Raptor:เครื่องมือเพิ่มพลังการเรียนรู้การโปรแกรม

เขียนโดย ohoadmin เมื่อ . หัวข้อ บทความ, บทความคอมพิวเตอร์

      ในการจัดการเรียนรู้เนื้อหาเกี่ยวกับขั้นตอนวิธี มีเครื่องมือที่ช่วยสอนอยู่หลากหลาย ในที่นี้สามารถใช้ RAPTOR ซึ่งเป็นเครื่องมือหนึ่งที่สามารถสร้างกระบวนการคิดแบบลำดับขั้น ถ่ายทอดกระบวนการคิดและตรวจสอบกระบวนการคิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การสร้างกระบวนการคิดแบบลำดับขั้นด้วย RAPTOR

      ในการเรียนวิชาการเขียนโปรแกรม ผู้สอนมักสอนการถ่ายทอดกระบวนการคิดด้วยผังงาน รหัสลำลอง หรือขั้นตอนวิธี  โดยผังงานนั้นเป็นเครื่องมือที่การถ่ายทอดกระบวนการคิดในแบบรูปภาพทำให้ง่ายต่อการทำความเข้าใจ  

       RAPTOR เป็นเครื่องมือที่ถ่ายทอดกระบวนการคิดในรูปแบบผังงานที่ลักษณะภาพเคลื่อนไหว โดยจะมีการลำดับการทำงานของผังงานทีละขั้นตอน และจะแสดงค่าของตัวแปรอย่างชัดเจนในแต่ละรอบการทำงาน สามารถตรวจสอบกระบวนการคิดและตรวจสอบข้อผิดพลาดในขณะที่เขียนผังงานได้สะดวกและรวดเร็ว

       ผังงานทั้ง 3 รูปแบบคือ ผังงานแบบลำดับ ผังงานแบบทางเลือก และผังงานแบบวนซ้ำ นั้น ผังงานแบบวนซ้ำจะทำความเข้าใจได้ยากที่สุดเนื่องจากมีการทำกระบวนการหนึ่งหลายครั้งโดยมีเงื่อนไขในการควบคุมและค่าของตัวแปรในแต่ละรอบของการทำงานจะเปลี่ยนแปลงตามเงื่อนไข  การใช้ RAPTOR ถ่ายทอดกระบวนการคิดและแสดงค่าของตัวแปรให้นักเห็นได้ชัดเจน โดยแสดงเป็นภาพเคลื่อนไหว จะช่วยให้เข้าใจการทำงานแบบวนซ้ำได้มากยิ่งขึ้น

image001รูปที่ 1 โปรแกรมบวกเลขแบบอนุกรม

จากรูปที่ 1 การวนซ้ำแต่ละรอบทำให้ค่าของตัวแปรจะเปลี่ยนแปลงโดยจะแสดงผลทางด้านขวา ทำให้เข้าใจกระบวนการวนซ้ำได้ง่ายขึ้น สามารถนำความเข้าใจดังกล่าวไปประยุกต์ใช้ในขั้นของการเข้ารหัสต่อไป

เปลี่ยนจากผังงานเป็นโปรแกรมภาษา

            โปรแกรม Raptor สามารถแปลงผังงานเป็นโปรแกรมภาษาได้ เช่น Ada C# C++ และ JAVA โดยไปที่เมนู generate และเลือกภาษาที่ต้องการ

image002รูปที่ 2 การแปลงผังงานเป็นภาษาคอมพิวเตอร์ด้วย RAPTOR

ตัวอย่างผลการแปลงผังงานเป็นโปรแกรมภาษา C++ ดังรูป

image003รูปที่ 3 ตัวอย่างคำสั่งโปรแกรมภาษา C++

            จากรูปที่  3 จะเห็นได้ว่าโปรแกรมที่ได้จะเป็นคำสั่งที่เป็นโครงร่างยังไม่สามารถนำไปแปลและประมวลผลได้ จะต้องมีการแก้ไขให้สมบูรณ์ตามหลักไวยากรณ์ของภาษาก่อนที่จะนำไปใช้ดังรูป

image004รูปที่ 4 โปรแกรมที่ปรับแก้ให้ถูกต้องตามหลักไวยากรณ์ภาษา

            จากรูปโปรแกรมที่ผ่านการปรับแก้ไขเพิ่มเติมให้ถูกต้องสมบูรณ์ เป็นสิ่งที่ทำได้ไม่ยากหากมีความเข้าใจภาษาโปรแกรมและการถ่ายทอดกระบวนการคิดแบบลำดับขั้นได้อย่างถูกต้อง

** ผู้ที่สนใจสามารถ download RAPTOR และตัวอย่าง RAPTOR [3] ได้จาก http://raptor.martincarlisle.com/

ผลป้อนกลับจากการใช้ RAPOR เปรียบเทียบกับผังงาน

            การวิเคราะห์ปัญหาและลำดับกระบวนการคิดด้วยผังงานก่อนแปลงเป็นโปรแกรมภาษาจะทำให้โปรแกรมที่ได้มีประสิทธิภาพ ลดข้อผิดพลาด รวมไปถึงการบำรุงรักษา เปลี่ยนแปลงแก้ไขและทบทวนโปรแกรมได้ง่าย

            จากที่ผู้เขียนนำสร้างผังงานด้วย RAPTOR และวาดผังงานบนกระดาษมาใช้จัดการเรียนการสอนกับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาวิชาการเขียนโปรแกรม พบว่า RAPTOR เป็นเครื่องมือถ่ายทอดและตรวจสอบกระบวนการคิดได้ดีกว่า เนื่องจาก RAPTOR แสดงการไหลของข้อมูลเป็นลักษณะภาพเคลื่อนไหว สามารถแสดงผลลัพธ์ชัดเจนกว่า

            จากตัวอย่างโปรแกรมบวกเลขแบบอนุกรมผู้เขียนได้จัดการเรียนรู้ 2 ลักษณะด้วยกัน คือสอนโดยการวาดผังงานลงกระดาษและสอนโดยใช้ RAPTOR พบว่าการสอนทั้ง 2 ลักษณะสร้างกระบวนการคิดแบบลำดับให้กับนักเรียนได้แตกต่างกัน หากนำ RAPTOR มาใช้ในการจัดการเรียนรู้จะพบว่าใช้ระยะเวลาการทำความเข้าใจน้อยกว่า  และง่ายต่อการอธิบาย เนื่องจาก RAPTOR จะแสดงผังงานเป็นภาพเคลื่อนไหว และมีส่วนของตัวแปรอยู่ทางด้านซ้ายมือของโปรแกรม ค่าของตัวแปรจะแปรผลตามเงื่อนไขของแต่ละรอบการทำงาน ซึ่งนักเรียนจะเห็นได้ชัดเจนกว่า ผังงานที่วาดลงกระดาษนั้น ผู้สอนจะต้องอธิบายเพิ่มเติม หากเป็นโปรแกรมที่มีจำนวนการวนรอบการทำงานหลายครั้งจะทำให้นักเรียนจะสับสนได้ง่าย ดังนั้นการนำ RAPTOR มาใช้ในการสอนวิชาการเขียนโปรแกรมจะเกิดประโยชน์ในการเรียนรู้ของผู้เรียนสูง

ยกร่างบทความโดย นางสาวมุทิตา สำเภาเงิน  โรงเรียนชัยนาทพิทยาคม
บรรณาธิการโดย คณะบรรณาธิการสาขาคอมพิวเตอร์ สสวท

อ้างอิง

  1. ธันวรุจน์ บูรณสุขสกุล(2558). ธรรมชาติของวัยรุ่น[ออนไลน์]. เข้าถึงได้ที่ http://www.smartteen.net/main/_admin/download/4-30-1387795341.pdf. สืบค้นเมื่อวันที่ 21 มกราคม 2558.
  2. บุรินทร์ รุจจนพันธุ์ (2557). ประเภทของ Flowchart[Online]. เข้าถึงได้ที่ http://www.thaiall.com/flowchart/indexo.html. สืบค้นวันที่ 20 มกราคม 2558.
  3. Elizabeth Drake and Stewart Venit(2011). RAPTOR Flowchart [Online].Web site http://raptor.martincarlisle.com/RAPTOR_data_files_Drake.pdf. Retrieved January, 20, 2015.

Tags: , , , , ,