วิทยาการคำนวณ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 3
หน่วยที่ 2 เขียนโปรแกรมอย่างง่ายโดยใช้ซอฟแวร์หรือสื่อและตรวจหาข้อผิดพลาดของโปรแกรม
วิทยาการคำนวณ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 3
หน่วยที่ 2 เขียนโปรแกรมอย่างง่ายโดยใช้ซอฟแวร์หรือสื่อและตรวจหาข้อผิดพลาดของโปรแกรม
การเขียนโปรแกรมลำดับคำสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงาน
โปรแกรมคอมพิวเตอร์ (Computer Programming) คือ ชุดคำสั่งที่สั่งให้คอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้ตรงตามความต้องการและความถูกต้อง เช่น โปรแกรมคอมพิวเตอร์สำหรับสั่งให้คอมพิวเตอร์พิมพ์เอกสาร โปรแกรมสำหรับวาดภาพ เป็นต้น
การเขียนโปรแกรม (Programming) คือ การเขียนชุดคำสั่งด้วยภาษาโปรแกรมที่สั่งให้คอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้ตรงตามความต้องการ และสามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง ซึ่งเป็นการกำหนดขั้นตอนให้กับคอมพิวเตอร์ทำงานตามลำดับและรูปแบบที่กำหนดไว้
การฝึกเขียนโปรแกรมนั้น เป็นการฝึกใช้แนวคิดเชิงคำนวณในการแก้ปัญหา ซึ่งสามารถฝึกเขียนโค้ดแบบไม่ใช้คอมพิวเตอร์ได้โดยการใช้บัตรคำสั่งแสดงการเขียนโปรแกรม โดยมีวิธีการดังนี้
กิจกรรมหนูแย้มจอมซน
พิจารณาแผนที่ด้านล่างและตอบคำถามว่าหากหนูแย้มเดินตามโปรแกรมในแต่ละข้อ จะเก็บอะไรได้บ้าง
การเขียนโปรแกรมสั่งให้ตัวละครทำงานตามต้องการในโปรแกรม Code.org
พาเจ้าซอมบี้ไปหาดอกทานตะวัน แต่อยู่ให้ห่างๆจากเจ้าจอมเขมือบไว้! ต้องสั่งให้เดินทางไปในเส้นทางใด
ขั้นตอนการเขียนโปรแกรม
การทำงานของโปรแกรมแบบทำซ้ำ
การทำงานแบบวนซ้ำ (Loop) เป็นการนำคำสั่งมาทำงานซ้ำหลายๆ รอบ จะทำงานกี่รอบขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่ผู้เขียนโปรแกรมกำหนดไว้ ซึ่งอาจจะเป็นการกำหนดจำนวนรอบที่แน่นอน เช่น ตั้งใจว่าจะวิ่งรอบสนาม 3 รอบ คือรู้แน่นอนว่าจะทำงานกี่รอบ หรือแบบจำนวนรอบไม่แน่นอน เช่น ตั้งใจว่าจะวิ่งรอบสนามไปเรื่อยๆ เหนื่อยเมื่อไหร่จึงจะหยุดวิ่ง คือไม่แน่ชัดว่าจะทำงานกี่รอบ
ตัวอย่างกิจกรรมในชีวิตประจำวันที่ทำแบบวนซ้ำ
สิ่งที่สำคัญสำหรับการทำงานแบบวนซ้ำในการเขียนโปรแกรมคือ เงื่อนไข โดยเงื่อนไขจะเป็นตัวกำหนดว่าจะมีการเข้าไปทำงานหรือไม่ ถ้าเงื่อนไขเป็นจริงก็จะเข้าไปทำงาน เมื่อทำงานเสร็จแล้วก็จะมาตรวจสอบเงื่อนไขอีกครั้ง และก็จะทำงานไปเรื่อยๆ ถ้าเงื่อนไขเป็นจริงอยู่เสมอ โปรแกรมจะหยุดทำงานก็ต่อเมื่อผลการตรวจสอบเงื่อนไขในรอบใดรอบหนึ่งเป็นเท็จ
กิจกรรมฝึกทักษะ
เขียนโปรแกรมเพื่อให้หุ่นยนต์เดินไปเก็บขนมทั้งหมดที่ปรากฏบนแผนที่
หมายเหตุ หุ่นยนต์จะเก็บขนมที่มีในช่องโดยอัตโนมัติ
โปรแกรมที่ได้
ลำดับบัตรคำสั่งแบบที่ 1 (ให้ลำดับบัตรคำสั่ง โดยไม่ใช้บัตรคำสั่งวนซ้ำ)
บัตรคำสั่งใดที่มีการทำงานซ้ำกัน และซ้ำกันจำนวนกี่รอบ …………………………………
………………………………………………………………………….…………………………………
………………………………………………………………………….…………………………………
………………………………………………………………………….
ลำดับบัตรคำสั่งแบบที่ 2 เติมข้อความให้สมบูรณ์
ขั้นตอนการเขียนโปรแกรม
การตรวจหาข้อผิดพลาดของโปรแกรม
การเขียนโปรแกรมที่มีเงื่อนไขซ้อนกัน ทำให้สามารถแก้ปัญหาที่มีความซับซ้อนมากขึ้นได้ ซึ่งโปรแกรมที่มีเงื่อนไขจำทำตามลำดับคำสั่งที่แตกต่างกันและได้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน เพื่อให้โปรแกรมทำงงานได้อย่างถูกต้อง ต้องตรวจสอบว่ามีเงื่อนไขใดบ้าง แล้วเขียนโปรแกรมให้ครอบคลุมทุกเงื่อนไข หากผลลัพธ์ของโปรแกรมไม่เป็นไปตามที่ต้องการ ให้ตรวจสอบการทำงานทีละคำสั่ง เพื่อหาข้อผิดพลาดและแก้ไขโปรแกรมให้ถูกต้อง
สถานการณ์ตัวอย่าง
การทำกิจวัตรประจำวันของนักเรียนให้นักเรียนหาข้อผิดพลาดของโปรแกรมการทำกิจวัตรประจำวันของนักเรียนคนนี้
จากการตรวจสอบหาข้อผิดพลาด จากโปรแกรมกิจวัตรประจำวันนี้จะเห็นข้อผิดพลาดของโปรแกรม คือ ควรจะอาบน้ำก่อนแต่งตัวและทานอาหาร
กิจกรรมฝึกทักษะ
ให้นักเรียนช่วยกันตรวจหาข้อผิดพลาดของโปรแกรมสั่งการให้แมวเหมียวเดินทางกลับบ้านได้อย่างถูกต้อง
1.ให้นักเรียนตรวจสอบว่าแมวเหมียวสามารถเดินทางกลับถึงบ้านได้หรือไม่ ลำดับคำสั่งไหนที่ผิด…………………………………….
2.ถ้าไม่ถูกต้องให้นักเรียนเรียงลำดับคำสั่งใหม่ให้ถูกต้อง ลำดับคำสั่งที่ถูกต้อง………………………………………
การตรวจสอบคำสั่งขั้นตอนการทำงานของโปรแกรม
การตรวจสอบข้อผิดพลาดของคำสั่ง
สรุปกิจกรรม
ในการเขียนชุดคำสั่งหรือโปรแกรมอาจมีข้อผิดพลาดได้ ดังนั้น จึงควรตรวจสอบคำสั่งทั้งหมดว่าเขียนถูกต้องครบถ้วน เป็นไปตามลำดับที่ต้องการหรือไม่ แล้วจึงแก้ไขให้ถูกต้อง