หน้าบทเรียนที่ 1 วิทย์คอม M4

แนวคิดเชิงคำนวณ - วิทยาการคำนวณ 1

🧠 แนวคิดเชิงคำนวณ

Computational Thinking

รายวิชา ว31101 วิทยาการคำนวณ 1 | ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4

🎯 จุดประสงค์การเรียนรู้

🤔

เข้าใจแนวคิดเชิงคำนวณและองค์ประกอบ

🔧

สามารถแยกส่วนและวิเคราะห์ปัญหา

💭

ออกแบบขั้นตอนวิธีแก้ปัญหา

🚀

นำไปประยุกต์ในชีวิตจริง

📖 สาระสำคัญ

แนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) เป็นพื้นฐานของการคิดแก้ปัญหา ที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาในชีวิตประจำวัน ไม่ใช่แค่การเขียนโปรแกรมเท่านั้น แต่เป็นทักษะการคิดที่ช่วยให้เราสามารถคิดอย่างเป็นระบบ และ แก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

💡 รู้หรือไม่? แนวคิดเชิงคำนวณไม่ได้ใช้เฉพาะในวิชาคอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่สามารถนำไปใช้ในการแก้ปัญหาในทุกสาขาวิชา เช่น วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และแม้กระทั่งในชีวิตประจำวัน เช่น การวางแผนเดินทาง การทำอาหาร หรือการจัดงาน!

🎨 ทำไมต้องเรียนแนวคิดเชิงคำนวณ?

  • ✅ ช่วยให้คิดอย่างเป็นระบบและมีขั้นตอน
  • ✅ สามารถแก้ปัญหาซับซ้อนได้โดยแบ่งเป็นส่วนเล็กๆ
  • ✅ เพิ่มความสามารถในการมองเห็นรูปแบบและความสัมพันธ์
  • ✅ พัฒนาทักษะการคิดเชิงวิเคราะห์และคิดเชิงตรรกะ
  • ✅ เตรียมความพร้อมสำหรับยุคดิจิทัลและ AI

🧩 องค์ประกอบ 4 ส่วนของแนวคิดเชิงคำนวณ

แนวคิดเชิงคำนวณประกอบด้วย 4 องค์ประกอบหลักที่ทำงานร่วมกัน

🧩 1. การแยกส่วนประกอบและการย่อยปัญหา (Decomposition)

ความหมาย: การแบ่งปัญหาใหญ่ที่ซับซ้อนออกเป็นปัญหาย่อยๆ ที่เล็กลง เพื่อให้เข้าใจและแก้ไขได้ง่ายขึ้น

📝 ตัวอย่าง: การทำแซนด์วิช
ปัญหาใหญ่: ทำแซนด์วิชให้เสร็จ
ย่อยเป็น:
  1. เตรียมวัตถุดิบ (ขนมปัง, แฮม, ผัก, เนย)
  2. ทาเนยที่ขนมปัง
  3. วางแฮมและผัก
  4. ประกบขนมปัง
  5. ตัดขนมปังเป็นชิ้นพอดีคำ
🎓 ตัวอย่างในโรงเรียน: การเตรียมสอบปลายภาค
ปัญหาใหญ่: เตรียมตัวสอบปลายภาค 8 วิชา
ย่อยเป็น:
  1. แยกตามวิชา (คณิต, ไทย, อังกฤษ, ...)
  2. แยกตามเนื้อหาในแต่ละวิชา (บท 1-5)
  3. แยกตามประเภทการเรียน (ทำโจทย์, ท่องจำ, ทำความเข้าใจ)
  4. จัดตารางเวลาอ่านหนังสือแต่ละวิชา

🔍 2. การหารูปแบบของปัญหา (Pattern Recognition)

ความหมาย: การสังเกตและค้นหาความเหมือนหรือรูปแบบที่ซ้ำกันในข้อมูลหรือปัญหา เพื่อนำมาใช้ในการแก้ปัญหาได้เร็วขึ้น

📝 ตัวอย่าง: การเดินทางไปโรงเรียน
รูปแบบที่พบ:
  • วันจันทร์-ศุกร์ = ออกบ้าน 6:30 น. เพื่อไปถึงตรงเวลา
  • ถ้าฝนตก = ออกบ้านเร็วขึ้น 15 นาที (เพราะรถติด)
  • ถ้าวันศุกร์ = ออกบ้านเร็วขึ้น 10 นาที (เพราะมีธงและเคารพธงชาติ)
นำรูปแบบไปใช้: เมื่อเจอสถานการณ์เดิมอีกครั้ง ก็สามารถใช้รูปแบบที่เคยพบมาแก้ปัญหาได้
🔢 ตัวอย่างทางคณิตศาสตร์: การหาพื้นที่
รูปแบบที่พบ:
  • พื้นที่สี่เหลี่ยมผืนผ้า = กว้าง × ยาว
  • พื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส = ด้าน × ด้าน
  • พื้นที่สี่เหลี่ยมคางหมู = (ฐานบน + ฐานล่าง) × สูง ÷ 2
นำรูปแบบไปใช้: เมื่อเจอโจทย์หาพื้นที่ เราสามารถใช้สูตรที่เหมาะสมกับรูปร่างนั้นๆ ได้ทันที

🎯 3. การคิดเชิงนามธรรม (Abstraction)

ความหมาย: การกรองข้อมูลและเลือกเฉพาะส่วนที่สำคัญ โดยละรายละเอียดที่ไม่จำเป็นออกไป เพื่อให้มองเห็นแก่นแท้ของปัญหาได้ชัดเจนขึ้น

📝 ตัวอย่าง: แผนที่ระบบขนส่งมวลชน (BTS/MRT)
ข้อมูลที่เก็บไว้ (สำคัญ):
  • ชื่อสถานี
  • ลำดับสถานี
  • จุดเปลี่ยนสาย
  • สายรถไฟฟ้า
ข้อมูลที่ละทิ้ง (ไม่จำเป็น):
  • ระยะทางที่แท้จริงระหว่างสถานี
  • รายละเอียดอาคารรอบๆ
  • ทิศทางที่แน่นอน
  • ความสูงของพื้นที่
ผลลัพธ์: ได้แผนที่ที่เรียบง่าย เข้าใจง่าย ใช้งานได้จริง
🎮 ตัวอย่าง: การเล่นเกมฟุตบอล
ข้อมูลที่เก็บไว้:
  • ตำแหน่งผู้เล่น
  • ทักษะของผู้เล่น (ความเร็ว, ยิงประตู)
  • คะแนน
  • เวลาในเกม
ข้อมูลที่ละทิ้ง:
  • ใบหน้าที่สมจริงของผู้เล่น
  • รายละเอียดผู้ชมในสนาม
  • ฟิสิกส์ของลมที่สมจริง 100%

⚙️ 4. การออกแบบขั้นตอนวิธี (Algorithm)

ความหมาย: การเขียนลำดับขั้นตอนในการแก้ปัญหาหรือทำงานให้ชัดเจน โดยมีจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดที่ชัดเจน และสามารถทำซ้ำได้

📝 ตัวอย่าง: ขั้นตอนการล็อกอินเข้าระบบ
ขั้นตอนที่ 1: เปิดหน้าเว็บไซต์หรือแอพพลิเคชัน
ขั้นตอนที่ 2: กรอกชื่อผู้ใช้ (Username)
ขั้นตอนที่ 3: กรอกรหัสผ่าน (Password)
ขั้นตอนที่ 4: กดปุ่ม "เข้าสู่ระบบ"
ขั้นตอนที่ 5: ตรวจสอบ:
  • ถ้าถูกต้อง → เข้าสู่หน้าหลักของระบบ
  • ถ้าผิดพลาด → แสดงข้อความ "ชื่อผู้ใช้หรือรหัสผ่านไม่ถูกต้อง" และกลับไปขั้นตอนที่ 2
🍳 ตัวอย่าง: สูตรการทำไข่เจียว
ขั้นตอนที่ 1: ตีไข่ 2 ฟอง ในชาม
ขั้นตอนที่ 2: ใส่ซีอิ๊วขาว 1/2 ช้อนชา
ขั้นตอนที่ 3: คนไข่ให้เข้ากัน
ขั้นตอนที่ 4: ตั้งกระทะใส่น้ำมันรอให้ร้อน
ขั้นตอนที่ 5: เทไข่ลงกระทะ
ขั้นตอนที่ 6: รอจนไข่สุกด้านล่าง
ขั้นตอนที่ 7: พลิกไข่
ขั้นตอนที่ 8: รอจนไข่สุกทั้งสองด้าน
ขั้นตอนที่ 9: ตักใส่จาน พร้อมเสิร์ฟ
💡 หมายเหตุ: Algorithm ที่ดีต้องมีคุณสมบัติ:
  • ✓ ชัดเจน - เข้าใจง่าย ไม่กำกวม
  • ✓ มีจุดเริ่มและจุดจบ - รู้ว่าเริ่มและจบที่ไหน
  • ✓ มีประสิทธิภาพ - ใช้เวลาและทรัพยากรน้อยที่สุด
  • ✓ ทำซ้ำได้ - ใช้ได้หลายครั้งได้ผลเหมือนเดิม

📚 ตัวอย่างการประยุกต์ใช้ทั้ง 4 องค์ประกอบ

🎯 ตัวอย่างที่ 1: การวางแแผนจัดงานวันเกิด

📋 โจทย์

คุณต้องจัดงานวันเกิดให้เพื่อนในห้อง 50 คน ภายใน 2 สัปดาห์ งบประมาณ 5,000 บาท จงวางแผนโดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ

🧩 Decomposition (แยกส่วน):
  1. กำหนดวันเวลาและสถานที่
  2. จัดการเรื่องอาหารและเครื่องดื่ม
  3. ตกแต่งสถานที่
  4. เตรียมกิจกรรมและเกมส์
  5. จัดทำของชำร่วย
  6. เตรียมเสียงและดนตรี
🔍 Pattern Recognition (หารูปแบบ):
  • จากงานเกิดครั้งก่อนๆ พบว่า: คนชอบพิซซ่าและไก่ทอดมากที่สุด
  • กิจกรรมเกมส์จับฉลากของขวัญทำให้ทุกคนสนุกสนาน
  • เพลงสากลและเพลงไทยสารทำให้บรรยากาศดี
  • โป่งและพวงมาลัยเป็นของตกแต่งที่สวยและประหยัด
🎯 Abstraction (คิดเชิงนามธรรม):

ข้อมูลสำคัญที่ต้องคำนึงถึง:

  • จำนวนคน = 50 คน
  • งบประมาณ = 5,000 บาท (100 บาท/คน)
  • เวลา = 2 สัปดาห์
  • อาหารต้องเพียงพอและอร่อย
  • มีกิจกรรมให้สนุกสนาน

ละทิ้งรายละเอียด:

  • ลวดลายของชุดแต่งละเอียดเกินไป
  • แบรนด์เฉพาะเจาะจงของอาหาร
  • การตกแต่งที่หรูหราเกินงบ
⚙️ Algorithm (ขั้นตอนวิธี):

สัปดาห์ที่ 1:

  1. สำรวจจำนวนคนที่มา (วันที่ 1-2)
  2. คำนวณงบประมาณและแบ่งเงิน (วันที่ 3)
  3. สั่งจองอาหาร พิซซ่า 10 ถาด + ไก่ทอด 5 ถาด (วันที่ 4)
  4. ซื้อของตกแต่ง โป่ง ป้าย พวงมาลัย (วันที่ 5-6)

สัปดาห์ที่ 2:

  1. เตรียมเพลงและระบบเสียง (วันที่ 8-9)
  2. เตรียมของขวัญสำหรับเกมส์ (วันที่ 10-11)
  3. ตกแต่งสถานที่ (วันที่ 13 เช้า)
  4. จัดงาน! (วันที่ 14 บ่าย)

🎯 ตัวอย่างที่ 2: การเตรียมตัวสอบ TOEIC

📋 โจทย์

คุณมีเวลา 3 เดือนในการเตรียมตัวสอบ TOEIC เพื่อให้ได้คะแนน 700+ โดยปัจจุบันคุณได้คะแนน 450 จงวางแผนการเรียนโดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ

🧩 Decomposition:
  1. แยกตามทักษะ: Listening, Reading, Vocabulary, Grammar
  2. แยกตามระดับความยาก: Easy → Medium → Hard
  3. แยกตามเวลา: เดือนที่ 1, 2, 3
  4. แยกตามประเภทโจทย์: Part 1-7
🔍 Pattern Recognition:
  • คะแนน Listening มักเพิ่มได้เร็วกว่า Reading
  • Vocabulary ที่ออกสอบบ่อยๆ เป็นคำศัพท์ธุรกิจ
  • Part 5-6 (Grammar) สามารถท่องจำรูปแบบได้
  • Part 7 (Reading) ต้องฝึกอ่านเยอะๆ เพื่อความเร็ว
  • การทำข้อสอบเก่าช่วยให้คุ้นเคยกับรูปแบบ
🎯 Abstraction:

โฟกัสหลัก:

  • คำศัพท์ธุรกิจ 1,000 คำ
  • โครงสร้างไวยากรณ์พื้นฐาน 50 รูปแบบ
  • ทักษะ Listening แบบ Business Context
  • ความเร็วในการอ่าน Reading Comprehension
  • การบริหารเวลาในการสอบ

ไม่จำเป็นต้องเรียน:

  • ไวยากรณ์ขั้นสูงที่ไม่ออกสอบ
  • คำศัพท์เฉพาะทางที่ไม่เกี่ยวกับธุรกิจ
  • Accent ของเจ้าของภาษาทุกประเทศ (โฟกัสแค่ American & British)
⚙️ Algorithm:

เดือนที่ 1 (สร้างพื้นฐาน):

  1. วันที่ 1-15: เรียนไวยากรณ์พื้นฐาน + ท่องศัพท์วันละ 20 คำ
  2. วันที่ 16-30: ฟัง Podcast ภาษาอังกฤษ 30 นาที/วัน + อ่านบทความ 2 เรื่อง/วัน

เดือนที่ 2 (เพิ่มทักษะ):

  1. วันที่ 1-15: ทำโจทย์ Part 1-4 (Listening) 50 ข้อ/วัน
  2. วันที่ 16-30: ทำโจทย์ Part 5-7 (Reading) 50 ข้อ/วัน

เดือนที่ 3 (ทบทวนและฝึกสอบ):

  1. วันที่ 1-20: ทำข้อสอบจริง (Full Test) 2 ครั้ง/สัปดาห์
  2. วันที่ 21-30: Review จุดอ่อน + ทำข้อสอบ Part ที่ยังไม่ดี

ทุกวัน: ท่องศัพท์ 20 คำ + ฟังภาษาอังกฤษ 30 นาทีก่อนนอน

📋 ใบงาน: แนวคิดเชิงคำนวณในชีวิตจริง

คำชี้แจง: เลือกโจทย์ 1 ข้อ และวิเคราะห์โดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณทั้ง 4 องค์ประกอบ
จัดทำเป็นงานนำเสนอ (PowerPoint, Google Slides หรือ Canva) พร้อมนำเสนอท้ายคาบ
⏰ เวลาในการนำเสนอ: 5-7 นาที

🎬 ข้อ 1: การวางแผนผลิตคลิปวิดีโอ YouTube

สถานการณ์: คุณและกลุ่มเพื่อน 4 คน ต้องการสร้างช่อง YouTube เกี่ยวกับการทำอาหาร โดยมีเป้าหมายอัปโหลดวิดีโอสัปดาห์ละ 2 คลิป งบประมาณเริ่มต้น 10,000 บาท และมีเวลาเตรียมการ 1 เดือนก่อนเริ่มอัปโหลดคลิปแรก

ให้นักเรียนวิเคราะห์:

  1. Decomposition: แยกย่อยงานทั้งหมดที่ต้องทำ
  2. Pattern Recognition: ค้นหารูปแบบจากช่อง YouTube ที่ประสบความสำเร็จ
  3. Abstraction: กำหนดสิ่งสำคัญที่ต้องโฟกัส และสิ่งที่สามารถละไว้ได้
  4. Algorithm: สร้างขั้นตอนการทำงานตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงการอัปโหลดคลิป
💭 คำแนะนำ:
  • คิดถึงอุปกรณ์ที่จำเป็น เช่น กล้อง ไฟ ไมค์
  • วางแผนเนื้อหา เช่น สูตรอาหารแต่ละสัปดาห์
  • กำหนดบทบาทของสมาชิกแต่ละคน
  • วางแผนการตลาดและการโปรโมท

🏫 ข้อ 2: การจัดค่ายวิชาการให้น้อง

สถานการณ์: คุณได้รับมอบหมายให้เป็นหัวหน้าคณะกรรมการจัดค่ายวิชาการ "คณิต-วิทย์ สนุกได้" ให้กับนักเรียน ม.1 จำนวน 100 คน ระยะเวลา 3 วัน 2 คืน งบประมาณ 50,000 บาท และมีเวลาเตรียมการ 2 เดือน

ให้นักเรียนวิเคราะห์:

  1. Decomposition: แยกย่อยงานต่างๆ ที่ต้องรับผิดชอบ
  2. Pattern Recognition: หารูปแบบจากค่ายที่ประสบความสำเร็จในอดีต
  3. Abstraction: กำหนดองค์ประกอบหลักของค่ายที่ดี
  4. Algorithm: วางแผนขั้นตอนการดำเนินงานตั้งแต่เริ่มจนจบ
💭 คำแนะนำ:
  • คิดถึงกิจกรรมที่จะทำในแต่ละวัน
  • วางแผนเรื่องที่พัก อาหาร และการเดินทาง
  • จัดหาวิทยากรและเจ้าหน้าที่
  • เตรียมอุปกรณ์การเรียนการสอน
  • วางแผนความปลอดภัยและการดูแลน้อง

🏃 ข้อ 3: การเตรียมตัวแข่งกีฬาสี

สถานการณ์: คุณเป็นหัวหน้าสีแดงในการแข่งขันกีฬาสีประจำปีของโรงเรียน มีนักกีฬาทั้งหมด 200 คน ต้องแข่งขัน 15 ประเภท (วิ่ง กระโดด ฟุตบอล บาสฯลฯ) งบประมาณ 30,000 บาท และมีเวลาเตรียมตัว 1.5 เดือน

ให้นักเรียนวิเคราะห์:

  1. Decomposition: แยกงานเตรียมการแต่ละด้าน
  2. Pattern Recognition: วิเคราะห์จุดแข็ง-จุดอ่อนของสีจากปีที่แล้ว
  3. Abstraction: กำหนดปัจจัยสำคัญที่จะนำไปสู่ชัยชนะ
  4. Algorithm: วางแผนการซ้อมและการเตรียมตัวทีละขั้นตอน
💭 คำแนะนำ:
  • วางแผนการซ้อมแต่ละประเภทกีฬา
  • คัดเลือกนักกีฬาที่เหมาะสมกับแต่ละประเภท
  • จัดทำตารางซ้อมและดูแลสุขภาพนักกีฬา
  • เตรียมเสื้อผ้า อุปกรณ์ และเชียร์ลีดเดอร์
  • สร้างขวัญกำลังใจและความสามัคคีในทีม

💼 ข้อ 4: การเปิดร้านกาแฟเล็กๆ ในโรงเรียน

สถานการณ์: โรงเรียนอนุญาตให้นักเรียนเปิดร้านกาแฟในช่วงพักเที่ยง คุณมีเพื่อน 3 คน ที่จะร่วมทำธุรกิจ เงินลงทุนเริ่มต้น 15,000 บาท เป้าหมายคือต้องคืนทุนภายใน 3 เดือน และมีกำไร

ให้นักเรียนวิเคราะห์:

  1. Decomposition: แยกงานที่ต้องทำทั้งหมด
  2. Pattern Recognition: ศึกษาร้านกาแฟที่ประสบความสำเร็จ
  3. Abstraction: กำหนดปัจจัยความสำเร็จของร้านกาแฟ
  4. Algorithm: วางแผนการเปิดร้านและการดำเนินงานประจำวัน
💭 คำแนะนำ:
  • คิดเมนู เช่น กาแฟ ชา ขนม
  • คำนวณต้นทุนและกำหนดราคาขาย
  • หาซัพพลายเออร์และอุปกรณ์
  • แบ่งหน้าที่ เช่น ใครทำเครื่องดื่ม ใครเก็บเงิน
  • วางแผนการตลาดและโปรโมชั่น

📝 รูปแบบการนำเสนอ

งานนำเสนอควรประกอบด้วย:

  1. หน้าปก: ชื่อโจทย์ที่เลือก, ชื่อสมาชิกในกลุ่ม (15 วินาที)
  2. แนะนำปัญหา: อธิบายโจทย์และความท้าทาย (30 วินาที)
  3. Decomposition: แสดงการแยกย่อยปัญหาอย่างละเอียด (1 นาที)
  4. Pattern Recognition: แสดงรูปแบบที่ค้นพบ พร้อมยกตัวอย่าง (1 นาที)
  5. Abstraction: แสดงสิ่งสำคัญที่โฟกัสและสิ่งที่ละออกไป (1 นาที)
  6. Algorithm: แสดงขั้นตอนวิธีที่ชัดเจน พร้อม Timeline (1.5 นาที)
  7. สรุปและ Q&A: สรุปสิ่งที่ได้เรียนรู้ + รับคำถาม (1 นาที)
⭐ เกณฑ์การให้คะแนน (100 คะแนน):
  • Decomposition (25 คะแนน): แยกย่อยปัญหาได้ครบถ้วนและละเอียด
  • Pattern Recognition (20 คะแนน): ค้นหารูปแบบได้ชัดเจนและเหมาะสม
  • Abstraction (20 คะแนน): กรองข้อมูลได้ถูกต้องและมีเหตุผล
  • Algorithm (25 คะแนน): ขั้นตอนชัดเจน ปฏิบัติได้จริง
  • การนำเสนอ (10 คะแนน): ชัดเจน สวยงาม ตรงเวลา

📚 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี | ว31101 วิทยาการคำนวณ 1

🏫 ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4

Scroll to Top