ภาษาโปรแกรม

ภาษาโปรแกรม

   ภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์มีวิวัฒนาการมายาวนาน นับตั้งแต่การสั่งงานคอมพิวเตอร์ด้วยภาษาเครื่องที่ประกอบด้วยเลข 0 และ 1 ในยุคเริ่มแรกของคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการเขียนโปรแกรมขนาดใหญ่เนื่องด้วยความยากของการเขียนโปรแกรม จนมาถึงปัจจุบันที่ภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์มีความคล้ายคลึงกับภาษาอังกฤษ ทำให้การเขียนโปรแกรมขนาดใหญ่ทำได้รวดเร็ว และมีความผิดพลาดน้อยลง แต่แนื่องจากคอมพิวเตอร์ยังคงต้องทำงานตามคำสั่งภาษาเครื่อง เมื่อเราเขียนโปรแกรมแล้ว จึงต้องมีการแปลให้เป็นภาษาเครื่องก่อน

ตัวแปลภาษาโปรแกรมมี 2 ประเภท คือ

   1. คอมไพเลอร์ ( compiler ) จะแปลโปรแกรมทั้งโปรแกรมให้ถูกต้อง จึงจะได้ผลลัพธ์เป็นโปรแกรมภาษาเครื่องที่นำไปสั่งงานคอมพิวเตอร์ได้ภาษาที่ต้องแปลด้วยคอมไพเลอร์  เช่น C, C ++, Java

   2. อินเทอร์พรีเตอร์ ( interpreter ) จะแปลคำสั่งในโปรแกรมทีละคำสั่งให้เป็นภาษาเครื่อง ส่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานทันที โดยไม่ต้องรอให้แปลเสร็จทั้งโปรมแกรม  เช่น Python, Logo

กิจกรรมที่ 2.2 เรื่อง ช่วงนี้ฝนตกเป็นประจำเกือบทุกวัน ก่อนออกจากบ้านหากท้องฟ้ามืดครึ้ม ให้นักเรียนหยิบร่มใส่กระเป๋าไปด้วย

ตัวอย่างการเขียนรหัสลำลองและผังงานแบบวนซ้ำ

ตัวอย่างการเขียนรหัสลำลองและผังงานแบบมีเงื่อนไข

การกำหนดค่าให้ตัวแปร

     การกำหนดค่าให้ตัวแปร
การกำหนดค่าอย่างใดอย่างหนึ่งให้กับตัวแปรสามารถทำได้ 3 วิธี คือ

   o การรับค่าจากภายนอก
   o การกำหนดค่าจากค่าคงที่หรือตัวแปรอื่น
   o การกำหนดค่าจากการคำนวณ

     สัญลักษณ์ที่นิยมใช้สำหรับกำหนดค่าให้กับตัวแปรอื่น คือ ← ใช้เพื่อนำค่าทางขวามของ ← ไปกำหนดให้กับตัวแปรทางด้านซ้ายของ ← เช่น

     การตั้งชื่อตัวแปรควรตั้งชื่อให้เหมาะมสกับค่าที่เก็บในตัวแปร เช่น ตัวแปร name เก็บข้อมูลชื่อ , ตัวแปร age เก็บข้อมูลอายุ

     ตัวอย่างการเขียนการรับค่าตัวแปร

y ← 3  นำค่า 9 ไปใส่ในตัวแปร y

ตัวอย่างการเขียนรหัสลำลองและผังงาน

ผังงาน

ผังงาน หมายถึง เป็นเครื่องมือหนึ่งที่ใช้ในการวางแผนหรือออกแบการแก้ปัญหา เพื่อให้สามารถนำไปปฏิบัติตาม หรือเขียนโปรแกรมเพื่อสั่งให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานได้ง่าย สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกา ( The American National Standard Institute: ANSI ) ได้กำหนดสัญลักษณ์ที่เป็นมาตรฐานในการเขียนผังงานไว้ ซึ่งในที่นี้จะแนะนำการใช้งาน 5 สัญลักษณ์พื้นฐาน

คำถามชวนคิด หน้าที่ 29

ให้นักเรียนจัดเรียนการทำงานต่อไปนี้ เพื่อคำนวณค่าน้ำมันในการเดินทางตามระยะทาง

1.รับระยะทางในการเดินทาง
2.รับปริมาณน้ำมันต่อระยะทาง
3.รับราคาน้ำมัน
4..แสดงค่าน้ำมันที่ต้องใช้

การเขียนรหัสลำลองและผังงาน

การเขียนรหัสลำลอง หมายถึง เป็นการใช้คำบรรยายอธิบายขั้นตอนอย่างชัดเจนในการแก้ปัญหา หรือการทำงานของโปรแกรมซึ่งรูปแบบการเขียนจะขึ้นอยู่กับประสบการณ์ และความถนัดของผู้เขียน โดยอาจเขียนเป็นภาษาพูด ทำให้เขียนง่ายไม่ต้องกังวลรูปแบบ

การเขียนรหัสลำลองเรื่อง การแต่งกายชุดนักเรียน

เริ่มต้น
    1.ใส่กางเกงใน
    2.ใส่เสื้อใน
    3.ใส่ใส่ซับใน
    4.ใส่กางเกงทับ
    5.ใส่กระโปรงนักเรียน
    6.ใส่เสื้อนักเรียน
    7.ใส่หูกระต่าย
    8.ใส่ถุงเท้า
    9.ใส่รองเท้านักเรียน
จบ

ตัวอย่างขั้นตอนการแก้ปัญหา

การแก้ปัญหามีขั้นตอน ดังนี้

การหาค่ามากที่สุดของจำนวนสามจำนวนที่กำหนดให้

ขั้นตอนที่ 1 การวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา
ข้อมูลเข้า จำนวนสามจำนวน ได้แก่ a,b และ c
ข้อมูลออกหรือสิ่งที่ต้องการ ตัวเลขที่มีค่ามากที่สุดของเลขสามจำนวน
วิธีตรวจสอบความถูกต้อง ดำเนินการหาตัวเลขที่มีค่ามากที่ด้วยตอนเอง โดยกำหนดชุดตัวเลข 3 จำนวน เช่น 8,7 และ 12 ในกรณีนี้ตัวเลขที่มีค่ามากที่สุด คือ 12

ขั้นตอนที่ 2 การวางแผนการแก้ปัญหา
2.1 เปรียบเทียบ a และ b เพื่อหาค่ามากกว่าระหว่างสองจำนวน
2.2 นำค่าที่ได้มาเปรียบเทียบกับ c เพื่อหาค่าที่มากกว่า
2.3 ค่าที่มากที่สุดคือ ผลลัพธ์ที่ได้จากขั้นตอนที่ 2.2

ขั้นตอนที่ 3 การดำเนินการแก้ปัญหา
ดำเนินการทดสอบตามขั้นตอนที่วางแผนไว้กับชุดตัวเลขที่กำหนด โดยสมมติ a, b และ c เป็น 8, 7, และ 12 ตามลำดับ
3.1 เปรียบเทียบเพื่อหาค่าที่มากกว่าระหว่าง 8 และ 12 พบว่า 8 เป็นค่าที่มากกว่า
3.2 เปรียบเทียบเพื่อหาค่ามากกว่าระหว่าง 8 และ 12 พบว่า 12 เป็นค่าที่มากกว่า
3.4 ค่าที่มากที่สุดของ 8, 7 และ 12 คือ 12

ขั้นตอนที่ 4 การตรวจสอบและปรับปรุง
เมื่อพิจารณาคำตอบที่ได้คือ 12 กับค่าที่เหลือ ซึ่งได้แก่ 8 และ 7 พบว่า 12 มีค่ามากกว่าค่าที่เหลือทั้งคู่ คำตอบนี้จึงเป็นคำตอบที่ถูกต้องตามข้อกำหนดของสิ่งที่ต้องการ
แนวคิดข้างต้นใช้งานได้เนื่องจากว่าหากพิจารณาจำนวนสามจำนวนใดๆ เมื่อ a > b และ b > c แล้ว a>c ด้วย
จากตัวอย่างแม้ว่าเราจะไม่ได้นำค่า 12 มาเปรีบยเทียบกับ 7 โดยตรง แต่เราได้นำมาเปรียบเทียบกับ 8 ซึ่ง 8 ถูกตรวจสอบมาก่อนหน้านี้แล้วว่ามากกว่า 7 เพราะฉะนั้น 12 จึงมากกว่า 7 ด้วย

ขั้นตอนการแก้ปัญหา

การแก้ปัญหาประกอบด้วย 4 ขั้นตอน ดังรูป

การแก้ปัญหา

ทบทวนความรู้ก่อนเรียน

✅การถ่ายทอดความคิดในการแก้ปัญหาหรือการทำงาน อาจเขียนเป็นข้อความที่แสดงให้เห็นการแก้ปัญหาหือการทำงานที่เป็นลำดับขั้นตอน

✅การแสดงลำดับขั้นตอนในการทำงานหรือแก้ปัญหา อาจใช้ภาพ สัญลักษณ์ ข้อความ หรือการบอกเล่า

✅หากพิจารณาลำดับขั้นตอนการทำงาน สามารถบอกถึงผลลัพธ์ที่จะเกิดขึ้นได้

ลองทำดู

1.เดินออกจากบ้าน

2.รอรถจอด

3.เปิดประตูรถ

4.ปิดประตูรถ

5.นั่งรถ

6.รถออก

7.รถจอด

8.เปิดประตูรถ

9.เดินลงจากรถ

10.ปิดประตูรถ

11.เดินเข้าโรงเรียน

แบบฝึกหัดหน่วยที่ 3 เรื่อง แนวคิดเชิงนามธรรม ชุดที่ 2

การถ่ายทอดรายละเอียดของปัญหาและการแก้ปัญหา

การถ่ายทอดรายละเอียดนี้ไปสู่ผู้ที่จะวิเคราะห์และแก้ปัญหา ซึ่งเป็นไปได้หลายรูปแบบ หากผู้แก้ปัญหาคือบุคคลอื่น การถ่ายทอดปัญหาสามารถทำได้โดยการอธิบายเป็นข้อความและอาจใช้แผนภาพประกอบ หากผู้แก้ปัญหาคือคอมพิวเตอร์ การถ่ายทอดวิธีการแก้ปัญหาก็จะอยู่ในรูปแบบของภาษาโปรแกรม

กิจกรรมที่ 1 การหาเส้นทางจากโรงเรียนกลับบ้านที่ใกล้ที่สุด

1.เส้นทางเดินจากโรงเรียนกลับบ้านที่ใช้ระยะทางสั้นที่สุด

ตอบ  900 เมตร

2.เส้นทางเดินจากโรงเรียนกลับบ้านที่สั้นที่สุดโดยแวะร้านขายขนม

ตอบ  1300 เมตร

3.เส้นทางเดินจากโรงเรียนกลับบ้านที่สั้นที่สุดโดยแวะร้ายขายขนม และเลือกเดินเฉพาะถนนที่มีร่มเงาเท่านั้น

ตอบ  2400 เมตร

หน่วยที่ 3 ความคิดเชิงนามธรรม

แนวคิดเชิงนามธรรม

แนวคิดเชิงนามธรรม ( abstract thinking หรือ abstraction ) เป็นองค์ประกอบหนึ่งของแนวคิดเชิงคำนวณ ( computational thinking ) ซึ่งใช้กระบวนการคัดแยกคุณลัษณะที่สำคัญออกจากรายละเอียดปลีกย่อยในปัญหาหรืองานที่กำลังพิจารณา เพื่อให้ได้ข้อมูลที่จำเป็นและเพียงพอในการแก้ปัญหา

กิจกรรมที่ 1 ให้แยกคุณลักษะที่จำเป็นของปากกา
1.มีด้ามจับ
2.มีไส้หมึก
3.มีที่กดปากกา
4.มีปลอกหุ้ม
5.มีที่หนีบที่ด้าม
6.มีด้ามจับที่แข็ง

กิจกรมที่ 2 
มีส้ม 5 กิโลกรัม มีองุ่ 7 กิโลกรัม น้ำมันงา 2 กิโลกรัม ชมพู่ 4 กิโลกรัม รวมมีผลไม้ทั้งหมดกี่กิโลกรัม
ข้อมูลที่จำเป็น คือ ชนิดของผลไม้ และ ประริมาณน้ำหนักของผลไม้
ข้อมูลที่ไม่จำเป็น คือ น้ำมันงา