วิทยาการคำนวณ ม.1

สรุปเนื้อหาทบทวนก่อนสอบกลางภาค หน่วยที่ 1 และ 2

หน่วยที่ 1 การออกแบบและการเขียนอัลกอริทึม

1. แนวคิดเชิงนามธรรม (Abstraction)

  • ความหมาย คือกระบวนการคัดแยกคุณลักษณะที่สำคัญออกจากรายละเอียดปลีกย่อยในปัญหา หรือพูดง่ายๆ คือ การมองข้ามรายละเอียดที่ไม่จำเป็น และโฟกัสเฉพาะสาระสำคัญที่ใช้แก้ปัญหา
  • ตัวอย่างการใช้งาน
    • การวาดแผนที่การเดินทาง โดยวาดแค่เส้นทางหลักและจุดหมาย ไม่ต้องวาดต้นไม้หรือตึกทุกตึกริมทาง
    • การเก็บข้อมูลนักเรียนเพื่อคำนวณเกรด สนใจแค่คะแนนสอบ ไม่จำเป็นต้องรู้สีผมหรือยี่ห้อรองเท้าของนักเรียน

2. อัลกอริทึม (Algorithm)

  • ความหมาย กระบวนการแก้ปัญหาที่มีลำดับขั้นตอนที่ชัดเจนว่าต้องทำอะไรก่อนหรือหลัง เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ
  • การเขียนอัลกอริทึมทำได้ 3 รูปแบบหลัก ดังนี้
    • รูปแบบที่ 1 ภาษาธรรมชาติ (Natural Language)
      • การอธิบายขั้นตอนการทำงานโดยใช้ภาษาที่มนุษย์ใช้สื่อสารกันทั่วไป เช่น ภาษาไทย ภาษาอังกฤษ
      • ข้อดี เข้าใจง่าย แต่อาจตีความได้หลายแบบหากเขียนไม่รัดกุม
    • รูปแบบที่ 2 รหัสลำลอง (Pseudocode)
      • การเขียนคำสั่งที่คล้ายคลึงกับภาษาคอมพิวเตอร์ แต่ใช้คำศัพท์ที่อ่านเข้าใจง่าย
      • หลักเกณฑ์การเขียนที่ดี เขียนจากบนลงล่าง ใช้คำสั่งที่กะทัดรัดชัดเจน และสามารถใช้ภาษาอังกฤษหรือภาษาไทยก็ได้ ไม่จำเป็นต้องอิงไวยากรณ์ภาษาโปรแกรมเป๊ะๆ
    • รูปแบบที่ 3 ผังงาน (Flowchart)
      • การอธิบายขั้นตอนด้วย สัญลักษณ์รูปภาพ
      • ข้อดี ทำให้เห็นภาพรวม ทิศทางการทำงาน และเงื่อนไขต่างๆ ได้ชัดเจนกว่าการเขียนเป็นข้อความ
      • สัญลักษณ์ที่มักออกสอบ รูปสี่เหลี่ยมข้าวหลามตัด (Diamond) หมายถึง การตัดสินใจ หรือ ตรวจสอบเงื่อนไข
      • ข้อควรระวัง หากมีการทำงานแบบวนซ้ำ จะต้องมีโครงสร้างแบบ การตรวจสอบเงื่อนไข ผสมอยู่ด้วยเสมอ เพื่อให้โปรแกรมมีจุดสิ้นสุดหรือหาทางออกได้

หน่วยที่ 2 การออกแบบและการเขียนโปรแกรมเบื้องต้น

1. ขั้นตอนการแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์

  • ลำดับที่ถูกต้องและสำคัญที่สุดคือ วิเคราะห์ปัญหา -> ออกแบบอัลกอริทึม -> เขียนโปรแกรม -> ทดสอบ
  • จุดเน้น ก่อนที่จะลงมือพิมพ์โค้ดนักเรียนจะต้อง ออกแบบอัลกอริทึมและตรรกะการทำงานให้เสร็จสมบูรณ์เสียก่อน

2. ภาษาคอมพิวเตอร์ (Computer Languages)

  • ภาษาโปรแกรมแต่ละภาษามีความเหมาะสมกับงานที่แตกต่างกัน นักพัฒนาจึงควรเรียนรู้ไว้หลายๆ ภาษา ตัวอย่างภาษาที่สำคัญ ได้แก่
    • Scratch (สแครช) เป็นภาษาแบบต่อบล็อกคำสั่ง (Block-based) เหมาะกับผู้เริ่มต้น นำไปสร้างเกมหรือแอนิเมชันโต้ตอบแบบง่ายๆ ได้ดี
    • Python (ไพทอน) โดดเด่นเรื่องไวยากรณ์ที่อ่านง่าย คล้ายภาษาอังกฤษ และได้รับความนิยมสูงสุดในงานด้านวิทยาการข้อมูล (Data Science)
    • Java (จาวา) มีจุดเด่นคือ เขียนโปรแกรมเพียงครั้งเดียว นำไปรันได้บนหลายแพลตฟอร์ม เช่น เขียนบน Windows ไปรันบน Mac ก็ได้
    • C (ภาษาซี) จัดอยู่ในกลุ่ม ภาษาระดับสูง (High-level language) ที่เป็นพื้นฐานสำคัญของหลายๆ โปรแกรม

3. เครื่องมือและซอฟต์แวร์สำหรับการเขียนโปรแกรม

  • IDE (Integrated Development Environment) คือโปรแกรมที่รวบรวมเครื่องมืออำนวยความสะดวกในการเขียนโค้ด ตรวจสอบไวยากรณ์ และแปลภาษาไว้อย่างครบวงจร
  • ตัวแปลภาษา (Translator) คอมพิวเตอร์ไม่เข้าใจภาษาที่เราเขียน จึงต้องมีตัวแปลให้เป็นภาษาเครื่อง มี 2 ประเภทหลักคือ
    1. Compiler (คอมไพเลอร์) แปลผลโค้ดทั้งโปรแกรมรวดเดียวจบ
    2. Interpreter (อินเทอร์พรีเตอร์) แปลผลและทำงานทีละบรรทัด

4. เกร็ดความรู้เพิ่มเติม

  • Bug (บั๊ก) หมายถึง ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นในโปรแกรม ทำให้ผลลัพธ์ไม่เป็นไปตามที่เราออกแบบหรือต้องการ เมื่อเจอบั๊ก เราจึงต้องทำกระบวนการ Debugging เพื่อแก้ไข

💡 คำแนะนำในการอ่านทบทวน ให้นักเรียนลองจินตนาการถึงสถานการณ์จริง เช่น ลองคิดว่าจะออกแบบอัลกอริทึมการทอดไข่เจียวด้วยรหัสลำลองอย่างไร หรือเวลาเห็นสัญลักษณ์ในผังงาน ให้บอกความหมายให้ได้ทันที จะช่วยให้จำเนื้อหาได้อย่างแม่นยำขึ้น

หน่วยที่ 3 การจัดการข้อมูลสารสนเทศ

ข้อมูล สารสนเทศ และการสืบค้นข้อมูลบนอินเทอร์เน็ต

ในยุคที่อินเทอร์เน็ตอยู่รอบตัวเรา เราได้รับเรื่องราวต่างๆ มากมายในแต่ละวัน บทเรียนนี้จะพานักเรียนไปทำความรู้จักว่าข้อมูลที่เราเจอคืออะไร และเราจะค้นหาความรู้บนโลกออนไลน์อย่างฉลาดได้อย่างไร

1. ข้อมูล กับ สารสนเทศ แตกต่างกันอย่างไร?

  • ข้อมูล (Data) คือ ข้อเท็จจริง ตัวเลข ภาพ หรือเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น แต่ยังไม่ผ่านการนำไปคิดคำนวณหรือประมวลผลใดๆ บางครั้งอ่านแล้วอาจจะยังไม่เข้าใจความหมายทั้งหมด เช่น ตัวเลข 38, 39, 40
  • สารสนเทศ (Information) คือ ข้อมูลที่ ผ่านการประมวลผลแล้ว เช่น การจัดกลุ่ม หาค่าเฉลี่ย สรุปผล จนสามารถนำไปใช้งานหรือช่วยในการตัดสินใจได้ เช่น ตัวเลข 38 39 40 คือ อุณหภูมิร่างกายของผู้ป่วย ซึ่งหมายความว่าคนนี้กำลังมีไข้สูง
ข้อเปรียบเทียบข้อมูล (Data)สารสนเทศ (Information)
ความหมายสิ่งที่ยังไม่ผ่านการประมวลผล (วัตถุดิบ)สิ่งที่ผ่านการประมวลผลแล้วพร้อมใช้งาน
ตัวอย่างด.ช.เอ สอบได้ 18 คะแนน ด.ญ.บี สอบได้ 15 คะแนนด.ช.เอ สอบได้ที่ 1 ของห้อง
การนำไปใช้นำไปรวบรวมเพื่อหาผลลัพธ์นำไปใช้ตัดสินใจหรือวางแผนต่อได้ทันที

2. ประเภทของข้อมูล

หากเราแบ่งข้อมูลตามวิธีที่เราได้มา จะแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักๆ คือ

  1. ข้อมูลปฐมภูมิ (Primary Data) ข้อมูลที่นักเรียน ลงมือเก็บรวบรวมด้วยตัวเอง จากแหล่งกำเนิดข้อมูลโดยตรง ไม่ได้ไปคัดลอกใครมา
    • ตัวอย่าง นักเรียนนับจำนวนรถที่แล่นผ่านหน้าโรงเรียนด้วยตัวเอง นักเรียนทดลองปลูกผักแล้วบันทึกความสูงของต้นไม้ทุกวัน
  2. ข้อมูลทุติยภูมิ (Secondary Data) ข้อมูลที่ มีคนอื่นเก็บรวบรวมไว้แล้ว นักเรียนแค่นำข้อมูลของเขามาใช้ต่อ
    • ตัวอย่าง สถิติประชากรจากเว็บไซต์ของรัฐบาล ข้อมูลจากหนังสือในห้องสมุด ข่าวสารจากโทรทัศน์

3. การรวบรวมข้อมูล

การเก็บรวบรวมข้อมูลปฐมภูมิ (ทำด้วยตัวเอง)

  • การสัมภาษณ์ เดินไปพูดคุยถาม-ตอบกับบุคคลนั้นโดยตรง
  • การใช้แบบสอบถาม ทำแบบฟอร์ม เช่น Google Forms หรือกระดาษให้ผู้คนตอบ
  • การสังเกต นั่งดูพฤติกรรมหรือเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นแล้วจดบันทึก
  • การทดลอง ทำการทดลองในห้องปฏิบัติการเพื่อดูผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นจริง

การเก็บรวบรวมข้อมูลทุติยภูมิ (นำของคนอื่นมาใช้)

  • ค้นหาจากหน้าเว็บไซต์บนอินเทอร์เน็ต
  • ค้นคว้าจากหนังสือ วารสาร หรือรายงานการวิจัยในห้องสมุด
  • ข้อควรระวัง ต้องตรวจสอบเสมอว่าคนที่ให้ข้อมูลมานั้น เชื่อถือได้หรือไม่ และข้อมูลอัปเดตหรือยัง

4. การสืบค้นข้อมูลบนเว็บไซต์ และการทำงานของ Search Engine

เวลาที่นักเรียนต้องการหาข้อมูลทุติยภูมิ เครื่องมือที่ดีที่สุดคือ Search Engine (โปรแกรมค้นหา) เช่น Google หรือ Bing

Search Engine ทำงานอย่างไร?

เมื่อนักเรียนพิมพ์คำค้นหา (Keyword) ลงไป โปรแกรมไม่ได้วิ่งไปหาข้อมูลใหม่ในวินาทีนั้น แต่มันมีกระบวนการทำงานที่เตรียมไว้ล่วงหน้า ดังนี้

  • การเก็บรวบรวมข้อมูล (Crawling)
    • Search Engine จะส่งโปรแกรมตัวเล็กๆ ที่เรียกว่า Spider วิ่งไปตามลิงก์ต่างๆ บนอินเทอร์เน็ต เพื่อกวาดอ่านข้อมูลจากทุกเว็บไซต์บนโลก
  • การจัดทำดัชนี (Indexing)
    • เมื่อ Spider เก็บข้อมูลมาแล้ว ระบบจะนำคำต่างๆ มาจัดหมวดหมู่และทำดัชนี เหมือนสารบัญหนังสือ เพื่อให้ค้นหาได้รวดเร็ว
  • การประมวลผลและจัดอันดับ (Ranking)
    • เมื่อนักเรียนพิมพ์คำค้นหา ระบบจะไปค้นในดัชนี และใช้สมการ (Algorithm) คัดเลือกเว็บไซต์ที่ตรงกับคำค้นหาที่สุด และน่าเชื่อถือที่สุด มาแสดงผลเรียงตามลำดับให้นักเรียนคลิกอ่าน

💡 เทคนิคการค้นหา (Search Tips) ให้ได้ข้อมูลที่แม่นยำ

  • ใช้คำสำคัญ (Keyword) ที่สั้นและตรงประเด็น ไม่ต้องพิมพ์เป็นประโยคยาวๆ
  • ใช้เครื่องหมายคำพูด “…” เมื่อต้องการค้นหากลุ่มคำที่เรียงติดกันเป๊ะๆ เช่น “วันสถาปนาโรงเรียน”
  • ใช้เครื่องหมายลบ – หน้าคำที่ไม่ต้องการให้แสดงผล เช่น แอปเปิล -มือถือ จะแสดงผลเฉพาะผลไม้

5. สารสนเทศเบื้องต้น (Introduction to Information)

อย่างที่นักเรียนทราบแล้วว่า สารสนเทศเกิดจากการนำข้อมูลมาประมวลผล ซึ่งกระบวนการเปลี่ยนข้อมูลให้เป็นสารสนเทศ มี 3 ขั้นตอนง่ายๆ

  1. ข้อมูลเข้า (Input Data) ข้อมูลดิบที่เรารวบรวมมา
  2. การประมวลผล (Processing) การคิดคำนวณ จัดเรียง หรือเปรียบเทียบ
  3. สารสนเทศที่ได้ (Output Information) ผลลัพธ์ที่นำไปใช้ประโยชน์ต่อได้

สารสนเทศที่ดี ต้องมีคุณสมบัติอย่างไร?

  • มีความถูกต้อง (Accurate) ต้องเป็นความจริง ไม่บิดเบือน
  • มีความสมบูรณ์ (Complete) มีรายละเอียดครบถ้วน ไม่ขาดหาย
  • ตรงตามความต้องการ (Relevant) ตอบโจทย์เรื่องที่เรากำลังค้นหา
  • ทันเวลา (Timely) เป็นข้อมูลที่ทันสมัยและใช้ได้ในสถานการณ์ปัจจุบัน
  • ตรวจสอบได้ (Verifiable) รู้แหล่งที่มา และสามารถตรวจสอบกลับไปที่ต้นทางได้

ไฟล์ใบงานที่ 5.1 การใช้ซอฟต์แวร์ในการจัดการข้อมูลและสารสนเทศ

ลักษณะของสารสนเทศและระบบสารสนเทศ

1. ลักษณะของสารสนเทศที่ดี

สารสนเทศ (Information) คือ ข้อมูลที่ผ่านการประมวลผลแล้วและพร้อมนำไปใช้งาน แต่สารสนเทศที่ดีและมีประโยชน์จริงๆ จะต้องมีคุณสมบัติ 5 ประการ ดังนี้

  1. มีความถูกต้องแม่นยำ (Accuracy) ข้อมูลต้องเป็นความจริง ไม่มีข้อผิดพลาด เพราะถ้านำข้อมูลที่ผิดไปใช้ อาจทำให้การตัดสินใจผิดพลาดตามไปด้วย
  2. ทันต่อเวลา (Timeliness) ข้อมูลต้องเป็นปัจจุบัน อัปเดตอยู่เสมอ และพร้อมให้ดึงออกมาใช้งานได้ทันทีเมื่อต้องการ
  3. มีความสมบูรณ์ครบถ้วน (Completeness) ข้อมูลต้องมีรายละเอียดครบ ไม่ขาดหาย เพื่อให้เห็นภาพรวมและนำไปวิเคราะห์ได้อย่างถูกต้อง
  4. มีความตรงตามความต้องการของผู้ใช้ (Relevance) ข้อมูลต้องตรงกับเรื่องที่เรากำลังค้นหาหรือต้องการใช้งาน ไม่นำข้อมูลที่ไม่เกี่ยวข้องมาปะปนให้สับสน
  5. สามารถตรวจสอบพิสูจน์ได้ (Verifiability) ต้องรู้แหล่งที่มาของข้อมูล มีความน่าเชื่อถือ และสามารถตรวจสอบกลับไปยังต้นทางได้ว่าข้อมูลนั้นเป็นความจริง

2. ระบบสารสนเทศ (Information System)

ความหมาย: ระบบสารสนเทศ คือ ระบบที่ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ที่ทำงานร่วมกันเพื่อรวบรวม ประมวลผล จัดเก็บ และแจกจ่ายข้อมูล เพื่อสนับสนุนการตัดสินใจและการทำงานในองค์กร

เพื่อให้ระบบนี้ทำงานได้สมบูรณ์ จะต้องมี องค์ประกอบ 5 ส่วน ดังนี้

  1. ฮาร์ดแวร์ (Hardware) อุปกรณ์คอมพิวเตอร์และเครื่องมือต่างๆ ที่จับต้องได้ เช่น ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ หน้าจอ คีย์บอร์ด เมาส์ สมาร์ทโฟน
  2. ซอฟต์แวร์ (Software) โปรแกรมหรือชุดคำสั่งที่สั่งให้ฮาร์ดแวร์ทำงานตามที่เราต้องการ แบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักๆ คือ
    • ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software) โปรแกรมที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ เช่น ระบบปฏิบัติการ Windows, macOS, iOS หรือ Android
    • ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software) โปรแกรมที่เขียนขึ้นมาเพื่อใช้งานเฉพาะด้าน เช่น Microsoft Word, แอปพลิเคชันแต่งรูป, หรือเกมต่างๆ
  3. ข้อมูลสารสนเทศ (Data and Information) วัตถุดิบดิบที่ถูกป้อนเข้าสู่ระบบ และผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลแล้ว
  4. บุคลากร (Peopleware) คนที่ทำงานเกี่ยวข้องกับระบบสารสนเทศ แบ่งเป็น 2 ระดับหลักๆ คือ
    • ระดับผู้ใช้งาน (User) ผู้ที่นำระบบหรือสารสนเทศไปใช้งานในชีวิตประจำวัน (เช่น ตัวเราที่ใช้แอปพลิเคชัน)
    • ระดับผู้พัฒนา (Developer) ผู้เชี่ยวชาญที่ทำหน้าที่ออกแบบ เขียนโปรแกรม และดูแลรักษาระบบ (เช่น โปรแกรมเมอร์ หรือนักวิเคราะห์ระบบ)
  5. กระบวนการทำงาน (Procedure) ขั้นตอนหรือวิธีการปฏิบัติงานที่ชัดเจน เพื่อให้ผู้ใช้สามารถใช้งานระบบได้อย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพ

3. การจัดการข้อมูลและสารสนเทศ

เมื่อเรามีระบบสารสนเทศแล้ว ข้อมูลจะเดินทางเข้าสู่กระบวนการจัดการข้อมูล (Data Processing Cycle) ซึ่งเปรียบเสมือนโรงงานที่เปลี่ยนวัตถุดิบให้กลายเป็นสินค้าพร้อมใช้ โดยมี 4 ขั้นตอนหลัก

  1. การนำเข้าข้อมูล (Input) การรับข้อมูลดิบเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ เช่น การพิมพ์ข้อความผ่านคีย์บอร์ด, การสแกนบาร์โค้ดสินค้า, หรือการพูดใส่ไมโครโฟน
  2. การประมวลผล (Processing) การนำข้อมูลที่รับเข้ามาไป คำนวณ จัดเรียง เปรียบเทียบ หรือแยกประเภท ตามคำสั่งของซอฟต์แวร์ เพื่อเปลี่ยนข้อมูลดิบให้เป็นสารสนเทศที่มีความหมาย
  3. การเก็บรักษา (Storage) การบันทึกข้อมูลและสารสนเทศเก็บไว้ในหน่วยความจำ เช่น ฮาร์ดดิสก์ (Hard disk), แฟลชไดร์ฟ (Flash drive) หรือบนคลาวด์ (Cloud) เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในอนาคต
  4. การแสดงผล (Output) การนำสารสนเทศที่ผ่านการประมวลผลแล้ว ออกมาแสดงให้ผู้ใช้รับรู้ เช่น การแสดงภาพบนหน้าจอ, การพิมพ์เอกสารออกทางเครื่องพิมพ์, หรือเสียงที่ออกจากลำโพง

เคล็ดลับการจำ จำง่ายๆ ว่า ระบบสารสนเทศคือการทำงานร่วมกันของ คน (People) สั่งงานเครื่อง (Hardware) ผ่านโปรแกรม (Software) ตามขั้นตอน (Procedure) เพื่อจัดการข้อมูล (Data) นั่นเอง

ไฟล์ใบงานที่ 6.1 ลักษณะของสารสนเทศและระบบสารสนเทศ

การประมวลผลข้อมูลและซอฟต์แวร์

1. การประมวลผลข้อมูลให้เป็นสารสนเทศ

ข้อมูล (Data) คือ ข้อเท็จจริงหรือเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นรอบตัวเรา เช่น ตัวเลข ตัวอักษร ภาพ ส่วน สารสนเทศ (Information) คือ ข้อมูลที่ผ่านการประมวลผลแล้ว และสามารถนำไปใช้ประโยชน์หรือช่วยในการตัดสินใจได้

เพื่อให้ได้สารสนเทศที่ดี นักเรียนต้องผ่านขั้นตอนสำคัญดังนี้

  • การเก็บรวบรวมข้อมูล (Data Collection) การรวบรวมข้อมูลจากแหล่งต่างๆ ด้วยความระมัดระวัง เช่น การสอบถาม การสังเกต การทำแบบสอบถาม หรือการใช้เซ็นเซอร์เก็บข้อมูล (เช่น เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ หรือเซ็นเซอร์วัดแสงในสมาร์ทฟาร์ม)
  • การตรวจสอบข้อมูล (Data Verification) เมื่อได้ข้อมูลมาแล้ว ต้องตรวจสอบความถูกต้องและครบถ้วน หากข้อมูลที่นำมาผิดพลาดตั้งแต่แรก สารสนเทศที่ได้ก็จะผิดพลาดตามไปด้วย

2. วิธีการประมวลผลข้อมูล

เมื่อรวบรวมและตรวจสอบข้อมูลเรียบร้อย จะเข้าสู่ขั้นตอน การประมวลผล (Processing) ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 วิธีหลัก

รูปแบบการประมวลผลลักษณะการทำงานตัวอย่าง
แบบกลุ่ม (Batch Processing)รวบรวมข้อมูลสะสมไว้ระยะเวลาหนึ่ง แล้วจึงนำมาประมวลผลพร้อมกันในคราวเดียว เหมาะกับงานที่มีข้อมูลปริมาณมากและไม่ต้องทราบผลทันทีการคิดค่าน้ำค่าไฟรายเดือน, การคำนวณเกรดเฉลี่ยของนักเรียนตอนปลายเทอม
แบบเชื่อมตรง (Online Processing)ประมวลผลทันทีที่มีข้อมูลเข้ามา (Real-time) เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตอบกลับในขณะนั้นทันทีการสแกนคิวอาร์โค้ดจ่ายเงิน, การกดเงินจากตู้ ATM, ระบบจองตั๋วภาพยนตร์

3. ซอฟต์แวร์และการเลือกใช้งาน

ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์จะไม่สามารถทำงานได้เลยหากไม่มี ซอฟต์แวร์ (Software) ซึ่งหมายถึง ชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่เขียนขึ้นเพื่อสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามลำดับขั้นตอน

ซอฟต์แวร์แบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ

  • ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software) ทำหน้าที่เป็นตัวกลางควบคุมและดูแลการทำงานของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั้งหมด เช่น ระบบปฏิบัติการ Windows, macOS, iOS, Android
  • ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software) โปรแกรมที่เขียนขึ้นมาเพื่อการทำงานเฉพาะด้านตามความต้องการของผู้ใช้ เช่น Microsoft Word, Google Sheets, แอปพลิเคชันเกม หรือโปรแกรมออกแบบ 3 มิติ (เช่น SketchUp)

การพัฒนาซอฟต์แวร์

คือกระบวนการเขียนคำสั่ง (Coding) ด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ เพื่อสร้างโปรแกรมขึ้นมาแก้ปัญหาหรืออำนวยความสะดวก เช่น การเขียนโปรแกรมด้วย Google Apps Script หรือ Excel VBA เพื่อตัดเกรดอัตโนมัติ หรือการเขียนโค้ดสั่งงานบอร์ด Micro:bit

การใช้ซอฟต์แวร์ในการทำงานพื้นฐาน

การเลือกซอฟต์แวร์ให้ตรงกับงานจะช่วยประหยัดเวลาและได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง เช่น

  • งานเอกสารและรายงาน ใช้กลุ่มโปรแกรมประมวลคำ เช่น Microsoft Word, Google Docs
  • งานคำนวณและจัดการข้อมูล ใช้กลุ่มโปรแกรมตารางทำงาน เช่น Microsoft Excel, Google Sheets
  • งานนำเสนอ ใช้กลุ่มโปรแกรมนำเสนอข้อมูล เช่น PowerPoint, Canva

ไฟล์ใบงานที่ 7.1 การประมวลผลข้อมูลและซอฟต์แวร์

หน่วยที่ 4 การใช้เทคโนโลยีสารสนเทศอย่างปลอดภัย

ความปลอดภัยของระบบสารสนเทศ

1. ภัยคุกคามต่อระบบสารสนเทศในด้านต่างๆ

ระบบสารสนเทศประกอบด้วยหลายส่วน ซึ่งแต่ละส่วนก็มีโอกาสถูกโจมตีได้แตกต่างกัน ดังนี้

  • ภัยคุกคามต่อฮาร์ดแวร์ (Hardware) การทำลายอุปกรณ์ทางกายภาพ เช่น คอมพิวเตอร์พังจากการตกน้ำ ไฟตก ไฟกระชาก หรือการถูกขโมยเครื่องคอมพิวเตอร์และโทรศัพท์มือถือ
  • ภัยคุกคามต่อซอฟต์แวร์ (Software) การทำให้โปรแกรมหรือระบบปฏิบัติการทำงานผิดพลาด เช่น การลบไฟล์สำคัญของระบบ การที่ระบบล่ม หรือข้อผิดพลาดที่เกิดจากการเขียนโปรแกรม
  • ภัยคุกคามต่อข้อมูล (Data) การเข้ามาขโมย เปลี่ยนแปลง หรือลบข้อมูลสำคัญโดยไม่ได้รับอนุญาต เช่น การขโมยรหัสผ่าน หรือการแอบแก้ไขคะแนนสอบ
  • ภัยคุกคามต่อระบบเครือข่ายและการสื่อสาร (Network) การดักจับข้อมูลระหว่างที่กำลังส่งหากันทางอินเทอร์เน็ต หรือการส่งข้อมูลขยะจำนวนมากเข้าไปจนระบบเครือข่ายล่ม ใช้งานไม่ได้

2. รูปแบบภัยคุกคามทางคอมพิวเตอร์

มัลแวร์ (Malware) คือโปรแกรมที่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อประสงค์ร้ายต่อระบบคอมพิวเตอร์ของเรา โดยแบ่งเป็นประเภทหลักๆ ดังนี้

  • ไวรัส (Virus) โปรแกรมที่แฝงตัวมากับไฟล์ต่างๆ จะทำงานก็ต่อเมื่อเราคลิกเปิดไฟล์นั้น เมื่อทำงานแล้วจะแพร่กระจายไปติดไฟล์อื่นๆ ในเครื่อง และทำลายข้อมูล
  • หนอนคอมพิวเตอร์ (Worm) ร้ายกาจกว่าไวรัสตรงที่สามารถจำลองตัวเองและแพร่กระจายผ่านระบบเครือข่ายไปยังเครื่องอื่นๆ ได้เอง โดยไม่ต้องรอให้ผู้ใช้งานคลิกเปิด
  • ม้าโทรจัน (Trojan) โปรแกรมที่หลอกลวงผู้ใช้ว่าตัวเองเป็นโปรแกรมที่มีประโยชน์ (เช่น เกม หรือโปรแกรมสแกนไวรัสปลอม) แต่เมื่อติดตั้งลงไปแล้ว จะเปิดทางให้คนร้ายเข้ามาขโมยข้อมูลในเครื่องเราได้
  • สปายแวร์ (Spyware) โปรแกรมสายลับที่แอบเข้ามาฝังตัวในเครื่องเพื่อเก็บข้อมูลการใช้งานของเรา เช่น การพิมพ์รหัสผ่าน หรือประวัติการเข้าเว็บไซต์ แล้วส่งข้อมูลนั้นไปให้คนร้าย

3. แฮกเกอร์ (Hacker) และ แคร็กเกอร์ (Cracker) ต่างกันอย่างไร?

หลายคนมักเข้าใจผิดว่าสองคำนี้มีความหมายเดียวกัน แต่จริงๆ แล้วแตกต่างกันอย่างชัดเจน

  • แฮกเกอร์ (Hacker) ผู้เชี่ยวชาญด้านคอมพิวเตอร์ที่ค้นหาช่องโหว่ของระบบ เพื่อแจ้งให้เจ้าของระบบทราบและนำไปปรับปรุงแก้ไขให้ปลอดภัยมากยิ่งขึ้น ถือเป็นกลุ่มคนฝ่ายดี
  • แคร็กเกอร์ (Cracker) ผู้ที่มีความรู้ด้านคอมพิวเตอร์เช่นกัน แต่นำความรู้ไปใช้ในทางที่ผิด คือเจาะระบบเพื่อขโมยข้อมูล ทำลายระบบ หรือหวังผลประโยชน์ส่วนตัว ถือเป็นผู้ร้ายไซเบอร์

4. แนวโน้มของภัยคุกคามในอนาคต

ในอนาคตเมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้า ภัยคุกคามก็จะพัฒนาตามไปด้วย เช่น

  • การโจมตีอุปกรณ์สมาร์ทโฮมต่างๆ (IoT) ที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
  • การใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) มาช่วยในการหลอกลวง หรือช่วยเจาะระบบให้รวดเร็วขึ้น
  • การหลอกลวงเอาข้อมูลส่วนบุคคลที่แนบเนียนและดูสมจริงมากยิ่งขึ้นผ่านโซเชียลมีเดีย

5. การป้องกันและใช้งานอย่างปลอดภัย

เราสามารถป้องกันตัวเองจากภัยคุกคามเหล่านี้ได้ด้วยวิธีง่ายๆ ดังนี้

  • ตั้งรหัสผ่านให้คาดเดายาก และไม่บอกรหัสผ่านให้ใครรู้
  • ติดตั้งและอัปเดตโปรแกรมป้องกันไวรัสอย่างสม่ำเสมอ
  • อัปเดตระบบปฏิบัติการและแอปพลิเคชันให้เป็นเวอร์ชันล่าสุดเสมอ
  • ไม่คลิกลิงก์แปลกปลอม หรือดาวน์โหลดไฟล์จากแหล่งที่ไม่น่าเชื่อถือ
  • สำรองข้อมูลที่สำคัญเก็บไว้ในอุปกรณ์อื่น หรือบนคลาวด์

ไฟล์ใบงานที่ 8.1 ความปลอดภัยของระบบสารสนเทศ

จริยธรรมในโลกออนไลน์

1. จริยธรรมในการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ (IT Ethics)

จริยธรรม คือ หลักความดีงามที่ควรปฏิบัติเมื่อใช้งานคอมพิวเตอร์และอินเทอร์เน็ต หลักการพื้นฐานที่จำง่ายที่สุดคือ PAPA ซึ่งประกอบด้วย

  • ความเป็นส่วนตัว (Privacy) ไม่แอบดูรหัสผ่าน ไม่แอบอ่านแชท และไม่นำภาพหรือข้อมูลส่วนตัวของเพื่อนไปโพสต์โดยไม่ได้รับอนุญาต
  • ความถูกต้อง (Accuracy) ตรวจสอบข้อมูลก่อนแชร์เสมอ เพื่อไม่ให้ตัวเรากลายเป็นเครื่องมือในการกระจายข่าวปลอม (Fake News)
  • ความเป็นเจ้าของ (Property) เคารพผลงานของผู้อื่น ไม่นำรูปภาพ บทความ หรือเพลงของคนอื่นมาแอบอ้างว่าเป็นผลงานของตัวเอง
  • การเข้าถึงข้อมูล (Accessibility) เข้าถึงเฉพาะข้อมูลที่ตนเองมีสิทธิ์หรือได้รับอนุญาตเท่านั้น ไม่พยายามเจาะระบบหรือแฮ็กข้อมูลของโรงเรียนและผู้อื่น

2. จรรยาบรรณในการใช้งานเทคโนโลยี (Netiquette)

มารยาทและข้อปฏิบัติเมื่ออยู่บนโลกออนไลน์ เพื่อให้สังคมออนไลน์น่าอยู่สำหรับทุกคน

สิ่งที่ควรทำ (Do)สิ่งที่ไม่ควรทำ (Don’t)
คิดก่อนโพสต์ ตระหนักเสมอว่าข้อมูลบนอินเทอร์เน็ตเมื่อโพสต์ไปแล้ว ลบออกให้หมดได้ยากมากไม่กลั่นแกล้งออนไลน์ (Cyberbullying) ไม่ด่าทอ ล้อเลียน ตั้งฉายา หรือประจานผู้อื่นผ่านโซเชียลมีเดีย
ใช้ถ้อยคำสุภาพ ให้เกียรติผู้ที่กำลังสนทนาด้วยเสมอ ไม่ใช้คำหยาบคายไม่ส่งสแปม (Spam) ไม่ส่งจดหมายลูกโซ่ ข้อความก่อกวน หรือโฆษณาที่น่ารำคาญให้เพื่อน
เคารพเวลาผู้อื่น ไม่ทักแชทไปคุยเรื่องงานหรือเรื่องส่วนตัวในยามวิกาลไม่ละเมิดสิทธิ์ ไม่ดาวน์โหลดเกมเถื่อน หรือซอฟต์แวร์ละเมิดลิขสิทธิ์

3. ข้อกำหนดและข้อตกลงในการใช้แหล่งข้อมูล

เมื่อเราต้องค้นหาข้อมูลจากอินเทอร์เน็ตมาทำรายงานส่งครู เราต้องทำตามกฎกติกาของแหล่งข้อมูลนั้นๆ อย่างเคร่งครัด

  • การอ้างอิงที่มา (Citation) ทุกครั้งที่นำข้อมูล รูปภาพ หรือวิดีโอจากเว็บไซต์มาใช้ ต้องเขียนบอกไว้ที่ท้ายรายงานเสมอว่าเอามาจากเว็บไซต์ไหน และใครเป็นผู้สร้างสรรค์
  • ลิขสิทธิ์ (Copyright) และ Creative Commons (CC) ผลงานบนอินเทอร์เน็ตมีลิขสิทธิ์คุ้มครอง หากต้องการนำรูปฟรีมาใช้ ให้มองหาสัญลักษณ์ CC ซึ่งเป็นการอนุญาตให้นำไปใช้งานได้ฟรีแต่ต้องทำตามเงื่อนไข เช่น ต้องอ้างอิงที่มา หรือห้ามนำไปใช้เพื่อหาเงิน
  • ข้อตกลงการใช้งาน (Terms of Service) ก่อนสมัครแอปพลิเคชันหรือเข้าเล่นเกม ควรสังเกตว่าแอปนั้นขอเข้าถึงข้อมูลอะไรในมือถือเราบ้าง เช่น ขอเข้าถึงไมโครโฟน รูปภาพ หรือตำแหน่งที่ตั้ง (GPS)
  • การคัดลอกผลงาน (Plagiarism) การก๊อปปี้เนื้อหาจากวิกิพีเดียมาแปะในรายงานโดยไม่สรุปด้วยความเข้าใจและภาษาของตนเอง ถือเป็นการทุจริตทางวิชาการและเป็นการขโมยความคิด

กฎทองของโลกออนไลน์ ใจเขาใจเรา ถ้าเราไม่ชอบให้ใครทำแบบไหนกับเรา ก็อย่าทำแบบนั้นกับคนอื่นบนอินเทอร์เน็ต

ไฟล์ใบงานที่ 9.1 จริยธรรมในโลกออนไลน์

สรุปเนื้อหาทบทวนก่อนสอบปลายภาค หน่วยที่ 3 และ 4

1. ข้อมูลและสารสนเทศ (Data vs Information)

  • ข้อมูล (Data) คือข้อเท็จจริงที่ ยังไม่ผ่านการประมวลผล เป็นข้อมูลดิบที่เพิ่งเก็บมาได้ เช่น คะแนนสอบของนักเรียนแต่ละคน
  • สารสนเทศ (Information) คือข้อมูลที่ ผ่านการประมวลผลแล้ว เช่น จัดหมวดหมู่ คำนวณ จัดเรียง เพื่อให้เกิดประโยชน์และนำไปใช้ตัดสินใจได้ทันที
  • วัฏจักรการประมวลผลข้อมูล ประกอบด้วย 3 ขั้นตอนหลัก คือ นำเข้า (Input) -> ประมวลผล (Process) -> แสดงผลลัพธ์ (Output) และมักมีขั้นตอนย่อยคือ การเก็บรักษา (Storage) เช่น การบันทึกงานลงในแฟลชไดร์ฟ (Flash drive) เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่
  • ลักษณะของสารสนเทศที่ดี ต้องมีความถูกต้อง ครบถ้วน และที่สำคัญคือต้อง ทันเวลา (Timely) หมายถึง มีความทันสมัยและพร้อมดึงออกมาใช้งานได้ทันทีในสถานการณ์ปัจจุบัน

2. ประเภทและการเก็บรวบรวมข้อมูล

  • ข้อมูลปฐมภูมิ (Primary Data) ข้อมูลที่เรา เก็บรวบรวมด้วยตัวเองโดยตรง เช่น การแจกแบบสอบถาม การสัมภาษณ์ การทดลองด้วยตนเอง
  • ข้อมูลทุติยภูมิ (Secondary Data) ข้อมูลที่ มีผู้อื่นเก็บรวบรวมไว้แล้ว แล้วเรานำมาใช้อ้างอิงต่อ เช่น การค้นหาสถิติจากเว็บไซต์รัฐบาล การอ่านจากหนังสือในห้องสมุด

3. การค้นหาข้อมูลบนอินเทอร์เน็ต (Search Engine)

  • การทำงานของ Search Engine ขั้นตอนแรกสุดของระบบค้นหา คือการส่งโปรแกรมอัตโนมัติที่เรียกว่า สไปเดอร์ (Spider) หรือ Crawler ไปกวาดอ่านข้อมูลตามลิงก์ต่างๆ บนเว็บไซต์ทั่วโลกเพื่อนำมาจัดหมวดหมู่
  • เทคนิคการค้นหาให้แม่นยำ หากต้องการค้นหากลุ่มคำให้เรียงติดกันเป๊ะๆ โดยไม่แยกคำ ให้ใช้ เครื่องหมายคำพูดคร่อมคำค้นหา (“…”)

4. องค์ประกอบของระบบสารสนเทศ

ระบบสารสนเทศขับเคลื่อนด้วยองค์ประกอบสำคัญ ดังนี้

  1. ฮาร์ดแวร์ (Hardware) อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่จับต้องได้ เช่น หน้าจอ คีย์บอร์ด เมาส์ ซีพียู
  2. ซอฟต์แวร์ (Software) แบ่งเป็น 2 ประเภท
    • ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software) โปรแกรมที่ควบคุมการทำงานของเครื่องทั้งหมด เช่น ระบบปฏิบัติการ Windows, iOS, Android
    • ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software) โปรแกรมที่ทำงานเฉพาะด้าน เช่น Microsoft Word, เกม, แอปแต่งรูป
  3. บุคลากร (Peopleware) แบ่งตามบทบาท เช่น
    • ผู้ใช้งาน (User) คนที่นำระบบไปใช้งานทั่วไป
    • ผู้พัฒนา (Developer) ผู้สร้างระบบ เช่น โปรแกรมเมอร์ (Programmer) หรือนักวิเคราะห์ระบบ (System Analyst)

5. รูปแบบการประมวลผลข้อมูล

  • การประมวลผลแบบกลุ่ม (Batch Processing) เป็นการสะสมข้อมูลไว้ระยะเวลาหนึ่งแล้วจึงประมวลผลพร้อมกันในครั้งเดียว เหมาะกับงานที่ไม่เร่งด่วน เช่น การคำนวณเกรดเฉลี่ยของนักเรียนตอนปลายเทอม การพิมพ์บิลค่าไฟรายเดือน
  • การประมวลผลแบบเชื่อมตรง (Online/Real-time Processing) ประมวลผลทันทีที่ป้อนข้อมูล เช่น การกดเงินจากตู้ ATM, การสแกนจ่ายเงิน

6. ภัยคุกคามทางไซเบอร์และมัลแวร์

  • ภัยคุกคามต่อฮาร์ดแวร์ ความเสียหายทางกายภาพ เช่น คอมพิวเตอร์พังจากการตกน้ำ ไฟไหม้ เครื่องหล่น
  • มัลแวร์ (Malware)
    • ไวรัส (Virus) ต้องอาศัยไฟล์พาหะและรอให้คนคลิกเปิดจึงจะทำงาน
    • หนอนคอมพิวเตอร์ (Worm) ร้ายกาจตรงที่ สามารถแพร่กระจายผ่านเครือข่ายได้เอง โดยไม่ต้องรอให้ผู้ใช้งานคลิกเปิดไฟล์
    • ม้าโทรจัน (Trojan) แฝงตัวมากับโปรแกรมที่ดูเหมือนมีประโยชน์ แต่พอติดตั้งแล้วแอบขโมยข้อมูล
  • Hacker vs Cracker
    • แฮกเกอร์ (Hacker) คือผู้เชี่ยวชาญที่เจาะระบบเพื่อหาช่องโหว่และ ช่วยแก้ไขปรับปรุงระบบให้ปลอดภัยขึ้น (หมวกขาว)
    • แคร็กเกอร์ (Cracker) คือผู้เจาะระบบด้วยประสงค์ร้ายเพื่อ ทำลายหรือขโมยข้อมูล (หมวกดำ)
  • การป้องกันที่ดีที่สุด การตั้งรหัสผ่านให้คาดเดายาก ไม่คลิกลิงก์แปลกปลอม ไม่ดาวน์โหลดของเถื่อน

7. จริยธรรมและกฎหมายทางคอมพิวเตอร์

  • หลักจริยธรรม PAPA
    1. ความเป็นส่วนตัว (Privacy) เช่น การไม่แอบอ่านแชทของผู้อื่น
    2. ความถูกต้อง (Accuracy) เช่น การตรวจสอบแหล่งที่มาของข้อเท็จจริงก่อนแชร์ข่าวสาร
    3. ความเป็นเจ้าของ (Property) เช่น การเคารพลิขสิทธิ์ ไม่นำรูปภาพของคนอื่นมาแอบอ้างว่าเป็นของตน
    4. การเข้าถึงข้อมูล (Accessibility) เช่น การตั้งรหัสผ่านเพื่อกำหนดสิทธิ์ให้เฉพาะผู้ที่เกี่ยวข้องเท่านั้น
  • Cyberbullying คือ การใช้เทคโนโลยีในการกลั่นแกล้ง คุกคาม หรือประจานผู้อื่นบนโลกออนไลน์
  • การคัดลอกผลงาน (Plagiarism) เป็นการทุจริตทางวิชาการ เช่น การก๊อปปี้ข้อมูลจากวิกิพีเดียมาใส่ในรายงานโดยไม่สรุปด้วยภาษาของตนเอง หรือไม่อ้างอิงแหล่งที่มา

ใบกิจกรรม ความฉลาดรู้ดิจิทัล 1

แบบทดสอบเก็บคะแนนท้ายบทเรียน

หน่วยที่ 1 การออกแบบและการเขียนอัลกอริทึม

https://g.co/gemini/share/5705d2d4bb60

หน่วยที่ 2 การออกแบบและการเขียนโปรแกรมเบื้องต้น

https://g.co/gemini/share/d41dda57ed60

หน่วยที่ 3 การจัดการข้อมูลสารสนเทศ

https://g.co/gemini/share/ea63f5e72012

หน่วยที่ 4 การใช้เทคโนโลยีสารสนเทศอย่างปลอดภัย

https://g.co/gemini/share/538cfb217869

Scroll to Top