The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.

หนังสือประกอบการสอนรายวิชาการออกแบบเเละเทคโนโลยี ม.4

Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search
Published by 613410080121, 2021-11-09 10:10:41

หนังสือประกอบการสอนรายวิชาการออกแบบเเละเทคโนโลยี ม.4

หนังสือประกอบการสอนรายวิชาการออกแบบเเละเทคโนโลยี ม.4

Keywords: การออกแบบเเละเทคโนโลยี ม.4

คำนำ

หนังสอื เลม่ น้เี ป็นสว่ นหนง่ึ ของวชิ า คอมพิวเตอรเ์ พือ่ การออกแบบและสรา้ งสรรค์สำหรับการศกึ ษา
(Computer to Design and Create for Education) 1023315 -1 โดยมีจุดประสงค์ เพ่อื ใหมคี วามรูความ
เขาใจหลกั การออกแบบ ประมวลผลและควบคมุ วัตถุ การตกแตง นาํ เสนอ และมีทกั ษะในการประยุกตใชสอื่
Adobe InDesign 2020 เพ่ือการศึกษา ซง่ึ หนงั สือเล่มน้ีมเี น้อื หาเกี่ยวกบั การออกแบบและเทคโนโลยี ของ
นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปที ่ี 4 โดยมีหนว่ ยการเรียนรู้ทง้ั หมด 5 หน่วยการเรยี นรู้ ซ่งึ ประกอบด้วย หน่วยที่ 1
แนวคดิ เชิงคำนวณ (มฐ. ว4.2 ม.4/1) หนว่ ยท่ี 2 การแก้ปัญหา (มฐ. ว4.2 ม.4/1) หน่วยที่ 3 เทคโนโลยี (มฐ.
ว4.1 ม.4/1) หนว่ ยที่ 4 เครือ่ งมอื พืน้ ฐาน (มฐ. ว4.1 ม.4/5) และหนว่ ยที่ 5 การออกแบบเชิงวิศวกรรม (มฐ. ว
4.1 ม.4/2,3,4)

ผู้จัดทำไดเ้ ลอื กหัวข้อนีใ้ นการทำหนงั สอื เน่ืองมาจากเปน็ เร่ืองท่ีผ้จู ัดทำไดใ้ ชใ้ นกิจกรรมการจัดการ
เรียนการสอน รวมถึงเป็นการสรปุ รวบรวมเน้อื หาใจความสำคญั ในรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ของ
นักเรยี นชนั้ มัธยมศกึ ษาปีที่ 4 เพื่อให้เข้าใจและง่ายต่อการเรียนมากย่ิงขึน้ ผจู้ ัดทำขอขอบพระคณุ ท่าน
อาจารยราตรี สุภาเฮือง ผู้ให้ความรู้ และข้อเสนอแนะในการทำหนังสือฉบับนี้ ผ้จู ดั ทำหวังวา่ หนงั สือเล่มนจ้ี ะ
ให้ความรู้ และเป็นประโยชน์แกผ่ ู้อ่านทุก ๆ ทา่ น

ฤทธ์ชิ ัย วิเชียรซอย
(นายฤทธชิ์ ยั วิเชยี รซอย)
นกั ศกึ ษาสาขาคอมพิวเตอรศ์ ึกษา ช้ันปที ่ี 4
มหาวทิ ยาลัยราชภฏั มหาสารคาม

หนงั สอื เรียนรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ชัน้ มธั ยมศกึ ษาปที ี่ 4

สารบญั

เนอ้ื หา หนา้

ค�ำ นำ�
สารบญั
หน่วยท่ี 1 แนวคดิ เชงิ ค�ำ นวณ (มฐ. ว4.2 ม.4/1)
บทที่ 1 การแยกส่วนประกอบและย่อยปัญหา..........................................................................1
บทที่ 2 การหารูปแบบ..............................................................................................................6
บทที่ 3 การคิดเชงิ นามธรรม.....................................................................................................8
หนว่ ยท่ี 2 การแก้ปัญหา (มฐ. ว4.2 ม.4/1)
บทที่ 4 การแก้ปัญหาดว้ ยคอมพวิ เตอร.์ ...................................................................................10
บทที่ 5 การออกแบบข้ันตอนวธิ ี...............................................................................................14
บทที่ 6 การทำ�ซ้ำ�.....................................................................................................................17
บทท่ี 7 การจดั เรยี งและคน้ หาขอ้ มลู ........................................................................................23
หน่วยท่ี 3 เทคโนโลยี (มฐ. ว4.1 ม.4/1)
บทท่ี 8 ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซอ้ น.....................................................................................28
บทที่ 9 การเปลย่ี นแปลงของเทคโนโลยี...................................................................................36
บทท่ี 10 ผลกระทบของเทคโนโลย.ี ..........................................................................................43
หนว่ ยท่ี 4 เครอื่ งมือพ้นื ฐาน (มฐ. ว4.1 ม.4/5)
บทที่ 11 วัสดุและเคร่อื งมอื พื้นฐาน..........................................................................................49
บทท่ี 12 กลไก ไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์..................................................................................53
หน่วยท่ี 5 การออกแบบเชงิ วิศวกรรม (มฐ. ว4.1 ม.4/2,3,4)
บทท่ี 13 การออกแบบเชิงวศิ วกรรม.........................................................................................59
สอ่ื การเรยี นร้เู พมิ่ เติม.............................................................................................................................63
อา้ งอิง....................................................................................................................................................64

หนังสือเรียนรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ช้ันมธั ยมศึกษาปที ี่ 4

หน่วยท่ี 1 แนวคิดเชิงคำ�นวณ 1

บทที่ 1 การแยกสว่ นประกอบและยอ่ ยปญั หา

อลั กอริทมึ คอื อะไร
Algorithm (อา่ นว่า อลั กอริทึม) หรือ ขน้ั ตอนวธิ ี คอื ชื่อเรียกกระบวนการหรอื ข้นั ตอนการทำงานโดย

ละเอยี ด ทีส่ ามารถนำไปปฏิบัตติ ามเพ่ือแก้ปัญหาที่กำหนดไว้ โดยสว่ นใหญม่ ักใช้เรียกขัน้ ตอนวิธใี นการเขียน
ชดุ คำสัง่ หรอื โปรแกรมคอมพิวเตอร์ ซง่ึ ใช้เพ่ือการจัดการข้อมูลชนิดตา่ งๆ เชน่ ข้ันตอนวิธกี ารเรียงลำดบั
(Sorting Algorithm) หรอื ขั้นตอนวธิ กี ารค้นหา (Searching Algorithm)

อยา่ งไรก็ตาม กจิ กรรมในชวี ติ ประจำวันหลายชนดิ เชน่ การปรุงอาหารตามตำรา หรอื การขบั รถตาม
เสน้ ทางทว่ี างแผนไว้ล่วงหนา้ กส็ ามารถนับวา่ เป็นขั้นตอนวิธีหรอื Algorithm รูปแบบหน่ึงได้เชน่ เดียวกนั

อลั คอวารซิ มยี ์ (al-Khwarizmi) คอื ใคร ?

รปู ภาพ มฮู มั หมัด อิบน์ มูซา อลั คอวารซิ มยี ์ (Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi)

หากยอ้ นไปสักยี่สบิ ปกี ่อน “อัลกอรทิ ึม” คงเป็นคำที่คนท่วั ไปไมใ่ ชน่ ักเรียนสายวทิ ย์ หรือนัก
คณติ ศาสตร์จะคุน้ เคยเทา่ ใดนัก แตป่ ัจจุบนั มันกลายเปน็ คำที่คุน้ หูคนมากเพราะมันเปน็ องคป์ ระกอบสำคญั
ของ “ปัญญาประดษิ ฐ์” ที่ทำใหค้ อมพวิ เตอร์รู้จกั คดิ และคาดเดาไดเ้ อง ไมต่ ้องพึ่งแตค่ ำส่ังจากมนษุ ย์เทา่ นัน้
และด้วยความท่ปี ัญญาประดิษฐ์เปน็ เทคโนโลยที ม่ี กั มขี า่ วผูกอยู่กับยักษ์ใหญ่ดา้ นเทคโนโลยจี ากฟากตะวนั ตก
อยา่ งเช่นเฟซบ๊กุ หรอื กูเก้ลิ ทำให้หลายคนอาจไม่ไดค้ ดิ เลยวา่ ตน้ กำเนดิ ของ “อลั กอริทึม” อยใู่ นฝั่งตะวันออก
และมีการพฒั นามานานนับพันปแี ล้ว

หนงั สือเรยี นรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ชน้ั มธั ยมศึกษาปีที่ 4

2 หนว่ ยที่ 1 แนวคดิ เชงิ คำ�นวณ

บคุ คลสำคัญในการพัฒนาหลักการทางคณิตศาสตรข์ ้อน้มี ีชื่อวา่ มูฮมั หมดั อบิ น์ มูซา อัลคอวาริซมีย์
(Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi) ชาวมุสลมิ เปอร์เซยี ผ้เู ชยี่ วชาญด้านคณติ ศาสตร์ และดาราศาสตร์
มชี ีวิตอยู่ในระหวา่ งปลายทศวรรษท่ี 8 ถึงกลางศตวรรษที่ 9 ในทางภมู ิศาสตร์รฐั อสิ ลาม (ทีส่ มัยน้ันมีแบกแดด
เปน็ ศูนยก์ ลาง) ตั้งอย่ตู รงใจกลางของสองอารยธรรมท่มี ีความก้าวหนา้ ในด้านวทิ ยาการมาแต่โบราณ นัน่ คือ
อารยธรรมกรีกและอินเดีย ประกอบกบั องค์กาหลิบ (ผู้ปกครอง) ในยคุ นนั้ ก็ใส่ใจกบั ความก้าวหน้าทาง
วิทยาการเป็นอย่างมาก (ไม่เหมอื นรัฐอสิ ลามทก่ี ลมุ่ กอ่ การรา้ ยพยายามผลักดัน โดยอ้างว่ามาจากการตีความ
จาก “รากฐาน” ท่แี ท้จริง) ที่นีจ่ ึงกลายเป็นแหลง่ บ่มเพาะวทิ ยาการที่งอกงาม และอลั คอวารซิ มยี ก์ ็เป็นหนง่ึ ใน
ปัญญาชนทไี่ ด้รบั การอุดหนนุ ผา่ น “สภาแห่งปญั ญา” (House of Wisdom) แห่งราชวงศ์อบั บาสิยะฮ์
สภาแห่งปัญญาเป็นองคก์ รท่ีทำการคน้ ควา้ และแปลตำราทางวิทยาศาสตร์และปรชั ญาจากภาษากรีก และ
ภาษาสันสกฤต นอกจากนี้แล้วยังเผยแพร่งานวิจยั ท่ปี ัญญาชนของสำนักรว่ มคดิ และพฒั นาข้ึนมาเอง

อลั คอวาริซมยี ์มีผลงานกับสภาอยู่หลายช้ิน เขาไดร้ บั การยกยอ่ งวา่ เปน็ บิดาแห่งพชี คณิตเพราะงานที่
ชอ่ื วา่ Al-Kitab al-mukhtasar fi hisab al-jabr wa’l-muqabala หรอื หลักพื้นฐานว่าด้วยการคืนค่าและ
การทดแทน (สมการ) โดยคำวา่ “al-jabr” ได้แผลงมาเป็นคำว่า “algebra” หรอื พชี คณิตในภาษาอังกฤษ
งานอีกช้ินท่ีสำคญั ก็คือ ตำราอธิบายวิธกี ารเขียนตวั เลขและคิดคำนวณดว้ ยเลขฐานสบิ ซ่ึงเปน็ วธิ ีการทีพ่ ฒั นา
มาก่อนหน้าน้ันเปน็ ร้อยปีในอินเดีย หนังสือเลม่ นถี้ ูกเอาไปแปลเปน็ ละตนิ ในอีกสามร้อยปีต่อมา อนั เปน็ ท่ีมา
ของระบบตวั เลขและการคำนวณแบบ “ฮนิ ดู-อารบิก” ท่ใี ช้กนั ทั่วโลกในทกุ วันน้ี ช่ือหนงั สือเลม่ ดงั กลา่ วเป็น
ภาษาละตนิ ก็คือ “Algoritmi de numero Indorum” ซ่ึงคำว่า Algoritmi ก็คือช่ือของอลั คอวาริซมยี ์ท่ที บั
ศัพทเ์ ป็นละตนิ และเปน็ ทม่ี าของคำว่า “อัลกอรทิ ึม” (algorithm) หรือกระบวนการหาคำตอบอย่างเปน็
ขน้ั ตอนที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอรใ์ นปจั จบุ นั

ด้วยความที่อัลคอวารซิ มีย์คอื ผู้วางรากฐานวธิ ีการคำนวณและการแกป้ ญั หาทางคณติ ศาสตร์ นัก
คณิตศาสตร์ในยคุ หลังจึงให้เกียรติใชช้ ื่อเขาเรียกกระบวนการดังกลา่ ว ขณะท่ใี นสมยั ของเขากระบวนการ
คำนวณหาคา่ ตัวแปรทีเ่ ขาคิดค้นขนึ้ นัน้ มสี ว่ นสำคัญในการแกป้ ญั หาในครอบครวั วา่ ดว้ ยการแบ่งทรัพยส์ นิ
มรดกตามกฎหมายอสิ ลาม

คณุ สมบตั ขิ องอลั กอรทิ ึม
1. อลั กอริทมึ เป็นกระบวนการทส่ี รา้ งขน้ึ จากกฎเกณฑ์

เนือ่ งจากอลั กอริทึมจัดเปน็ รปู แบบหนงึ่ ของการแกป้ ญั หา และกระบวนการก็คอื กล่มุ ของขัน้ ตอนท่ีอยู่
รวมกันเพื่อใช้แก้ปัญหาตา่ งๆ เพอื่ ให้ได้มาซ่งึ ผลลัพธ์ ดงั นน้ั จงึ จำเป็นต้องมีกฎเกณฑ์ในการสรา้ งกระบวนการ
เหล่านน้ั ซ่ึงอาจอยู่ในรูปแบบของประโยคภาษาอังกฤษ สญั ลักษณ์ หรอื ซโู ดโค้ดที่มีความเปน็ สากล

หนงั สือเรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชน้ั มัธยมศกึ ษาปีที่ 4

หนว่ ยที่ 1 แนวคิดเชงิ คำ�นวณ 3

2. กฎเกณฑท์ นี่ ำมาสรา้ งเปน็ อลั กอรทิ มึ ตอ้ งไมค่ ลมุ เครอื
กฎเกณฑ์ใดๆ ก็ตามท่นี ำมาสรา้ งอัลกอรทิ มึ จะตอ้ งมีระบบ ระเบียบ อ่านแลว้ ไม่สบั สน กลา่ วคอื

จะตอ้ งเป็นกฎเกณฑ์ทอ่ี า่ นแล้วเข้าใจตรงกนั และจะต้องหลีกเลย่ี งคำท่ีกอ่ ใหเ้ กดิ ความเข้าใจไดห้ ลาย
ความหมาย
3. การประมวลผลตอ้ งเปน็ ลำดบั ขน้ั ตอน

คำส่ังต่างๆ ในอัลกอรทิ มึ จะต้องประมวลผลเปน็ ลำดับขั้นตอนชัดเจน
4. กระบวนการตอ้ งใหไ้ ดผ้ ลลพั ธต์ ามท่กี ำหนดในปญั หา

กลุ่มขนั้ ตอนต่างๆ ท่ีกำหนดไวใ้ นกระบวนการ เม่ือถูกดำเนินการแลว้ จะต้องได้ผลลพั ธ์ตรงตามที่
กำหนดในปญั หาน้นั ๆ
5. อลั กอรทิ มึ ตอ้ งมจี ดุ สนิ้ สุด

คุณสมบัติอกี ข้อหนงึ่ ทส่ี ำคญั ก็คืออลั กอริทึมต้องมจี ดุ สิ้นสุด เน่ืองจากคอมพวิ เตอร์จะไม่สามารถ
ประมวลผลแบบไมส่ น้ิ สดุ ได้ เชน่ การบวกเลขจำนวนเตม็ บวก ไมถ่ ือว่าเปน็ อัลกอริทมึ เนื่องจากไม่ทราบถึง
ขอบเขตสนิ้ สุดของตัวเลขจำนวนเตม็ ดงั น้ัน คำวา่ “การบวกเลขจำนวนเต็มบวก” จึงเปน็ ขั้นตอนการทำงาน
แบบไม่มที ีส่ นิ้ สุด จึงสมควรกำหนดใหม่ เช่น “การบวกเลขจำนวนเตม็ บวกตงั้ แต่ 1-100” เป็นต้น

จดุ ประสงคข์ องอลั กอรทิ ึม
อัลกอริทมึ หรือขั้น ตอนวิธกี ารแก้ปัญหา เป็นการจัดลำดับความคดิ เปน็ ขั้นตอนต่างๆ เพื่อ แก้ไข

ปญั หาในขนั้ ตอนการเขียนโปรแกรมท่สี อดคล้องกรรมวิธีแก้ปัญหาที่กำหนดไว้ การเขยี น อลั กอริทึมจงึ เป็นการ
แสดงลำดบั การทำงานตามคุณสมบตั ดิ า้ นการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ ท่ี พรอ้ มจะนำไปแปลงเปน็ ลำดบั
คำสง่ั ให้คอมพิวเตอรท์ ำงาน การเขียนโปรแกรมคอมพวิ เตอรด์ ว้ ย ภาษาท่ีเหมาะสม เพ่ือสัง่ ใหค้อมพิวเตอร์ทำ
งานตามอลั กอริทึมที่กำหนดไวแ้ ละการเขยี นอลั กอริทมึ ออกมาให้ตรวจสอบความถูกตอ้ งได้ครบถ้วนขนึ้

ประโยชนข์ องอลั กอรทิ มึ
ประโยชนข์ องอลั กอริทมึ (Algorithm) คือ ทำให้ไมส่ บั สนกับวิธีดำเนนิ งาน เพราะทกุ อยา่ งจะถูก

จดั เรียงเป็นข้ันตอนมีวธิ กี ารและทางเลือกไว้ให้ เม่ือนำมาใช้จะทำให้การทำงานสำเร็จอย่างรวดเร็ว ทำให้
ปัญหาลดลงหรอื สามารถคน้ หาตน้ เหตุของปญั หาไดอ้ ยา่ งรวดเร็ว เนอ่ื งจากกระบวนการถูกแยกแยะกิจกรรม
ขัน้ ตอน และความสัมพนั ธ์ ออกมาให้เห็นอยา่ งชดั เจน

รปู แบบการเขยี นอลั กอริทมึ
การเขียนอลั กอริทมึ มหี ลายรูปแบบ โดยผเู้ ขียนสามารถใช้อลั กอริทึมหลายรปู แบบประกอบกันในการ

ออกแบบอัลกอรทิ ึมนัน้ เพ่อื ใชใ้ นการแก้ปญั หาการเขยี นโปรแกรมได้

หนังสือเรยี นรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ชนั้ มธั ยมศกึ ษาปที ่ี 4

4 หนว่ ยท่ี 1 แนวคิดเชิงค�ำ นวณ

1.แบบลำดับ (Sequential) มลี ักษณะการทำงานจะเป็นไปตามขั้นตอน ก่อน-หลัง ต่อเน่อื งกันไปเป็นลำดบั
โดยการทำงานแต่ละข้นั ตอนต้องทำให้เสร็จก่อน แล้วจึงไปทำขัน้ ตอนต่อไป

ตัวอย่างเชน่ อลั กอรทิ ึมแบบลำดับ การทอดไขเ่ จยี ว
1. เรม่ิ ตน้
2. หยบิ ไขไ่ ก่
3. ตอกไขไ่ ก่ใส่ภาชนะ
4. ปรุงรส ดว้ ยเครือ่ งปรุง
5. ตไี ข่ดว้ ยชอ้ นส้อม
6. ตั้งกระทะบนเตา
7. เปดิ แกส๊ และติดไฟ
8. ใส่น้ำมนั พืช
9. นำไขท่ ่ีปรุงรสแล้วใส่ลงในกระทะที่ร้อน
10. ทอดจนสกุ
11. ตักข้ันใส่จานท่ีเตรยี มไว้
12. จบการทำงาน
2.แบบทางเลอื ก (Decision) อลั กอริทมึ รปู แบบน้ี มีเง่ือนไขเปน็ ตัวกำหนดเสน้ ทางการทำงานของกระบวนการ
แกป้ ญั หา โดยตวั เลอื กนนั้ อาจจะมตี ้ังแต่ 2 ตัวขึน้ ไป เชน่ สอบข้อเขยี น คะแนนเต็ม 50 ไดค้ ะแนน 30 สอบ
ผา่ น ถ้าต่ำกวา่ 30 สอบไม่ผ่าน
1. ตัวอย่างการเขยี นอลั กอริทึมแบบทางเลือก อลั กอริทมึ ตัดเกรดวชิ าคอมพิวเตอร์
2. เร่มิ ตน้
3. คะแนนสอบของนักเรียน
4. ตรวจสอบคะแนน (คะแนนท่สี อบผา่ น 50 คะแนน)
5. ถ้ามากกวา่ 50 คะแนน สอบผา่ น
6. ถา้ น้อยกวา่ 50 คะแนน สอบตก
7. ประกาศผล
8. จบการทำงาน
3.แบบทำซำ้ (Repetition) อลั กอริทมึ แบบน้คี ลา้ ยกบั แบบทางเลอื ก คอื มกี ารตรวจสอบเงอ่ื นไข แต่แตกต่าง
กนั ตรงที่เม่ือการทำงานตรงตามเงอ่ื นไขท่กี ำหนด โปรแกรมจะกลบั ไปทำงานอีกครั้งวนการทำงานแบบนี้เรื่อย
ๆ จนกระทัง่ ไม่ตรงกบั เงื่อนไขทีก่ ำหนดไวจ้ งึ หยดุ การทำงานหรอื ทำงานในขนั้ ต่อไป
1. ตัวอยา่ งการเขียนอลั กอริทึมแบบทำซ้ำ อลั กอริทึมการซื้อมงั คุด 1 กิโลกรัม
2. เร่มิ ต้น
3. หยิบถุงพลาสติก

หนังสือเรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปที ี่ 4

หนว่ ยท่ี 1 แนวคิดเชงิ คำ�นวณ 5

4. หยบิ มงั คดุ มาเลือก โดยกดท่เี ปลือกทน่ี ม่ิ ๆ
5. ตรวจสอบเง่ือนไข (น้อยกว่า 1 กโิ ลกรัม)
6. ถ้าจรงิ เลอื กมังคดุ ต่อ
7. ถา้ เทจ็ หยดุ เลือก
8. จ่ายเงนิ ใหก้ บั ผทู้ ข่ี าย
9. จบการทำงาน

เครอ่ื งมอื ชว่ ยในการเขยี นอลั กอริทมึ
การเขียนอัลกอริทึม เปน็ การวางแผนเกยี่ วกบั การแกป้ ญั หา โดยจะอธิบายการทำงานที่ชดั เจนเพ่ือ

เป็นแนวทางในการเขียนโปรแกรม ชว่ ยให้การเขียนโปรแกรมทำได้ง่ายขน้ึ ช่วยให้โปรแกรมมขี ้อผิดพลาด
น้อยลง นอกจากนีย้ ังชว่ ยตรวจสอบการทำงานของโปรแกรม ทำให้ทราบขัน้ ตอนการทำงานของโปรแกรมได้
อยา่ งรวดเร็ว โดยไมต่ ้องดูจากโปรแกรมจรงิ

ในการเขียนอลั กอรทิ ึม มเี คร่ืองมือชว่ ยในการเขียนทน่ี ิยมใช้ 3 แบบ คือ
1. บรรยาย (narrative description)
2. ผังงาน (flowchart)
3. รหัสลำลอง (pseudo code)

รปู ภาพ สญั ลกั ษณ์ผงั งาน (flowchart)
หนังสือเรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชั้นมธั ยมศึกษาปีที่ 4

6 หนว่ ยที่ 1 แนวคิดเชิงค�ำ นวณ

บทที่ 2 การหารปู แบบ

การหารูปแบบ คอื อะไร
การหารูปแบบเป็นทักษะการหาความสมั พนั ธท์ เี่ ก่ียวขอ้ งแนวโน้ม และลักษณะทั่วไปของสิ่งต่าง ๆ

โดยทั่วไปแลว้ นักเรยี นจะเร่มิ พจิ ารณาปัญหาหรือสงิ่ ทสี่ นใจจากน้ัน อาจใช้ทักษะการแยกสว่ นประกอบทำให้ได้
องคป์ ระกอบภายในอ่นื ๆ แล้วจึงใชท้ กั ษะการหารูปแบบเพ่ือสร้างความเขา้ ใจระหวา่ งองค์ประกอบเหลา่ นั้น
เช่น ในส่วนประกอบของจักรยานนักเรียนจะพบว่าระบบขับเคลื่อนประกอบด้วยเฟืองหน้าและเฟืองหลงั ที่
เช่ือมกนั ด้วยโซ่จกั รยานมีลกั ษณะเหมือนระบบรอกดงั รูป

รปู ภาพ เฟอื งหนา้ และเฟืองหลังทเี่ ช่อื มกนั ดว้ ยโซจ่ ักรยาน
ดงั นนั้ ถา้ นักเรียนทราบถึงคณุ สมบัตกิ ารทดแรงของระบบรอกดงั กลา่ วนักเรียนก็จะเข้าใจการทดแรง
ของระบบขบั เคลอ่ื นของจักรยานเชน่ เดียวกนั ในกรณนี ี้การหารปู แบบเกิดข้นึ เมื่อนกั เรียนเปรยี บเทยี บสิ่งท่ี
สนใจกบั ส่งิ อนื่ ที่เคยทราบมากอ่ น
การหารปู แบบอีกประเภทหน่ึงเป็นการหารูปแบบทเ่ี หมือนและแตกตา่ งกนั ระหว่างสงิ่ ของต่าง ๆ ท่ี
สนใจหลายชิน้ การพิจารณารูปแบบนี้จะชว่ ยระบุองค์ประกอบสำคัญรว่ มกันของสงิ่ ของเหล่านน้ั ไดซ้ งึ่ จะเป็น
พืน้ ฐานในการสรา้ งความเข้าใจเชงิ นามธรรมต่อไปพิจารณาตวั อย่างในรูป

รปู ภาพ เมาสท์ มี่ ีรปู ลกั ษณภ์ ายนอกท่ีแตกต่างกนั
หนงั สือเรียนรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชนั้ มัธยมศึกษาปีที่ 4

หนว่ ยท่ี 1 แนวคดิ เชงิ คำ�นวณ 7

จากรูป นกั เรียนจะเหน็ เมาสท์ ่ีมรี ปู ลักษณ์ภายนอกท่ีแตกตา่ งกัน แตส่ งั เกตวา่ รูปแบบการใชง้ านนัน้
เหมอื นกนั กลา่ วคือนักเรยี นสามารถบังคับตำแหน่งตัวชไี้ ดโ้ ดยการขยบั เมาสแ์ ละใช้การกดหรอื สัมผัสบนป่มุ
เมาสใ์ นการระบุการกระทำอยา่ งไรก็ตามเมาสใ์ นรปู กย็ งั มีความแตกต่างกนั เช่นเมาสบ์ างแบบมีปมุ่ มากกวา่ แบบ
อนื่ ในขณะทบี่ างแบบสามารถใชก้ ารสัมผสั ในการสัง่ งานได้

กิจกรรมที่ 1 การเลน่ เกมทายใจ
ผู้ตัง้ ปรศิ นา (ผู้เลน่ คนที่ 1) จะต้องเลือกรปู ทีเ่ ปน็ คำตอบไว้ในใจ 1 รูป ในทีน่ เี้ ลือกหมแี พนดา้ หลงั จาก

นน้ั ใหผ้ ู้ต้งั คำถาม (ผเู้ ลน่ คนท่ี 2) ทายคำตอบโดยตง้ั คำถามทีเ่ ป็น คณุ ลกั ษณะของสิ่งมชี วี ิตที่ต้องการทาย และ
ผตู้ ั้ง ปริศนาสามารถตอบไดเ้ พยี ง “ใช”่ หรือ “ไม่ใช่” เท่านน้ั หลักการทายท่วั ไปควรเป็นคำถามที่ สามารถตัด
ภาพทไ่ี มต่ อ้ งการออกไปให้ได้มากทส่ี ุด ในการถามแต่ละรอบ ผตู้ ั้งคำถามต้องเร่ิมตน้ ด้วย คำถามใดเพ่ือทาย
ภาพสิง่ มีชีวิตที่ผูต้ ง้ั ปริศนา เลือกไว้

หนังสอื เรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชน้ั มัธยมศกึ ษาปีท่ี 4

8 หนว่ ยท่ี 1 แนวคิดเชิงค�ำ นวณ
บทท่ี 3 การคดิ เชงิ นามธรรม

การคดิ เชงิ นามธรรม (abstraction)
การคิดเชงิ นามธรรมคือกระบวนการคัดแยกคุณลักษณะที่สำคญั ออกจากรายละเอยี ดในโจทย์ปัญหา

หรืองานท่ีกำลังพจิ ารณาเพอ่ื ให้ไดอ้ งค์ประกอบท่ีจำเปน็ เพยี งพอและกระชับท่สี ุดในการพิจารณาภายใต้
สถานการณ์ท่สี นใจนักเรียนอาจจะเคยเห็นการใชแ้ นวคดิ นี้มาบา้ งแลว้ ในการเรียนวิชาวทิ ยาศาสตร์ เชน่ เรอ่ื ง
วงจรไฟฟ้าหรอื เร่ืองของการเคล่ือนท่ีดังตวั อยา่ งในรูป ท่ีแสดงวงจรไฟฟา้ และแผนภาพสัญลักษณ์วงจรไฟฟา้

รปู ภาพ แสดงวงจรไฟฟา้ และแผนภาพสัญลกั ษณ์วงจรไฟฟ้า
แผนภาพมขี ้อมูลเพียงพอในการใช้วเิ คราะห์การทำงานของวงจรไฟฟ้า และตดั รายละเอยี ดทไี่ มจ่ ำเป็น
ในการพิจารณาออกท้ังหมด เรยี กแผนภาพตา่ ง ๆ ทเี่ ป็นผลลพั ธ์ของการคดิ เชิงนามธรรมว่า แบบจำลอง
(model)
การทำความเข้าใจกับกจิ กรรมต่างๆจำเปน็ ต้องจินตนาการแบบจำลองเหลา่ นี้ไวใ้ นใจดว้ ยเช่นกนั
ตัวอย่างเชน่ ในการเล่นเกม Angry Bird ในเกมผู้เล่นต้องเข้าใจว่าการเลือกส่งั งานตัวละครใดจะใหผ้ ลลัพธแ์ บบ
ใดบ้าง แม้ว่าผู้เลน่ จะไม่ได้คาดการณ์ผลลัพธ์ได้ตรงทุกครงั้ ผลลพั ธ์จริงที่ได้จากการเล่นเกม มกั จะแตกต่างจาก
ทีค่ าดการณ์ไว้ไมม่ าก เนือ่ งจากแบบจำลองของเหตการณ์ในเกม

หนังสอื เรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชน้ั มัธยมศกึ ษาปที ่ี 4

หน่วยที่ 1 แนวคิดเชิงคำ�นวณ 9

รปู ภาพ เกม Angry Bird
กิจกรรมที่ 2 สรา้ งแบบจำลอง

นักเรียนคงเคยชมภาพยนตร์การต์ นู เร่อื ง โดราเอมอน ที่มีอุปกรณว์ เิ ศษมากมาย อปุ กรณ์ทถ่ี ูกใช้บ่อย
เปน็ อนั ดบั ต้น ๆ คือประตไู ปไหนกไ็ ด้ ให้นักเรยี นลองคดิ และอธิบายวธิ กี ารใช้งานประตูดังกลา่ ว พร้อมอธิบาย
แนวคิดการทำงานของประตู และผลลัพธท์ เ่ี กิดขึ้นในหวั ข้อดังต่อไปนี้

1. วิธกี ารใช้งานประตูไปไหนก็ได้
2. แนวคดิ การทำงานของประตูไปไหนกไ็ ด้
3. ผลลัพธ์ทเี่ กิดขนึ้ จากการใช้คอื

รูฟภาพ ประตูไปไหนก็ได้

หนงั สือเรียนรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชน้ั มัธยมศึกษาปีที่ 4

10 หนว่ ยที่ 2 การแก้ปัญหา

บทท่ี 4 การแกป้ ญั หาดว้ ยคอมพวิ เตอร์

คอมพวิ เตอร์มบี ทบาทในการปฏวิ ัติการทำงานในทุกภาคส่วนของสงั คม การประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์มี
ผลใหป้ ระสิทธภิ าพการทำงานเพ่มิ ขนึ้ ลดภาระงานท่ีทำซำ้ ๆ รวมถงึ เพิ่มความแมน่ ยำของผลลพั ธ์ทไี่ ด้ ขนั้ ตอน
วิธที ่จี ะสั่งงานให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้ตรงตามความต้องการ ตอ้ งผ่านการคิดวิเคราะห์และการออกแบบที่
สมบูรณ์ครบถ้วน

การแกป้ ญั หาดว้ ยคอมพิวเตอร์
ปญั หาที่สามารถแก้ไขด้วยคอมพวิ เตอร์ไมจ่ ำเปน็ ต้องเป็นปัญหาทางคณติ ศาสตร์เสมอไป ซึ่งอาจเป็น

ปัญหาตา่ งๆ ในชีวิตประจำวนั ก็ได้ อยา่ งไรกต็ าม โปรแกรมคอมพิวเตอรต์ ้องระบุขั้นตอนการทำงาน รวมถึง
เงือ่ นไขตา่ ง ๆ ที่ชัดเจน ดังน้ันก่อนจะแกป้ ัญหาดว้ ยคอมพิวเตอร์ จงึ ควรทำความเข้าใจกับปัญหาและความ
ต้องการใหช้ ัดเจน แลว้ จึงพัฒนาขนั้ ตอนวิธที สี่ ามารถใชง้ านได้

ขอ้ มลู คอื อะไร
ขอ้ มลู หมายถึง ข่าวสาร เอกสาร ข้อเทจ็ จริงเก่ยี วกับบคุ คล ส่ิงของหรอื เหตุการณ์ท่มี ีอยู่ในรูปของ

ตวั เลข ภาษา ภาพ สัญลักษณ์ตา่ งๆ ที่มีความหมายเฉพาะตัว ซงึ่ ยงั ไม่มีการประมวลไมเ่ ก่ียวกบั การนำไปใชไ้ ด้
อยา่ งมปี ระสทิ ธภิ าพ (ไพโรจน์ คชชา, 2542)

เงอ่ื นไขทชี่ ดั เจน
เง่อื นไข หมายถึง ข้อแม้, ข้อจำกดั หรือข้อตกลง เง่ือนไขที่ชดั เจน คอื การระบสุ ่ิงตา่ งๆ ท่ีจำเปน็

สำหรับการตัดสนิ ใจอยา่ งใดอย่างหนงึ่ เพ่ือใหค้ อมพิวเตอร์สามารถทำงานตามทต่ี ้องการ

ตวั อยา่ งการแกป้ ญั หาดว้ ยคอมพวิ เตอร์
สถานการณ์

“ขณะน้เี ปน็ เวลาบา่ ยแล้ว นักเรียนเรมิ่ หิวขนมหวาน จึงส่งั ใหค้ อมพิวเตอร์ เลือกขนมหวานท่ี
เหมาะสมใหห้ น่อย” จากตัวอย่างดังกล่าว นกั เรียนจะเหน็ วา่ การแกป้ ัญหาด้วยคอมพวิ เตอร์ ไมจ่ ำเป็นต้อง
แกไ้ ขเฉพาะปัญหาทางคณิตศาสตรเ์ พียงอย่างเดยี ว ซึ่งการแกป้ ญั หาดว้ ยคอมพวิ เตอร์ จำเป็นอยา่ งยงิ่ ที่จะต้อง
มีข้อมลู และเงื่อนไขในการตัดสนิ ใจทีช่ ัดเจน”

หนังสอื เรียนรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชนั้ มธั ยมศึกษาปที ่ี 4

หน่วยท่ี 2 การแกป้ ญั หา 11

การแกป้ ญั หา
1. สรา้ งตารางกำหนดเง่อื นไขการเลือกขนมหวาน

2. แยกส่วนประกอบและย่อยปัญหา นอกจากข้อมูลและเงื่อนไขที่ชัดเจนแลว้ การจะพฒั นาโปรแกรม
จำเปน็ ตอ้ งมีขนั้ ตอนในการแก้ปญั หาที่ชดั เจนดว้ ย

หนงั สอื เรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชน้ั มัธยมศกึ ษาปที ่ี 4

12 หนว่ ยที่ 2 การแก้ปัญหา

3. หารูปแบบ ถา้ นักเรียนต้องการค้นหารายการขนมหวาน โดยเลือกที่มีคะแนนทค่ี ำนวณจาก (0.6 x
คะแนนคณุ ภาพ) + (0.4 x คะแนนความนยิ ม) สงู ที่สดุ สามารถแบ่งขน้ั ตอนการทำงานได้ดงั น้ี 1) เลือกรายการ
อาหารทงั้ หมดท่เี ป็นขนมหวาน, 2) จากรายการขนมหวาน คำนวณคะแนนของอาหารแต่ละชนดิ ตาม
เงือ่ นไข, 3) จากรายการขนมหวานท่ไี ด้คำนวณคะแนนของอาหารแล้ว เลอื กอาหารที่มคี ะแนนสงู สดุ

4. คำนวณคะแนนของอาหารแต่ละชนดิ ตามเง่ือนไข

หนังสอื เรียนรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชัน้ มธั ยมศึกษาปที ี่ 4

หนว่ ยที่ 2 การแก้ปัญหา 13

5. สรปุ นักเรยี นจะได้รับประทานขนมหวานคือ ไอศกรีม

ตวั แปร
ตวั แปร คือ ชอ่ื ท่ีใชแ้ ทนข้อมลู ขณะใดขณะหน่งึ ในขนั้ ตอนวธิ ี โดยท่ัวไปแล้วในทางคอมพิวเตอร์

ตวั แปรจะถกู ใชเ้ พ่ือเกบ็ ข้อมลู และอาจจะมีการเปลย่ี นแปลงค่าได้ตามบรบิ ทการทำงาน

กจิ กรรมท่ี 3 การแกป้ ญั หาดว้ ยคอมพวิ เตอร์
ถ้านกั เรยี นต้องการศกึ ษาต่อในระดับปริญญาตรี นักเรยี นจะเลือกเรยี นคณะหรอื สาขาวชิ าใด โดย

กำหนดเง่ือนไข ความสำคัญ และใหค้ ะแนนเพื่อได้ผลลัพธ์เปน็ คณะหรือสาขาวิชาที่เหมาะสมกับนักเรยี นมาก
ทส่ี ุด

หนังสอื เรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ช้ันมัธยมศกึ ษาปีท่ี 4

14 หน่วยที่ 2 การแกป้ ญั หา

บทที่ 5 การออกแบบขน้ั ตอนวธิ ี

การระบขุ อ้ มลู เขา้ ขอ้ มลู ออก และเงอ่ื นไขของปัญหา
การแก้ไขปญั หาด้วยคอมพิวเตอร์นนั้ ก่อนทจ่ี ะระบุขน้ั ตอนวิธที ี่ชัดเจนได้ จะต้องวิเคราะหแ์ ละทำ

ความเข้าใจกับ ปญั หาเพอ่ื ให้ทราบวา่ มขี ้อมลู อะไรบ้างที่สามารถใช้ในการประมวลผลได้ มีเง่ือนไขตา่ ง ๆ
อยา่ งไร ผลลัพธท์ ่ตี ้องการคือ อะไร โดยจะแบง่ ข้อมูลท่ีเกีย่ วกบั การทำงานออกเปน็ สองสว่ น คือ ข้อมลู เขา้
(input) เป็นข้อมูลท่ีใชเ้ พื่อประมวลผล และ ขอ้ มูลออก (output) เปน็ ขอ้ มูลผลลัพธ์ทต่ี ้องการ

รปู ภาพ ขั้นตอนการนำข้อมูลเข้าเพื่อประมวลผล และการนำขอ้ มูลออกเปน็ ผลลัพธ์ทตี่ อ้ งการ
นอกจากจะระบวุ ่าคืออะไรแล้ว ยังอาจระบุเง่ือนไขเพิ่มเตมิ ไดอ้ ีก เช่น ข้อมูลเขา้ อาจมีการระบุ

ขอบเขตหรือ เง่ือนไข หรือข้อมลู ออกอาจมกี ารระบุคุณสมบตั ิท่ตี ้องการการวิเคราะหน์ ี้เปน็ การระบุขอ้ กําหนด
ตา่ งๆ ท่ีเก่ยี วข้องกบั ปัญหาใหช้ ดั เจน ซึง่ จาํ เป็นต่อการออกแบบข้ันตอนวิธีทีถ่ ูกตอ้ ง
ตวั อยา่ งสถานการณ์

สถานการณ์ที่ 1
ครูได้ตรวจข้อสอบของนักเรยี นชัน้ มธั ยมศึกษาปที ่ี 4 จำนวน 40 คน หากต้องการหาคะแนนสูงสุด
ตำ่ สุด และ คะแนนเฉลีย่ ของนักเรียนทกุ คน ใหน้ ักเรียนระบขุ ้อมลู เข้าและข้อมูลออก
การระบขุ อ้ มลู เขา้ และขอ้ มลู ออก
ขอ้ มูลเขา้ : คะแนนสอบของนกั เรยี นชัน้ มธั ยมศกึ ษาปที ่ี 4 จำนวน 40 คน
ขอ้ มลู ออก : คะแนนสูงสุด ต่ำสดุ และคะแนนเฉลีย่

หนังสือเรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชัน้ มัธยมศึกษาปีที่ 4

หนว่ ยที่ 2 การแกป้ ัญหา 15

สถานการณ์ท่ี 2
การตดั สนิ ใจลดน้ำตน้ ไม้ในขนั้ ตอนวธิ ีของระบบรดน้ำต้นไม้อัตโนมตั ิ ระบบจะต้องอ่านข้อมูล ความชื้น
ของดินแล้วเปรยี บเทียบกับค่าทีก่ ำหนดไว้ (สมมตุ ิค่าความช้ืนทก่ี ำหนดเป็น 0.1 หน่วย) หากคา่ ความชนื้ ต่ำ
กวา่ คา่ ท่ีกำหนด ให้ระบบสง่ สญั ญาณเปดิ น้ำ และหากมคี า่ ความช้นื เกินกวา่ หรอื เท่ากับค่าท่ี กำหนดไวใ้ ห้ระบบ
ส่งสญั ญาณปิดน้ำ
ในส่วนการทำงานหลักของขั้นตอนวิธี คอื การตัดสินใจรดน้ำต้นไม้ มีการทำงานตามลำดับดังนี้
1. อา่ นค่าความชนื้ ของดนิ
2. ให้ H แทนคา่ ความชนื้ ดงั กล่าว
3. ถ้า H < 0.1 แล้ว

3.1 ส่งสญั ญาณเปดิ น้ำ ถา้ เงื่อนไขไมเ่ ป็นจริง
3.2 สง่ สัญญาณปิดน้ำ
สว่ นของขน้ั ตอนวิธีดงั กล่าวเป็นการตัดสินใจเพียงครั้งเดยี ว ดงั น้นั เพื่อความสมบูรณข์ องข้ันตอน วิธที ่ี
จะทำใหร้ ะบบรดน้ำต้นไมม้ ีการอา่ นค่าและสง่ สัญญาณควบคุมจะต้องทำสม่ำเสมอ จงึ ต้องสง่ั ให้ ขั้นตอนวิธี
ดา้ นบนทำงานซ้ำๆ ต่อเนื่องกันไป
ข้ันตอนวธิ ี : ควบคมุ การเปดิ ปดิ น้ำของเครื่องรดน้ำตน้ ไม้
ข้อมลู เขา้ : ค่าความชน้ื ของดิน
ขอ้ มลู ออก : สญั ญาณเปดิ ปิดน้ำ
1. ทําซำ้ ทกุ ๆ 1 วนิ าที
1.1 อา่ นค่าความชืน้ ของดิน 1.2 ให้ H แทนค่าความชื้นดงั กล่าว 1.3 ถ้า H < 0.1 แลว้

1.3.1 ส่งสัญญาณเปิดน้ำ ถา้ เงอื่ นไขไมเ่ ปน็ จริง
1.3.2 ส่งสัญญาณปดิ น้ำ ขัน้ ตอนวธิ ดี งั กลา่ วเขยี นเปน็ ผังงานไดด้ งั น้ี

รปู ภาพ ผังงาน (flowchart) ขัน้ ตอนการลดน้ำตน้ ไม้
หนงั สอื เรียนรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ช้ันมัธยมศกึ ษาปที ี่ 4

16 หน่วยท่ี 2 การแก้ปญั หา

การออกแบบขน้ั ตอนวธิ ี
ทักษะการคิดเชิงคาํ นวณ เชน่ การแยกสว่ นประกอบและการยอ่ ยปัญหา การหารปู แบบ และการคิด

เชิงนามธรรม สามารถนำมาใชใ้ นการออกแบบข้นั ตอนวิธเี พอ่ื แก้ปญั หาต่างๆ การออกแบบนไ้ี ม่มีข้ันตอนท่ี
ตายตวั จำเป็นต้องอาศยั ประสบการณ์ และการฝกึ ฝน

ตวั อยา่ งสถานการณ์
สถานการณ์
ครูไดต้ รวจข้อสอบของนักเรยี นชนั้ มัธยมศึกษาปที ่ี 4 จำนวน 40 คน หากต้องการหาคะแนนสงู สดุ

ตำ่ สุด และ คะแนนเฉลี่ยของนกั เรยี นทุกคน ใหน้ ักเรียนเขียนขั้นตอนวธิ ใี นการหาคะแนนเฉลีย่ ของนักเรยี นทุก
คนการระบุข้อมูลเขา้ และข้อมลู ออก

เนื่องจากปัญหาน้ีสามารถแบ่งได้เปน็ 3 ส่วน คอื คะแนนสูงสุด ต่ำสดุ และคะแนนเฉลี่ย เราควรเริม่
พจิ ารณาอย่าง ใดอยา่ งหนง่ึ ก่อน ในท่ีนีจ้ ะเรมิ่ จากคะแนนสูงสดุ กอ่ น ในการออกแบบน้ันจะเร่มิ จากการหา
คา่ สงู สุดของข้อมลู โดย สามารถเขยี นขน้ั ตอนไดด้ งั นี้

ขนั้ ตอนวธิ ี : หาค่าสูงสุดของข้อมลู
ข้อมลู เขา้ : คะแนนสอบของนักเรียนชั้นมธั ยมศึกษาปที ่ี 4 จำนวน 40 คน
ข้อมลู ออก : คะแนนสงู สดุ

การสรา้ งเงอื่ นไขอยา่ งงา่ ย
การออกแบบเงอื่ นไขทถ่ี ูกตอ้ งและชดั เจน จะเปน็ ปัจจยั สำคัญของการออกแบบขน้ั ตอนวธิ ี ซึง่ เงื่อนไข

ท่กี ำหนด อาจเป็นเงื่อนไขอย่างงา่ ยหรอื เง่ือนไขท่ีซับซอ้ น โดยเงอื่ นไขอยา่ งง่าย มักจะเป็นการเปรยี บเทียบ
“มากกวา่ ” “น้อยกว่า” หรือ “ไม่เท่ากนั ”

การสรา้ งเงอื่ นไขดว้ ยตวั ดำเนนิ การตรรกะ
เง่ือนไขบางเง่ือนไขอาจประกอบด้วยเง่ือนไขย่อยหลายเง่ือนไข และแตล่ ะเงือ่ นไขมักเชื่อมด้วยตัวดำเนนิ การ
ตรรกะ “และ : AND” , “หรือ : OR” แล้วก็ “นิเสธ : NOT” ดงั ตารางตอ่ ไปน้ี

หนังสอื เรียนรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ชน้ั มัธยมศึกษาปีท่ี 4

หน่วยที่ 2 การแก้ปัญหา 17

บทที่ 6 การทำซ้ำ

การทำซำ้ คอื อะไร
การแก้ปัญหาอาจต้องมีการทำงานลกั ษณะเดยี วกันซ้ำหลายรอบ ในหวั ขอ้ นี้ นักเรยี นจะได้เรียนรู้

รปู แบบการทำซำ้ ในรายการและการทำซำ้ ด้วยเงอ่ื นไข

ประเภทของการทำซำ้
1. การทำซำ้ ในรายการ จะเป็นการพิจารณารายการข้อมูล ทีละตวั จนครบทุกตวั ในรายการ
2. การทำซำ้ ด้วยเง่ือนไข เป็นการทำงานโดยใช้การคำนวณแบบตา่ งๆ มากำหนดเป็นเงื่อนไขในการทำซ้ำ

การทำซำ้ ในรายการ
การทำซ้ำในรายการจะต้องพิจารณาข้อมลู ในรายการจนครบทุกตวั ซง่ึ เป็นรปู แบบหนึ่งของการเขยี น

ขัน้ ตอนวธิ เี พื่อพิจารณาข้อมูลจนครบทกุ ตัว
ตวั อยา่ งสถานการณ์ที่ 1
สถานการณ์

ถ้านักเรียนมเี งิน X บาท และมรี ายการราคาสนิ ค้า A ให้นักเรียนเขยี นขนั้ ตอนวธิ ีนบั จำนวนสนิ คา้ ทีม่ า
ราคาไม่เกิน X บาท
การเขยี นข้นั ตอนวธิ ี

ข้นั ตอนวธิ ี : หาจำนวนสนิ คา้ ทีม่ ีราคาไมเ่ กนิ X บาท
ขอ้ มูลเข้า : ราคาสินค้าในรายการ A
ขอ้ มูลออก : จำนวนสนิ ค้าท่ีมีราคาไม่เกิน X บาท
ขั้นตอนวธิ ี
1. ให้ตวั แปร count <– 0
2. พจิ ารณาข้อมลู ราคาสินคา้ ในรายการ A ทลี ะจำนวนจนครบ

2.1 ให้ y แทนขอ้ มลู ราคาสนิ ค้าทพี่ จิ ารณาอยู่
2.2 ถา้ y น้อยกวา่ หรอื เทา่ กับ X แลว้
ให้ count <– count+1
3. คอื คา่ จำนวนสินค้าเทา่ กบั count

หนังสอื เรยี นรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ช้ันมัธยมศึกษาปที ่ี 4

18 หนว่ ยที่ 2 การแกป้ ญั หา

ตวั อยา่ งสถานการณท์ ่ี 2
สถานการณ์

แมค่ า้ มีขอ้ มูลลูกคา้ จำนวน 10 คน แม่คา้ อยากทราบวา่ มลี ูกค้าท่ีมีอายุไมเ่ กนิ 18 ปี จำนวนก่คี น
การเขยี นขัน้ ตอนวธิ ี

ข้นั ตอนวิธี : หาจำนวนลกู คา้ ท่ีมีอายุไมเ่ กนิ 18 ปี
ข้อมูลเข้า : รายการอายุของลกู ค้า
ขอ้ มูลออก : จำนวนลูกคา้ ท่มี ีอายไุ มเ่ กิน 18 ปี
ขั้นตอนวธิ ี
1. count <- 0
2. พิจารณาข้อมลู รายการอายุของลกู ค้าทีละตวั ไปจนครบ

2.1 ให้ x แทน อายุของลูกคา้ ที่พิจารณาอยู่
2.2 ถ้า x น้อยกวา่ หรอื เท่ากับ 18 แลว้
count <- count + 1
3. คนื คา่ จำนวนลูกคา้ เท่ากบั count
กำหนดให้รายการอายลุ ูกค้า L = {15, 19, 20, 20, 16, 16, 17, 18, 19, 15} และ count = 0

รอบที่ x count
1 15 1
2 19 1
3 20 1
4 20 1
5 16 2
6 16 3
7 17 4
8 18 5
9 19 5
10 15 6

คืนคา่ count = 6

ตวั อยา่ งสถานการณท์ ่ี 3
สถานการณ์

ตอ้ งการคน้ หาข้อมูล target ที่อยู่ในรายการ L
การเขยี นขน้ั ตอนวธิ ี

ขัน้ ตอนวิธี : หาขอ้ มูล target ทอ่ี ยใู่ นรายการ L
ขอ้ มูลเข้า : รายการ L

หนงั สือเรียนรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชั้นมธั ยมศึกษาปที ี่ 4

หน่วยท่ี 2 การแก้ปัญหา 19

ขอ้ มูลออก : ค่าดชั นี i ของ target ในรายการ L

ข้ันตอนวิธี

1. ใหค้ า่ ดัชนี i มีค่าตง้ั แต่ 1 จนถึง L

2. พิจารณาข้อมลู ในรายการ L ทลี ะตัว

2.1 ให้ y <- ขอ้ มูลตัวที่ i ในรายการ L

2.2 ถา้ y = target แล้ว

ใหค้ นื ค่า i และจบการทำงาน

3. ตอบวา่ ไม่พบข้อมลู target และจบการทำงาน

กรณที ี่ 1 กำหนดให้รายการ L = {75, 60, 65, 45, 50, 66, 70, 80} และ target = 50

รอบที่ i y
1 1 75
2 2 60
3 3 65
4 4 45
คืนคา่ i = 5 5 5 50

กรณที ี่ 2 กำหนดใหร้ ายการ L = {75, 60, 65, 45, 50, 66, 70, 80} และ target = 99

รอบที่ i y
1 1 75
2 2 60
3 3 65
4 4 45
5 5 50
6 6 66
7 7 70
8 8 80
ไมพ่ บข้อมูล target = 9

ตวั อยา่ งสถานการณท์ ่ี 4

สถานการณ์

การประกวดการจดั ทำพานไหวค้ รู มผี ลการให้คะแนนดังนี้

ทมี ที่ 1 ได้คะแนนรวม 55 คะแนน

ทีมท่ี 2 ไดค้ ะแนนรวม 66 คะแนน

ทมี ท่ี 3 ไดค้ ะแนนรวม 45 คะแนน

ทีมที่ 4 ไดค้ ะแนนรวม 70 คะแนน

หนงั สือเรียนรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ชนั้ มัธยมศึกษาปที ี่ 4

20 หน่วยที่ 2 การแก้ปญั หา

ทมี ที่ 5 ได้คะแนนรวม 57 คะแนน max
ทมี ที่ 6 ไดค้ ะแนนรวม 60 คะแนน 55
ตอ้ งการทราบทีมที่ชนะการประกวด 66
การเขยี นขน้ั ตอนวธิ ี 66
ขนั้ ตอนวธิ ี : หาทีมท่ีชนะการประกวด 70
ข้อมูลเขา้ : ผลการใหค้ ะแนน 70
ขอ้ มลู ออก : ทีมท่ชี นะการประกวด โดยพิจารณาจากคะแนนรวม 70
ขั้นตอนวิธี
1. ให้ i = 1 และ max = คะแนนรวมของลำดบั ที่ i
2. พจิ ารณาข้อมลู ในผลการตัดสินทลี ะรายการ

2.1 ให้ score แทนคะแนนของทมี ลำดบั ท่ี n
2.2 ถ้า score มากกว่า max

2.2.1 ให้ i = n และ ให้ max = score
3. ตอบวา่ ทีมท่ชี นะคือทีมท่ี i
กำหนดให้ i = 1 และ max = 55

รอบท่ี n score i
1 1 55 1
2 2 66 2
3 3 45 2
4 4 70 4
5 5 57 4
6 6 60 4

ทมี ทช่ี นะ คือ ทีมที่ 4

การทำซำ้ ดว้ ยเงอื่ นไข
การทำซ้ำดว้ ยเงื่อนไข เป็นการทำซ้ำในขัน้ ตอนใดขัน้ ตอนหนึ่ง ตามที่มีการกำหนดไว้

ตวั อยา่ งสถานการณ์ที่ 1
สถานการณ์

ถา้ ตอ้ งการประมาณค่าของรากท่สี องของ 10 ท่ีเป็นเลขทศนยิ ม 3 ตำแหนง่ นักเรียนจะมีการเขยี น
ขนั้ ตอนวธิ อี ยา่ งไร
การเขยี นขั้นตอนวธิ ี

ขน้ั ตอนวธิ ี : ประมาณค่าของรากทีส่ องของ 10 ทีเ่ ป็นเลขทศนยิ ม 3 ตำแหนง่
ขอ้ มลู เข้า : –

หนังสอื เรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชน้ั มัธยมศึกษาปีที่ 4

หนว่ ยท่ี 2 การแกป้ ญั หา 21

ขอ้ มลู ออก :คา่ ประมาณค่าของรากทส่ี องของ 10 ที่เป็นเลขทศนยิ ม 3 ตำแหน่ง
ข้ันตอนวธิ ี

1. ให้ X <– 0
2. ให้ Y <– 0 (เก็บค่าประมาณทด่ี ีท่ีสุด)
3. ทำซำ้ เม่อื X <= 10

3.1 ถา้ |X2 – 10| < |Y2 – 10| แล้ว Y <– X
3.2 X <– X + 0.001
4. คนื คา่ Y และจบการทำงาน

ตวั อยา่ งสถานการณท์ ี่ 2 ขอ้ ความ
สถานการณ์ มากเกนิ ไป
มากเกินไป
ทอยลูกเต๋าให้ออกเลข 1 มากเกนิ ไป
การเขยี นข้นั ตอนวธิ ี ถูกตอ้ ง

ข้นั ตอนวิธี : เปรยี บเทียบหนา้ ลกู เต๋า ที่ออกตรงกบั เลข 1
ข้อมลู เข้า : สุ่มหนา้ ลูกเตา๋
ขอ้ มลู ออก : “ถกู ต้อง” “มากเกนิ ไป”
ข้นั ตอนวธิ ี
1. ให้ score <- สมุ่ ไปจำนวนเตม็ ระหวา่ ง 1 – 6
2. ถ้า score = 1 แลว้

2.1 แสดงคำวา่ “ถูกต้อง” และจบการทำซำ้
ไมเ่ ชน่ นนั้
2.2 แสดงคำวา่ “มากเกนิ ไป” และกลับไปทำข้อ 1

รอบที่ score (สมุ่ ตวั เลข)
15
26
32
41

ตวั อยา่ งสถานการณท์ ี่ 3
สถานการณ์

หาตวั ประกอบของ 15
การเขยี นขน้ั ตอนวธิ ี

ข้นั ตอนวธิ ี : หาจำนวนท่ีหาร 15 ลงตวั

หนงั สือเรยี นรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ชน้ั มัธยมศกึ ษาปีท่ี 4

22 หน่วยที่ 2 การแก้ปญั หา

ข้อมูลเขา้ : – คนื คา่
ขอ้ มูลออก : ตวั ประกอบของ 15 1
ข้นั ตอนวิธี 3
1. ให้ n = 0 5
2. ทำซำ้ ในขณะท่ี n นอ้ ยกว่าหรอื เท่ากับ 15
15
2.1 ถ้า 15 หารดว้ ย n ลงตัว ให้
2.1.2 คนื คา่ n

2.2 n = n+1

รอบท่ี n
11
22
33
44
55
66
77
88
99
10 10
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15

หนงั สอื เรยี นรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ชน้ั มัธยมศกึ ษาปีที่ 4

หน่วยที่ 2 การแก้ปัญหา 23

บทที่ 7 การจดั เรยี งและคน้ หาขอ้ มลู

ในบทเรยี นน้ีจะไดเ้ รียนรกู้ บั ข้ันตอนวิธีพื้นฐานในการจดั เรยี งข้อมลู (Sort) และการคน้ หาขอ้ มลู
(Search) ซึง่ เปน็ กิจกรรมที่สัมพนั ธ์กันท่ีใช้ในการแกป้ ัญหาท่ีพบบ่อยในชีวิตประจำวนั

การจดั เรยี งขอ้ มลู
การจดั เรยี งข้อมูลเปน็ ส่งิ ท่ีพบอยูเ่ สมอ เม่ือต้องการประมวลผลขอ้ มลู เป็นจำนวนมาก เชน่ ครู

ตรวจข้อสอบของนักเรียน และต้องการบนั ทึกคะแนนลงสมุดบันทกึ คะแนนนักเรยี นทยี่ มีการเรียงเลขทีเ่ อาไว้
การเรียงลำดับข้อมลู ดว้ ยเง่ือนไขที่เหมาะสมจะทำให้การค้นหาข้อมูลทำได้อยา่ งมีประสิทธิภาพ
ตวั อยา่ งสถานการณ์

โดยทั่วไปการเรยี งลำดบั จำนวนเต็ม อาจใชก้ ารจัดเรยี งข้อมูลได้ 2 แบบ คือ
การจดั เรยี งแบบเลอื ก (Selection sort)

การเรยี งลำดับแบบเลอื ก เปน็ ข้ันตอนวิธกี ารเรยี งลำดับอยา่ งง่ายโดยใช้วิธีการเปรยี บเทยี บ
ทำงานโดยการหาค่าเหมาะสมทีส่ ุด (คา่ มากสุดหรือนอ้ ยสุด) ที่อยใู่ นรายการส่วนท่ียงั ไม่เรยี งและนำค่าเหมาะ
ทสี่ ุดนนั้ มาต่อทา้ ยของส่วนท่ีเรยี งแล้ว
การเรยี งลำดบั แบบแทรก (Insertion sort)

การเรียงลำดับแบบแทรก เปน็ ขั้นตอนวธิ กี ารเรยี งลำดับอยา่ งง่าย ทำงานโดยจะแบง่ ข้อมลู ในรายการ
เป็นสองสว่ นคือส่วนทีเ่ รยี งแลว้ และสว่ นท่ียงั ไมเ่ รยี ง แนน่ อนวา่ ในตอนเรมิ่ แรกสว่ นท่เี รียงแลว้ ก็จะมีอย่างน้อย
หนง่ึ ตัว และจะเร่ิมหยิบขอ้ มลู ตัวหนง่ึ ของส่วนทีย่ ังไมเ่ รยี งมาเปรยี บเทยี บเพ่ือหาตำแหน่งที่เหมาะสมในการ
แทรกลงในขอ้ มลู ส่วนทีเ่ รยี งแล้ว ลกั ษณะเดียวกับการเรยี งไพ่ในมือ ดังนั้นการเรยี งลำดบั แบบแทรกจึงไม่
เหมาะในการทำงาน ในรายการท่มี ีจำนวนสมาชกิ มาก ๆ

หนงั สอื เรยี นรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ช้ันมัธยมศกึ ษาปที ่ี 4

24 หนว่ ยที่ 2 การแกป้ ญั หา

การค้นหาขอ้ มลู
การค้นหาขอ้ มูลทม่ี ปี ระสิทธิภาพนนั้ ขึ้นอยู่กบั หลกั การค้นหา รวมถงึ ข้ันตอนของการคน้ หานนั้ การ

คน้ หาขอ้ มลู พนื้ ฐานมหี ลากหลายวธิ ี เชน่ การค้นหาขอ้ มูลแบบลำดบั การคน้ หาข้อมูลแบบทวภิ าค และการ
คน้ หาขอ้ มลู แบบแฮชชงิ

การใชเ้ ทคนิคการคน้ หาขอ้ มูลแบบใดต้องดูลักษณะของงาน ซ่ึงจะช่วยให้เราสามารถตดั สนิ ใจเลือก
เทคนคิ การค้นหาข้อมลู ที่เหมาะสมได้
การคน้ หาขอ้ มลู แบบตามลำดบั ( Sequential Search)

การค้นหาขอ้ มูลแบบลำดับ(Sequential Search) การหาข้อมลู แบบเปน็ ลำดับข้ันตอน โดยจะคน้ หา
ตั้งแตต่ ัวแรกเรียงลำดับไปทลี ะตวั จนกวา่ จะพบข้อมูลที่ต้องการ หรอื เปรียบเทียบไปจนถึงตวั สุดทา้ ย การคน้ หา
วิธีน้เี ปน็ วิธีทงี่ า่ ยที่สดุ อลั กอริท่ึมในการค้นหาไม่ซบั ซ้อนสามารถใช้กบั ข้อมลู ท่ีเรยี งลำดับแลว้ หรอื ขอ้ มูลท่ยี งั
ไม่ไดเ้ รียงลำดบั ก็ได้ โดยผลลัพธจ์ ากการค้นหาข้อมูลจะมคี วามเปน็ ไปไดอ้ ยู่ 2 แบบ คอื

1. พบตำแหนง่ ข้อมลู ท่ตี อ้ งการภายในลิสต(์ Successful Search)

2. ไมพ่ บตำแหน่งข้อมูลท่ตี ้องการภายในลสิ ต์ (Unsuccessful Search)

หนังสอื เรียนรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ช้นั มัธยมศกึ ษาปีท่ี 4

หนว่ ยท่ี 2 การแก้ปญั หา 25

การคน้ หาขอ้ มลู แบบทวภิ าค (Binary Serach)
การคน้ หาข้อมูลแบบทวภิ าค เหมาะสำหรับค้นหาข้อมูลทม่ี ีการเรียงลำดับอยแู่ ลว้ โดยการค้นหาแต่ละ

รอบจะลดขอบเขตการคน้ หาลงทลี ะครงึ่ การคน้ หาข้อมลู แบบทวิภาคมีประสทิ ธิภาพดมี ากและเป็นแนวคดิ
หลักในการพัฒนาระบบฐานข้อมูล หลังพิจารณาข้อมลู แต่ละครง้ั ขอบเขตของดัชนีทเี่ ปน็ ไปไดจ้ ะลดลง
ประมาณครึ่งหนง่ึ ถ้าข้อมลู ในรายการมจี ำนวน n ตัว จำนวนรอบที่ต้องทาํ งานจะเทา่ กบั จําานวนครงั้ ในการลด
คา่ ขอบเขตทีเ่ ปน็ ไปได้จาก n ทลี ะครง่ึ จนเหลือค่าเทา่ กับ 1 ซง่ึ ค่าดงั กล่าวสอดคล้อง กับฟังก์ชันลอการิทึม
(logarithm) ฐาน 2 ของ n ดังนั้นความซับซ้อนของ ข้ันตอนวธิ ีการค้นหาแบบทวิภาคจะแปรผันตรงกับ log2
n นัน่ คอื เรา สามารถเขียนวา่ การค้นหาแบบทวภิ าคมคี วามซับซ้อนเป็น O(log2 n)
เทคนคิ การค้นหาข้อมูลดว้ ยวธิ ีนี้

1. กำหนดข้อมลู ทีต่ ้องการค้นหาและทำการเรียงข้อมูลตามความต้องการ เรียงจากมากไปน้อย หรอื
จากนอ้ ยไปมากก็ได้

2. ทำการแบ่งขอ้ มูลออกเป็น 2 สว่ น แล้วทำการหาค่ากลาง
3. เมือ่ ทราบแล้วว่าคา่ ของคยี ฟ์ ิลด์อย่คู ร่ึงแรกหรือครง่ึ หลงั แล้ว กจ็ ะนำข้อมูลในครงึ่ ดังกล่าวทำการหา
คา่ กลางอกี ทำแบบน้ีไปเรอ่ื ย ๆ จนกระท้ังได้ข้อมูลท่ีตอ้ งการ หรอื จนกระท่ังไมส่ ามารถแบ่งขอ้ มูลได้อกี

หนงั สือเรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ช้นั มธั ยมศึกษาปีท่ี 4

26 หนว่ ยท่ี 2 การแก้ปญั หา

เปรยี บเทยี บระหวา่ ง Sequential Search และ Binary Search
การเปรียบเทยี บครงั้ นี้ จะใช้ Binary Search เป็นตวั อา้ งอิง ซงึ่ เราจะแบ่งออกเปน็ 2 ประเภท คอื

1. Best Case Binary Search

2. Worst Case Binary Search

หนังสอื เรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ช้นั มธั ยมศึกษาปที ี่ 4

หน่วยที่ 2 การแก้ปัญหา 27

จะเห็นได้ว่า Binary Search สามารถหาข้อมูลที่ต้องการได้เร็วกวา่ Sequential Search เมื่อมี
จำนวนขอ้ มลู จำนวนมาก แต่ถา้ หากมีข้อมูลนอ้ ยๆ และส่ิงทต่ี อ้ งการหานัน้ อยู่เป็นต้นๆก็จำทำให้การหาแบบ
Sequential Search เรว็ กว่า ดงั กราฟ

โดยท่ี n = Sequential Search
log(n) = Binary Search

หนงั สือเรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ช้ันมธั ยมศึกษาปีท่ี 4

28 หนว่ ยที่ 3 เทคโนโลยี
บทที่ 8 ระบบทางเทคโนโลยที ซ่ี บั ซอ้ น

ระบบคอื อะไร
ระบบ (system) โดยท่ัวไปแลว้ เป็นคำทใ่ี ช้เรยี กแทนส่ิงตา่ งๆ ทม่ี ีส่วนประกอบต้งั แต่สองสว่ นขึ้นไป

รวมเขา้ ดว้ ยกัน และทำงานสัมพันธ์กนั เพื่อให้สามารถทำงานได้ตามหน้าที่ (function) ที่กำหนด ซึ่งมีได้
หลากหลาย เช่นปากกา ประกอบไปด้วย ด้ามจับ น้ำหมึก ไส้ปากกา และหัวปากกา ซ่ึงส่วนประกอบตา่ งๆของ
ปากกาลว้ นมหี นา้ ที่เฉพาะอย่างเพื่อใหป้ ากกาสามารถทำงานได้ตามวัตถุประสงค์

รปู ภาพ สว่ นประกอบต่างๆของปากกา
โทรศัพท์มือถือมสี ่วนประกอบหลายสว่ นเชน่ หน้าจอ แบตเตอรี่ แผงวงจร อุปกรณ์บันทึกข้อมลู กล้อง
ลำโพง ไมโครโฟน แตล่ ะส่วนประกอบมีหนา้ ทเ่ี ฉพาะของตัวเอง และสว่ นประกอบเหล่าน้ันลว้ นแล้วแตท่ ำงาน
สมั พันธ์กัน หากสว่ นประกอบใดทำงานผดิ พลาดหรือเกดิ ความเสียหายขึน้ อาจทำใหโ้ ทรศัพทม์ ือถือไมส่ ามารถ
ใชง้ านได้ หรอื อาจทำงานไมส่ มบูรณ์

รปู ภาพ ส่วนประกอบต่างๆของโทรศัพท์มอื ถอื
หนงั สอื เรียนรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชน้ั มธั ยมศึกษาปีที่ 4

หน่วยที่ 3 เทคโนโลยี 29

โดยทวั่ ไปแลว้ ระบบ พบได้ท้ังในธรรมชาติและมนุษยส์ ร้างข้ึน ซ่ึงระแบบทางธรรมชาติ (natural
system) เปน็ ระบบทเ่ี กิดขนึ้ เองตามธรรมชาติ มีอยูห่ ลายอย่างท้ังในพชื และสัตว์ เช่นระบบลำเลยี งนำ้ หรือ
อาหารของพืช ระบบหายใจหรือระบบย่อยอาหารของมนุษย์
ระบบยอ่ ยอาหารของมนษุ ย์

ประกอบด้วยอวัยวะท่ีเกีย่ วข้องได้แก่ ปาก หลอดอาหาร กระเพาะอาหาร ลำไส้เล็ก ลำไส้ใหญ่ และ
ทวารหนกั ทำงานสมั พนั ธก์ นั เพือ่ ย่อยอาหารทร่ี บั ประทานให้ละเอียดและดูดซึมสารอาหารไปเลีย้ งสว่ นตา่ งๆ
ของรา่ งกาย

รปู ภาพ อวยั วะระบบยอ่ ยอาหารของมนุษย์

ระบบลำเลยี งนำ้ ของพชื
ประกอบดว้ ย ราก ท่อลำเลียง ใบ ทำงานสัมพันธก์ ัน เพ่ือลำเลียงนำ้ ในดนิ จากราก ลำตน้ ถงึ ใบไปใช้ใน

กระบวนการสงั่ เคราะห์ดว้ ยแสงต่อไป

รปู ภาพ ระบบลำเลียงนำ้ ของพชื
หนังสอื เรยี นรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ช้ันมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 4

30 หน่วยที่ 3 เทคโนโลยี

ระบบทางเทคโนโลยี (techological system)
เปน็ ระบบทีม่ นุษย์สร้างข้ึนเพ่ือแก้ไขปญั หาหรืออำนวยความสะดวกให้กับมนุษย์ ซงึ่ สามารถพบเห็นได้

ในชีวิตประจำวนั แบง่ เปน็ 3 ระบบ
1. ระบบการคมนาคมขนสง่
2. ระบบงานบริการ
3. ระบบการผลติ ในอตุ สาหกรรม
1. ระบบการคมนาคมขนส่ง

ระบบรถไฟฟ้าเป็นระบบการคมนาคมขนสง่ รปู แบบหนึ่งทีช่ ่วยอำนวยความสะดวกในการเดนิ ทางของ
ผคู้ น ซึ่งการบรกิ ารจะต้องอาศยั องคป์ ระกอบหลายสว่ นในการทำงานทง้ั ในดา้ นการจัดขบวนรถ รางรถ การ
จำหน่ายตวั๋ องคป์ ระกอบต่างๆ ดังทก่ี ล่าวมาต้องอาศยั การทำงานสัมพนั ธก์ ัน เพ่ือใหก้ ารบริการของระบบ
ไฟฟา้ เป็นไปอยา่ งมปี ระสิทธิภาพ

รปู ภาพ ระบบการคมนาคมด้วยรถไฟฟา้

2. ระบบงานบรกิ าร
ระบบการจ่ายยาในโรงพยาบาลเปน็ ตัวอย่างของระบบงานบริการชนิดหน่ึงท่ีต้องมีการจัดระบบการ

บรกิ าร โดยมแี ผนภาพแสดงลำดับขน้ั ตอนการบริการเพื่อให้ผ้ใู ชบ้ ริการเขา้ ใจลำดบั ข้ันตอนกอ่ นการรบั บรกิ าร
ซึง่ ชว่ ยอำนวยความสะดวกและมคี วามรวดเร็วในการบรกิ ารอีกดว้ ย

หนังสือเรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ช้นั มธั ยมศกึ ษาปที ่ี 4

หน่วยที่ 3 เทคโนโลยี 31

รปู ภาพ ผงั งาน (flowchart) ขน้ั ตอนการจา่ ยยาในโรงพยาบาล
ระบบการผลติ (Production system) มี 2 ระบบใหญๆ่ คอื

1. ระบบการผลติ แบบชว่ งตอน (Intermittent Production System)
เป็นการผลิตแบบ ไม่สม่ำเสมอ หรอื ผลติ ตามคำสั่งลูกคา้ (Order. Manufacturing) เปน็ การผลิต ที่

วัตถดุ บิ ไม่เลื่อนไหล ไปตามสายการผลติ จะผลิตเป็นชว่ งๆ หรือเปน็ ตอน ถา้ ครบ กิจกรรมการผลิต กจ็ ะได้
ชิ้นงาน หรือผลติ ภัณฑ์สำเร็จรูปขึ้นมา เชน่ การกลึงช้ินงาน งานผลติ งานกอ่ สรา้ ง การผลิตโต๊ะ เกา้ อี้

หนงั สอื เรยี นรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ช้ันมธั ยมศกึ ษาปีท่ี 4

32 หน่วยที่ 3 เทคโนโลยี

2. ระบบการผลติ แบบตอ่ เนอื่ ง (Continuous Production System)
เปน็ ระบบ ทีม่ กี ารไหล ของวตั ถดุ บิ ต่อเนื่อง ตามสายการผลิต (Line. production) เชน่ โรงพิมพ์

พมิ พ์หนังสอื โรงงานผลิตอาหารกระป๋อง การผลิตแกว้ ของโรงงานผลติ แกว้ บหุ ร่ี ไม้อดั น้ำตาล เป็นตน้
เทคโนโลยที ่เี ราพบเหน็ กันทัว่ ไป เชน่ หม้อหงุ ขา้ ว มีสว่ นประกอบหลกั ไดแ้ ก่ ตวั เครอ่ื ง แผ่นความร้อน

ขดลวดสปริง แมเ่ หลก็ สวติ ช์ รวมเขา้ ดว้ ยกันเปน็ ระบบ ซึ่งส่วนประกอบต่างๆ เหลา่ นี้มหี น้าที่ตา่ งกันไป และ
ทำงานสมั พันธ์กนั เพื่อให้หม้อหงุ ขา้ วสามารถใช้งานไดต้ ามความต้องการ

รปู ภาพ สว่ นประกอบหม้อหุงข้าว

รปู ภาพ ระบบหมอ้ หงุ ข้าว

หนังสือเรียนรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชัน้ มัธยมศึกษาปีท่ี 4

หนว่ ยที่ 3 เทคโนโลยี 33

การทำงานของหมอ้ หงุ ขา้ วไฟฟ้า
เรมิ่ จากเม่ือกดสวิตช์ แกนของสวิตชจ์ ะดึงให้จดุ สัมผัสเชอ่ื มตอ่ กนั พรอ้ มทง้ั อดั ใหส้ ปรงิ หดตวั และดีดให้

แมเ่ หล็ก มคี ่ามากกวา่ แรงดนั กลับของสปริง สวิตชห์ มอ้ หงุ ขา้ วจึงติดค้างอยูไ่ ด้ ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านจดุ
สมั ผสั เข้าส่ขู ดลวดความรอ้ น เม่ือนำ้ ในหม้อหงุ เดอื ด นำ้ จะคอ่ ยๆ ลดลงและระเหยจนแห้ง อณุ หภูมภิ ายในหม้อ
หุงข้าวจะสูงขนึ้ จนทำใหแ้ ม่เหล็กเฟอร์โรสูญเสียความเป็นแม่เหลก็ สง่ ผลให้แรงดูดระหว่างแม่เหลก็ มคี ่าลดลง
แกนของสวติ ชจ์ ึงถูกดนั ลงมาเนือ่ งจากปรงดนั กลบั ของขดสปรงิ มีค่ามากกวา่ แรงระหว่างแมเ่ หลก็ และทำใหจ้ ุด
สมั ผสั แยกออกจากกัน ส่งผลให้กระแสไฟฟา้ ไม่สามารถผา่ นเข้าสู่ขดลวดความร้อนได้

ระบบทางเทคโนโลยที ซี่ บั ซอ้ น
เทคโนโลยีบางอยา่ งอาจประกอบไปดว้ ยระบบย่อยหลายระบบ (subsystems) ทำงานสัมพันธก์ นั อยู่

หากระบบย่อยใดทำงานผิดพลาด จะส่งผลตอ่ การทำงานของเทคโนโลยนี น้ั ไมส่ ามารถทำงานไดต้ าม
วัตถุประสงค์ หรืออาจทำงานได้ไมส่ มบรู ณ์ ซึ่งเทคโนโลยที ่ปี ระกอบไปด้วยระบบย่อยตัง้ แตส่ องระบบข้ึนไป
ทำงานรว่ มกนั เรยี กระบบนั้นวา่ ระบบท่ซี บั ซ้อน (complex system) ตวั อย่างของระบบทซ่ี ับซอ้ น เชน่
เครือ่ งปรับอากาศ

รปู ภาพ ระบบของเครื่องปรบั อากาศ
หนงั สือเรียนรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ช้นั มธั ยมศกึ ษาปีที่ 4

34 หน่วยที่ 3 เทคโนโลยี

หลักการทำความเยน็ ของเครอ่ื งปรบั อากาศ
ก่อนทเ่ี ราจะเรียนรู้กลไกการทำงานของ เครือ่ งปรบั อากาศ เราควรทราบกอ่ นวา่ ส่วนประกอบทีส่ ำคัญ

ของระบบการทำการความเย็น (Refrigeration Cycle) มี
1. คอมเพรสเซอร์ (Compressor) ของแอร์ แอร์บ้าน ทำหน้าทขี่ บั เคลื่อนสารทำ ความเย็นหรือนำ้ ยา

(Refrigerant) ในระบบ โดยทำให้สารทำความเย็นมอี ุณหภูมิ และความดนั สูงขึน้
2. คอยลร์ ้อน (Condenser) ทำหน้าทรี่ ะบายความร้อนของสารทำความเย็น
3. คอยลเ์ ยน็ (Evaporator) ทำหน้าทด่ี ดู ซับความร้อนภายในหอ้ งมาสสู่ ารทำความเย็น
4. อุปกรณล์ ดความดัน (Throttling Device) ทำหน้าที่ลดความดันและอุณหภมู ิของสาร ทำความเย็น

โดยทว่ั ไปจะใชเ้ ป็น แค็ปพลิ ลาร่ที ้วิ บ์ (Capillary tube) หรือ เอ็กสแปนชั่นวาลว์ (Expansion Valve)
การทำงานผิดพลาดของระบบ (system failure)

ระบบทางเทคโนโลยที ัง้ ทเ่ี ป็นระบบอยา่ งง่ายและระบบท่ซี บั ซอ้ นื หากมีส่วนประกอบใดหรอื ระบบ
ยอ่ ยใดทำงานผดิ พลาด อาจส่งผลกระทบต่อการทำงานของเทคโนโลยนี ้นั ได้ เชน่ พดั ลม หากปุม่ ปรบั ระดับ
ความแรงของพัดลมเสยี หาย จะทำให้ผูใ้ ชไ้ มส่ ามารถปรบั ระดบั ความแรงของพัดลมได้ตามความต้องการ จงึ
จำเปน็ ตอ้ งมีการดูแลรักษาและซอ่ มบำรุง (maintenance)เพอื่ ให้สามารถใช้งานไดป้ กติ

หนงั สือเรยี นรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ช้นั มธั ยมศึกษาปีที่ 4

หนว่ ยท่ี 3 เทคโนโลยี 35

กจิ กรรมที่ 3 วเิ คราะหข์ อ้ มลู การทำงานของเทคโนโลยี
ให้นักเรียนเลอื กเทคโนโลยีทส่ี นใจ 1 อยา่ ง เพื่อการวิเคราะหข์ ้อมูลการทำงานของเทคโนโลยี

1. แผนภาพแสดงการทำงานในรูปแบบของระบบทางเทคโนโลยี

หนังสอื เรียนรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4

36 หน่วยท่ี 3 เทคโนโลยี

บทท่ี 9 การเปลยี่ นแปลงของเทคโนโลยี

นกั เรยี นควรมีความรู้เดมิ ในเรื่องความหมายของเทคโนโลยี ซึง่ หมายถึงส่งิ ของเคร่ืองใช้หรือ ผลติ ภณั ฑ์ตา่ ง ๆ
ในชีวติ ประจำวนั ทีม่ นุษย์สร้างข้ึนทง้ั ในอดีต ปัจจบุ ันและที่จะเกดิ ขึ้นในอนาคต รวมทง้ั วิธีการตา่ ง ๆ เพื่อ
แกป้ ญั หาหรือสนองความตอ้ งการ และระบบทางเทคโนโลยีซ่ึงมที ง้ั ระบบ ทางเทคโนโลยีอยา่ งงา่ ย และระบบ
ทางเทคโนโลยีที่ซบั ซ้อน เทคโนโลยีท่พี บเหน็ ได้ ในชีวติ ประจำวัน เช่น โทรศพั ทม์ อื ถือ คอมพวิ เตอร์ เทคโนโลยี
ด้านการแพทยใ์ นปัจจุบัน มีประสิทธิภาพมากกวา่ ในอดีต ซึ่งมนุษยเ์ ปน็ ผูส้ รา้ งหรอื พัฒนาขนึ้ เม่ือประสบกบั
ปัญหา การดำรงชวี ิต หรือเกิดความตอ้ งการเทคโนโลยที ชี่ ่วยอาํ นวยความสะดวก

สาเหตหุ รอื ปจั จยั การเปลย่ี นแปลงของเทคโนโลยี
โดยทว่ั ไปเทคโนโลยมี กี ารเปลย่ี นแปลงไดแ้ ละเกดิ ข้นึ อยู่ตลอดเวลา ลองพจิ ารณาวา่ เม่อื มนุษย์พบกับ

ปญั หาตา่ ง ๆ ในชวี ิตประจำวัน หรอื มคี วามต้องการสิ่งของหรือวธิ กี ารบางอย่างเพ่ืออาํ นวยความสะดวกหรือ
ช่วยในการดำรงชวี ิตมนษุ ย์จะสรา้ งหรอื พฒั นาเทคโนโลยตี ่าง ๆ ขึน้ มาทำใหเ้ กดิ การเปลีย่ นแปลงเทคโนโลยี
อย่างต่อเนอ่ื ง เทคโนโลยสี มัยใหม่สว่ นใหญ่เปน็ เคร่ืองมือหรือวิธีการทช่ี ว่ ยในการอํานวยความสะดวกต่อมนุษย์
และชว่ ยลดปญั หาตา่ ง ๆ ในการดำเนินชวี ติ เช่น การใช้อนิ เทอร์เนต็ เชื่อมตอ่ และการตดิ ต่อสื่อสารกนั ได้อยา่ ง
รวดเรว็

รปู ภาพ การใช้เทคโนโลยี
นอกจากนี้ เทคโนโลยยี งั เกดิ ข้ึนและเปล่ยี นแปลงได้เมื่อมีปัจจยั ด้านตา่ ง ๆ ท่เี กื้อหนนุ เช่น องค์ความรู้
และความกา้ วหน้าของศาสตร์ต่างๆโดยความก้าวหนา้ ทางวิทยาศาสตรเ์ ปน็ ปจั จัยสำคัญประการหนงึ่ ที่ทำให้
เกิดการเปลยี่ นแปลงของเทคโนโลยี ตัวอยา่ งเช่น การอาศัยองค์ความรู้ด้านนาโนเทคโนโลยีทีส่ ามารถนำมาใช้
ในงานด้านการผลติ เสน้ ใยนาโนและนําเสน้ ใยมาใชท้ อเป็นผ้าเพ่อื ทำเครื่องนงุ่ ห่ม รวมท้งั การพัฒนา เส้นใยนา

หนังสือเรียนรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชัน้ มัธยมศึกษาปที ี่ 4

หน่วยท่ี 3 เทคโนโลยี 37

โนเพือ่ ใหม้ ีสมบตั ติ ่าง ๆ ตามท่ีตอ้ งการ เชน่ ปอ้ งกนั การเปียกชื้น ลดรอยยับ ชว่ ยยบั ย้งั แบคทีเรียและช่วยลด
การเกดิ กลนิ่

รปู ภาพ เส้นใยนาโนมีสมบัตปิ ้องกันการเปยี กช้ืน

ความกา้ วหนา้ ทางวิทยาศาสตรใ์ นดา้ นการพัฒนาเทคโนโลยีเพอื่ การควบคุมเคร่ืองใชไ้ ฟฟ้าและ
อปุ กรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกสใ์ นบ้านและสถานท่ีทำงานผา่ นระบบออนไลน์โดยใช้อุปกรณส์ ือ่ สารเคล่อื นที่ เช่น
โทรศพั ท์มือถือ แทบ็ เล็ต เกิดจากองค์ความรูด้ ้านเทคโนโลยสี ารสนเทศและการสอ่ื สาร รวมทั้งการเชอ่ื มต่อทาง
อินเทอรเ์ น็ตเปน็ อีกตัวอย่างหนง่ึ ทท่ี ำให้เทคโนโลยีในปัจจุบนั ช่วยให้ผู้ใช้สามารถควบคุมหรอื ตรวจสอบการ
ทำงานของเคร่ืองใช้ไฟฟา้ ต่าง ๆ จากนอกบ้านได้สะดวกข้ึน

อย่างไรกต็ าม เทคโนโลยที ี่สำคัญในอดีตอาจเปน็ ผลผลิตหรอื วธิ ีการทส่ี ามารถนำมาใชป้ ระโยชน์ ได้ใน
ระยะเวลาหนงึ่ เท่านั้น ยกตัวอยา่ งเช่น วิธีการสง่ ขอ้ มูลข่าวสารทางไกลเป็นตัวหนงั สอื ในอดตี ทำไดโ้ ดย เขียน
ขอ้ ความบนกระดาษแผ่นเลก็ ๆ แลว้ มว้ นติดไว้ท่ีขานกพริ าบ แลว้ พฒั นามาเป็นการสง่ จดหมาย ไปรษณยี บัตร
โทรเลข และโทรสาร แต่เน่อื งจากเทคโนโลยีในปัจจบุ ันท่ีมีการเปลย่ี นแปลงอยา่ งรวดเร็ว สง่ ผลกระทบต่อการ
ดำเนินชีวิตประจำวนั ของมนุษย์อย่างหลีกเลย่ี งไม่ได้ เมื่อมนุษย์ต้องการวิธีการสอ่ื สาร ท่ีรวดเรว็ มากขึน้ ทำให้
โทรเลขไม่ได้รับความนยิ มและไม่มีการใชง้ านอีกตอ่ ไป

ในขณะเดยี วกันเทคโนโลยีบางชนดิ ทเี่ กิดข้ึนในชว่ งเวลาหน่ึงอาจเปน็ จุดเปลย่ี นสำคัญทท่ี ำให้เกดิ การ
เปล่ยี นแปลงเปน็ เทคโนโลยีใหมใ่ นอนาคตยกตวั อยา่ งเช่นเม่อื นาํ เครอื่ งคอมพวิ เตอรม์ าใช้กับการเช่ือมตอ่ ทาง
อนิ เทอร์เน็ตที่มีบรกิ ารดา้ นการรับสง่ ข้อมูลอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ก็จะไดว้ ิธีการส่งทางไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ หรอื
เรียกสน้ั ๆ ว่าอีเมล (e-mail) การสง่ อีเมลนอกจากจะช่วยลดระยะเวลาในการสง่ ข้อมูลข่าวสารได้มากแลว้ ยัง
สามารถสง่ ข้อมูลไดเ้ ปน็ จำนวนมากอกี ดว้ ย

หนงั สอื เรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชั้นมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 4

38 หน่วยที่ 3 เทคโนโลยี

นอกจากน้ี ยงั มกี ารพฒั นาโปรแกรมประยกุ ต์ได้แก่ แอปพลิเคชัน (application) มาใช้ประโยชน์ใน
ด้านต่าง ๆ เชน่ แอปพลเิ คชนั สำหรับส่งขอ้ มูลข่าวสารผ่านทางโทรศัพท์มือถือหรืออปุ กรณ์อน่ื ๆ แอปพลิเคชัน
ดา้ นการแพทยซ์ ง่ึ สามารถทำงานไดต้ รงกบั ความต้องการของมนุษย์ และชว่ ยพัฒนาคุณภาพชวี ิตใหด้ ขี น้ึ

การเปลย่ี นแปลงของเทคโนโลยสี ามารถเกิดได้จากจากปัจจัยอ่ืน ๆ เช่น ปัจจยั จากสภาพเศรษฐกจิ
สังคม วัฒนธรรม และส่งิ แวดลอ้ ม รวมท้ังทรัพยากรทมี่ ีอยใู่ นขณะน้นั โดยการเปล่ยี นแปลงดงั กลา่ ว อาจเป็น
การปรบั ปรุงประสิทธภิ าพหรือการใช้งานเทคโนโลยใี ห้ดีขน้ึ เชน่ เปลี่ยนแปลงระบบการทำงาน เปลยี่ นวัสดุ
อุปกรณ์ หรือเปลย่ี นวิธีการผลิต แตห่ ากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวยังไมส่ ามารถแกป้ ัญหาหรอื สนองความ
ตอ้ งการของมนุษย์ได้ ก็อาจส่งผลให้เทคโนโลยีชนดิ นั้นล้าสมัยและไม่เป็นที่ตอ้ งการอีกต่อไป ซ่ึงจะทำให้มีการ
สรา้ งหรือพัฒนาเทคโนโลยใี หม่ ๆ ขน้ึ อีก ปจั จัยต่าง ๆ เหลา่ น้ีเองจงึ มีส่วนเกื้อหนนุ ทำให้ เทคโนโลยมี ีการ
เปล่ยี นแปลงอยา่ งต่อเนื่อง

บางครัง้ อาจมีเทคโนโลยีใหม่ ๆ ท่ีเกิดขึ้นอย่างรวดเรว็ ในบางสถานการณ์ เช่น เม่ือเกิดภัยพิบตั ิทาง
ธรรมชาติ การเกดิ สงคราม ภาวะขาดแคลนอาหารและนำ้ การเกดิ โรคระบาด ทำให้มนษุ ยต์ อ้ งคิดคน้ และ
พฒั นาเทคโนโลยใี หม่ขนึ้ มาช่วยอาํ นวยความสะดวก ซึ่งอาจเกิดข้ึนจากงานอาชพี ในชีวติ ประจำวันโดยอาศัย
ความคิดสร้างสรรค์แรงบันดาลใจ ตลอดจนความรทู้ ักษะและประสบการณย์ กตัวอยา่ งเช่น การเปลี่ยนแปลง
ของเทคโนโลยีเมอื่ เกดิ อุทกภัย เมื่อประสบปัญหาดังกลา่ วมนษุ ยจ์ งึ คดิ พฒั นาเทคโนโลยีข้ึนมาเพอื่ แกป้ ัญหา
การเดนิ ทางทยี่ ากลําบาก โดยการนํารถจกั รยานยนตท์ เ่ี คยใช้เป็นพาหนะเดินทางบนถนนมาปรับปรงุ แก้ไข
เป็นรถจกั รยานยนตด์ ดั แปลงซ่ึงมคี วามสูงเพิม่ ขน้ึ เพิ่มพ้ืนที่โดยสารและตอ่ พว่ งกบั ตวั รถ สามารถใช้ เดินทางใน
พืน้ ทนี่ ำ้ ทว่ มขงั ได้ ตลอดจนใช้ขนส่งอาหารหรือสิง่ ของเครื่องใช้ได้

หนงั สอื เรยี นรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ช้ันมัธยมศึกษาปที ี่ 4

หนว่ ยที่ 3 เทคโนโลยี 39

รปู ภาพ รถจักรยานยนต์ดัดแปลงซึง่ มีความสูงเพิ่มขึ้น

จะเหน็ ได้วา่ การเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยี ทงั้ ท่ีเปน็ ช้นิ งานหรอื วธิ ีการนัน้ เกดิ ขน้ึ ไดจ้ ากปจั จัย ต่าง
ๆ ท่เี ข้ามาชว่ ยสนับสนนุ ใหเ้ ทคโนโลยีเหลา่ นั้นเปน็ จรงิ ขนึ้ มาได้ แต่อย่างไรกต็ ามมนษุ ย์ก็มสี ว่ นสำคัญทีท่ ำให้
เกิดการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยี เน่ืองจากหากเทคโนโลยีชนิดใดยงั ไม่สามารถแก้ไขปัญหาหรือ สนองความ
ตอ้ งการใหม้ นษุ ย์ได้ กจ็ ะต้องมีการปรบั ปรงุ และพฒั นาเทคโนโลยตี อ่ ไป ดงั นน้ั ความต้องการ ของมนุษย์
เพ่ือที่จะแก้ไขปัญหา จงึ เปน็ ปัจจยั สำคญั ประการหน่ึงทที่ ำใหเ้ กดิ การเปลย่ี นแปลงเทคโนโลยี ซง่ึ ความตอ้ งการ
ดังกล่าวอาจต้องพจิ ารณาร่วมกับปัจจยั ตา่ งๆ ดังที่กล่าวมาแล้วด้วย เพื่อสามารถทำใหเ้ กิด การสร้างหรือพัฒนา
เทคโนโลยที ่ใี หมข่ ้ึนมาได้ และทำใหเ้ กิดการเปลย่ี นแปลงของเทคโนโลยอี ยา่ งต่อเนอื่ ง

การเปลยี่ นแปลงของเทคโนโลยีทางการแพทยแ์ ละสขุ ภาพ
1. เครอ่ื งเปา่ ความดนั ลม

เครื่องเป่าความดันลมเพ่ือเปิดขยายทางเดินหายใจหรอื ซีแพบ (Continuous Positive Airway
Pressure: CPAP) เปน็ เทคโนโลยีสำหรับ ชว่ ยผูท้ ่มี ปี ญั หาเกี่ยวกบั การนอน เชน่ นอนกรน นอนหลับไม่สนิท
หรือหยุด หายใจขณะหลับ (Sleep apnea Syndromes) ซงึ่ เกิดจากหลอดลมตีบขณะ นอนหลบั ทำให้
ขดั ขวางการหายใจ เกิดผลเสียต่อสุขภาพและการดำเนนิ ชีวิตของผู้ป่วย การใช้ CPAP จะเปา่ ความดนั ลมเพ่ือ
ขยายหลอดลม ทำใหผ้ ู้ปว่ ยหายใจสะดวกขึ้น แต่อยา่ งไรก็ตาม พบว่าเทคโนโลยนี ยี้ ังมขี อ้ จํากัดอยู่ เชน่ ขนาด
ของอุปกรณอ์ าจไมเ่ หมาะสมกบั ใบหน้าของผู้ป่วย ทำให้ใส่แน่นเกนิ ไปจนเป็นรอยกดทับ หรอื บางรายอาจ
หลวมเกินไปจนเกิดความราํ คาญ และบางคร้ังการใช้ลมเป่าผา่ นจมูกเป็นเวลาอาจทำใหม้ ีปญั หาอ่ืน ๆ ได้ คือ มี
อาการคดั จมูก ปวดจมูก เลอื ดกาํ เดาไหล

หนงั สือเรียนรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชัน้ มัธยมศกึ ษาปีท่ี 4

40 หนว่ ยที่ 3 เทคโนโลยี

รปู ภาพ เครือ่ งเป่าความดนั ลมเพ่ือเปิดขยายทางเดินหายใจ
2. หูฟงั แพทย์

หฟู งั แพทยเ์ ปน็ เคร่ืองมอื สำคญั ทแ่ี พทย์ พยาบาลใช้ในการตรวจวนิ ิจฉัยโรคหรอื อาการของคนไข้ ใน
เบ้อื งต้นหูฟังแพทยม์ ีการเปลี่ยนแปลงมาอย่างต่อเนอื่ งตัง้ แต่อดีตจนถึงปจั จุบัน เกิดขึ้นจากปญั หาความไม่
สะดวกทีแ่ พทย์ในอดตี ส่วนใหญเ่ ป็นผู้ชายจะใชห้ แู นบไปที่ร่างกายของคนไข้ที่เป็นผหู้ ญิง ความตอ้ งการ ในการ
แกป้ ัญหาน้ี รวมท้ังปจั จยั ด้านสงั คมและวฒั นธรรม จงึ เปน็ สาเหตุสำคัญท่ีทำใหเ้ กิดการเปลยี่ นแปลง เทคโนโลยี
หฟู ังแพทย์ขนึ้ โดยแพทย์ในอดีตใช้ไม้ซ่ึงหาไดง้ ่ายในขณะนั้นมาประดิษฐเ์ ปน็ หฟู งั

รปู ภาพ หูฟงั แพทย์
หูฟังแพทยท์ ี่ทำจากไมม้ ขี ้อจาํ กัดหลายประการ เช่น ขนาดใหญ่ นำ้ หนกั มากทำใหพ้ กพาไปใช้งาน ไม่
สะดวก เม่อื เทคโนโลยดี า้ นวัสดศุ าสตรแ์ ละองค์ความรวู้ ิทยาศาสตร์ เกี่ยวกับเสยี งมีความก้าวหน้ามากขึ้น หูฟัง
แพทย์จึงได้มีการเปลี่ยนแปลงจนเป็นหูฟังแพทยท์ ่ีมขี นาดเล็ก นำ้ หนกั เบา พกพาสะดวก

หนังสือเรยี นรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ชน้ั มัธยมศึกษาปที ่ี 4

หนว่ ยท่ี 3 เทคโนโลยี 41

รปู ภาพ หฟู ังแพทยท์ ี่ทำจากไม้
อยา่ งไรก็ตาม หูฟงั ดังกล่าวก็ยังมีข้อจาํ กดั เช่น ไม่สามารถขจัดเสียงรบกวนได้ แพทย์ตอ้ งใช้ความ
ชาํ นาญในการฟงั เสยี งหวั ใจหรืออวยั วะภายในตา่ ง ๆ อีกทั้งยังไม่สามารถ บันทึกข้อมูลเสียงท่ีไดย้ นิ หรือแสดง
สญั ญาณภาพของเสียงไดเ้ มอ่ื เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกสแ์ ละคอมพวิ เตอร์ มคี วามก้าวหน้ามากข้นึ หฟู ังแพทยจ์ งึ
มีการเปล่ยี นแปลงเปน็ หูฟงั อเิ ลก็ ทรอนิกส์โดยการเช่ือมต่อกับ คอมพิวเตอรผ์ ่านสัญญาณบลูทธู (Bluetooth)
เพ่อื ชว่ ยอาํ นวยความสะดวกในการใชง้ าน
การเปลยี่ นแปลงเทคโนโลยดี า้ นการอนรุ ักษส์ ิ่งแวดลอ้ ม
บรรจภุ ัณฑ์จากโฟมทว่ั ไปที่ใช้บรรจอุ าหารมสี ารสไตรีน (Styrene) เปน็ องคป์ ระกอบท่เี ป็นอันตราย
ตอ่ ร่างกาย เกดิ จากผลผลติ สว่ นเกินในกระบวนการกล่ันนำ้ มันปโิ ตรเลยี ม ซงึ่ ย่อยสลายยากและส่งผลกระทบ
ต่อสิง่ แวดลอ้ ม เพ่ือแก้ไขปัญหาการใชบ้ รรจภุ ัณฑจ์ ากโฟมซ่งึ เปน็ มลพิษและทำลายสงิ่ แวดล้อมทำใหเ้ กดิ การ
พฒั นาเทคโนโลยีเกี่ยวกบั ผลิตภณั ฑร์ ักษ์โลกหรือรักษส์ ่งิ แวดล้อมจากใบไม้สด เช่น ใบทองกวาว ใบไทร ใบสกั
ซ่งึ สามารถย่อยสลายไดเ้ องตามธรรมชาติ ชว่ ยลดปัญหาขยะและมลพิษได้

รปู ภาพ บรรจภุ ณั ฑ์จากใบทองกวาว ใบไทร ใบสกั
หนังสอื เรยี นรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ชนั้ มัธยมศกึ ษาปีท่ี 4

42 หน่วยท่ี 3 เทคโนโลยี

กจิ กรรมท่ี 4 การเปลยี่ นแปลงของเทคโนโลยี
ให้นกั เรียนเลือกเทคโนโลยีทางด้านทีส่ นใจมา 1 ด้าน ยกตวั อยา่ งเชน่ อปุ กรณ์สอ่ื สาร จากน้ัน

วเิ คราะหห์ าสาเหตุหรอื ปัจจยั ท่ีทำให้เกดิ การเปลย่ี นแปลงของเทคโนโลยนี ้นั จากอดตี มาถึงปัจจบุ นั และ
คาดการณ์เทคโนโลยที ่จี ะเปล่ียนแปลงไปในอนาคต พร้อมทัง้ อธบิ ายลักษณะของเทคโนโลยนี ้นั ทีจ่ ะเกิดขน้ึ
โดยมีหัวข้อดงั น้ี
1. เทคโนโลยีทีเ่ ลือก คือ
2. สาเหตหุ รอื ปัจจัยท่ีทำใหเ้ กิดการเปล่ยี นแปลงจากอดีตถงึ ปัจจุบนั
3. คาดการณ์ลักษณะของเทคโนโลยนี น้ั ที่จะเกดิ ขึน้ ในอนาคต

หนงั สือเรียนรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ชัน้ มัธยมศึกษาปที ่ี 4

หนว่ ยที่ 3 เทคโนโลยี 43

บทที่ 10 ผลกระทบของเทคโนโลยี

ผลกระทบของเทคโนโลยตี อ่ มนุษยแ์ ละสงั คม
เทคโนโลยกี ารสนเทศ มีบทบาทในชวี ติ ประจำวนั ของมนุษยม์ ากขึ้น ขณะเดียวกันเคร่ืองคอมพวิ เตอร์ก็

มีราคาสูงขึน้ ดงั น้นั การประยุกต์ใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศกับงานต่าง ๆ จงึ เปน็ ไปอยา่ งกว้างขวาง ซ่งึ การ
ประยกุ ต์ใช้เทคโนโลยนี ้นั มีผลกระทบต่อการดำรงชวี ิตของมนษุ ยท์ ง้ั ด้านบวกและด้านลบ ดงั นี้
ผลกระทบทางบวกของเทคโนโลยสี ารสนเทศ

เทคโนโลยสี ารสนเทศมีผลกระทบทางบวกต่อการดำรงชวี ติ ของมนุษย์ ดังนี้
1. ด้านคุณภาพชวี ติ

เทคโนโลยสี ารสนเทศทำให้ได้รับความสะดวกสบายข้นึ ไดแ้ ก่ มนษุ ย์นำเอาเทคโนโลยสี ารสนเทศมา
ประยกุ ต์ใชใ้ นด้านการแพทย์ ใหม้ คี วามเจรญิ ก้าวหน้าข้ึนมาก เช่น เครื่องมือตรวจคลน่ื หัวใจทีท่ นั สมัย มีเครือ่ ง
เอ็กซเรย์ภาคตดั ขวางทีส่ ามารถตรวจดอู วัยวะต่าง ๆ ของร่างกายได้อยา่ งละเอยี ด เครอ่ื งมอื ชว่ ยในการผา่ ตดั ท่ี
ทำให้คนไข้ปลอดภัยมากยงิ่ ข้ึน รวมทงั้ การผลิตยา และวัคซนี สมยั ใหม่ทใี่ ช้เทคโนโลยขี นึ้ สูงเข้าช่วยด้วย

รปู ภาพ เครอื่ งมอื ชว่ ยในการผา่ ตัด

2. ด้านสงั คม
เทคโนโลยสี ารสนเทศมผี ลกระทบทางด้านบวกต่อสงั คม ดังนี้ เทคโนโลยสี ารสนเทศทำให้เกิดการ

เปลีย่ นแปลงจากสังคมอตุ สาหกรรมมาเป็นสังคมสารสนเทศ กล่าวคอื เปน็ สังคมท่ีใช้สารสนเทศในการตดั สนิ ใจ
และการกระจายขอ้ มูลขา่ วสารไปได้ทกุ หนแหง่ แม้แต่ถิ่นทรุ กนั ดาร ซงึ่ จะก่อใหเ้ กดิ ความเสมอภาคเทา่ เทียมกนั
ในสังคม

หนังสือเรยี นรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ชนั้ มัธยมศึกษาปีที่ 4

44 หน่วยที่ 3 เทคโนโลยี

เทคโนโลยีสารสนเทศทำใหเ้ กิดชุมชนเสมอื น ซ่งึ เปน็ กลุ่มคนทีม่ ีความสนใจเรื่องเดียวกนั สามารถ
แลกเปลี่ยนความคิดเหน็ ความรซู้ ึ่งกันและกันได้ และความรู้เหล่านีจ้ ะถกู บันทกึ ไวใ้ นระบบคอมพวิ เตอร์และ
สามารถเรียกใช้ได้ตามต้องการ

รปู ภาพ การใช้เทคโนโลยสี ารสนเทศในการสอ่ื สาร
3. ดา้ นการเรยี นการสอน

เทคโนโลยสี ารสนเทศทำใหเ้ กิดประสิทธิภาพการเรยี นรู้ การสรา้ งโปรแกรมจำลองสถานการณ์ตา่ ง ๆ
ทำใหผ้ ู้เรยี นเข้าใจเน้ือหาของบทเรยี นได้อย่างชัดเจน เชน่ การจำลองสภาวะสิง่ แวดล้อม การจำลองระบบ
มลภาวะ การจำลองการไหลของของเหลว หรอื แม้แต่การนำเอาคอมพวิ เตอร์มาจำลองให้ผเู้ รียนได้อยใู่ นสภาพ
ทีเ่ สมือนจรงิ เชน่ จำลองการเดินเรอื จำลองการขับเคร่ืองบิน จำลองการขับรถยนต์ เปน็ ตน้ ซงึ่ ลดความ
ผิดพลาดจากความเสยี หายและความเส่ยี งจากการได้รบั อันตรายของผูเ้ รยี นลงได้

รปู ภาพ การเรียนการสอนโดยใช้คอมพิวเตอร์
หนังสือเรยี นรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ช้ันมธั ยมศึกษาปที ่ี 4

หนว่ ยที่ 3 เทคโนโลยี 45

เทคโนโลยสี ารสนเทศทำให้เกิดการเรยี นรตู้ ลอดชวี ติ (Lifelong learning) ได้อย่างมปี ระสทิ ธภิ าพ
กล่าวคือ การเปลยี่ นแปลงของสังคม การเมือง เศรษฐกจิ โลก รวมทงั้ เทคโนโลยที รี่ วดเรว็ ทำใหม้ นษุ ย์ต้อง
ขวนขวายพฒั นาตนเอง และปรับตนเองให้กา้ วทันความเปลีย่ นแปลงตา่ ง ๆ โดยการเรยี นรูด้ ว้ ยตนเองจาก
แหลง่ ความรูต้ า่ ง ๆ ทั่วโลก

ผลกระทบทางลบของเทคโนโลยสี ารสนเทศ
เทคโนโลยสี ารสนเทศมีผลกระทบทางดา้ นลบต่อการดำรงชีวติ ของมนษุ ย์ ดังนี้

1. ดา้ นคณุ ภาพชวี ติ
เทคโนโลยีสารสนเทศกอ่ ใหเ้ กิดผลกระทบด้านคณุ ภาพชวี ติ ซึ่งสว่ นใหญ่มักเกดิ ผลกระทบต่อสุขภาพ

กายและสุขภาพจติ ดังนี้
โรคอนั เกิดจากการใชง้ านเคร่ืองคอมพิวเตอร์เปน็ เวลานาน ไดแ้ ก่ อาการบาดเจบ็ ของกลา้ มเน้อื บริเวณ

ข้อมือเน่ืองจากจบั เมาส์ หรือใชแ้ ปน้ พิมพเ์ ปน็ เวลานาน อาการปวดคอ ไหล่ และหลัง การเกดิ ปญั หาด้าน
สายตาเน่อื งจากเพ่งมองที่หน้าจอคอมพิวเตอร์เป็นเวลานานตดิ ตอ่ กัน เปน็ ตน้

รปู ภาพ การจับเมาส์ทถ่ี กู ต้อง

โรคทนรอไมไ่ ด้ (Hurry Sickness) เกดิ กับผ้ทู ีใ่ ชง้ านอนิ เตอรเ์ น็ต ซ่ึงทำให้ผ้ใู ชเ้ ป็นคนขเ้ี บ่ือ หงดุ หงดิ
ง่าย ใจร้อน เครยี ดง่าย ความอดทนลดลง ทนรอเคร่ืองดาวนโ์ หลดนาน ๆไม่ได้ จะกระวนกระวาย ซ่ึงจะเปน็
พฤติกรรมตดิ ตวั ไปใช้ในการดำเนนิ กิจกรรมในชีวติ ประจำวนั ด้วยหากมีอาการมาก ๆ อาจจะเข้าข่ายโรค
ประสาทได้

หนงั สือเรียนรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ช้ันมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 4

46 หนว่ ยที่ 3 เทคโนโลยี

รปู ภาพ โรคทนรอไมไ่ ด้ ซ่ึงทำใหผ้ ู้ใช้เป็นคนขีเ้ บื่อ หงดุ หงดิ
มนุษย์เกดิ ความเครียดจากการเลอื กใช้ข้อมูลและสารสนเทศทม่ี ีอย่อู ย่างมากมายรวมถึงความเครยี ด
จากความวติ กกงั วลว่าจะมีการนำคอมพวิ เตอร์มาทดแทนแรงงานของคน
2. ดา้ นสงั คม
เทคโนโลยสี ารสนเทศมีผลกระทบทางด้านลบต่อสงั คม ดงั น้ี
การขาดทักษะทางสงั คม เน่ืองจากอนิ เทอร์เน็ตทำใหเ้ กิดการส่อื สารกนั ได้โดยไม่ต้องพบเจอกัน ซึง่
พบวา่ ปัจจุบนั คนในสังคมจะนิยมใชบ้ ริการเครือขา่ ยสงั คม หรือทเ่ี รยี กวา่ social network มากข้นึ เชน่
เวบ็ ไซต์ Hi 5 และเวบ็ ไซต์ Face book ทำใหค้ วามสมั พันธ์ระหวา่ งบุคคลในสังคมน้อยลง ทกั ษะทางสังคมตา่ ง
ๆทใ่ี ชใ้ นการปฏิสัมพนั ธ์และการสือ่ สารระหวา่ งกันได้ ได้แก่ทักษะการพดู การฟัง การทำงานรว่ มกนั รวมทง้ั
ความสามารถในการเขา้ ใจถึงสถานการณ์ทห่ี ลากหลาย กฎกติกาต่าง ๆ ในสงั คม และการคดิ คำนงึ ถึงคนรอบ
ข้างอยา่ งเขา้ อกเขา้ ใจ ซึง่ ทักษะทางสงั คมเปน็ ส่ิงท่สี ำคญั และจำเป็นสำหรบั ทกุ เพศทุกวัย ดงั นัน้ การขาดทักษะ
ทางสังคมจะทำใหค้ นขาดการทำความเข้าใจผ้อู ่นื ไมม่ ีการทำงานร่วมกนั จนกระทั้งอาจก่อให้เกิดความขัดแย้ง
กนั ในสังคมข้ึนได้

รปู ภาพ สังคมกม้ หนา้ โดยไม่คดิ คำนึงถงึ คนรอบข้าง
หนงั สอื เรยี นรายวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปที ี่ 4

หนว่ ยที่ 3 เทคโนโลยี 47

การเกดิ อาชญากรรมคอมพิวเตอร์มากข้นึ และรนุ แรงขึ้น เทคโนโลยสี ารสนเทศเป็นเคร่อื งมือหนง่ึ ใน
การก่ออาชญากรรมได้งา่ ย ผู้ไม่หวังดีอาจใช้เทคโนโลยีสารสนเทศในทางทีผ่ ดิ เชน่ การขโมยข้อมลู ของบริษัท
และนำไปเปิดเผยกับบริษัทคู่แขง่ การเจาะระบบของธนาคารและเปลยี่ นแปลงข้อมลู เงนิ ในบญั ชธี นาคารให้
สูงข้นึ การล่อลวงผ้เู ล่นอนิ เทอรเ์ น็ตและก่อคดีล่วงละเมดิ ทางเพส การเผยแพรข่ ้อมูลที่ไม่ชอบดว้ ยกฎหมายใน
แงม่ ุมต่าง ๆ ทั้งภาพลามกอนาจาร การพนันออนไลน์ การจำหนา่ ยของผดิ กฎหมาย หรือเผยแพร่ข้อมูลท่มี ี
เนอื้ หาแอบแฝงแนวคดิ ก้าวร้าว รนุ แรง การสง่ ไวรสั เขา้ ไปทำลายข้อมูลของผู้อน่ื เป็นตน้

รปู ภาพ การใช้เทคโนโลยีสารสนเทศเปน็ เครื่องมือในการก่ออาชญากรรม

3. ดา้ นการเรยี นการสอน
ผลกระทบในทางลบกบั การเรียนการสอนจะเกิดขึน้ หากผ้สู อน ใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศในการจัดการ

เรยี นการสอนทั้งหมด และปล่อยให้ผูเ้ รยี นศึกษาและเรียนรู้ด้วยตนเอง ผู้เรยี นท่มี ปี ระสบการณน์ ้อยอาจตีความ
ได้ไม่ถูกตอ้ ง รวมถึงการใชอ้ นิ เทอรเ์ นต็ ในทางทผี่ ิด ดังนน้ั ผู้สอนจำเป็นอย่างย่งิ ท่ีจะต้องเรยี นรู้การประยุกต์ใช้
เทคโนโลยีสารสนเทศกบั การเรยี นการสอน รวมทัง้ ให้คำแนะนำ อบรมสั่งสอนด้านคุณธรรม จรยิ ธรรมควบคไู่ ป
กบั การใชเ้ ครือข่ายอินเทอร์เน็ต

ผลกระทบของเทคโนโลยตี อ่ เศรษฐกจิ
1. ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีส่งผลตอ่ กระบวนการผลิต
2. ประหยัดต้นทนุ การผลิต ผลิตสินคา้ ไดใ้ นปริมาณมาก
3. ทำให้มีรายไดจ้ ากผลติ สินค้าและบริการมากข้ึน
4. การนำเขา้ เทคโนโลยมี าก ๆ หรือพึง่ พาเทคโนโลยีจากต่างประเทศอาจ ทำให้ประเทศขาดดุลการคา้ ได้
แตอ่ าจทำใหเ้ กดิ การผกู ขาดทางการค้าไม่มีผู้ผลติ รายใดมาแข่งขนั ได้

หนงั สือเรียนรายวชิ าการออกแบบและเทคโนโลยี ช้นั มัธยมศกึ ษาปีท่ี 4


Click to View FlipBook Version
Previous Book
Cif inst.7 nov2021
Next Book
GESTÃO CONECTADA - ED. 52