ ต้นทำงานแต่
ละข้ันตอนมกี ารรบั และส่งข้อมลู ต่อเน่ืองกนั ไปจนส้นิ สดุ การทำงาน ถา้ ลำดับไมด่ ีอาจจะทำใหก้ ารประมวลผล
ผดิ พลาดได้

4. ใชเ้ นอ้ื ทใ่ี นหน่วยความจำน้อยท่ีสดุ เนื้อทใี่ นหนว่ ยความจำจะถกู ใชส้ ำหรบั เก็บคา่ ของตัวแปร และเก็บ
คำส่ังท่ใี ชใ้ นการทำงาน ดังนนั้ ถ้าอัลกอริทมึ ยาวเกินความจำเป็น จะทำให้ใช้เนื้อท่ีมาก และ ถา้ มตี วั แปรมากเกนิ
ความจำเปน็ ก็จะทำให้เสียเน้ือท่ใี นหนว่ ยความจำไปดว้ ย

5. มคี วามยดื หยนุ่ ในการใชง้ าน

6. ใชเ้ วลาในการพฒั นาน้อยทส่ี ดุ เมื่อนำอลั กอริทึมไปแปลงเป็นโปรแกรมภาษาคอมพวิ เตอร์แลว้ จะต้องใช้
เวลาน้อยท่สี ดุ

7. ง่ายตอ่ การทำความเข้าใจ (readability) อ่านงา่ ยเข้าใจลำดบั ข้นั ตอนไดง้ ่าย มีความชัดเจนของขัน้ ตอน

เคร่ืองมือช่วยในการเขียนอลั กอริทึม

การออกแบบอัลกอริทึม เป็นแนวทางในการเขียนโปรแกรม ช่วยให้การเขียนโปรแกรมทำได้ง่าย
ขึ้น ช่วยให้โปรแกรมมีข้อผิดพลาดน้อยลง นอกจากนี้ยังช่วยตรวจสอบการทำงานของโปรแกรม ทำให้
ทราบขั้นตอนการทำงานของโปรแกรมได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่ต้องดูจากโปรแกรมจริงในการเขียน
อลั กอรทิ ึม มีเคร่ืองมอื ช่วยในการเขยี นท่นี ยิ มใช้ 3 แบบ คอื

1. บรรยาย (narrative description) เป็นการอธิบายแบบใช้ภาษาที่เราสื่อสารกันทั่วไป เป็นการ
แสดงขั้นตอนการทำงานในลักษณะการบรรยายเป็นข้อความด้วยภาษาพูดใด ๆ เช่น ภาษาไทย

12

ภาษาอังกฤษ ภาษาญี่ปุ่น หรือ ภาษาจีน เป็นต้น ขึ้นอยู่กับความถนัดของผู้เขียนอัลกอริทึม มักเขียน
บรรยายข้ันตอนการทำงานเป็นข้อ ๆ เช่น การตม้ บะหม่ีกึ่งสำเร็จรปู

1. เทนำ้ สะอาดใสห่ ม้อ และต้มนำ้ จนเดือด
2. ฉีกซองและนำบะหมีก่ ึง่ สำเรจ็ รปู ใส่ลงในหมอ้
3. เทเครือ่ งปรงุ ลงในหมอ้
4. ปดิ ฝา
5. รอประมาณ 3 นาที
6. เทใสช่ ามรับประทานได้
2. ผังงาน (flowchart) เป็นการใช้รูปภาพสัญลักษณ์ แทนขั้นตอนการเขียนโปรแกรมช่วยลำดับ
ขั้นตอนการทำงานของโปรแกรม และสามารถนำไปเขียนโปรแกรมได้อย่างถูกต้อง ทำให้ตรวจสอบ และ
แก้ไขโปรแกรมได้ง่าย เมื่อเกิดข้อผิดพลาดช่วยให้การดัดแปลง แก้ไข ทำได้อย่างสะดวกและรวดเร็ว ผู้อื่น
สามารถศึกษาการทำงานของโปรแกรมไดอ้ ยา่ งงา่ ย และรวดเรว็ มากขน้ึ

3. รหสั เทยี ม (pseudo code)
เปน็ การเขยี นคำอธบิ ายข้ันตอนการทำงานของโปรแกรม โดยใชถ้ ้อยคำผสมระหวา่ ง
ภาษาอังกฤษและภาษาการเขยี นโปรแกรมแบบโครงสรา้ ง ซ่งึ จะช่วยให้ผูเ้ ขียนโปรแกรมสามารถพฒั นา
ขนั้ ตอนตา่ ง ๆ ใหเ้ ปน็ โปรแกรมไดง้ ่ายขึน้ สว่ นใหญม่ กั ใช้คำเฉพาะ (Reserve Word) ทมี่ ีในภาษาการ
เขยี นโปรแกรมและมกั เขียนดว้ ยตวั อกั ษรตัวใหญ่ รหัสเทียมท่ีดี จะตอ้ งมคี วามชัดเจน ส้ัน และได้
ใจความ ข้อมลู ต่าง ๆ ทีใ่ ชจ้ ะถกู เขียนอยู่ในรูปของตัวแปร

13

การคดิ เชงิ นามธรรม (Abstraction)
เป็นองค์ประกอบหนึ่งของแนวคิดเชิงคำนวณ ซึ่งใช้กระบวนการคัดแยกคุณลักษณะที่สำคัญออก
จากรายละเอียดปลีกย่อย ในปัญหาหรืองานที่กำลังพิจารณา เพื่อให้ได้ข้อมูลที่จำเป็นและเพียงพอในการ
แก้ปญั หา เป็นการแยกรายละเอียดทส่ี ำคัญและจำเป็นต่อการแกป้ ญั หาออกจากรายละเอยี ดทไี่ ม่จำเป็น ซงึ่
รวมไปถึงการแทนกลุ่มของปัญหา ขั้นตอน หรือกระบวนการที่มีรายละเอียดปลีกย่อยหลายขั้นตอนด้วย
ขน้ั ตอนใหมเ่ พยี งขน้ั ตอนเดียว โดยจะยกตัวอยา่ งดงั นี้
1. การคิดเชิงนามธรรมทเี่ ก่ียวข้อกับรปู ทรง

14

15

2. การคดิ เชงิ นามธรรมท่เี ก่ียวข้อกับตวั อักษร
ในหนงั สือแบบเรียนวทิ ยาการคำนวณ ของสถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ระดบั ชั้นมธั ยมศึกษาปที ่ี 1 ไดย้ กตัวอยา่ งคำว่า Hello

16

3. การคดิ เชงิ นามธรรมจากเกมเลขฐานสอง

17

4. การคดั แยกรายละเอียดปลกี ยอ่ ย

18

5. การอธิบายปัญหาโดยใช้รายละเอยี ด และแบบซอ่ นรายละเอยี ด

ปัญหาประกอบดว้ ยรายละเอยี ดทีห่ ลากหลายโดยมที ั้งรายละเอยี ดที่จำเปน็ และไม่จำเป็นต่อการ
แกป้ ัญหา การคิดเชงิ นามธรรมเปน็ การคัดแยกรายละเอียดทไี่ ม่จำเปน็ ออกจากปัญหาทพี่ จิ ารณาอยู่ ทำให้
สามารถเข้าใจ วเิ คราะห์ และออกแบบวิธกี ารแก้ปัญหาในภาพรวมได้งา่ ยข้ึน การคดิ เชงิ นามธรรมยงั รวมถงึ
การซอ่ นรายละเอยี ดโดยการแทนกลุ่มของปัญหาข้ันตอนและกระบวนการที่มีรายละเอียดปลีกย่อยหลาย
ขนั้ ตอน ใหเ้ ป็นข้นั ตอนเดยี ว เพ่อื ให้สามารถอธิบายวธิ แี ก้ปญั หาไดก้ ระชับขน้ึ ดังตัวอย่างตอ่ ไปน้ี

19

การอธบิ ายปญั หาโดยใชร้ ายละเอียด

วาดตัวบ้านดว้ ยสเี่ หลย่ี มจัตุรสั สีเหลือง ขนาดดา้ นละ 50 หนว่ ย ต้ังอยตู่ ำแหนง่ มุมล่างซ้ายที่พกิ ัด (120,90)
ดา้ นบนของส่เี หล่ียมวาดหลงั คาเป็นรปู สามเหล่ียมด้านเทา่ สีเขียวขนาดดา้ นละ 50 หนว่ ย

การอธิบายปัญหาแบบซ่อนรายละเอยี ด

ขนาด 50 หน่วย ตวั บ้านสีเหลอื ง หลังคาสีเขียว ตั้งอยูต่ ำแหนง่ (120,90)

แนวคิดนามธรรมจงึ เปน็ องคป์ ระกอบหนง่ึ ของแนวคดิ เชงิ คำนวณ ซง่ึ ใช้กระบวนการคดั แยกคุณลกั ษณะท่ี
สำคญั ออกจากรายละเอยี ดปลกี ย่อย ในปัญหาหรืองานท่ีกำลงั พิจารณา เพื่อใหไ้ ด้ข้อมลู ทีจ่ ำเปน็ และเพยี งพอในการ
แก้ปัญหา แนวคิดนามธรรมบางอย่างอาจจะอยใู่ นรูปแบบของรปู ร่างหรือรปู ทรง ความแตกต่าง ความเหมือนรปู แบบ
อักขระ การแทนสัญลักษณ์ต่าง ๆ เชน่ การแทน 0 1 ของเลขฐานสอง การคัดแยกรายละเอยี ดปลกี ย่อยที่ไมจ่ ำเปน็
ตอ่ การตัดสนิ ใจหรอื การใช้งาน เช่น การใช้แผนท่ี การคำนวณระยะทาง การวาดแผนทีการเดินทางไป ณ จุดหมายใด
จดุ หมายหน่งึ การเดนิ ทางดว้ ยรถไฟฟ้า หรอื แม้แตก่ ารอธบิ ายปญั หาโดยใชร้ ายละเอยี ดและแบบซ่อนรายละเอยี ด
ล้วนเป็นแนวคดิ เชงิ นามธรรมทอี่ ยใู่ นชีวิตประจำวันท้ังส้นิ

20

การพิจารณารูปแบบ (Pattern Recognition)

เป็นการหารูปแบบซ่ึงเป็นทกั ษะการหาความสัมพนั ธ์ที่เกี่ยวขอ้ ง แนวโนม้ และลกั ษณะ ทวั่ ไปของส่ิงต่าง ๆ
โดยทว่ั ไปแลว้ ผเู้ รียนจะเริ่มพิจารณาปัญหาหรือส่ิงที่สนใจ จากน้นั อาจใชท้ กั ษะการแยกส่วนประกอบทาใหไ้ ด้
องคป์ ระกอบภายในอื่น ๆ แลว้ จึงใชท้ กั ษะการหารูปแบบเพือ่ สร้างความเขา้ ใจระหวา่ งองคป์ ระกอบเหลา่ น้นั โดย
พจิ ารณาวา่ เคยพบปัญหาลกั ษณะน้ีมาก่อนหรือไม่ หากมีรูปแบบของปัญหาท่ีคลา้ ยกนั สามารถนาวธิ ีการแกป้ ัญหา
น้นั มาประยกุ ตใ์ ช้ และพจิ ารณารูปแบบปัญหายอ่ ยซ่ึงอยภู่ ายในปัญหาเดียวกนั วา่ มีส่วนใดที่เหมือนกนั เพ่ือใช้
วธิ ีการแกป้ ัญหาเดียวกนั ได้ ทาใหจ้ ดั การกบั ปัญหาไดง้ ่ายข้นึ และการทางานมีประสิทธิภาพเพิ่มข้ึน เช่น ใน
ส่วนประกอบของจกั รยานผเู้ รียนจะพบวา่ ระบบขบั เคลื่อนประกอบดว้ ยเฟื องหนา้ และเฟื องหลงั เชื่อมกนั ดว้ ยโซ่
จกั รยานมีลกั ษณะเหมือนระบบรอก ดงั น้นั ถา้ นกั เรียนทราบถึงคณุ สมบตั ิการทดแรงของระบบรอกดงั กลา่ ว
นกั เรียนก็จะเขา้ ใจการทดแรงของระบบขบั เคล่ือนของจกั รยาน เช่นเดียวกนั ในกรณี การหารูปแบบเกิดข้ึนเม่ือ
ผเู้ รียนเปรียบเทียบส่ิงที่สนใจกบั ส่ิงอ่ืนที่เคยทราบมาก่อน

21

แบบรปู (Pattern)
เปน็ การแสดงความสมั พนั ธ์ของส่ิงต่าง ๆ ท่ีมลี ักษณะสำคัญบางอยา่ งรว่ มกันอยา่ งมีเงอ่ื นไข ซง่ึ
สามารถอธบิ ายความสัมพนั ธเ์ หลา่ นั้นได้โดยใช้การสงั เกต การวเิ คราะห์ หาเหตผุ ลสนับสนุนจนได้บทสรุป
อันเป็นทีย่ อมรับได้ แบบรปู นับเปน็ ปจั จยั พ้นื ฐานอนั หนงึ่ ในการช่วยคดิ แก้ปัญหาต่าง ๆ ในชีวิตประจำวัน
โดยท่เี ราได้เคยพบเห็นและได้ผา่ นการใชก้ ระบวนการคิดวิเคราะห์ด้วยเหตดุ ้วยผลกับแบบรูปในลักษณะ
ต่าง ๆ กันมาแลว้ แบบรูปท่ีจะกลา่ วถงึ น้ีเปน็ แบบรปู ในลกั ษณะต่าง ๆ เพื่อให้เหน็ รปู แบบของการจัดลำดบั
และการกระทำซ้ำอย่างตอ่ เนื่องเพ่อื จะไดใ้ ชก้ ารสังเกต การวิเคราะห์ การใหเ้ หตุผลในการบอก
ความสมั พนั ธ์ของ ส่งิ ตา่ ง ๆ ที่พบเห็นได้อย่างถูกต้องจนถงึ ข้ันสรุปเปน็ กฎเกณฑ์

22

ในทางวิทยาการคำนวณ การหารูปแบบจึงเปน็ การหารปู แบบทเี่ หมอื นและแตกตา่ งกันระหว่าง
สิ่งของ ตา่ ง ๆ ทส่ี นใจหลายชิน้ การพิจารณารปู แบบนี้จะช่วยระบอุ งคป์ ระกอบสำคญั ร่วมกนั ของสิ่งของ
เหลา่ น้นั ไดซ้ ึง่ จะเปน็ พื้นฐานในการสร้างความเขา้ ใจเชิงนามธรรม เช่น เมาสจ์ ะเหน็ วา่ เมาสน์ นั้ มีรปู ลกั ษณ์
ภายนอกที่แตกตา่ งกันออกไปแตส่ งั เกตไดว้ า่ รปู แบบการใชง้ านนั้นเหมือนกัน คอื สามารถบังคับตำแหน่งตัว
ชไ้ี ด้โดยการขยบั เมาส์และใชก้ ดหรอื สมั ผสั บนปมุ่ เมาส์เพอ่ื กระทำการสง่ิ ใดส่งิ หนึ่งตามท่โี ปรแกรมไว้

ในการเขยี นโปรแกรมแบบ Blockly ด้วยโปรแกรม Scratch หากเราต้องการสรา้ งรปู บันไดเปน็ ขนั้
ๆ 5 ข้ัน หากเราใช้คำสัง่ ดงั รปู ที่ 3 เราจะตอ้ งเขยี นคำสงั่ ดังกล่าว ถงึ 5 ครงั้ ดงั รปู ที่ 4

23

ภาพที่ 3 การเขยี นโปรแกรมแบบ Blockly

24

ภาพที่ 4 สร้างรูปบันไดเป็นขน้ั ๆ 5 ขั้น

เมอ่ื เราประยกุ ต์การพิจารณารปู แบบสำหรับการเขยี นโปรแกรมดังกล่าว แลว้ ใชค้ ำส่งั Repeat
ชว่ ย ดงั รูปท่ี 5 ในการเขียนโปรแกรม ผลปรากฏวา่ แทนทเี่ ราจะตอ้ งเขียนโปรแกรมดังรูปท่ี 3 ซ้ำกนั ถงึ 5
ครั้ง เราสงั เกตเห็นว่า รปู แบบมลี กั ษณะความสัมพนั ธ์ท่ีเกยี่ วข้อง โดยใชค้ ำส่งั Repeat และนำรปู แบบ
โปรแกรมดงั รูปท่ี 3 เพียง 1 ครงั้ ก็จะไดผ้ ลลัพธ์เชน่ เดียวกัน และทำให้โปรแกรมสั้นลงอีกดว้ ย

25

หลกั การและความหมายการแก้ปญั หา

การแกป้ ญั หา หมายถึงกระบวนการการแกป้ ัญหาอย่างเป็นระบบ (Systematically) และมี
ประสทิ ธิภาพ (Efficiently) สามารถแกป้ ัญหาไดร้ วดเรว็ ใชท้ รัพยากรนอ้ ย โดยศกึ ษาถงึ สาเหตุท่มี าของ
ปญั หา ซึ่งจะมลี ักษณะแตกตา่ งกนั และคิดคน้ หาวธิ ีการที่เหมาะสมทีส่ ุดเพอื่ จะแกไ้ ข การคดิ หาวิธกี ารโดย
การศกึ ษาหาความร้จู ากแหล่งต่าง ๆ แลว้ จงึ ตดั สินใจเลอื กวธิ ีท่ดี ที ่ีสดุ ในการตดั สินใจน้ัน นอกจากวิธีการ
แก้ปญั หาท่ยี กตัวอย่างมาซ่ึงไดแ้ ก่ วธิ กี ารลองผดิ ลองถกู การใชเ้ หตุผล การใช้วิธีขจดั ยังมีวธิ กี าร
แก้ปญั หาอีกมากมายทผี่ ู้แกป้ ญั หาสามารถเลอื กใช้ให้เข้ากบั ตัวปัญหาและประสบการณข์ องผู้แก้ปญั หา
เอง แตอ่ ย่างไรก็ตาม วธิ ีการเหล่านนั้ ลว้ นมีขนั้ ตอนทค่ี ล้ายคลึงกัน และจากการศกึ ษาพฤตกิ รรมในการ
เรียนรู้และแกป้ ัญหาของมนุษย์พบวา่ โดยปกตมิ นษุ ยม์ ีกระบวนการในการแก้ปัญหา ได้แก่ การวิเคราะห์
และกำหนดรายละเอยี ดของปญั หา การเลอื กเครอื่ งมอื และออกแบบขั้นตอนวธิ ี การดำเนินการแกป้ ญั หา
การตรวจสอบและการปรบั ปรุง

26

การเขยี นรหสั ลำลองและการเขียนผงั งาน

เปน็ การคดิ ค้นกระบวนการต่าง ๆ ทเี่ ป็นลำดบั ข้นั ตอน ซ่ึงต้องอาศัยประสบการณ์และความรู้ของผู้
แก้ปญั หา โดยอาจนำวธิ ที เี่ คยแกป้ ัญหา หรอื ค้นหาวธิ ีการอ่ืนแลว้ นำมาประยกุ ต์เขา้ กบั ปัญหาท่ีกำลงั แก้ไข เครื่องมือ
ที่ใช้ในการวางแผนแกไ้ ขปญั หาสำหรบั การพัฒนาโปรแกรม อาจเลือกใชร้ หัสลำลอง หรอื ผังงาน โดยวธิ กี ารแก้ปัญหา
แบบน้ี เรียกวา่ ขนั้ ตอนวธิ ีหรืออัลกอรทิ ึม โดยเฉพาะรหัสลำลองซ่ึงเป็นเคร่อื งมือหน่ึงทีช่ ่วยใหผ้ ้แู ก้ปญั หาสามารถ
แก้ปญั หาได้สำเร็จ

การเขียนผังงาน

สัญลกั ษณผ์ งั งานโปรแกรม ( Program Flowchart )

การเขียนผงั โปรแกรมจะประกอบไปดว้ ยการใช้สัญลกั ษณ์มาตรฐานตา่ ง ๆ ท่ีเรียกว่า สัญลกั ษณ์ ANSI ( American
National Standards Institute ) ในการสรา้ งผงั งาน ดังตัวอย่างที่แสดงในรปู ตอ่ ไปนี้

27

28

โครงสร้างแบบเปน็ ลำดบั (Sequence Structure)

เป็นโครงสรา้ งพ้นื ฐานของผังงาน และเปน็ ลกั ษณะขัน้ ตอนการทำงานทีพ่ บมากที่สุด คอื ทำงานทีละขนั้ ตอน
ลำดับ

29

โครงสรา้ งแบบมีตวั เลอื ก (Selection Structure)

30

โครงสร้างแบบทำซำ้ (Iteration Structure)

โครงสร้างการทางานแบบทาซ้า จะทางานแบบเดียวกนั ซ้าไปเร่ือย ๆ ในขณะที่ยงั เป็นไปตามเง่ือนไขหรือเงื่อนไข
เป็นจริง จนกระทง่ั เง่ือนไขเป็นเทจ็ จึงทางานอ่ืนต่อไป

31

บรรณานกุ รม

ชาญวิทย์ ศรีอุดม. (2562, 12 สิงหาคม). แนวคิดเชิงคำนวณ. สืบค้นเมื่อ 12 สิงหาคม 2562. จาก

http://charnwit.in.th/?p=1302#.XX8Q4dUzbIU.

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2562). เทคโนโลยี (วิทยาการคำนวณ). สำนักพิมพ์
จุฬาลงกรณ์ : กรงุ เทพมหานคร.

csunplugged.org. (2562, 12 สิงหาคม). กจิ กรรมส่งจรวดไปดาวอังคาร สบื ค้นเมื่อ 12 สงิ หาคม 2562, จาก
https://csunplugged.org/en/topics/kidbots/unit-plan/sending-a-rocket-to-mars.

Tim Bell, Ian H. Witten and Mike Fellows. (2562). ซีเอส อันปลั๊กโปรแกรมเสริมสมรรถนะและขยาย
ความสามารถของเดก็ ระดบั ประถมศกึ ษา. สถาบันเทคโนโลยีนานาชาตสิ ริ นิ ธร มหาวทิ ยาลยั ธรรมศาสตร์ : ปทุมธานี

32

เจะ๊ มาดนี า กรมเมอื ง. (2562, 12 สงิ หาคม). การออกแบบและการเขียนอลั กอรทิ มึ . สบื คน้ เม่ือ 12 สิงหาคม
2562, จาก https://sites.google.com/site/computernanajang/bth-reiyn-

hnwy-kar-reiyn-ru-thi-1-kar-xxkbaeb-laea-kar-kheiyn-xal-kx-ri-thum.

รัตนา วงศ์ภูงา. (2562, 12 สิงหาคม). อัลกอริทึม. สืบค้นเมื่อ 12 สิงหาคม 2562, จาก
https://sites.google.com/a/wwk.ac.th/googlesites/hnwy-thi-2/xal-kx-ri-thum.

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2562). เทคโนโลยี (วิทยาการคำนวณ). สำนักพิมพ์
จฬุ าลงกรณ์ : กรงุ เทพมหานคร.

csunplugged.org. (2562, 12 สิงหาคม). กิจกรรมส่งจรวดไปดาวอังคาร. สืบค้นเมื่อ 12 สิงหาคม 2562,
จาก https://csunplugged.org/en/topics/kidbots/unit-plan/sending-a-rocket-to-mars.

Tim Bell, Ian H. Witten and Mike Fellows. (2562). ซีเอส อันปลั๊กโปรแกรมเสริมสมรรถนะและขยาย
ความสามารถของเด็กระดับประถมศึกษา. สถาบนั เทคโนโลยีนานาชาตสิ ริ นิ ธร มหาวทิ ยาลยั ธรรมศาสตร์ : ปทมุ ธานี

Warayuphat Panumphan. (2562, 12 สิงหาคม). Algorithm. สืบค้นเมื่อ 12 สิงหาคม 2562, จาก
http://jsbg.joseph.ac.th/6150/index.php?option=com_content&view=article&id=95&Itemid=95

33

สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี. (2562). เทคโนโลยี (วทิ ยาการคำนวณ). สำนกั พิมพ์
จฬุ าลงกรณ์ : กรุงเทพมหานคร.

csunplugged.org. (2562, 12 สิงหาคม). กจิ กรรมส่งจรวดไปดาวองั คาร สืบคน้ เมื่อ 12 สงิ หาคม 2562,
จาก https://csunplugged.org/en/topics/kidbots/unit-plan/sending-a-rocket-to-mars.

Tim Bell, Ian H. Witten and Mike Fellows. (2562). ซีเอส อันปลกั๊ โปรแกรมเสริมสมรรถนะและขยาย
ความสามารถของเด็กระดับประถมศกึ ษา. สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลยั ธรรมศาสตร์ : ปทมุ ธานี

34

นาถลดา มนตท์ อง. (8 ตุลาคม 2562). แบบฝกึ ทักษะคณิตศาสตร์ ม.1 เรอื่ ง แบบรูปและความสัมพนั ธ.์ สบื คน้ เมื่อ
8 ตลุ าคม 2562, จาก http://www.tup.ac.th/tup/learning.

อนุวฒั น์ พานพิ ัด. (8 ตุลาคม 2562). แนวคดิ เชงิ คำนวณ. สบื ค้นเม่ือ 8 ตลุ าคม 2562,จาก
https://www.teachernu.com/2019/01/02/แนวคิดเชิงคำนวณสถาบนั สง่ เสริมการสอน

วิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลย.ี (2562). เทคโนโลยี (วทิ ยาการคำนวณ). สำนกั พิมพจ์ ุฬาลงกรณ์ : กรุงเทพมหานคร.

Tim Bell, Ian H. Witten and Mike Fellows. (2562). ซเี อส อันปลก๊ั โปรแกรมเสริมสมรรถนะและขยาย
ความสามารถของเด็กระดบั ประถมศกึ ษา. สถาบันเทคโนโลยนี านาชาติสิรินธร มหาวิทยาลยั ธรรมศาสตร์ :
ปทุมธานี

35

ดนัยเทพ. (2562, 12 กนั ยายน). หลักการแก้ปญั หาด้วยคอมพิวเตอร์. สบื คน้ เมอื่ 12 กันยายน 2562. จาก
https://danaithep.wordpress.com/2012/07/23/บทที่-6-หลกั การแกป้ ญั หาด-2.

ปรีดาภรณ์ ไชยแสง. แนวคิดเชงิ คำนวณ. สืบค้นเมื่อ 12 สิงหาคม 2562. จาก
https://sites.google.com/a/kjn.ac.th/withyakar-khanwn/kh-naewkhid-cheing-khanwn

สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2562). เทคโนโลยี (วทิ ยาการคำนวณ). สำนกั พิมพ์
จฬุ าลงกรณ์ : กรงุ เทพมหานคร.

36

เจษฎา กอ้ งสาคร. (2562, 12 กันยายน). การเขียนผังงาน. สืบคน้ เม่ือ 12 กนั ยายน 2562. จาก
https://www.cmarea3.go.th/2562/การเขียนผังงาน-flowchart/

นิรุธ อำนวยศิลป์ (2548.) โครงสรา้ งขอ้ มูล : การเขียนโปรแกรมและการประยกุ ต์. ดวงกมลสมัย : กรุงเทพฯ.

สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลย.ี (2562). เทคโนโลยี (วิทยาการคำนวณ). สำนักพิมพ์
จฬุ าลงกรณ์ : กรุงเทพมหานคร.

โอภาส เอ่ียมสริ วิ งศ์. (2549.). โครงสรา้ งขอ้ มูลเพื่อการออกแบบโปรแกรมคอมพวิ เตอร.์ ซีเอด็ ยูเคชั่น
: กรงุ เทพฯ.