หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี...

14
หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีทตามมาตรฐานการเรียนรู้และตัวชี้วัด กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช ๒๕๕๑ ผู้เรียบเรียง ผู้ตรวจ บรรณาธิการ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) สถาบันพัฒนาคุณภาพวิชาการ (พว.) ๑๒๕๖/๙ ถนนนครไชยศรี แขวงถนนนครไชยศรี เขตดุสิต กรุงเทพฯ ๑๐๓๐๐ โทร. ๐-๒๒๔๓-๘๐๐๐ (อัตโนมัติ ๑๕ สาย), ๐-๒๒๔๑-๘๙๙๙ แฟกซ์ : ทุกหมายเลข, แฟกซ์อัตโนมัติ : ๐-๒๒๔๑-๔๑๓๑, ๐-๒๒๔๓-๗๖๖๖ website : www.iadth.com สงวนลิขสิทธิสำานักพิมพ์ บริษัทพัฒนาคุณภาพวิชาการ (พว.) จำากัด พ.ศ. ๒๕๖๓ พิมพ์ครั้งที่ ๑ จำานวน ๒๐,๐๐๐ เล่ม * โปรแกรมและเว็บไซต์ที่อ้างถึงเป็นชื่อผลิตภัณฑ์เครื่องหมายการค้า และเป็นลิขสิทธิ์ของบริษัทนั้นๆ ตามกฎหมาย อาจารย์ประสพ อ่อนดี อาจารย์วิโรจน์ เลขานุภานนท์ ดร.ชัชญาภา วัฒนธรรม อาจารย์ดวงใจ จันทะเสน อาจารย์เสาวศักดิ์ ผาสุข รองศาสตราจารย์ ดร.ปณิตา วรรณพิรุณ ดร.ชวนพบ เอี่ยวสานุรักษ์

Upload: others

Post on 20-Feb-2020

10 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีacademic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1578378625_example.pdf•

หนงสอเรยนรายวชาพนฐานวทยาศาสตรและเทคโนโลย

ชนมธยมศกษาปท ๕

ตามมาตรฐานการเรยนรและตวชวด กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตรและเทคโนโลย

(ฉบบปรบปรง พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช ๒๕๕๑

ผเรยบเรยง

ผตรวจ

บรรณาธการ

เทคโนโลย(การออกแบบและเทคโนโลย)

สถาบนพฒนาคณภาพวชาการ (พว.)

๑๒๕๖/๙ ถนนนครไชยศร แขวงถนนนครไชยศร เขตดสต กรงเทพฯ ๑๐๓๐๐

โทร. ๐-๒๒๔๓-๘๐๐๐ (อตโนมต ๑๕ สาย), ๐-๒๒๔๑-๘๙๙๙

แฟกซ : ทกหมายเลข, แฟกซอตโนมต : ๐-๒๒๔๑-๔๑๓๑, ๐-๒๒๔๓-๗๖๖๖

website : www.iadth.com

สงวนลขสทธ

สำานกพมพ บรษทพฒนาคณภาพวชาการ (พว.) จำากด

พ.ศ. ๒๕๖๓

พมพครงท ๑ จำานวน ๒๐,๐๐๐ เลม

* โปรแกรมและเวบไซตทอางถงเปนชอผลตภณฑเครองหมายการคา

และเปนลขสทธของบรษทนนๆ ตามกฎหมาย

อาจารยประสพ ออนด

อาจารยวโรจน เลขานภานนท

ดร.ชชญาภา วฒนธรรม

อาจารยดวงใจ จนทะเสน

อาจารยเสาวศกด ผาสข

รองศาสตราจารย ดร.ปณตา วรรณพรณ

ดร.ชวนพบ เอยวสานรกษ

Page 2: หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีacademic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1578378625_example.pdf•

หนา

1

2

3

หนวยการเรยนรท โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา 4

• ความหมายและประเภทของโครงงาน 6

• ความรเกยวกบโครงงานคณตศาสตร 8

• ความรเกยวกบโครงงานวทยาศาสตร 10

• ความรเกยวกบโครงงานคอมพวเตอร 13

• ความรเกยวกบโครงงานสะเตมศกษา 15

• เทคโนโลยและกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม 17

หนวยการเรยนรท การทำาโครงงาน 28

• การกำาหนดปญหา 30

• การรวบรวมขอมลและกำาหนดขอบเขตของปญหา 38

• การออกแบบและวางแผนการทำาโครงงาน 43

• การดำาเนนงานและสรปผล 48

• การนำาเสนอและเผยแพรผลงาน 51

หนวยการเรยนรท ตวอยางโครงงานเพอแกปญหาหรอพฒนางาน 58

• ตวอยางโครงงานสะเตมศกษา 60

• ตวอยางโครงงานสงประดษฐ 83

• สงทชวยใหโครงงานนาสนใจ 109

บรรณานกรม 112

หนงสอเรยนรายวชาพนฐานวทยาศาสตรและเทคโนโลยเทคโนโลย(การออกแบบและเทคโนโลย)

ชนมธยมศกษาปท 5 ไดจดทำาขนตามมาตรฐานการเรยนร ตวชวด และสาระการเรยนรแกนกลาง

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตรและเทคโนโลย (ฉบบปรบปรงพ.ศ. 2560) หลกสตรแกนกลาง

การศกษาขนพนฐานพทธศกราช 2551 โดยเนอหาสาระของหนงสอเลมน ไดมการอธบายเกยวกบ

การทำาโครงงานซงเปนการประยกตความร ความเขาใจ และทกษะจากศาสตรตาง ๆ รวมถง

การใชทรพยากรมาพฒนาเปนชนงานวธการหรอแกปญหาในชวตประจำาวนโดยสามารถนำาองคความร

ทไดจากหนงสอเลมนไปใชในการทำาโครงงานอยางเปนลำาดบขนตอนทงการกำาหนดปญหาการรวบรวม

ขอมลและกำาหนดขอบเขตของปญหา การออกแบบและวางแผนการทำาโครงงาน การดำาเนนงาน

และสรปผลตลอดจนการนำาเสนอและเผยแพรผลงานซงแตละขนตอนมตวอยางใหนกเรยนไดศกษา

และกระตนกระบวนการคดอยางสรางสรรค

โดยหนงสอเลมนยงเนนใหผเรยนไดลงมอทำาโครงงาน โดยการปฏบตจรง นอกจากจะอาศย

ความรจากศาสตรตาง ๆ แลว ยงตองอาศยความพยายามมงมานะ และความอดทน เพอชวยให

การทำาโครงงานแลวเสรจมประสทธภาพและเกดประโยชนสงสดทงตอตนเองและสงคม

ผจดทำาไดมความตงใจและคาดหวงเปนอยางมาก ทจะใหหนงสอเลมนมสวนชวยผเรยน

ในการศกษาอางองและเปนแนวทางในการพฒนาโครงงานพรอมไดสอดแทรกตวอยางโครงงานจรง

ของนกเรยน เพอเปนแนวทางในการศกษา ดงนน ผเรยนและสถานศกษาสามารถนำาหนงสอเลมน

ไปประกอบการเรยนการสอนในชนเรยนไดจรง โดยใหนกเรยนไดเรยนรและปฏบตตามเนอหา

ในหนงสอเลมน จะทำาใหประหยดเวลาในการศกษาเพมเตมของผเรยนประหยดงบประมาณและ

การเตรยมชดฝกทยงไมพรอมและนกเรยนสามารถใชเปนพนฐานในการเรยนรระดบสงไดตอไป

สถาบนพฒนาคณภาพวชาการ (พว.)

คานาคานา สารบญสารบญ

Page 3: หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีacademic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1578378625_example.pdf•

โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา 5

1

หนวยการเรยนรท โครงงานกบกระบวนการเรยนร

และการแกปญหา

• ประยกตใชความรและทกษะจากศาสตรตางๆรวมทงทรพยากรในการทำาโครงงานเพอแกปญหาหรอพฒนางาน (ว4.1ม.5/1)

ตวชวด

แผนผงหวขอหนวยการเรยนร

โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา

คำาศพท คำาอาน คำาแปล

application แอพพลเค′ ชน การประยกตใชงาน

development tools ดเวล′ เลพเมนททล การพฒนาเครองมอ

experiment อคสเพอ′ ระเมนท ทดลอง

invention อนเวน′ ชน สงประดษฐ

project พรอ′ เจคท โครงงาน

theory เธย′ร ทฤษฎ

ศพทเทคโนโลยนาร

โครงงาน

ความรเกยวกบโครงงานวทยาศาสตร

ความรเกยวกบโครงงานคณตศาสตร

ความหมายและประเภทของโครงงาน

ความรเกยวกบโครงงานสะเตมศกษา

ความรเกยวกบโครงงานคอมพวเตอร

เทคโนโลยและกระบวนการออกแบบ

เชงวศวกรรม

โครงงานสะเตมศกษา

เร�อง อฐมวลเบารกษโลก

นางสาวณฐนร สรบญญารกษ

นางสาวนลนรตน อนทะศร

นางสาวรวสรา มณวงศ

โดย

ครศรณย เสถยนจารรตน

ครประสพ ออนด

ครทปรกษา

โครงงานสะเตมศกษาฉบบนนำเสนอในงานการประกวดโครงงานระดบมธยมศกษาตอนปลาย

ศนยสะเตมศกษาภาคกลางตอนลาง ประจำป พ.ศ. 2561

โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา

ความหมายและประเภทของโครงงาน

ความรเกยวกบโครงงานคณตศาสตร

เทคโนโลยและกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม

ความรเกยวกบโครงงานคอมพวเตอร

ความรเกยวกบโครงงานสะเตมศกษา

ความรเกยวกบโครงงานวทยาศาสตร

hsdufue9dfgusdiabncjdhsagdassdfnydsayfuhiwe-

fdfdisfhu9shfdskf

sfsudft7wsefop0w3r7rgekfps

66688dy53e27e3opol3oie39euueded

ewdyddjoekdedie9udchdustcsdhjwd9w0yd87236tredd

dwdt7ewtwudhwque92y7etdg2djwopdu8wyedweufefte

dkewj7fdwtfdgwe8fdywfe7ft6wertdfewyhfdywetftwe

wfhdw67rf67wefwieuf90wye7fgwef90wefy8wue

Page 4: หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีacademic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1578378625_example.pdf•

คำ�ถ�มสำ�คญ

เทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย) ชนมธยมศกษาปท 5 โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา6 7

ในการเรยนการสอนวชาตาง ๆมกจะมกจกรรมเสรมหลกสตรทกระตนใหผเรยนไดทำาการประยกตใช

ความร ความเขาใจ และทกษะดานตาง ๆ ของผเรยนมาพฒนาเปนชนงาน วธการ หรอแกปญหาใน

ชวตประจำาวนกจกรรมนเรยกวา โครงงาน โดยแบงไดตามวตถประสงคของการเรยนรตามความสนใจ

หรอเกดจากการสงเกตของผเรยน โครงงานตอยอดจากโครงงานเดม เพอแกปญหาหรอปรบปรงใหม

ประสทธภาพมากยงขนการจดการเรยนการสอนโดยใชโครงงานเพอกระตนการเรยนรและพฒนาศกยภาพ

ของผเรยนไดมหนวยงานและนกวชาการหลายทานใหความหมายของโครงงานดงน

กรมวชาการกระทรวงศกษาธการ(2538:5)โครงงานเปนกจกรรมศกษาวชาการทสงเสรมสนบสนน

ใหนกเรยนไดเลอกขนมาศกษาคนควาและลงมอปฏบตใหบรรลตามจดประสงคทกำาหนดไว โดยม

รายละเอยดของงานทจะทำาไวลวงหนาเปนขนตอนพรอมทงคาดการณผลทจะเกดขน ทงนโดยไดรบ

คำาแนะนำาปรกษาจากครในโรงเรยนของตน

ยทธพงษ ไกยวรรณ (2540 : 14) โครงงานเปนกจกรรมทเนนกระบวนการ โดยนกเรยนเปน

ผคดคน วางแผน และลงมอปฏบต เพอใหโครงงานสำาเรจภายใตคำาแนะนำา กระตนความคด กระตน

การทำางาน จากผเชยวชาญ ครผสอนวชาโครงงานจะคอยอำานวยความสะดวกในการทำางาน ชแนะ

การแกปญหาทเกดขนจากการทำางานตลอดจนตดตามวดผลโครงงาน

ลดดาภเกยรต (2544 : 2) โครงงานเปนการศกษาคนควาเกยวกบสงใดสงหนงหรอหลายๆสง

ทอยากรคำาตอบใหลกซงหรอเรยนรในเรองนนๆ ใหมากยงขน โดยใชกระบวนการ วธการทจะศกษา

อยางมระบบเปนขนตอนมการวางแผนในการศกษาหาผลสรปทเปนคำาตอบในเรองนนๆ

สถาบนพฒนาคณภาพวชาการ(2544:คำานำา)โครงงานเปนแนวทางหนงทเปนกระบวนการเรยนร

ทจะพฒนานกเรยนใหรจกคดคนควาหาความร และรจกแกปญหาอยางเปนระบบ สามารถทำางานและ

แกปญหารวมกบผอนได การเรยนรทเกดจากการปฏบตจรงน นกเรยนจะเรยนร จดจำา และสามารถ

นำาไปใชอยางถกตองและมประสทธภาพทงยงไดพฒนากระบวนการเรยนร กระบวนการคดและสนใจ

ใฝหาความรดวยตนเองเพอพฒนาใหเปนบคคลทมศกยภาพอยางแทจรง

โครงงานในรายวชาตาง ๆ มงเนนใหนกเรยนไดพฒนาการเรยนร โดยการลงมอปฏบตจรง

คดวเคราะหและแกปญหาอยางเปนระบบสามารถนำาเสนอผลการดำาเนนงานและการแกปญหาออกมาได

อยางชดเจนกระชบไมกำากวมซงประเภทของโครงงานสามารถแบงไดตามลกษณะการดำาเนนงาน

ธระชยปรณโชต(2531:1);ชยศกดลลาจรสกล(2540:7-8);อญชลสรนทรวราวงศ(2543:

119-121);รววรรณชนะตระกล(2544:39-41);อดมศกดธนะกจรงเรองและศรอรอนทรตลาดชม

(2544:39-41)แบงประเภทของโครงงานเปน4ประเภทดงน

1. โครงงานประเภททดลอง (Experimental Research Project) เปนโครงงานทมการ

ออกแบบการทดลอง เพอทำาการศกษาผลของตวแปรหนงทมตอตวแปรอกตวหนงทตองการศกษา

โดยทำาการควบคมตวแปรอนๆทอาจจะสงผลตอตวแปรทตองการจะศกษา โครงงานทจดเปนประเภท

โครงงานทดลองไดจะตองเปนโครงงานทมการจดกระทำาตวแปรตนหรอทเรยกวา ตวแปรอสระมการ

จดตวแปร และควบคมตวแปรอน ๆ ทไมตองการศกษาออกไป ขนตอนการดำาเนนงานของโครงงาน

ประกอบดวยการกำาหนดปญหาการตงจดประสงคหรอสมมตฐานการออกแบบการทดลองการดำาเนน-

การทดลอง การรวบรวมขอมล การแปรผลและการสรป โครงงานประเภทนอาจเปนการทดลองเพอ

แกปญหาใดปญหาหนง หรอเปนการทดลองซำาการทดลองของนกวทยาศาสตรหรอนกคณตศาสตรทม

ชอเสยงกได

1. ความหมายและประเภทของโครงงาน

4. โครงงานประเภททฤษฎหรออธบาย (Theoretical Research Project) เปนโครงงานท

เสนอทฤษฎหรอแนวความคดใหม ๆ อาจจะอยในรปของสมการหรอคำาอธบายกได โดยผเสนอได

ตงกตกาหรอขอตกลงนนอาจใชกตกาหรอขอตกลงเดมมาอธบายสงหรอปรากฏการณตางๆในแนวทาง

ใหมๆทฤษฎหลกการแนวความคดหรอจนตนาการทเสนอนอาจยงใหมหรอเปนทฤษฎทไมมใครคด

มากอนหรออาจขดแยงกบทฤษฎเดมหรอขยายทฤษฎหรอแนวความคดเดมกได การทำาโครงงานนได

อยางมเหตผลนาเชอถอโดยทวไปโครงงานประเภทนมกเปนโครงงานทางวทยาศาสตรหรอคณตศาสตร-

บรสทธเชนโครงงานเกษตรทฤษฎใหมทฤษฎจำานวน

3. โครงงานประเภทสงประดษฐหรอการพฒนา (Developmental Research Project or

Invention) โครงงานประเภทนเปนการพฒนาหรอประดษฐเครองมอเครองใชหรออปกรณตางๆ ให

ใชงานไดตามจดประสงค โดยอาศยความรและหลกการทางวทยาศาสตรมาประยกตใช อาจเปน

การประดษฐสงใหมทไมเคยมมากอน หรอปรบปรงอปกรณหรอสงประดษฐทมอยแลวมาใชงานให

ดกวาเดมได นอกจากนนอาจเปนการเสนอหรอสรางแบบจำาลองมาตามความคดเพอแกปญหาใด

ปญหาหนงกได

2. โครงงานประเภทสำารวจรวบรวมขอมล (Survey Research Project) โครงงานประเภทน

แตกตางจากโครงงานประเภทแรกคอ ไมมการกำาหนดตวแปรอสระทตองการศกษาเหมอนโครงงาน

ประเภททดลอง โครงงานประเภทสำารวจรวบรวมขอมลนผทำาโครงงานเพยงตองการสำารวจรวบรวมขอมล

และนำาขอมลเหลานนมาแบงเปนหมวดหมและนำาเสนอในรปแบบตางๆตามความเหมาะสมเพอใหเหน

ลกษณะหรอความสมพนธในเรองทตองการศกษาไดชดเจนยงขน

โครงงานมความสำาคญอยางไรกบการดำาเนนชวตประจำาวนของมนษย

Page 5: หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีacademic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1578378625_example.pdf•

ยพน พพธกล (2544 : 8) โครงงานคณตศาสตร คอ งานทผทำาไดคด

อยางอสระ เปนการฝกปฏบตในขอทสงสย โดยอาศยความร หลกการ แนวคด

หรอทฤษฎทางคณตศาสตรไปเชอมโยงกบประเดนปญหาทตนเองสนใจจะศกษาและ

คนควาใหชดเจนยงขนเพอบรรลจดมงหมายทตงไว โดยใชวธการทางวทยาศาสตร

ดวยการตงสมมตฐานหรอตงจดประสงค ลงมอปฏบต รวบรวมขอมล วเคราะห

เมอคนพบแลวกเผยแพรขอมล

สมวงษแปลงประสพโชคและคณะ(2544:5)

แบงประเภทของโครงงานคณตศาสตรไวตามลกษณะดำาเนนงานดงน

งานศกษาคนควาเปนงานทเกดจากความสนใจใครร

เชน นกเรยนอาจสนใจวา+, −, ×, ÷, π มความหมาย

เปนอยางไร ใครคดประดษฐขนมา มสญลกษณอน ๆ

อกหรอไมทแทนความหมายเดยวกน หรออาจสนใจ

ประวตความเปนมาของหนวยการวด ประวตความเปนมา

ของคณตศาสตรแขนงตางๆ

งานสรางทฤษฎบทหรอสตรใหมๆ เปนงานทนกเรยน

จะตองใชวธการสงเกตรปแบบอาจมการทดลองเพอสราง

สมมตฐานหรอขอคาดเดาจากนนจงตรวจสอบดวยวธพสจน

สงทพสจนไดจะถกยอมรบวาเปนทฤษฎบท เชนนกเรยน

ทดลองนำาจำานวนคทเรยงตอกนมาเรยงลำาดบมารวมกนแลว

สงเกตพบวาผลรวมนาจะเทากบกำาลงสองของจำานวนเทอม

จากนนจงตรวจสอบดวยวธการพสจน

2.ความรเกยวกบ

สมวงษ แปลงประสพโชค (2544 : 1) โครงงานคณตศาสตร หมายถง

ผลการทำางานหรอการแกปญหาเพอใหบรรลวตถประสงคอยางใดอยางหนง

ดวยกระบวนการว จยทอาศยความรทางคณตศาสตรมาใชในการทำางาน

หรอแกปญหานน

1.

2.

โครงงานคณตศาสตร

2.1ความหมาย

2.2ประเภทของ โครงงานคณตศาสตร

3. งานประยกตความรไปใช เปนงานทเกยวของกบ

การออกแบบสรางเครองมอ เครองใชตาง ๆ ในชวต

ทเกยวของกบคณตศาสตร เชน การออกแบบลายผา

ออกแบบลายกระเบองดวยรปเรขาคณตงานประเภทสำารวจ

เกบรวบรวมขอมลมาวเคราะห สรปเปนความรใหม เชน

ขอสรปเกยวกบอตราการเกดอบตเหตบนทองถนน อตรา

การเพมจำานวนของสตวเลยงอตราการซอสนคานอกหมบาน

คาใชจายการเลยงสตว

เทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย) ชนมธยมศกษาปท 5 โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา8 9

Page 6: หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีacademic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1578378625_example.pdf•

คำ�ถ�มสำ�คญ

เทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย) ชนมธยมศกษาปท 5 โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา10 11

เวบไซตแนะนำา

3.1 คว�มหม�ย ธระชยปรณโชต (2531 : 1) โครงงานวทยาศาสตร หมายถง การศกษาเรองหนงทเกยวของกบ

วทยาศาสตรและเทคโนโลยซงนกเรยนเปนผลงมอปฏบตและศกษาคนควาดวยตนเองโดยอาศยวธการ

ทางวทยาศาสตร ภายใตการแนะนำาปรกษาและดแลของครหรอผเชยวชาญในเรองนน ๆ และอาจใช

เครองมอหรออปกรณตางๆจนบรรลผลสำาเรจภายใตการแนะนำาปรกษาและดแลของอาจารยทปรกษา

โครงงานหรอผเชยวชาญในเรองนนๆ

พมพพนธ เดชะคปต (2543:48-50)โครงงานวทยาศาสตรคอการศกษาเรองใดเรองหนงทเปน

เรองเดยวกบวทยาศาสตรและเทคโนโลย โดยทนกเรยนจะตองเปนผททำาการศกษาคนควาดวยตนเอง

โดยใชวธการทางวทยาศาสตรและทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร ซงจะมครใหคำาแนะนำา รวมทงให

คำาปรกษาในทก ๆ เรอง โครงงานวทยาศาสตรตองการเนนใหนกเรยนคดเอง ทำาเอง และแกปญหา

ดวยตนเอง เปนกจกรรมทเรยกไดวาเปนการเรยนการสอนทเนนนกเรยนเปนศนยกลางไดอยางหนง

เพราะนกเรยนเปนผทสรางองคความรดวยตนเองจากการศกษาปญหาทเขาสนใจปญหาใดปญหาหนง

แลวตงจดประสงคไววาตองการจะศกษาอะไรจะศกษาอยางไรโดยมการวางแผนการดำาเนนงานทชดเจน

อยางเปนลำาดบขนตอน เลอกใช เลอกหา เครองไมเครองมอ ออกแบบการทดลอง การสำารวจขอมล

ดวยตนเองลงมอปฏบตเองบนทกผลการปฏบตเอง

จกรพนธปญจะสวรรณ(2545:20)โครงงานวทยาศาสตรและเทคโนโลยหมายถงการทำากจกรรม

ทางวทยาศาสตรชนดหนง ทผทำาโครงงานจะตองนำาเอาวธการทางวทยาศาสตร (scientificmethod)

และกระบวนการทางวทยาศาสตร (scienceprocess)มาใชเพอศกษาหาทางแกปญหาเรองใหมๆหรอ

ประดษฐคดคนสงใหม ๆ โดยผทำาโครงงานเปนผคดเรองหรอเลอกเรองทตองการศกษา มการวางแผน

ดำาเนนการ (ลงมอปฏบต) บนทกผล วเคราะหขอมล สรปผล และเสนอผลงานดวยตนเอง ตนแตตน

จนสำาเรจทกขนตอน

กระทรวงศกษาธการ (2544 : 1) โครงงานวทยาศาสตรถอเปนงานวจยในระดบนกเรยน

เพราะเปนการศกษาเรองราวทางวทยาศาสตรทนกเรยนสนใจ โดยใชวธการทางวทยาศาสตรเปนแนวทาง

ในการศกษาและแกปญหา มการวางแผนทจะศกษา ภายในขอบเขตของระดบความร ระยะเวลาและ

อปกรณทมอย และลงมอศกษาสำารวจทดลอง เพอรวบรวมขอมลแลวนำามาประมวลผลจนไดขอสรป

ออกมาเปนผลงานทมความสมบรณในตวเองโครงงานวทยาศาสตรจงเปนกจกรรมวทยาศาสตรทชวยให

นกเรยนไดเรยนรฝกฝนการใชทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตรในการแกปญหารวมทงการพฒนา

เจตคตทางวทยาศาสตร

โครงงานวทยาศาสตรจงเปนโครงงานทศกษาเรองทเกยวกบวทยาศาสตรและเทคโนโลยทนกเรยน

สนใจ โดยใชกระบวนการทางวทยาศาสตรเขามาชวยในการแกปญหาอยางเปนระบบ เปนขนเปนตอน

ภายใตคำาแนะนำา การกระตนความคดและกระตนการทำางานจากครทปรกษาโครงงานการทำาโครงงาน

วทยาศาสตรจงชวยใหนกเรยนไดเรยนรและแกปญหาจากการปฏบตจรง ทำาใหนกเรยนสามารถ

นำาความรทไดไปประยกตใชแกปญหาตางๆทจะเกดขนในชวตประจำาวนไดอยางมประสทธภาพ

เวบไซตรวบรวมความรเกรดความรคลงสาระสารานกรมออนไลนเพอคนไทยและสงคมไทย

http://guru.sanook.com/

3.2 ประเภทโครงง�นวทย�ศ�สตร สามารถแบงไดตามลกษณะการดำาเนนงานดงน

1) โครงงานวทยาศาสตรประเภททดลอง เปนโครงงานทมการออกแบบการทดลองเพอศกษา

ผลของตวแปรตนทมผลตอตวแปรตาม โดยทำาการควบคมตวแปรอน ๆ ทอาจมผลตอตวแปรตนท

ตองการศกษา เชน การศกษาประสทธภาพของนำามนหอมระเหยสาบเสอในการกำาจดลกนำา การศกษา

ประสทธภาพของนำาหมกใบหกวางตอการรกษาแผลทผวหนงปลากดการศกษาประสทธภาพการดดซบ

นำามนดวยดอกธปฤๅษ

2) โครงงานวทยาศาสตรประเภทสงประดษฐ เปนโครงงานทอาศยการประยกตทฤษฎและ

หลกการทางวทยาศาสตรมาประดษฐเครองมอเครองใชหรออปกรณตางๆ ใหสามารถใชงานหรอแกปญหา

ตามทตองการไดหรอเปนการพฒนาดดแปลงปรบปรงสงประดษฐเดมทเคยมอยแลวใหมประสทธภาพ

มากขน เชน การประดษฐเครองมอชวยในการพรวนดน การประดษฐหนยนตชวยเกบขยะในแมนำา

ลำาคลอง การประดษฐอปกรณตรวจจบแกสคารบอนมอนอกไซดในรถยนต การพฒนาระบบปลกพช

อจฉรยะการประดษฐเครองฟกไข

3) โครงงานวทยาศาสตรประเภทสำารวจเปนโครงงานทอาศยการสำารวจรวบรวมขอมลสงเกต

ความสมพนธหรอรปแบบทเกดขน โครงงานสำารวจนไมมการกำาหนดตวแปรอสระทตองการศกษา

เพยงแตนำาขอมลทสำารวจหรอรวบรวมไดมาจำาแนกเปนหมวดหม และนำาเสนอในรปแบบตามความ

เหมาะสม เพอชใหเหนลกษณะหรอความสมพนธในเรองทศกษาใหชดเจนยงขน เชน การสำารวจแมลง

ชนดตางๆทอาศยอยในศนยเกษตรพอเพยงภายในโรงเรยนการสำารวจพฤตกรรมการทงขยะลงถงขยะ

แบบแยกประเภทการสำารวจขอมลการยม-คนหนงสอในหองสมดภายในโรงเรยน

3. ความรเกยวกบโครงงานวทยาศาสตร

นกเรยนคดวาโครงงานวทยาศาสตรสามารถนำาไปใชแกปญหา

ในการใชชวตประจำาวนไดในเรองใดบาง อยางไร

Page 7: หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีacademic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1578378625_example.pdf•

เทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย) ชนมธยมศกษาปท 5 โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา12 13

สรางเสรมความเปนอยอยางพอเพยง

อนรกษสงแวดลอม

คำ�ถ�มสำ�คญ

ภาพท 1.1 โครงงานวทยาศาสตรประเภทสงประดษฐเครองฟกไขประหยดพลงงาน

ปศสตวเปนสตวเศรษฐกจทมนษยนำามาเลยงเพอประโยชนอยางใดอยางหนง เชน การเลยง

ไกเนอ การเลยงไกไข เปนสตวทชวยสรางรายไดใหกบเกษตรกรหรอชมชนไดเปนอยางด อกทง

ยงสามารถนำามาประกอบเปนอาหารไดอกดวย

ภาพท 1.2 ฟารมเลยงไกไข

4) โครงงานวทยาศาสตรประเภททฤษฎเปนโครงงานทเสนอหลกการแนวคดหรอทฤษฎใหมๆ

โดยมเหตผลขอสนบสนนทเชอถอได ซงอาจเปนแนวคดใหม หรอขยายสนบสนนแนวคดเดมใหชดเจน

มากยงขนหรออาจจะเปนการคดคานแนวคดเดมกไดโดยหลกการแนวคดหรอทฤษฎทสรางขนนอาจจะ

อยในรปของคำาอธบาย หรอสมการทางคณตศาสตร เชน แนวคดการแปรสณฐานของแผนธรณภาค

ในประเทศไทยทฤษฎพฤตกรรมของผงแนวคดเศรษฐกจพอเพยง

4.1 คว�มหม�ย โครงงานคอมพวเตอรหมายถงการศกษาการพฒนาเรองหรอปญหาทเกยวของกบคอมพวเตอร

โดยใชเครองคอมพวเตอร อปกรณทเกยวของ และกระบวนการทางวศวกรรมเขามาชวยในการพฒนา

ซงอาจจะเปนฮารดแวรหรอซอฟตแวรเพอใหไดประสทธภาพสงสดภายใตขอจำากดของระดบความรเวลา

และตนทน

ปจจบนเนองจากความกาวหนาทางเทคโนโลย โครงงานคอมพวเตอรจงไมถกจำากดอยแคกบ

ระบบคอมพวเตอรเทานนยงอาจหมายรวมเขาไปถงการพฒนาแอปพลเคชนทใชงานบนสมารตโฟน

4.2 ประเภทโครงง�นคอมพวเตอร ในระดบมธยมศกษา โครงงานคอมพวเตอรจะเนนไปทางดานซอฟตแวรมากกวาฮารดแวร ซง

สามารถแบงไดตามลกษณะการดำาเนนงานดงน

1) โครงงานพฒนาสอเพอการศกษา เปนโครงงานพฒนาโปรแกรมเพอประกอบการสอนใน

กลมสาระการเรยนรตาง ๆ ใชนำาเขาสบทเรยนหรอใชอธบายการสอนทเขาใจยากใหเหนภาพมากขน

อาจเปนโปรแกรมบทเรยนทมทงเนอหา สรปทบทวนแบบฝกหดทงนอาจเปนแบบระบบออนไลนหรอ

ออฟไลนกได เชน โปรแกรมแสดงการเจรญเตบโตของทารกในครรภมารดา โปรแกรมสอนเกษตร

ทฤษฎใหมโปรแกรมสอนการสรางหนยนตวงไวสขาแบบทดสอบคณตศาสตรออนไลน

2) โครงงานพฒนาเครองมอ เปนโครงงานพฒนาโปรแกรมมาชวยในการดำาเนนงานบางอยาง

ใหงาย สวยงาม และสะดวกสบาย เชน ซอฟตแวรชวยในการพมพงาน ซอฟตแวรชวยในการวาดภาพ

ซอฟตแวรชวยในการออกแบบซอฟตแวรชวยในการแปลภาษา

3) โครงงานจำาลองทฤษฎ เปนโครงงานทใชโปรแกรมหรอคอมพวเตอรมาชวยในการจำาลอง

ทฤษฎ การทดลองหรอหลกการในสาขาวชาตางๆทงนการทำาโครงงานผจดทำาตองทำาการศกษาเนอหา

ในเรองทจะนำาเสนอใหเขาใจเปนอยางดเสยกอน เพอนำาเสนอออกมาใหกระชบ ไดใจความและใหเขาใจ

ถงเนอหาในทฤษฎนน ๆ เชน การจำาลองทฤษฎสนามควอนตม การจำาลองการแผรงสของวตถดำา

การจำาลองระบบหมนเวยนโลหต โครงงานการจำาลองตวของดเอนเอ การจำาลองแบบจำาลองอะตอม

ของโบร

4. ความรเกยวกบโครงงานคอมพวเตอร

หากนกเรยนจะทำาการพฒนาโครงงานคอมพวเตอรในยคปจจบน นกเรยนจะทำาการพฒนาโครงงานประเภทใด เพราะเหตใดจงเลอกพฒนาในหวขอนน

Page 8: หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีacademic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1578378625_example.pdf•

คำ�ถ�มสำ�คญ

เทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย) ชนมธยมศกษาปท 5 โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา14 15

4) โครงงานการประยกตใชงาน เปนโครงงานพฒนาโปรแกรมเขามาชวยแกปญหาตางๆทเกดขน

ในชวตประจำาวนของมนษยหรอชวยใหการดำาเนนงานตางๆ ในชวตประจำาวนมความสะดวกสบายมาก

ยงขน โครงงานประเภทนอาจจะมการใชความรทงดานฮารดแวรและซอฟตแวรเขามาชวยในการพฒนา

เชน ซอฟตแวรระบบรจำาลายนวมอทใชในการระบตวตน แอปพลเคชนเรยกแทกซผานสมารตโฟน

แอปพลเคชนปด-เปดเครองใชไฟฟาผานสมารตโฟน ระบบโรงเรอนอจฉรยะควบคมผานคอมพวเตอร

และสมารตโฟน

5) โครงงานพฒนาเกม เปนโครงงานพฒนาเกมตางๆ เพอการเรยนร ความสนกความบนเทง

และความเพลดเพลนใจ โดยเนนการพฒนากระบวนการคดสอดแทรกไปกบเนอหาของเกมนน เชน

เกมปรศนาคำาทายสำานวนไทย เกมจตรสกลทนำาตวเลขมาใสในชองวางทกำาหนดแลวไดผลบวกใน

แนวนอนแนวตง และแนวเสนทแยงมมมคาเทากน เกม 24ทใหตวเลขมา 4ตว แลวทำาการบวกลบ

คณหรอหารกนกไดเพอใหไดผลลพธเปน24

ภาพท 1.3 โครงงานคอมพวเตอร

5.1 คว�มหม�ย เปนการจดการเรยนการสอนทมงหวงใหนกเรยนสามารถประยกตการเรยนรและสามารถบรณาการ

ความรทางวทยาศาสตรคณตศาสตรและเทคโนโลยโดยใชกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรมเขามาชวย

ทงนเพอใหสามารถใชในการแกปญหาในชวตประจำาวนหรอสรางเทคโนโลยใหมๆ

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย(2561:5)โครงงานสะเตมศกษาเปนโครงงาน

ทนำาความรและทกษะทางวทยาศาสตร เทคโนโลย และคณตศาสตรมาใชในการแกปญหาหรอสนอง

ความตองการทเชอมโยงกบชวตจรงโดยผานกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม เพอใหไดผลลพธซง

อาจเปนชนงานหรอวธการทสามารถนำามาใชไดอยางมประสทธภาพ โดยใชทรพยากรทมอยใหคมคาและ

เกดประโยชนสงสด

5.2 ประเภทโครงง�นสะเตมศกษ� เนองจากโครงงานสะเตมศกษาเปนโครงงานทอาศยการบรณาการความรของหลากหลายวชา

การจำาแนกประเภทของโครงงานอาจจำาแนกตามความเกยวของหรอลกษณะของการแกปญหาดงน

1) โครงงานสะเตมศกษาทเกยวกบสงแวดลอม เปนโครงงานทแกปญหาสงแวดลอมอยางยงยน

เชนการจดการนำาการกำาจดขยะการลดปรมาณมลภาวะ

2) โครงงานสะเตมศกษาทเกยวกบการเกษตร เปนโครงงานทชวยแกปญหาทางการเกษตร

ชวยเพมผลผลต ชวยเพมประสทธภาพ ลดขนตอนในการทำางาน เชน การแกปญหาแมลงรบกวนพช

สารเรงการออกดอกออกผลเครองมอชวยกำาจดวชพช

3) โครงงานสะเตมศกษาทเกยวกบพลงงาน เปนโครงงานทเกยวของกบการอนรกษพลงงาน

หรอการใชพลงงานทางเลอก เชน บานประหยดพลงงาน โรงเลยงสตวดวยโซลารเซลล เตาพลงงาน

แสงอาทตย

4) โครงงานสะเตมศกษาทเกยวกบการประยกตใชงาน เปนโครงงานทเกยวของกบการแกปญหา

ตางๆทเกดขนในชวตประจำาวนของมนษยชวยใหการดำาเนนงานตางๆในชวตประจำาวนมความสะดวก

สบายมากยงขน หรอพฒนา ปรบปรงแกไขเทคโนโลยเดมทมอยแลวใหมประสทธภาพมากยงขน เชน

เครองควบคมการปด-เปดเครองใชไฟฟาผานแอปพลเคชนบนสมารตโฟนและบอรดArduinoอฐมวลเบา

จากเปลอกหอยเครองใหอาหารและนำาสนขเครองชวยออกกำาลงกายสำาหรบผปวยตดเตยง

5. ความรเกยวกบโครงงานสะเตมศกษา

โครงงานสะเตมศกษามลกษณะอยางไร และเนนใหเกดสงใด

Page 9: หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีacademic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1578378625_example.pdf•

คำ�ถ�มสำ�คญ

เทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย) ชนมธยมศกษาปท 5 โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา16 17

เวบไซตแนะนำา

อาชพนาร

นอกจากนการจำาแนกประเภทของโครงงานสะเตมศกษายงขนอยกบความสนใจของผทำาโครงงาน

หนวยงานหรอองคกรทจดการแขงขนหรอจดการประกวดโครงงานอกดวย

ภาพท 1.4 โครงงานสะเตมศกษา เครองควบคมการปด-เปดเครองใชไฟฟาผานแอปพลเคชนบนสมารตโฟนและบอรด Arduino

สะเตมศกษานวตกรรมการศกษาวทยาศาสตรและเทคโนโลยความรสะเตมศกษาไทยhttp://www.krusmart.com/stem-education-innovation-thailand/

นกพฒนาแอปพลเคชน(applicationdeveloper)มหนาทพฒนาหรอสรางสรรคแอปพลเคชน

ขนมาเพอตอบสนองตอความตองการของผใชโดยสามารถเรยนสาขาวทยาการคอมพวเตอรวศวกรรม-

คอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศซงอาชพนตองมความรดานการออกแบบการเขยนโปรแกรม

และธรกจเขามาเกยวของ

การทำาโครงงานจงเปนการกระตนใหผเรยนไดทำาการประยกตใชความร ความเขาใจ และทกษะ

จากศาสตรดานตางๆ ของผเรยนมาพฒนาเปนชนงานหรอวธการเพอแกปญหาหรออำานวยความสะดวก

ในชวตประจำาวนภายใตขอจำากดของระดบความรเวลาตนทนและทรพยากร

ในการดำาเนนชวตประจำาวนของมนษยนนมกจะเกดปญหาตาง ๆ ขนมามากมายทงปญหาเรอง

ความสะดวกสบาย เชน การเดนขนบนไดไปในชนทสงขน เหนอยและลำาบากจะทำาอยางไรเพอทนแรง

ในการเดนปญหาดานสขภาพ เชนการปวดหลงปวดคอทเกดจากการนงเปนเวลานานๆจะทำาอยางไร

เพอชวยลดอาการปวดเหลานหรอแมแตปญหาทเกดจากการทำางานเชนเวลาทำาเอกสารดานบญชโดยใช

สมดจด ซงมปรมาณมากจงทำางานไดลาชาทำาอยางไรจงจะมวธการจดเกบทดขนและรวดเรวขนมากกวา

การใชสมดจดมนษยพยายามทจะแกปญหาทเกดขนเหลานเพอยกระดบคณภาพชวตใหดขน โดยสงท

มนษยสรางขนมาเพอแกปญหาและตอบโจทยเหลานเรยกวา เทคโนโลย เทคโนโลยจงเปนสงทมนษย

ไดสรางและพฒนาขน ซงอาจเปนชนงานหรอวธการ เพอใชแกปญหา สนองความตองการ หรอเพม

ความสามารถในการทำางานของมนษย เทคโนโลยไดเปลยนแปลงการดำาเนนชวตของมนษยใหดขน

ในทางเดยวกนปญหาและความตองการของมนษยกทำาใหเทคโนโลยเปลยนแปลง ทงนการเปลยนแปลง

ของเทคโนโลยยงเกดจากความกาวหนาของศาสตรตางๆ ทงวทยาศาสตรคณตศาสตรวศวกรรมศาสตร

ตลอดจนปจจยดานอนๆทงเศรษฐกจสงคมความเชอและวฒนธรรมลวนกอใหเกดการเปลยนแปลง

ของเทคโนโลยแทบทงสน

6. เทคโนโลยและกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม

กระบวนการออกแบบเชงวศวกรรมมกขนตอน อะไรบาง

ขนระบปญหา

ขนวางแผนและดำาเนนการแกปญหา

ขนรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบ

ปญหา

ขนทดสอบประเมนผล

และปรบปรงแกไขวธการแกปญหาหรอชนงาน

ขนออกแบบวธการแกปญหา

กระบวนการออกแบบ

เชงวศวกรรม

ขนนำาเสนอวธการแกปญหา

ผลการแกปญหาหรอชนงาน

กระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม

เปนกระบวนการหนงทใชแกปญหาและ

พฒนางานใหเปนระบบ เปนขนเปนตอน

เมอเกดปญหาขอผดพลาดหรอมปญหา

เกดขนสามารถยอนกลบไปแกไขไดงายขน

ทำาใหงานทไดมประสทธภาพมากยงขน

ภายใตเงอนไข ขอบเขต และขอกำาหนด

ทจำากดกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม

ประกอบดวย6ขนตอนดงน

ภาพท 1.5 กระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม

Page 10: หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีacademic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1578378625_example.pdf•

เทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย) ชนมธยมศกษาปท 5 โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา18 19

6.1 ระบปญห� (problem identification) เปนขนตอนแรกในกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม ซงผแกปญหาไดสงเกตและตระหนกถง

ปญหาทเกดขนในการดำาเนนชวตประจำาวนหรอการทำางานแลวตองการหาวธการหรอเทคโนโลยเพอ

แกปญหาทเกดขนนนในการระบปญหานอาจใชเทคนคตางๆเขามาชวยเชนการตงคำาถามดวยหลกการ

5W1H เพอวเคราะหองคประกอบของปญหาและเขาใจปญหามากขนหรอใชแผนภาพความคดแบบ

กางปลา (fishbone diagram) เขามาชวยวเคราะหหาสาเหตทเกยวของกบการเกดปญหานนๆ ทงน

เพอนำาไปชวยกำาหนดเงอนไขหรอขอบเขตของการแกปญหานนๆใหมความชดเจนมากยงขน

6.3 ออกแบบวธก�รแกปญห� (solution design) เปนการนำาแนวคดทเกยวของกบปญหาความรและขอมลทไดจากการรวบรวมมาประยกตใชและ

ออกแบบวธในการแกปญหาภาพรางของชนงานตนแบบโดยคำานงถงทรพยากรความเหมาะสมกบเงอนไข

และขอบเขตของปญหามากทสด

6.2 รวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบปญห� (related information search) เมอทำาการกำาหนดปญหา ระบสาเหตและขอบเขตของปญหาไดอยางชดเจนแลวขนตอนตอมาใน

กระบวนการออกแบบเชงวศวกรรมนนคอ การรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบปญหา โดย

การศกษาโครงงานหรองานวจยทเกยวของหรอเคยแกปญหาลกษณะน เพอเปนแนวทางในการแกปญหา

6.4 ว�งแผนและดำ�เนนก�รแกปญห� (planning and development) เปนการกำาหนดลำาดบขนตอนและเวลาทใชในแตละขนตอนใหชดเจน เพอชวยในการประเมนเวลา

และการกำาหนดหนาทของสมาชกแตละคนใหเหมาะสม จากนนลงมอแกปญหา พฒนาวธการ หรอ

สรางชนงานตนแบบในแตละลำาดบขนตอนตามทวางแผนไว โดยคำานงถงความถกตองปลอดภย และ

เหมาะสมในการสรางชนงานหรอวธการในการแกปญหา

ตารางท1.1รปแบบแผนปฏบตงานซงเปนแนวทางในการวางแผนปฏบตงาน

แผนภาพท 1.2 รปแบบแผนภาพความคด เพอสรปเนอหาและเชอมโยงขอมลทไดรวบรวมมา

แผนภาพท 1.1 รปแบบแผนภาพความคดแบบกางปลา

ภาพท 1.6 ภาพรางชนงานตนแบบ ซงเปนแนวทางในการออกแบบวธการแกปญหา

ลำาดบท กจกรรมระยะเวลาดำาเนนการ(วน)

1-2 3-4 5-6 7-15 16-17

1. ออกแบบชนงาน

2. จดหาวสดอปกรณ

3. ลงมอสรางชนงาน

4. ทดสอบการใชงาน

5. ประเมนผลและปรบปรง

ใหงายขน หรอการคนหาแนวคด

หรอความรทเกยวของกบปญหา

ซงอาจเปนความรทางวทยาศาสตร

คณตศาสตร หรอเนอหาเฉพาะดาน

ซงในขนตอนนอาจมการสรปเนอหา

และเชอมโยงขอมลทไดรวบรวมมา

ใหอยในรปแบบแผนภาพความคด

อยางงายตอการทำาความเขาใจและ

เลอกแนวทางในการแกปญหาหรอ

พฒนางานนนๆไดอยางเหมาะสม

สาเหต ปญหา

Page 11: หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีacademic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1578378625_example.pdf•

เทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย) ชนมธยมศกษาปท 5 โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา20 21

6.5 ทดสอบ ประเมนผล และปรบปรงแกไขวธก�รแกปญห�หรอชนง�น (testing evaluation and design improvement) เปนการทดสอบและประเมนผลการใชงานชนงานตนแบบหรอวธการทสรางขนเพอแกปญหา

จากนนนำาผลจากการทดสอบและการประเมนมาวเคราะหหาจดเดน จดดอย ขอบกพรองทเกดขน

เพอนำามาปรบปรงแกไขชนงานตนแบบหรอวธการในการแกปญหาใหมประสทธภาพมากขน

ตารางท1.2รปแบบตารางประเมนผลเพอนำามาปรบปรงแกไขชนงานตนแบบหรอวธการแกปญหา

ใหมประสทธภาพมากยงขน

6.6 นำ�เสนอวธก�รแกปญห� ผลก�รแกปญห�หรอชนง�น (presentation) หลงจากการทดสอบ ประเมนผล และปรบปรงแกไขชนงานตนแบบหรอวธการทสรางขนเพอ

แกปญหา จนมประสทธภาพตรงตามความตองการหรอเปนทพอใจแลวตองมการนำาเสนอแนวคดและ

ขนตอนการแกปญหาของชนงานหรอวธการทสรางขนตงแตตนจนจบทงนเพอใหผสนใจสามารถเหนภาพ

และแนวทางการแกปญหา ตลอดจนปญหาทเกดขนและขอเสนอแนะตาง ๆ เพอการพฒนาตอยอด

ในอนาคตโดยการนำาเสนอควรอธบายใหเขาใจงายชดเจนกระชบตรงประเดนและนาสนใจ

ตวอยางการนำากระบวนการออกแบบเชงวศวกรรมมาชวยในการแกปญหา

ปจจบนปาไมจำานวนมากถกทำาลายดวยการกระทำาของมนษย เชน การตดไมเพอนำาไปเผาถาน

นำาไปสรางทอยอาศยการถางพนทปาไมเพอรกลำาเขาไปทำาการเกษตรทำาบานพกทำารสอรตหรอการตดไม

เพอทำากจการตางๆนอกจากนภยธรรมชาตเองอยางไฟไหมปาในฤดรอนกเปนสาเหตหนงในการทำาให

พนทปาไมลดลงกลมคนทเลงเหนถงปญหานจงไดจดทำากจกรรมปลกปาขนในการปลกปาแตละครงจะม

การปลกตนกลาเปนจำานวนมากแตมตนกลาบางสวนทไมสามารถเจรญเตบโตไดเนองจากดนในบางพนท

ไมมธาตอาหารทเพยงพอตอการเจรญเตบโต หรอตนกลาเมอแกะออกจากถงเพาะชำาพลาสตกมการถก

รบกวนระบบรากจงทำาใหตนไมเจรญเตบโตชาหรอไมเจรญเตบโต

1. ระบปญหา

จากสถานการณขางตนพบวาการปลกปาประสบปญหาดงน

1. ดนในพนทปามธาตอาหารไมเพยงพอในการเจรญเตบโตของตนกลาในระยะแรก

2.ตนกลาทเพาะจากถงเพาะชำาเมอแกะถงเพาะชำาออกระบบรากบางตนถกรบกวนเมอนำาไป

ปลกจงไมเจรญเตบโตหรอเจรญเตบโตชา

3.ถงเพาะชำาทำาจากพลาสตกซงเปนขยะยอยสลายยากใชเวลานานในการยอยสลาย

จากปญหาขางตนสามารถใชการตงคำาถาม5W1Hเขามาชวยซงจะทำาใหเขาใจองคประกอบ

ของปญหามากขนและนำาไปสการแกปญหาไดอยางเหมาะสม

รายการระดบความพงพอใจ

มากทสด(5)

มาก(4)

ปานกลาง(3)

นอย(2)

นอยทสด(1)

ความแขงแรงทนทาน

ความสะดวกในการใชงาน

ความปลอดภย

ความสวยงาม

ตนทน

ความพงพอใจในผลตภณฑภาพท 1.7 ปญหาของการปลกปา

ก. การนำาตนกลาเพาะลงดน ข. ตนกลาเมอเพาะลงดนแลวเหยวเฉา

Page 12: หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีacademic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1578378625_example.pdf•

เทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย) ชนมธยมศกษาปท 5 โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา22 23

สภาพดนและคณภาพของดน

สภาพอากาศ

ปรมาณนำา

การดแลเอาใจใส

คำาถาม แนวทางการตอบคำาถาม

Whoปญหานเกดขนกบใคร บคคลทนำาตนกลาไปปลกปา

Whereปญหานเกดขนทไหน พนททตองการปลกปา

Whenปญหานเกดขนเมอไร เมอนำาตนกลาออกจากถงเพาะชำาไปปลก

Whatปญหานคออะไร ดนในพนทปลกปาบางพนทมธาตอาหารไมเพยงพอ ตนกลา

ถกรบกวนระบบราก และถงเพาะชำาทำาจากพลาสตกเปนขยะ

ยอยสลายยาก

Whyทำาไมจงเกดปญหาน ดนเสอมโทรมและระบบรากของตนกลาอยแนบชดกบถงเพาะชำาหรอ

บางสวนทะลผานรถงเพาะชำาและรากของตนกลาบอบบางขาดงาย

Howแกปญหานอยางไร -ตองการดนเพาะปลกทมธาตอาหารครบถวนพรอมทจะทำาใหตนกลา

เจรญเตบโตไดดจนระบบรากสามารถทำางานไดอยางมประสทธภาพ

-ถงเพาะชำาทไมไดทำาจากพลาสตกทวไปสามารถนำาไปปลกไดเลย

โดยไมตองแกะถงเพาะชำาออกกอนและสามารถยอยสลายได

นอกจากนการนำาแผนภาพความคดแบบกางปลาเขามาชวยเพอหาสาเหตของปญหายงชวยใหเขาใจ

ปญหามากขนอกทงยงสามารถนำาไปใชในการกำาหนดขอบเขตของปญหาใหชดเจนยงขน

จากการวเคราะหปญหาดวยแผนภาพความคดแบบกางปลาสามารถระบขอบเขตของปญหาไดดงน

สรางชดเพาะปลกสำาเรจรปทมธาตอาหารเพยงพอตอการเจรญเตบโตของตนกลาในระยะแรก

และสามารถนำาไปปลกไดโดยไมตองแกะถงเพาะชำาออกและถงเพาะชำาสามารถยอยสลายไดเองโดยใชเวลา

ไมนาน

แผนภาพท 1.3 สาเหตของปญหาตนกลาทนำาไปปลกปาไมเจรญเตบโต

แผนภาพท 1.4 การสรปและเชอมโยงขอมลเกยวกบชดเพาะปลกสำาเรจรป

2. รวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบปญหา

กอนเรมรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบปญหาควรมการกำาหนดประเดนเพอชวย

ในการสบคน โดยการตงคำาถามในสงทจำาเปนตอการแกปญหาหรอสงทตองการภายใตขอบเขตและ

เงอนไขทระบไวซงจากสถานการณขางตนสามารถกำาหนดประเดนในการสบคนไดดงน

ดนทใชเพาะปลกตนไมตองมธาตอาหารอะไรบาง

วสดทใชเพาะปลกตนกลามอะไรบาง

พลาสตกชวภาพคออะไรทำาอยางไร

ปจจยอะไรบางมผลตอการปลกปา

เมอกำาหนดประเดนในการรวบรวมขอมลไดครบถวนแลว จงสบคนขอมลจากแหลงขอมล

ตาง ๆ เชน การสบคนจากหนงสอ เอกสารงานวจย โครงงานทแกปญหาเดยวกน ขอมลจากเวบไซต

ทเชอถอไดการสอบถามจากผเชยวชาญปราชญชาวบานเมอรวบรวมขอมลตามประเดนตางๆทกำาหนด

ไวไดแลว ควรนำามาสรปและเชอมโยงขอมลเพอใหงายตอการวเคราะห และออกแบบแนวทางในการ

แกปญหาดงน

พนทปลกปามดนไมด

มธาตอาหารไมเพยงพอ

ดนไมเหมาะสมแหลงนำา

ฝน

อากาศ

แกะถงเพาะชำาไมระวง

ตนกลา

ทนำาไปปลกปา

ไมเจรญเตบโต

รากตนกลายดเกาะถงเพาะชำาแนนเกนไป

การรบกวนระบบราก

เปนกรดเพยงพอ

ตกมาก

รอนไป ปจจยอนๆ

เปนดางไมเพยงพอ

ไมตก

หนาวไป

ธาตอาหารหลก

ดน

ขยมะพราวแกลบดำา

มลไสเดอน

ผกตบชวาแหง

ไนโตรเจน

ฟอสฟอรส

โพแทสเซยม

วสดหลก

ในการปลก

ประกอบดวย

ธาตอาหารทพชตองการ

ชวยในการอมนำาและ

การถายเทอากาศ

มสวนประกอบของ

ธาตโพแทสเซยม

มสภาพเปนดาง

ชวยใหดนรวนซย

ชวยปองกนและ

ลดการแพรระบาด

ของโรคทางดน

เพมธาตอาหารใหแกดน

ชวยใหระบบรากพช

แพรกระจายไดด

มธาตอาหารหลกครบถวน

เพมธาตอาหารใหแกดน

แคลเซยม

แมกนเซยม

กำามะถน

แมงกานส

เหลก

สงกะส

เซลลโลส

แปง

โปรตนจากถว

ธาตอาหารรอง ธาตอาหารเสรมพลาสตกทผลตจากวสดธรรมชาตสามารถยอยสลายไดโดยธรรมชาต

ใชเวลาไมนาน

ธาตอาหารทสำาคญในดนตอการเพาะปลกตนไม

ปจจยทมผลตอการปลกปา

พลาสตกชวภาพ

ชดเพาะปลกสำาเรจรป

วสดทใชในการเพาะปลกตนกลา

สาเหต

Page 13: หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีacademic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1578378625_example.pdf•

เทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย) ชนมธยมศกษาปท 5 โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา24 25

3. ออกแบบวธการแกปญหา

จากการรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของ สามารถนำามาออกแบบหรอสรางทางเลอก

ในการแกปญหาหากมแนวคดในการแกปญหาหลายวธ จากนนตดสนใจเลอกแนวคดทเหมาะสม

เพอนำามาพฒนาเปนชนงานหรอวธการ จากสถานการณขางตน สามารถออกแบบสรางชดเพาะปลก

สำาเรจรปไดดงน

4. วางแผนและดำาเนนการแกปญหา

เมอทำาการออกแบบวธการแกปญหาเสรจแลวในการปฏบตงานนนควรวางแผนกำาหนดลำาดบ

ขนตอนและเวลาทใชในแตละขนตอนใหชดเจน เพอชวยในการประเมนเวลาและการกำาหนดหนาทของ

สมาชกแตละคนใหเหมาะสมจากนนลงมอแกปญหาพฒนาวธการหรอสรางชนงานตนแบบในแตละลำาดบ

ขนตอนตามทวางแผนไวโดยคำานงถงความถกตองปลอดภยและเหมาะสมจากสถานการณขางตนสามารถ

แสดงแผนปฏบตงานการสรางชดเพาะปลกสำาเรจรปไดดงน

จากการออกแบบทางเลอกพบวาแบบท 2 และแบบท 4มคะแนนเทากนแตเลอกแบบท 4

เพราะคณภาพวสดปลกดกวา ถงจะมราคาแพงกวาเนองจากมการเพมสวนผสมของวสดปลกมากขน

ซงนาจะชวยเพมธาตอาหารในดนมากขนและพชสามารถนำาไปใชในการเจรญเตบโต

รปแบบ วสดปลก

วสด

ถงเพาะ

(พลาสตก

ชวภาพ)

เกณฑการพจารณา

รวม

คะแนน

คณภาพ

วสดปลก

ราคา

วสดปลก

คณภาพ

พลาสตก

ชวภาพ

ราคา

พลาสตก

ชวภาพ

ความ

ยากงาย

ในการทำา

ด=1 ถก=1 ด=1 ถก=1 งาย=1

พอใช=0 แพง=0 พอใช=0 แพง=0 ยาก=0

แบบท1 ดนรวน

ขยมะพราว

แกลบดำา

เซลลโลสจาก

เปลอกทเรยน

0 1 1 0 0 2

แบบท2 ดนรวน

ขยมะพราว

แกลบดำา

แปงขาวโพด 0 1 0 1 1 3

แบบท3 ดนรวน

ขยมะพราว

แกลบดำา

มลไสเดอน

ผกตบชวา

เซลลโลสจาก

เปลอกทเรยน

1 0 1 0 0 2

แบบท4 ดนรวน

ขยมะพราว

แกลบดำา

มลไสเดอน

ผกตบชวา

แปงขาวโพด 1 0 0 1 1 3

ภาพท 1.8 ตนแบบชดเพาะปลกสำาเรจรป รปแบบท 4

ลำาดบท กจกรรมระยะเวลาดำาเนนการ(วน)

1 2 3 4-24 25

1. ออกแบบชนงาน

2. จดหาวสดอปกรณ

3. สรางตนแบบชดเพาะปลก

สำาเรจรป

4. ทดสอบการใชงาน

5. ประเมนผลและปรบปรง

ถงเพาะชำาพลาสตกชวภาพ

ททำาจากแปงขาวโพด

7 นว

14 นว

วสดปลก

ดนรวน

ขยมะพราว

แกลบดำา

มลไสเดอน

ผกตบชวา

Page 14: หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีacademic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1578378625_example.pdf•

เทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย) ชนมธยมศกษาปท 5 โครงงานกบกระบวนการเรยนรและการแกปญหา26 27

โครงงานสรางสรรค

? 5. ทดสอบประเมนผลและปรบปรงแกไขวธการแกปญหาหรอชนงาน

เมอสรางชนงานตนแบบเสรจแลวตองมการทดสอบและประเมนผลการใชงานชนงานตนแบบ

หรอวธการทสรางขนเพอแกปญหาวาสามารถแกปญหาไดตามทตองการหรอไม สามารถใชงานไดด

มากนอยเพยงใดมขอบกพรองอยางไรและควรแกไขในสวนใดบางซงคำาถามเหลานจะชวยใหการทดสอบ

และประเมนผลละเอยดมากยงขน ในการทดสอบควรมการกำาหนดประเดนในการทดสอบ เพอจะไดนำา

ขอมลมาปรบปรงแกไขชนงานตนแบบหรอวธการในการแกปญหาใหมประสทธภาพมากขน

จากสถานการณขางตนสามารถกำาหนดประเดนในการทดสอบชดเพาะปลกสำาเรจรปไดดงน

ชดเพาะปลกชวยใหอตราการงอกของเมลดพชมมากนอยเพยงใด

ชดเพาะปลกทำาใหตนกลาเจรญเตบโตไดดเทาไร และระบบรากของตนกลาแพรกระจาย

ไดดหรอไม

ถงเพาะชำาจากพลาสตกชวภาพของชดเพาะปลกใชเวลายอยสลายนานเทาไร

เมอนำาชดเพาะปลกไปปลกปาอตราการรอดของตนกลามากนอยเพยงใด

เมอนำาชดเพาะปลกไปปลกปาตนกลาเจรญเตบโตดเพยงใดเมอเทยบกบวธเดม

6. นำาเสนอวธการแกปญหาผลการแกปญหาหรอชนงาน

การนำาเสนอเปนขนตอนทใชแสดงแนวคดและขนตอนการแกปญหาของชนงาน หรอวธการท

สรางขนตงแตตนจนจบทงนเพอใหผทสนใจสามารถเหนภาพและแนวทางการแกปญหาตลอดจนปญหา

ทเกดขนและแนวทางการปรบปรงแกไขใหมประสทธภาพ โดยอาจนำาเสนอในรปแบบรายงาน รปเลม

โครงงานแผนพบ โปสเตอร โดยการนำาเสนอควรอธบายใหเขาใจงายชดเจนกระชบตรงประเดนและ

นาสนใจ

นกเรยนทำาโครงงานสะเตมศกษาเพอแกปญหาสงแวดลอมการเกษตรพลงงานหรอการประยกตใชงานอยางใดอยางหนง

กจกรรมการเรยนร

1. นกเรยนคดวาการทำาโครงงานมประโยชนอยางไรตอตวนกเรยนบาง

2. ในการพฒนาหรอการทำาโครงงานนกเรยนสามารถประเมนความสามารถในการทำาโครงงาน

ไดจากอะไรบาง

3. การทำาหนยนตเดนตามเสนเกยวของกบโครงงานใดมากทสด

4. หากนกเรยนทำาโครงงานแลวเกดปญหาหรอมขอสงสยนกเรยนจะทำาอยางไร

5. แนวโนมในการพฒนาโครงงานคอมพวเตอรในปจจบนเปนอยางไร

6. นกเรยนคดวาการเปลยนแปลงทางเทคโนโลยสงผลอยางไรตอการพฒนาโครงงานบาง

7. นกเรยนคดวาอากาศยานไรคนขบหรอโดรนสามารถนำามาพฒนาโครงงานใดไดบาง

8. หากนกเรยนทำาโครงงานตอยอดจากโครงงานเดมทมอยแลวนกเรยนควรพจารณาสงใดบาง

9. ในการทำาโครงงานเหตใดจงตองมการทำาเคาโครงโครงงานกอน

10. ปจจบนเทคโนโลยเกาๆกำาลงถกแทนททำาใหเกดปญหาขยะอเลกทรอนกสจำานวนมากนกเรยน

คดวาจะสามารถนำาขยะอเลกทรอนกสเหลานมาใชใหเกดประโยชนในโครงงานไดอยางไร

1. นกเรยนแบงกลมกลมละ3-4คนรวมกนวเคราะหหาโครงงานทใชแกปญหาตางๆทเกดขน

ภายในโรงเรยน

2. นกเรยนรวมกนศกษาคนควา สบคนเกยวกบโครงงานทเกยวกบการแกปญหาสงแวดลอม

แลวนำาเสนอหนาชนเรยน

3. นกเรยนสำารวจปญหาทเกดขนในชวตประจำาวนแลวคดโครงงานเพอชวยแกปญหานน ๆ

พรอมระบสาเหตของปญหาทเกดขน

คำาถามพฒนากระบวนการคด

ภาพท 1.9 การนำาเสนอชนงานหรอวธการแกปญหา