34

นตยสาร สสวท.

จะสรางสงของเครองใชตองคำานงถงอะไรบาง

บญวทย รตนทพยาภรณนกวชาการ สาขาออกแบบและเทคโนโลย สสวท. / e-mail : bratt@ipst.ac.th

หากทานผอานกำาลงคดจะสรางสงของเครองใชอะไรสกอยางหนงเพอแกปญหาหรอสนองความตองการ ทานจะตองคำานงถงเรองอะไรบางเพอทจะสรางชนงานนนใหสำาเรจ เชน เมอเกดนำาทวม ทานมปญหาการเดนทาง จงตองการสรางพาหนะทสามารถพาทานไปยงสถานทตาง ๆ ทานจะสรางพาหนะนนไดอยางไร บางทานอาจมองไปทเงนทนเปนอนดบแรกวามอยเทาไหร บางทานอาจมองไปทวสดวามอะไรทจะนำามาสรางพาหนะไดบาง รวมไปถงเครองมอและอปกรณทจะสรางพาหนะ นอกจากนยงมปจจยอน ๆ อก เชน เวลา แรงงาน ซงอาจเปนปจจยทมสวนสำาคญในการสรางดวย ดงนนสงของเครองใชทเราจะสรางขนมาใหเสรจสมบรณไดนนขนอยกบปจจยหลายอยาง

ในสาระการออกแบบและเทคโนโลย (Design and Technology) ซงเกยวของกบการออกแบบและสรางสงของเครองใชเพอแกปญหาหรอสนองความตองการ จะเรยกปจจยทตองคำานงถงในการสรางสงของเครองใชนวา ทรพยากรทางเทคโนโลย (Technological Resources หรอเรยกสน ๆ วา Resources )

ทรพยากรทางเทคโนโลย แบงเปน 7 ดาน ไดแก• คน (People)เทคโนโลยหรอสงของเครองใชเกดมาจากความตองการของ

คน คนเปนทงผสรางและผใชเทคโนโลย ดงนนคนจงเปนปจจยสำาคญทงในดานของการคดวเคราะหแกปญหา ใชความร ทกษะ ตดสนใจตลอดจนการลงมอสรางซงตองใชกำาลงคนในการทำางาน

• ขอมลและสารสนเทศ (Data and Information)ขอมลและสารสนเทศเปนปจจยพนฐานทชวยใหเราสามารถ

คดวเคราะหและออกแบบวาจะสรางสงของเครองใชนนไดอยางไร ในปจจบนเราอยในยคของขอมลขาวสาร (data) จำานวนมากมาย

(ทมา: http://photo.sf.co.ua/id177)

เราจงตองเกบรวบรวมขอมล นำามาวเคราะหและประมวลผลเพอใหไดสารสนเทศ (information) ทจำาเปนตอการออกแบบและสรางสงของเครองใชทตองการ ขอมลและสารสนเทศอาจไดมาจากหนงสอ อนเทอรเนต ผเชยวชาญ หรอแหลงเรยนรตาง ๆ เปนตน

•• วสด (Materials)วสดเปนปจจยในลำาดบตน ๆ ทคนทวไปจะนกถงเมอจะสราง

สงของเครองใช เพราะตองเลอกใชวสดทมสมบตตามความตองการในการใชงาน ในขณะเดยวกนเราอาจใชวสดเปนปจจยหลกในการกำาหนดคณลกษณะของสงของเครองใชทจะสรางขนดวยเชนกน โดยทวไปวสดแตละประเภทมสมบตทแตกตางกน เชน ไม สามารถทำาใหมรปรางตาง ๆ ไดโดยใชเครองมอชางพนฐาน แตจะบดตวหรอโคงงอได โฟมและพลาสตกมนำาหนกเบา ขนรปงายแตไมทนกบสารเคมบางชนด เหลกมความแขงแรงสงแตมนำาหนกมาก สวนเซรามก มความแขงสงมากแตเปราะหรอแตกหกงาย นอกจากสมบตของวสดแลวยงตองคำานงวาสามารถจดหาวสดนนมาใชงานไดหรอไม

P_34-38.indd 34 5/23/2557 09:23

35

ปท 42 ฉบบท 187 มนาคม - เมษายน 2557

(ทมา : http://www.iurban.in.th/inspiration/thaiflood-hack/)

• เครองมอและอปกรณ (Machines and Tools)เครองมอและอปกรณชวยเพมความสามารถในการทำางานของ

คนเพอใชเปลยนรปราง ประสานวสดและประกอบชนสวนตาง ๆ เขาดวยกน เครองมอและอปกรณมตงแตขนาดเลกไปจนถงขนาดใหญ เชน มด คอน ไขควง แมแรง มแบบอยางงายและแบบทยงยากซบซอน เชน เลอยมอ เลอยไฟฟา เลอยยนต รวมถงการนำาอเลกทรอนกสเขามาชวย เชน มลตมเตอรชนดดจทล เครองขนรปชนงานแบบ 3 มต ดงนนเครองมอและอปกรณทเราเลอกใชจะเปนปจจยหนงททำาใหสงของเครองใชมความแตกตางกน เชน หากเราใชเครองกลงในการสรางลอไมจะทำาใหไดลอทมความกลมและเรยบมากกวาการใชเลอยมอ หรอหากไมมเครองขนรปพลาสตก เราอาจตองเปลยนไปใชวสดอน เชน กระดาษ ทสามารถขนรปดวยเครองมอ อยางงายแทน

• พลงงาน (Energy)พลงงานเปนสวนสำาคญททำาใหสงตาง ๆ ทำางานได เราใชพลงงาน

ทงในสวนของกระบวนการผลตและเปนแหลงพลงงานสำาหรบสงของเครองใชใหสามารถทำางานได การเลอกใชพลงงานในกระบวนการผลตมผลตอคาใชจาย ลกษณะและสมบตของชนงานทไดและ ผลกระทบตอสงแวดลอม เชน เตาเผาเซรามกแบบใชฟน จะใชฟนจำานวนเผามากและใหความรอนภายในเตาไมเทากน ทำาใหเซรามกแตกงาย ในขณะทเตาแบบใชแกสหรอไฟฟา จะใหความรอนภายในเตาเทากน ทำาใหเซรามกไมแตกงายและมสสนสวยงามกวา ในขณะทแหลงพลงงานสำาหรบสงของเครองใชทตองการสรางอาจตองคำานงถงการอนรกษพลงงาน และการเปนมตรตอสงแวดลอมมากขน เชน เครองทำานำรอนพลงงานแสงอาทตย รถพลงงานไฟฟา

• ทนหรอทรพยสน (Capital or Asset)การสรางสงของเครองใชยอมตองใชเงนทนหรอมคาใชจาย

ไมวาจะเปนคาวสด อปกรณ คาขนสง คาแรงงาน คาบรการตาง ๆ สงของเครองใชบางอยางตองการเงนทนจำานวนมาก รวมถงทรพยสนทเปนอาคาร สถานทหรอทดน จงตองคำานงถงความคมคาดวย การมทนมากจะชวยใหการจดหาวสดอปกรณหรอการดำาเนนงานตาง ๆ ทำาไดงายขน แตในบางครงการสรางสงของเครองใชกถกจำากดดวยเงนทนทำาใหการดำาเนนงานตาง ๆ ทเกยวของกบการสรางสงของเครองใชถกจำากดไปดวย ทนหรอทรพยสนจงเปนปจจยสำาคญในการกำาหนดลกษณะหรอรปแบบการสรางสงของเครองใช

• เวลา (Time)โดยทวไป เวลาเปนปจจยในการกำาหนดแผนงานวาจะเสรจสน

เมอใด ในการแกปญหาบางครงตองดำาเนนการในเวลาทจำากดและเรงดวนเพอใหทนตอสถานการณหรอผลกระทบทเกดขน เวลาจงเปนปจจยสำาคญในการกำาหนดรปแบบของการแกปญหาหรอการสรางสงของเครองใช เชน ความละเอยดของชนงาน ความสมบรณของชน

งาน การแกปญหาอยางถกตอง ตรงประเดน หรอการหาวธแกปญหาไดหลายวธในเวลาทจำากดจงเปนทกษะสำาคญทจะทำาใหสงของเครองใชทสรางขนสามารถแกปญหาทเกดขนหรอสนองความตองการได

ดงนนทรพยากรทางเทคโนโลยจงเปนสวนสำาคญทมผลตอ ชนงานหรอสงของเครองใช ทำาใหสงของทมวตถประสงคเดยวกนมความแตกตางกน เชน เรอททำาจากขวดนำพลาสตกกบแพททำาจากไมไผ ทงสองอยางเปนพาหนะทใชแกปญหาการเดนทางขณะเกด นำทวม แตมปจจยดานวสดทหาไดในแตละทองถน จงทำาใหไดพาหนะทแตกตางกน

สาระการออกแบบและเทคโนโลยไดกำาหนดใหทรพยากรทางเทคโนโลยเปนสวนหนงของระบบเทคโนโลยซงประกอบไปดวย ตวปอน กระบวนการ ผลผลตหรอผลลพธ ทรพยากรทางเทคโนโลย และปจจยทขดขวางตอเทคโนโลย การเรยนรเรองทรพยากรทางเทคโนโลยจะทำาใหผเรยนวางแผนการแกปญหาและตดสนใจแกปญหาไดอยางถกตอง รวมทงสามารถออกแบบและสรางชนงานไดสำาเรจและมประสทธภาพ

แผนภาพระบบเทคโนโลย

ทรพยากรทางเทคโนโลย(Resources)

กระบวนการเทคโนโลย(Technological Process)

ปจจยทขดขวางตอเทคโนโลย(Constraints)

ผลผลต(Output)

หรอผลลพธ

(Outcome)

ตวปอน(Input)

P_34-38.indd 35 5/23/2557 09:23

36

นตยสาร สสวท.

การจดกจกรรมทสงเสรมการเรยนรเรองทรพยากรทางเทคโนโลยสามารถทำาไดอยางหลากหลายโดยการกำาหนดปจจยตาง ๆ ทเปนเงอนไขในการทำางาน ตวอยางกจกรรมตอไปนเปนการกำาหนดปจจยในดานวสด ทน พลงงานและเวลา เพอใหผเรยนแกปญหาหรอสนองความตองการตามเงอนไขทกำาหนดได

ชอกจกรรม รถแขงมาราธอนเวลา 1 ชวโมง

มาตรฐานการเรยนร/ตวชวด ง. 2.1 ม.4-6/2 วเคราะหระบบเทคโนโลย สาระการเรยนรแกนกลาง• ระบบเทคโนโลยประกอบดวย ตวปอน (input) กระบวนการ (process) ผลลพธ (output) ทรพยากรทางเทคโนโลย (resources)

ปจจยทขดขวางตอเทคโนโลย (constraint)• การวเคราะหระบบเทคโนโลยทำาใหทราบเกยวกบปจจยในดานตาง ๆ ทมผลตอการแกปญหาหรอสนองความตองการ

จดประสงค• สรางรถแขงโดยใชวสดอปกรณทกำาหนดใหเพอทำาใหรถวงไดไกลทสดได• ทำางานตามกระบวนการเทคโนโลยเพอแกปญหาหรอสนองความตองการ

เงอนไข/ ความทาทาย :สรางรถแขงใหวงไดไกลทสดจากวสดอปกรณทกำาหนดให ภายในงบประมาณ 100 บาท โดยวสดแตละชนมราคาตามทกำาหนด

รถแขงของกลมไหนวงไดไกลทสดจะเปนผชนะวสดและเงอนไขราคา1. พลาสตกลกฟก, กระดาษลกฟก, กระดาษแขง 2. ตะเกยบ, ไมเสยบลกชน ราคา 5 บาท ราคาแผนละ 10 บาท

3. ฝาขวดนำาพลาสตกราคา 10 บาท 4. ลกโปง ราคา 10 บาท

P_34-38.indd 36 5/23/2557 09:23

37

ปท 42 ฉบบท 187 มนาคม - เมษายน 2557

5. แผนซด ราคา 10 บาท 6. หลอดชานมไขมก ราคา 5 บาท

7. ยางวงเสนเลกและเสนใหญ ราคา 5 บาท 8. เชอก ราคา 5 บาท 9. ยางโอรง ราคา 5 บาท

10. คลปหนบ ราคา 5 บาท 11. หลอดดด ราคา 5 บาท

แนวการจดกจกรรมการเรยนรตามกระบวนการเทคโนโลย

1. ขนกำาหนดปญหาหรอความตองการผสอนอภปรายรวมกบผเรยนวารถของเลนทมขายตามทองตลาดใชวธการขบเคลอนแบบใดบาง เชน ใชมอเตอรไฟฟา ใชลาน ใชแรงดน

อากาศจากหลอดฉดยา ซงรถของเลนบางคนมราคาแพง ผสอนสรปวาเราสามารถสรางรถของเลนใหสามารถขบเคลอนหรอวงไดหลายวธจากวสดทหาไดทวไป จากนนสรางความทาทายใหผเรยนวา เราจะสรางรถแขงใหวงไดไกลทสดจากวสดอปกรณทกำาหนดให ภายในงบประมาณ 100 บาท โดยวสดอปกรณแตละชนมราคาทตามทกำาหนด

2. ขนรวบรวมขอมล ใหผเรยนรวบรวมขอมลและปรกษากนในกลมวา วสดอปกรณทใชทำารถแขงมอะไรบาง แตละชนมราคาเทาใด สามารถนำามาใชสรางรถ

แขงไดอยางไร และจะมวธการขบเคลอนรถไดอยางไร

P_34-38.indd 37 5/23/2557 09:23

38

นตยสาร สสวท.

3. ขนเลอกวธการผเรยนแตละกลมตดสนใจวาจะใชวสดใดในการสรางตวรถและวธการขบเคลอนรถแบบไหนททำาใหรถแขงวงไดไกลทสด เชน เลอกใช

กระดาษลกฟกเปนโครงรถเนองจากมนำาหนกเบา เลอกใชยางวงเปนพลงขบเคลอนโดยใชวธพนเขากบเพลารถ หรอ เลอกใชพลงลมจากลกโปงตดทดานบนตวรถ

4. ขนออกแบบและปฏบตการแตละกลมออกแบบรถแขงของตนเองวามรปรางลกษณะแบบใด จะตองใชวสดอปกรณชนไหน จำานวนเทาใด โดยรางภาพรถแขงทจะ

สรางโดยแสดงวาไดนำาวสดอปกรณใดมาใชเปนสวนประกอบของตวรถ แลวสรางรถแขงตามทไดออกแบบไว ผสอนควรดแล ตรวจสอบและชวยเหลอการทำางานของผเรยนใหเปนไปตามกระบวนการเทคโนโลยและคำานงถงความปลอดภย

5. ขนทดสอบหลงจากทแตละกลมสรางรถแขงเสรจแลว ใหทดสอบวารถสามารถวงไดหรอไม และวงไดไกลตามทตองการหรอไม 6. ขนปรบปรงแกไขรถของกลมไหนทดสอบแลวไมวงหรอวงไดไมเปนไปตามทตองการ ตองแกไขหรอปรบปรงใหดขน7. ขนประเมนผล 7.1 แตละกลมประเมนผลงานของตนเองวาไดรถแขงทสามารถวงไปไดไกลตามทตองการหรอไม จากนนใหแตละกลมนำาเสนอผลงาน 7.2 ผสอนจดแขงขนรถแขงมาราธอนวากลมไหนวงไดไกลทสด ซงเปนสวนหนงของการประเมนผลของกจกรรม

รปตวอยางรถแขงมาราธอน

บรรณานกรมHacker, M . & Barden, R. (1992). Technology in Your World (2nd edition). The United Stated of America. Glencoe / McGraw-Hill.สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. กระทรวงศกษาธการ. (2554). หนงสอเรยนรายวชา พนฐานการออกแบบและเทคโนโลยชนมธยมศกษาปท4-6. กรงเทพมหานคร: โรงพมพ สกสค. ลาดพราว.สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. กระทรวงศกษาธการ. (2554). หนงสอเสรมการเรยนร การออกแบบและเทคโนโลย. กรงเทพมหานคร: โรงพมพ สกสค. ลาดพราว.

P_34-38.indd 38 5/23/2557 09:23