คู่มือครู รายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ตามมาตรฐานการเรียนรู้และตัวชี้วัด กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช ๒๕๕๑ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ath m ขยะรีไซเคิล ขยะพิษ ขยะทั่วไป ขยะเป�ยก ๒ คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๒
คู่มือครู รายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ วิชา เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้น มัธยมศึกษาปีที่ ๒ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช ๒๕๕๑ จัดทำ โดย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ Copyright @ 2019
คำ นำ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) มีหน้าที่ในการพัฒนาหลักสูตร วิธีการเรียนรู้ การประเมินผล การจัดทำ หนังสือเรียน คู่มือครู แบบฝึกทักษะ กิจกรรม และสื่อการเรียนรู้เพื่อใช้ประกอบการเรียนรู้ในกลุ่มสาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ของการจัดการศึกษาขั้นพื้นฐาน คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๒ นี้จัดทำ ตามสาระ และมาตรฐานการเรียนรู้ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช ๒๕๕๑ โดยมีเนื้อหาเกี่ยวกับหลักสูตรเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ตารางวิเคราะห์การจัดทำ หน่วย การเรียนรู้ รวมทั้งตัวอย่างแผนการจัดการเรียนรู้ ที่สอดคล้องกับหนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๒ ที่ต้องใช้ควบคู่กัน สสวท. หวังเป็นอย่างยิ่งว่า คู่มือครูเล่มนี้จะเป็นประโยชน์ต่อการจัดการเรียนรู้ และเป็นส่วนสำ คัญในการพัฒนาคุณภาพ และมาตรฐานการศึกษา กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ขอขอบคุณผู้ทรงคุณวุฒิ บุคลากรทางการศึกษาและหน่วยงานต่าง ๆ ที่มีส่วนเกี่ยวข้องในการจัดทำ ไว้ ณ โอกาสนี้ (ศาสตราจารย์ชูกิจ ลิมปิจ�ำนงค์) ผู้อ�ำนวยการสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ
คำ ชี้แจง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ได้จัดทำ ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระ การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช ๒๕๕๑ โดยมีจุดเน้น เพื่อต้องการพัฒนาผู้เรียนให้มีความรู้ความสามารถที่ทัดเทียมกับนานาชาติ ได้เรียนรู้วิทยาศาสตร์ที่เชื่อมโยงความรู้กับกระบวนการ ใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้และแก้ปัญหาที่หลากหลาย มีการทำ กิจกรรมด้วยการลงมือปฏิบัติเพื่อให้ผู้เรียนได้ใช้ทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และทักษะแห่งศตวรรษที่ ๒๑ ซึ่งในปีการศึกษา ๒๕๖๑ เป็นต้นไป โรงเรียนจะต้องใช้หลักสูตร กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) โดยได้มีการย้ายสาระเทคโนโลยีออกจากกลุ่มสาระการเรียนรู้การงาน อาชีพและเทคโนโลยี มาอยู่ในกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เนื่องจากความรู้ด้านเทคโนโลยี ทั้งการออกแบบและเทคโนโลยี และวิทยาการคำ นวณ เป็นพื้นฐานที่สำ คัญและเชื่อมโยงกับวิทยาศาสตร์ได้เป็นอย่างดี สสวท. จึงได้จัดทำ คู่มือครูประกอบการใช้ หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๒ ที่เป็นไปตามมาตรฐาน หลักสูตรเพื่อให้โรงเรียนนำ ไปจัดการเรียนการสอนในชั้นเรียน คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๒ นี้ มีเนื้อหาเกี่ยวกับ หลักสูตรเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) คำ ชี้แจงการใช้คู่มือครู ตารางวิเคราะห์การจัดทำ หน่วยการเรียนรู้ รวมทั้งตัวอย่าง แผนการจัดการเรียนรู้ที่สอดคล้องกับหนังสือเรียน โดยมีจุดประสงค์ให้ผู้เรียนมีความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับการแก้ปัญหาด้วย กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม และการคาดการณ์เทคโนโลยีในอนาคต ซึ่งครูผู้สอนสามารถนำ ไปใช้เป็นแนวทางในการวางแผน การจัดการเรียนรู้ให้บรรลุจุดประสงค์ที่ตั้งไว้ โดยสามารถนำ ไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้ตามความเหมาะสมและความพร้อมของ โรงเรียน ในการจัดทำ คู่มือครูเล่มนี้ ได้รับความร่วมมือเป็นอย่างดียิ่งจากผู้ทรงคุณวุฒิ นักวิชาการอิสระ คณาจารย์ รวมทั้งครูผู้สอน นักวิชาการ จากสถาบัน และสถานศึกษาทั้งภาครัฐและเอกชน จึงขอขอบคุณมา ณ ที่นี้ สสวท. หวังเป็นอย่างยิ่งว่าคู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) เล่มนี้ จะเป็น ประโยชน์แก่ผู้สอน และผู้ที่เกี่ยวข้องทุกฝ่าย ที่จะช่วยให้การจัดการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์มีประสิทธิภาพ หากมีข้อเสนอแนะใด ที่จะทำ ให้คู่มือครูเล่มนี้มีความสมบูรณ์ยิ่งขึ้น โปรดแจ้ง สสวท. ทราบด้วย จะขอบคุณยิ่ง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ
หลักสูตรเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) 1 คำ ชี้แจงการใช้คู่มือครู 7 ตารางวิเคราะห์การจัดทำ หน่วยการเรียนรู้ วิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) 15 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 มาแก้ปัญหากันเถอะ 19 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 ออกแบบกันก่อน 29 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 วางแผน สร้างสรรค์ และนำ เสนอ 39 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4 คาดการณ์เทคโนโลยีในอนาคต 47 ภาคผนวก 64 สารบัญ เนื้อหา หน้า
1.เป้าหมายของวิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) การออกแบบและเทคโนโลยี เป็นวิชาที่มุ่งพัฒนาผู้เรียนแบบองค์รวมเพื่อให้มีความรู้ ความสามารถ มีทักษะในการคิด วิเคราะห์ แก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอน และเป็นระบบ เพื่อแก้ปัญหาในชีวิตจริงอย่างสร้างสรรค์ โดยเป็นวิชาที่เกี่ยวกับการพัฒนา ผู้เรียนให้มีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับเทคโนโลยีเพื่อดำ รงชีวิตในสังคมที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ใช้ความรู้และทักษะทาง ด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และศาสตร์อื่น ๆ เพื่อแก้ปัญหาหรือพัฒนางานอย่างมีความคิดสร้างสรรค์ด้วยกระบวนการออกแบบ เชิงวิศวกรรม เลือกใช้เทคโนโลยีอย่างเหมาะสมโดยคำ นึงถึงผลกระทบต่อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล้อม 2.คุณภาพผู้เรียนวิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) หลักสูตรเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) จัดให้มีการเรียนการสอนตั้งแต่ระดับมัธยมศึกษาตอนต้นจนถึงระดับ มัธยมศึกษาตอนปลาย โดยมีความคาดหวังเพื่อให้ได้คุณภาพผู้เรียนเมื่อจบการศึกษา ดังนี้ จบชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 เข้าใจแนวคิดหลักของเทคโนโลยี ได้แก่ ระบบทางเทคโนโลยี การเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยี ความสัมพันธ์ระหว่าง เทคโนโลยีกับศาสตร์อื่น โดยเฉพาะวิทยาศาสตร์ หรือคณิตศาสตร์ วิเคราะห์ เปรียบเทียบ และตัดสินใจเพื่อเลือกใช้เทคโนโลยี โดยคำ นึงถึงผลกระทบต่อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล้อม ประยุกต์ใช้ความรู้ ทักษะ และทรัพยากรเพื่อออกแบบและสร้างผลงาน สำ หรับแก้ปัญหาในชีวิตประจำ วันหรือการประกอบอาชีพ โดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม รวมทั้งเลือกใช้วัสดุ อุปกรณ์ และเครื่องมือได้อย่างถูกต้อง เหมาะสม ปลอดภัย รวมทั้งคำ นึงถึงทรัพย์สินทางปัญญา 3.สาระและมาตรฐานการเรียนรู้วิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ สาระที่ 4 เทคโนโลยี มาตรฐาน ว 4.1 การออกแบบและเทคโนโลยี เข้าใจแนวคิดหลักของเทคโนโลยีเพื่อการดำ รงชีวิตในสังคมที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ใช้ความรู้และทักษะทางด้าน วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และศาสตร์อื่น ๆ เพื่อแก้ปัญหาหรือพัฒนางานอย่างมีความคิดสร้างสรรค์ด้วยกระบวนการออกแบบ เชิงวิศวกรรม เลือกใช้เทคโนโลยีอย่างเหมาะสมโดยคำ นึงถึงผลกระทบต่อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล้อม หลักสูตรเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1
เป้าหมายของหลักสูตรเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) มุ่งพัฒนาผู้เรียนให้มีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับเทคโนโลยี เพื่อดำ รงชีวิตในสังคมที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ใช้ความรู้และทักษะเพื่อแก้ปัญหาหรือพัฒนางานอย่างมีความคิด สร้างสรรค์ด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม บูรณาการกับศาสตร์อื่น โดยเฉพาะวิทยาศาสตร์ หรือคณิตศาสตร์ อย่าง เหมาะสม เลือกใช้เทคโนโลยีโดยคำ นึงถึงผลกระทบต่อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล้อม หลักสูตรเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) แบ่งออกเป็น 3 หัวข้อหลัก ได้แก่ ความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับ เทคโนโลยี กระบวนการออกแบบ และความรู้และทักษะพื้นฐานเฉพาะด้าน หัวข้อหลักที่ 1 ความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับเทคโนโลยี ประกอบด้วยหัวข้อย่อย ต่อไปนี้ 1) ความหมายของเทคโนโลยี 2) ระบบทางเทคโนโลยี 3) การเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยี 4) ความสัมพันธ์ระหว่างเทคโนโลยีกับศาสตร์อื่น 5) ผลกระทบของเทคโนโลยี หัวข้อหลักที่ 2 กระบวนการออกแบบ กระบวนการออกแบบ (design process) ในวิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) เป็นกระบวนการแก้ปัญหา หรือพัฒนางานอย่างเป็นขั้นตอน โดยใช้ความรู้และทักษะ รวมทั้งความคิดสร้างสรรค์ ซึ่งในที่นี้ใช้กระบวนการที่เรียกว่า กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (engineering design process) โดยมีขั้นตอน ดังนี้ 1) ระบุปัญหา 2) รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา 3) ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา 4) วางแผนและดำ เนินการแก้ปัญหา 5) ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน 6) นำ เสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน หัวข้อหลักที่ 3 ความรู้และทักษะพื้นฐานเฉพาะด้าน ความรู้และทักษะพื้นฐานที่จำ เป็นสำ หรับการแก้ปัญหาหรือพัฒนางานในเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ได้แก่ 1) วัสดุ อุปกรณ์ และเครื่องมือช่างพื้นฐาน 2) กลไก ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 2
4.ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ชั้น ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้แกนกลาง ม.2 1. คาดการณ์แนวโน้มเทคโนโลยีที่จะเกิดขึ้น โดยพิจารณาจากสาเหตุหรือปัจจัยที่ส่งผล ต่อการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยี และ วิเคราะห์ เปรียบเทียบ ตัดสินใจเลือกใช้ เทคโนโลยี โดยคำ นึงถึงผลกระทบที่เกิด ขึ้นต่อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล้อม สาเหตุหรือปัจจัยต่าง ๆ เช่น ความก้าวหน้าของศาสตร์ ต่าง ๆ การเปลี่ยนแปลงทางด้านเศรษฐกิจ สังคม วัฒนธรรม ทำ ให้เทคโนโลยีมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เทคโนโลยีแต่ละประเภทมีผลกระทบต่อชีวิต สังคม และ สิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน จึงต้องวิเคราะห์เปรียบเทียบ ข้อดี ข้อเสีย และตัดสินใจเลือกใช้ให้เหมาะสม 2. ระบุปัญหาหรือความต้องการในชุมชนหรือ ท้องถิ่น สรุปกรอบของปัญหา รวบรวม วิเคราะห์ข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับ ปัญหา ปัญหาหรือความต้องการในชุมชนหรือท้องถิ่น มีหลาย อย่าง ขึ้นกับบริบทหรือสถานการณ์ที่ประสบ เช่น ด้าน พลังงาน สิ่งแวดล้อม การเกษตร การอาหาร การระบุปัญหาจำ เป็นต้องมีการวิเคราะห์สถานการณ์ของ ปัญหาเพื่อสรุปกรอบของปัญหา แล้วดำ เนินการสืบค้น รวบรวมข้อมูล ความรู้จากศาสตร์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง เพื่อ นำ ไปสู่การออกแบบแนวทางการแก้ปัญหา 3. ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา โดยวิเคราะห์ เปรียบเทียบ และตัดสินใจเลือกข้อมูลที่ จำ เป็น ภายใต้เงื่อนไขและทรัพยากรที่มี อยู่ นำ เสนอแนวทางการแก้ปัญหาให้ผู้ อื่นเข้าใจ วางแผนขั้นตอนการทำ งานและ ดำ เนินการแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอน การวิเคราะห์ เปรียบเทียบ และตัดสินใจเลือกข้อมูลที่ จำ เป็น โดยคำ นึงถึงเงื่อนไขและทรัพยากร เช่น งบประมาณ เวลา ข้อมูลและสารสนเทศ วัสดุ เครื่องมือและอุปกรณ์ ช่วยให้ได้แนวทางการแก้ปัญหาที่เหมาะสม การออกแบบแนวทางการแก้ปัญหาทำ ได้หลากหลายวิธี เช่น การร่างภาพ การเขียนแผนภาพ การเขียนผังงาน การกำ หนดขั้นตอนระยะเวลาในการทำงานก่อนดำ เนินการ แก้ปัญหาจะช่วยให้การทำ งานสำ เร็จได้ตามเป้าหมาย และลดข้อผิดพลาดของการทำ งานที่อาจเกิดขึ้น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 3
ชั้น ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้แกนกลาง ม.2 4. ทดสอบ ประเมินผล และอธิบายปัญหา หรือข้อบกพร่องที่เกิดขึ้น ภายใต้กรอบ เงื่อนไข พร้อมทั้งหาแนวทางการปรับปรุง แก้ไข และนำ เสนอผลการแก้ปัญหา การทดสอบและประเมินผลเป็นการตรวจสอบชิ้นงาน หรือวิธีการว่าสามารถแก้ปัญหาได้ตามวัตถุประสงค์ภาย ใต้กรอบของปัญหา เพื่อหาข้อบกพร่อง และดำ เนินการ ปรับปรุงให้สามารถแก้ไขปัญหาได้ การนำ เสนอผลงานเป็นการถ่ายทอดแนวคิดเพื่อให้ผู้อื่น เข้าใจเกี่ยวกับกระบวนการทำ งานและชิ้นงานหรือวิธีการ ที่ได้ ซึ่งสามารถทำ ได้หลายวิธี เช่น การเขียนรายงาน การ ทำ แผ่นนำ เสนอผลงาน การจัดนิทรรศการ 5. ใช้ความรู้ และทักษะเกี่ยวกับวัสดุ อุปกรณ์ เครื่องมือ กลไก ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อแก้ปัญหาหรือพัฒนางานได้อย่าง ถูกต้อง เหมาะสม และปลอดภัย วัสดุแต่ละประเภทมีสมบัติแตกต่างกัน เช่น ไม้ โลหะ พลาสติก จึงต้องมีการวิเคราะห์สมบัติเพื่อเลือกใช้ให้ เหมาะสมกับลักษณะของงาน การสร้างชิ้นงานอาจใช้ความรู้ เรื่องกลไก ไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ เช่น LED มอเตอร์ บัซเซอร์ เฟือง รอก ล้อ เพลา อุปกรณ์และเครื่องมือในการสร้างชิ้นงานหรือพัฒนา วิธีการมีหลายประเภท ต้องเลือกใช้ให้ถูกต้อง เหมาะสม และปลอดภัย รวมทั้งรู้จักเก็บรักษา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 4
5.ทักษะและกระบวนการที่สำ คัญในวิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) การจัดการเรียนรู้วิชาการออกแบบและเทคโนโลยีเพื่อพัฒนาความสามารถของผู้เรียนในการแก้ปัญหาหรือพัฒนางาน อย่างสร้างสรรค์ ผู้เรียนจะได้รับการพัฒนาทักษะและกระบวนการที่จำ เป็นต่อการดำ รงชีวิตผ่านการจัดการเรียนรู้ที่เน้นการลงมือ ปฏิบัติ ซึ่งทักษะและกระบวนการสำ คัญของวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ได้แก่ 1) กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เป็นกระบวนการแก้ปัญหาหรือพัฒนางาน ประกอบไปด้วย ขั้นตอนดังนี้ ขั้นระบุปัญหา (Problem Identification) เป็นการทำ ความเข้าใจปัญหาหรือความต้องการ วิเคราะห์เงื่อนไขหรือ ข้อจำ กัดของสถานการณ์ปัญหา เพื่อกำ หนดขอบเขตของปัญหา ซึ่งจะนำ ไปสู่การสร้างชิ้นงานหรือพัฒนาวิธีการในการแก้ปัญหา ขั้นรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา (Related Information Search) เป็นการรวบรวมข้อมูลและ แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี หรือศาสตร์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับแนวทางการแก้ปัญหา เพื่อนำ ไปสู่การออกแบบ แนวทางการแก้ปัญหา ขั้นออกแบบวิธีการแก้ปัญหา (Solution Design) เป็นการนำ ข้อมูลที่ได้มาวิเคราะห์ เปรียบเทียบ และตัดสินใจ เลือกข้อมูลที่จำ เป็นสำ หรับการแก้ปัญหา โดยคำ นึงถึงเงื่อนไขหรือทรัพยากรที่มีอยู่ แล้วออกแบบแนวทางการแก้ปัญหา โดยอาจ ร่างภาพ เขียนเป็นแผนภาพ หรือผังงาน ขั้นวางแผนและดำ เนินการแก้ปัญหา (Planning and Development) เป็นการกำ หนดลำ ดับขั้นตอนของการแก้ ปัญหา และเวลาในการดำ เนินงานแต่ละขั้นตอน แล้วลงมือแก้ปัญหาตามที่ออกแบบและวางแผนไว้ ขั้นทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน (Testing, Evaluation and Design Improvement) เป็นการทดสอบและประเมินผลการทำ งานของชิ้นงานหรือวิธีการ โดยผลที่ได้อาจนำ มาใช้ในการปรับปรุงและ พัฒนาการแก้ปัญหาให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ขั้นนำ เสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน (Presentation) เป็นการนำ เสนอแนวคิดและขั้นตอน การสร้างชิ้นงานหรือการพัฒนาวิธีการให้ผู้อื่นเข้าใจ ทั้งนี้ในการแก้ปัญหาตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมนั้นไม่ได้มีลำ ดับขั้นตอนที่แน่นอนโดยขั้นตอนทั้งหมด สามารถย้อนกลับไปมาได้ และอาจมีการทำ งานซ้ำ (iterative cycle) ในบางขั้นตอนหากต้องการพัฒนาหรือปรับปรุงให้ดีขึ้น 2) การคิดเชิงระบบ เป็นการคิดถึงสิ่งหนึ่งใดที่มองภาพรวมเป็นระบบ โดยมีหลักการและเหตุผล มีการจัดระเบียบข้อมูล หรือความสัมพันธ์ขององค์ประกอบต่าง ๆ ให้เป็นแบบแผนหรือกระบวนการที่ชัดเจน 3) ความคิดสร้างสรรค์ ใช้เทคนิคในการสร้างสรรค์มุมมองอย่างหลากหลายและแปลกใหม่ ซึ่งอาจจะพัฒนาจากของเดิม หรือคิดใหม่ วิเคราะห์และประเมินแนวคิดเพื่อพัฒนาความคิดสร้างสรรค์ให้ได้มากที่สุด นำ ไปสู่การลงมือปฏิบัติตาม ความคิดสร้างสรรค์ให้ได้ผลสำ เร็จที่เป็นรูปธรรม ความคิดสร้างสรรค์ประกอบด้วย 4 ลักษณะ คือ (1) ความคิดริเริ่ม เป็นความสามารถในการคิดที่แปลกใหม่ แตกต่างจากความคิดเดิม ประยุกต์ให้เกิดสิ่งใหม่ ไม่ ซ้ำ กับของเดิม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 5
(2) ความคิดคล่อง เป็นความสามารถในการคิดหาคำ ตอบได้อย่างคล่องแคล่ว รวดเร็ว และมีปริมาณมากในเวลาจำ กัด (3) ความคิดยืดหยุ่น เป็นความสามารถในการคิดหาคำ ตอบได้หลายประเภทและหลายทิศทาง ดัดแปลงจากสิ่ง หนึ่งไปเป็นหลายสิ่งได้ (4) ความคิดละเอียดลออ เป็นความสามารถในการคิดรายละเอียดหรือขยายความคิดหลักให้สมบูรณ์ และรวม ถึงการเชื่อมโยงความสัมพันธ์ของสิ่งต่าง ๆ อย่างมีความหมาย 4) การคิดอย่างมีวิจารณญาณ เป็นการคิดโดยใช้เหตุผลที่หลากหลายเหมาะสมกับสถานการณ์ มีการวิเคราะห์และ ประเมินหลักฐานและข้อคิดเห็นด้วยมุมมองที่หลากหลาย สังเคราะห์ แปลความหมาย และลงข้อสรุปได้อย่างสมเหตุสมผล รวมทั้งสะท้อนความคิดโดยใช้ประสบการณ์และกระบวนการเรียนรู้ 5) การคิดวิเคราะห์ เป็นการจําแนก แจกแจงองค์ประกอบต่าง ๆ ของสิ่งใดสิ่งหนึ่ง หรือเรื่องใดเรื่องหนึ่ง และ หาความสัมพันธ์เชิงเหตุผลระหว่างองค์ประกอบเหล่านั้น เพื่อค้นหาสาเหตุที่แท้จริงของสิ่งที่เกิดขึ้น 6) การสื่อสาร เป็นการเรียบเรียงความคิดและสื่อสารแนวคิดในการแก้ปัญหาให้ผู้อื่นเข้าใจอย่างชัดเจน สามารถใช้วิธีการ สื่อสารเพื่อให้บรรลุเป้าหมายได้หลายรูปแบบ เช่น การพูด การเขียนบรรยาย การร่างภาพ และการใช้สื่อมัลติมีเดีย 7) การทำ งานร่วมกับผู้อื่น เป็นความสามารถในการทำ งานร่วมกับผู้อื่น มีความยืดหยุ่น มีความรับผิดชอบร่วมกัน เคารพในความคิด เห็นคุณค่า และเข้าใจบทบาทของผู้อื่น เพื่อทำ งานให้บรรลุเป้าหมายร่วมกัน ISOMETRIC WEBINAR สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 6
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้จัดทำ คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบ และเทคโนโลยี) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 สำ หรับใช้ควบคู่กับหนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐาน วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 2 เพื่ออำ นวยประโยชน์แก่ผู้สอน ใช้เป็นแนวทางในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ การวัดและประเมินผลตามหลักสูตร แกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 การจัดการเรียนรู้วิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ได้ เสนอให้ใช้เวลาในการจัดการเรียนรู้ไม่น้อยกว่า 20 ชั่วโมง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมและความพร้อมของโรงเรียน เพื่อให้ ผู้เรียนสามารถบรรลุมาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด ผู้สอนควรศึกษาและทำ ความเข้าใจเกี่ยวกับแนวทางการจัดการเรียนรู้ตามที่ได้ เสนอแนะไว้ อย่างไรก็ตาม ผู้สอนอาจปรับเปลี่ยนกิจกรรมและออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ได้ตามความเหมาะสม โดยคำ นึงถึง ความพร้อมและศักยภาพของผู้เรียนรวมทั้งเป้าหมายการจัดการเรียนรู้เป็นสำ คัญ 1. วัตถุประสงค์ของการจัดทำ คู่มือครู คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 จัดทำ ขึ้นโดยมี วัตถุประสงค์เพื่อเป็นแนวทางสำ หรับผู้สอนใช้ออกแบบการเรียนรู้วิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) 2. ขอบข่ายของหนังสือเรียน การนำ คู่มือครูนี้ไปใช้เป็นแนวทางในการออกแบบการเรียนรู้ควบคู่กับหนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐาน วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพและบรรลุตามเป้าหมายของหลักสูตรแกนกลางการ ศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ผู้สอนควรศึกษาขอบข่ายของหนังสือเรียนที่จัดทำ ซึ่งเน้นให้ ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมที่ให้ผู้เรียนได้ลงมือปฏิบัติจริง โดยกิจกรรมการเรียนรู้ของหนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐาน วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 แบ่งเป็น 4 บท ได้แก่ บทที่ 1 มาแก้ปัญหากันเถอะ ประกอบด้วยหัวข้อ 1.1 เทคโนโลยีในการจัดการสิ่งแวดล้อม 1.2 การวิเคราะห์สถานการณ์ปัญหา 1.3 การรวบรวมข้อมูลเพื่อแก้ปัญหา คำ ชี้แจงการใช้คู่มือครู สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 7
บทที่ 2 ออกแบบกันก่อน ประกอบด้วยหัวข้อ 2.1 การวิเคราะห์แนวทางแก้ปัญหา 2.2 การสร้างทางเลือกในการออกแบบ 2.3 การออกแบบแนวทางการแก้ปัญหา 2.4 การสร้างแบบจำ ลอง บทที่ 3 วางแผน สร้างสรรค์ และนำ เสนอ ประกอบด้วยหัวข้อ 3.1 การวางแผนการแก้ปัญหา 3.2 สิ่งที่ควรรู้ก่อนลงมือสร้างชิ้นงาน 3.3 การทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไข 3.4 การนำ เสนอ บทที่ 4 คาดการณ์เทคโนโลยีในอนาคต ประกอบด้วยหัวข้อ 4.1 การเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยี และการเลือกใช้เทคโนโลยี 4.2 การคาดการณ์เทคโนโลยีในอนาคต 3. สัญลักษณ์หัวข้อในหนังสือเรียน ภายในหนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ประกอบ ด้วยสัญลักษณ์สำ คัญ เพื่อกระตุ้นให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ ดังนี้ เป็นการทบทวนความรู้เพื่อ เชื่อมโยงเนื้อหาที่จะเรียน ต่อไป เป็นจุดประสงค์การเรียนรู้ ของบทเรียน จุดประสงค์ของบทเรียน ทบทวนความรู้ก่อนเรียน การสื่อความหมายของรูปภาพและกรอบที่ควรรู้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 8
เป็นคำ ถามหรือกิจกรรม ให้ลอง คิดหรือปฏิบัติตาม เป็นความรู้เสริมที่เพิ่มเติมจาก บทเรียน เป็นกิจกรรมที่ให้ปฏิบัติเพื่อ ทบทวนหรือทดสอบความรู้ ในแต่ละหัวข้อ เป็นกิจกรรมที่ให้ปฏิบัติเพื่อ ตรวจสอบความรู้หลังจากเรียน จบบทเรียน เป็นการเชื่อมโยงเนื้อหากับ การประยุกต์ใช้ในชีวิตจริง เป็นการแนะนำ แหล่งข้อมูล เพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับเนื้อหา เป็นคำ เตือนให้คำ นึงถึงความ ปลอดภัยหรือประเด็นสำ คัญ เกี่ยวกับเนื้อหานั้น เป็นการสรุปเนื้อหาของ บทเรียน ชวนคิด เกร็ดน่ารู้ กิจกรรม กิจกรรมท้ายบท การนำ ไปใช้ สื่อเสริม เพิ่มความรู้ ข้อควรระวัง สรุปท้ายบท การสื่อความหมายของรูปภาพและกรอบที่ควรรู้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 9
4. การออกแบบการเรียนรู้ วิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) การออกแบบการเรียนรู้เป็นขั้นตอนการวิเคราะห์ตัวชี้วัด ซึ่งกำ หนดไว้ในหลักสูตร ไปสู่หน่วยการเรียนรู้ และแผนการ จัดการเรียนรู้ ดังนี้ 1) การวิเคราะห์หลักสูตร เป็นการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างตัวชี้วัด และสาระการเรียนรู้ เพื่อให้ทราบว่าต้องการ ให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ตามสาระการเรียนรู้ใด และกำ หนดเป็นจุดประสงค์การเรียนรู้ ทักษะและกระบวนการที่ต้องการให้เกิด กับผู้เรียน 2) การกำ หนดรูปแบบการจัดการเรียนรู้ เป็นการพิจารณาแนวทางการจัดการเรียนรู้ที่เหมาะสมกับสาระการเรียนรู้ ทักษะและกระบวนการ เพื่อให้ผู้เรียนบรรลุจุดประสงค์การเรียนรู้ โดยประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก ๆ ได้แก่ กิจกรรมการเรียนรู้ เป็นการกำ หนดสิ่งที่ผู้เรียนต้องทำ เพื่อให้บรรลุตามจุดประสงค์ที่กำ หนด โดยควรเขียนเป็นลำ ดับ ขั้นตอนอย่างชัดเจน เพื่อลำ ดับวิธีการจัดการเรียนรู้ให้มองเห็นภาพต่อเนื่องว่าผู้เรียนต้องทำ สิ่งใดก่อนหลัง และมีกระบวนการ อย่างไรบ้าง หากสามารถระบุถึงบทบาทของผู้สอนและผู้เรียนได้ว่ามีส่วนสนับสนุนการจัดการเรียนรู้กันได้อย่างไรจะทำ ให้กิจกรรม การเรียนรู้มีความหมายชัดเจนยิ่งขึ้น สื่อการเรียนรู้ สื่อการเรียนรู้ถือเป็นเครื่องมือสำ คัญยิ่งสำ หรับการจัดการเรียนรู้ที่ช่วยเชื่อมโยงความรู้จากผู้สอนไปถึง ผู้เรียนได้ดียิ่งขึ้น ซึ่งบางครั้งเนื้อหาอยู่ในรูปแบบที่เป็นนามธรรม สื่อการเรียนรู้จะช่วยทำ ให้ผู้เรียนเกิดความรู้ความเข้าใจเป็น รูปธรรมมากขึ้น ซึ่งสื่อการเรียนรู้มีหลายประเภท ผู้สอนต้องผลิตหรือเลือกใช้ให้เหมาะสมกับวัตถุประสงค์ในการจัดการเรียนรู้ 3) การวัดและประเมินผลการเรียนรู้ เป็นการตรวจสอบว่าผู้เรียนบรรลุจุดประสงค์ของการเรียนรู้ที่กำ หนดไว้หรือไม่ เครื่องมือที่ใช้ในการวัดและประเมินผลมีหลายรูปแบบ การเลือกใช้จึงต้องพิจารณาถึงจุดประสงค์การเรียนรู้และกิจกรรมการเรียนรู้ เป็นสำ คัญ 5. สื่อและแหล่งเรียนรู้ ในการจัดการเรียนรู้วิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ผู้เรียนและผู้สอนสามารถศึกษาหรือเรียนรู้ได้จากแหล่ง เรียนรู้ที่มีอยู่ได้หลายแนวทางนอกจากหนังสือเรียนและคู่มือครูเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) โดยอาจใช้แหล่งเรียนรู้ อื่นเพิ่มเติมได้ เช่น 1) ภูมิปัญญาท้องถิ่นที่มีอยู่ในพื้นที่ หรือปราชญ์ชาวบ้านที่มีประสบการณ์ บุคคลที่ประสบความสำ เร็จในงานต่าง ๆ ที่ เกี่ยวข้องกับเนื้อหาบทเรียน สามารถเป็นผู้ให้ความรู้กับผู้เรียนได้ โดยผู้สอนอาจใช้วิธีการเชิญวิทยากรมาให้ความรู้ในโรงเรียน หรืออาจพาผู้เรียนไปศึกษาดูงานในพื้นที่จริงได้ ทั้งนี้ ผู้สอนควรให้ประเด็นกับผู้เรียนเกี่ยวกับสิ่งที่ต้องบันทึกหรือศึกษาระหว่าง การศึกษาดูงานแล้วนำ มาสรุป อภิปรายข้อคิดที่ได้ระหว่างเพื่อนสมาชิกในชั้นเรียนและผู้สอน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 10
2) แหล่งวิทยาการ ได้แก่ สถาบัน องค์กร หน่วยงาน ห้องสมุด ศูนย์วิชาการทั้งจากภาครัฐและเอกชนซึ่งให้บริการความรู้ ในเรื่องต่าง ๆ โดยผู้สอนอาจมอบหมายให้ผู้เรียนไปศึกษาในประเด็นที่เกี่ยวข้องกับหัวข้อที่กำ ลังเรียนรู้แล้วทำ สรุปรายงานเพื่อ นำ เสนอในชั้นเรียน 3) สถานประกอบการ สถานประกอบวิชาชีพอิสระ โรงงานอุตสาหกรรม หน่วยวิจัยในท้องถิ่น ซึ่งให้บริการความรู้ ฝึก อบรมเกี่ยวกับงาน และวิชาชีพต่าง ๆ ที่มีอยู่ในชุมชนหรือท้องถิ่น โดยผู้สอนสามารถนำ ผู้เรียนไปศึกษาดูงานในแหล่งต่าง ๆ เพื่อ ให้เกิดประสบการณ์จริง สามารถเห็นความเชื่อมโยงระหว่างสิ่งที่ได้เรียนรู้ในชั้นเรียนกับบริบทของชีวิตจริง และยังช่วยเปิดโอกาส ให้ผู้เรียนได้ศึกษาสภาพปัญหาที่เกิดขึ้นในสถานการณ์จริง ซึ่งอาจเป็นจุดเริ่มต้นของการนำ มาซึ่งการพัฒนาหรือสร้างแนวทาง การแก้ปัญหาด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมได้อีกด้วย 4) สื่อสิ่งพิมพ์ต่าง ๆ เช่น แผ่นพับ วารสาร หนังสืออ้างอิง หนังสือพิมพ์ สื่อเหล่านี้เป็นสิ่งสำ คัญที่สามารถจัดหาได้ง่ายเพื่อ ให้ผู้สอนสามารถนำ มาใช้เป็นข้อมูลอ้างอิง หรืออาจเป็นสถานการณ์ปัญหาจากข่าวในหนังสือพิมพ์เพื่อให้ผู้เรียนใช้เป็นโจทย์ สถานการณ์ปัญหาในการทำ กิจกรรมการเรียนรู้ได้ 5) สื่อดิจิทัล ในเว็บไซต์ต่าง ๆ ทั้งจากในและต่างประเทศ ซึ่งถือเป็นแนวทางที่สำ คัญในการใช้ประกอบการสืบค้นข้อมูล ในสังคมปัจจุบันที่มีสื่อต่าง ๆ จากเว็บไซต์จำ นวนมาก โดยมีทั้งในรูปแบบของข้อความ รูปภาพ หรือวิดีโอ ซึ่งจะช่วยให้เข้าใจได้ ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตามการเลือกใช้แหล่งข้อมูลที่น่าเชื่อถือ การรู้จักคิดวิเคราะห์ และการมีวิจารณญาณในการเลือกใช้ รวมทั้งต้อง รู้จักการอ้างอิงข้อมูลที่ได้มา ซึ่งเป็นสิ่งสำ คัญที่ผู้สอนต้องสร้างความตระหนักให้กับผู้เรียนในการเคารพสิทธิของผู้อื่น เช่น แหล่ง เรียนรู้ออนไลน์ของ สสวท. http://learningspace.ipst.ac.th/ แหล่งเรียนรู้ออนไลน์ของสำ นักงานคณะกรรมการการศึกษา ขั้นพื้นฐาน (สพฐ.) http://www.dlit.ac.th/pages/classroom.php 6. การจัดการเรียนรู้วิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) การจัดการเรียนรู้ที่สามารถสะท้อนหลักสูตร และพัฒนาผู้เรียนให้มีคุณภาพตามที่หลักสูตรกำ หนดควรเป็นการเรียนรู้โดย เน้นให้ผู้เรียนลงมือปฏิบัติ มีส่วนร่วมและเป็นส่วนหนึ่งของกิจกรรมการเรียนรู้ โดยจัดกิจกรรมให้ผู้เรียนมีโอกาสศึกษาด้วยตนเอง ตัดสินใจ และลงมือปฏิบัติ เพื่อให้เกิดประสบการณ์ตรง แก้ปัญหาในชีวิตจริงผ่านการวางแผน ออกแบบ ประเมินผล และนำ เสนอผลงาน ร่วมกันเพื่อให้ผู้เรียนสามารถแก้ปัญหาหรือสนองความต้องการโดยสร้างชิ้นงานหรือวิธีการอย่างสร้างสรรค์ (Prince, 2004 ; Bonwell, 1991) ผู้สอนจึงต้องมีความรู้ความเข้าใจในหลักการ แนวคิด และจุดเน้นที่เกี่ยวข้องกับแนวทางการจัดการเรียนรู้ของ วิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ตัวอย่างแนวทางในการจัดการเรียนรู้ เพื่อให้ผู้เรียนเรียนรู้โดยผ่านการลงมือปฏิบัติ เช่น การจัดการเรียนรู้โดยมีกิจกรรมเป็นฐาน (activity-based learning) ซึ่งเป็นการเรียนรู้ต่าง ๆ ที่ให้ผู้เรียนลงมือปฏิบัติ จริงผ่านกิจกรรมและมีบทบาทในการค้นคว้าหาความรู้ด้วยตนเอง โดยเน้นให้ผู้เรียนรู้จักคิดวิเคราะห์และเรียนรู้จากกิจกรรมที่ได้ ทำ จริง และเปิดโอกาสให้ผู้เรียนมีส่วนร่วมในการสร้างองค์ความรู้ การสร้างปฏิสัมพันธ์และการร่วมมือกัน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 11
การจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน (problem-based learning) เป็นวิธีการเรียนรู้ที่นำ ปัญหามาเป็นตัวกระตุ้น ให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ผ่านกระบวนการศึกษาค้นคว้าความรู้ใหม่เพื่ออธิบายหรือแก้ปัญหา โดยมีกระบวนการการจัดการเรียนรู้ คือ ผู้เรียนจะได้รับสถานการณ์และทำ ความเข้าใจในสถานการณ์นั้น และร่วมกันระบุปัญหา วิเคราะห์ปัญหา อภิปรายหาคำ อธิบาย ตั้งสมมติฐานเพื่อหาคำ ตอบ พร้อมจัดลำ ดับความสำ คัญของสมมติฐานที่เป็นไปได้อย่างมีเหตุผล และต้องพิจารณาว่าจะต้องมี ความรู้เรื่องอะไรบ้างที่จำ เป็นในการแก้ปัญหา ผู้เรียนร่วมกันกำ หนดประเด็นการเรียนรู้หรือวัตถุประสงค์การเรียนรู้เพื่อไปค้นคว้า หาข้อมูลต่อไป ผู้เรียนแต่ละคนค้นคว้าหาข้อมูลและศึกษาเพิ่มเติมพร้อมทั้งประเมินความถูกต้อง และนำ ข้อมูลมาใช้เพื่อช่วยใน การออกแบบการแก้ปัญหา (Barrows, 2000) การจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐาน (project-based learning) เป็นการให้ผู้เรียนได้ลงมือปฏิบัติจริงในลักษณะ ของการศึกษา สำ รวจ ค้นคว้า ทดลอง ประดิษฐ์คิดค้นโดยมีกระบวนการจัดการเรียนรู้ คือ ผู้สอนกำ หนดขอบเขตของโครงงาน อย่างกว้าง ๆ ให้สอดคล้องกับรายวิชา สภาพปัญหาหรือความถนัดของผู้เรียน และให้ผู้เรียนออกแบบโครงงานร่วมกันเพื่อนำ ไป สู่การเขียนเค้าโครงและลงมือปฏิบัติตามแผนที่วางไว้ในเค้าโครง ผู้เรียนสรุปผ่านการเขียนรายงานและมีการประเมินโครงงาน (MacDonell, 2007) จะเห็นว่า การจัดการเรียนรู้วิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) จะให้ผู้เรียนได้ฝึกกระบวนการทำ งานอย่างเป็น ระบบผ่านกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ผ่านการคิดวิเคราะห์ ลงมือแก้ปัญหาจากสถานการณ์ปัญหาที่เชื่อมโยงกับชีวิตจริง (real-world problems) ผู้เรียนต้องฝึกการทำงานเพื่อแก้ปัญหาได้อย่างเหมาะสมตามเงื่อนไข ทรัพยากรที่มีด้วยวิธีการที่หลากหลาย 7. การวัดและประเมินผลการเรียนรู้ แนวทางการวัดและประเมินผลของวิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) มุ่งเน้นที่การประเมินตามสภาพจริง (authentic assessment) โดยวัดและประเมินผล 3 ด้าน คือ ความสามารถด้านสติปัญญา ความสามารถด้านทักษะปฏิบัติ และ คุณลักษณะอันพึงประสงค์ โดยการประเมินตามสภาพจริงในวิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ผู้สอนสามารถประเมิน จากผลงานหรือการทำ งานของผู้เรียนเป็นหลัก ผ่านกระบวนการสังเกต บันทึก หรือตรวจสอบเอกสารเกี่ยวกับชิ้นงานและวิธีการ ของผู้เรียน เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงคุณภาพที่มีความต่อเนื่อง โดยลักษณะสำ คัญของการประเมินจากสภาพจริง มีดังนี้ 1) ผสมผสานไปกับการจัดการเรียนรู้และต้องประเมินอย่างต่อเนื่อง โดยใช้วิธีการประเมินที่หลากหลาย 2) ให้ความสำ คัญกับการประเมินกระบวนการคิดที่ซับซ้อน ความสามารถในการปฏิบัติงาน ศักยภาพของผู้เรียนในแง่ของ ผู้ผลิตและกระบวนการที่ได้ผลผลิตมากกว่าที่จะประเมินว่าผู้เรียนสามารถจดจำ ความรู้อะไรได้บ้าง 3) มุ่งเน้นศักยภาพโดยรวมของผู้เรียนทั้งด้านความรู้พื้นฐาน ความคิดระดับสูง ความสามารถในการแก้ปัญหา การสื่อสาร เจตคติ ลักษณะนิสัย ทักษะในด้านต่าง ๆ และความสามารถในการทำ งานร่วมกับผู้อื่น 4) ให้ความสำ คัญต่อพัฒนาการของผู้เรียน ข้อมูลที่ได้จากการประเมินหลาย ๆ ด้าน และหลากหลายวิธีสามารถนำ มาใช้ ในการวินิจฉัยจุดเด่นของผู้เรียนที่ควรจะให้การส่งเสริม และวินิจฉัยจุดด้อยที่จะต้องให้ความช่วยเหลือหรือแก้ไข เพื่อให้ผู้เรียนได้ พัฒนาเต็มตามศักยภาพ ตามความสนใจ และความสามารถของแต่ละบุคคล สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 12
5) ข้อมูลที่ได้จากการประเมินจะสะท้อนให้เห็นถึงกระบวนการจัดการเรียนรู้ และการวางแผนการสอนของผู้สอนว่าเป็น ไปตามจุดมุ่งหมายของการจัดการเรียนรู้หรือไม่ ผู้สอนสามารถนำ ข้อมูลจากการประเมินมาปรับกระบวนการจัดการเรียนรู้ กิจกรรม และตัวแปรอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องให้เหมาะสมต่อไป 6) ผู้เรียนมีส่วนร่วมในการประเมินเพื่อส่งเสริมให้รู้จักตัวเอง เชื่อมั่นในตนเองและสามารถพัฒนาตนเองได้ ทั้งนี้ผู้สอนสามารถเลือกใช้วิธีการหรือเครื่องมือวัดและประเมินผลที่หลากหลาย โดยต้องสอดคล้องและเหมาะสมกับ จุดประสงค์และกิจกรรมการเรียนรู้ ซึ่งวิธีการหรือเครื่องมือวัดที่สามารถนำ มาใช้ เช่น 1) การเขียนสะท้อนการเรียนรู้ เป็นวิธีการประเมินด้วยการเขียนตอบตามประเด็นคำ ถามที่ผู้สอนกำ หนด เพื่อตรวจสอบ ความรู้ความเข้าใจ ทักษะ กระบวนการ ซึ่งสามารถประเมินได้ทั้งระหว่างเรียนและหลังเรียน คำ ตอบของผู้เรียนจะสะท้อนถึง ความเข้าใจ ความก้าวหน้าในผลการเรียนรู้ เครื่องมือที่นิยมใช้ เช่น แบบบันทึกการเรียนรู้ แบบสะท้อนการเรียนรู้ 2) การทดสอบ เป็นวิธีการประเมินความรู้ ความเข้าใจ และทักษะของผู้เรียน ซึ่งผู้สอนควรเลือกใช้เครื่องมือทดสอบ ให้ตรงตามวัตถุประสงค์ของการวัดและประเมินผลนั้น ๆ และต้องมีคุณภาพ มีความเที่ยงตรง (validity) และความเชื่อมั่น (reliability) เครื่องมือที่นิยมใช้ เช่น แบบทดสอบชนิดต่าง ๆ 3) แฟ้มสะสมงาน เป็นวิธีการประเมินด้วยการรวบรวมผลงานและหลักฐานการเรียนรู้ที่แสดงถึงความรู้ความสามารถ ทักษะ คุณลักษณะอันพึงประสงค์และพัฒนาการของผู้เรียนอย่างมีจุดมุ่งหมาย เพื่อใช้ในการประเมินความสามารถของผู้เรียนใน ด้านต่าง ๆ ผู้สอนจะเลือกผลงานและหลักฐานชิ้นใดที่รวบรวมอยู่ในแฟ้มมาประเมินก็ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ในการประเมิน เช่น หากต้องการประเมินความสามารถของผู้เรียนควรเลือกผลงานหรือชิ้นงานที่ดีที่สุดของผู้เรียนมาประเมิน หากต้องการประเมิน พัฒนาการทางการเรียนควรเลือกตัวแทนผลงานในแต่ละช่วงมาประเมิน หากต้องการประเมินกระบวนการทำ งานและการแก้ ปัญหาควรนำ บันทึกการปฏิบัติงานของผู้เรียนมาประเมิน 4) ผลการปฏิบัติงาน เป็นวิธีการประเมินงานหรือกิจกรรมที่ผู้สอนมอบหมายให้ผู้เรียนปฏิบัติงานเพื่อให้ทราบถึงผลการ พัฒนาของผู้เรียน ซึ่งผู้สอนต้องเตรียมการประเมิน 2 ส่วน คือ การประเมินภาระงานหรือชิ้นงาน และการประเมินกระบวนการ ทำ งาน เครื่องมือที่นิยมใช้ คือ แบบมาตรประมาณค่า และแบบบันทึกการปฏิบัติงาน 5) การสังเกตพฤติกรรม เป็นวิธีการประเมินโดยการสังเกตพฤติกรรมต่าง ๆ ของผู้เรียนระหว่างการทำ กิจกรรม เพื่อ ประเมินทั้งด้านทักษะการทำ งาน และคุณลักษณะอันพึงประสงค์ เครื่องมือวัดที่นิยมใช้ เช่น แบบสังเกตพฤติกรรม แบบตรวจ สอบรายการ (check list) 6) การสัมภาษณ์ เป็นวิธีการประเมินด้วยการพูดคุย การซักถามตามประเด็นการประเมินที่สนใจ ซึ่งการสัมภาษณ์สามารถ กระทำ ได้ 2 ลักษณะ คือ การสัมภาษณ์อย่างเป็นทางการและไม่เป็นทางการ เครื่องมือวัดที่นิยมใช้ คือ แบบสัมภาษณ์แบบมี โครงสร้าง แบบกึ่งโครงสร้าง และแบบไม่มีโครงสร้าง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 13
วิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ตารางวิเคราะห์ การจัดทำ หน่วยการเรียนรู้
ตัวชี้วัดสาระการเรียนรู้แกนกลางจำนวน ชั่วโมงจุดประสงค์ การเรียนรู้กิจกรรมการเรียนรู้การวัด และประเมินผล ระบุปัญหาหรือความต้องการ ในชุมชนหรือท้องถิ่น สรุป กรอบของปัญหา รวบรวม วิเคราะห์ข้อมูลและแนวคิดที่ เกี่ยวข้องกับปัญหา 1. ปัญหาหรือความต้องการในชุมชนหรือท้องถิ่น มีหลายอย่าง ขึ้นกับบริบทหรือสถานการณ์ ที่ประสบ เช่น ด้านพลังงาน สิ่งแวดล้อม การเกษตร การอาหาร 2. การระบุปัญหาจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์ สถานการณ์ของปัญหาเพื่อสรุปกรอบของ ปัญหา แล้วดำเนินการสืบค้น รวบรวมข้อมูล ความรู้จากศาสตร์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง เพื่อนำไป สู่การออกแบบแนวทางการแก้ปัญหา 4 1. วิเคราะห์สถานการณ์ ปัญหา และสรุปกรอบ ของปัญหา 2. รวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้อง กับแนวทางการแก้ ปัญหา กิจกรรมที่ 1 ระบุปัญหาและ รวบรวมข้อมูล ภาระงาน: 1.1สำรวจปัญหาสิ่งแวดล้อมใน โรงเรียน 1.2วิเคราะห์ปัญหาเพื่อกำหนด กรอบของปัญหา 1.3กำหนดประเด็นเพื่อค้นหา ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการแก้ ปัญหา 1.4สรุปแนวทางการแก้ปัญหาอย่าง น้อย 2 แนวทางขึ้นไป พร้อม ระบุแหล่งที่มาของข้อมูล 1. การวิเคราะห์สถานการณ์ ปัญหา และสรุปกรอบ ของปัญหา 2. การรวบรวมข้อมูลที่ เกี่ยวข้องกับแนวทาง การแก้ปัญหา ตารางวิเคราะห์การจัดทำหน่วยการเรียนรู้ วิชาเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 วิเคราะห์ปัญหา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 16
ตัวชี้วัดสาระการเรียนรู้แกนกลางจำนวน ชั่วโมงจุดประสงค์ การเรียนรู้กิจกรรมการเรียนรู้การวัด และประเมินผล 1. ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา โดยวิเคราะห์เปรียบเทียบ และตัดสินใจเลือกข้อมูลที่ จำเป็น ภายใต้เงื่อนไขและ ทรัพยากรที่มีอยู่ นำเสนอ แนวทางการแก้ปัญหาให้ผู้ อื่นเข้าใจ วางแผนขั้นตอน การทำงานและดำเนินการ แก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอน 2. ทดสอบ ประเมินผล และ อธิบายปัญหาหรือข้อ บกพร่องที่เกิดขึ้น ภายใต้ กรอบเงื่อนไข พร้อมทั้ง หาแนวทางการปรับปรุง แก้ไข และนำเสนอผลการ แก้ปัญหา 3. ใช้ความรู้ และทักษะ เกี่ยวกับวัสดุ อุปกรณ์ เครื่องมือ กลไก ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์เพื่อ แก้ปัญหาหรือพัฒนางาน ได้อย่างถูกต้อง เหมาะสม และปลอดภัย 1. การวิเคราะห์ เปรียบเทียบ และตัดสินใจ เลือกข้อมูลที่จำเป็น โดยคำนึงถึงเงื่อนไขและ ทรัพยากร เช่น งบประมาณ เวลา ข้อมูลและ สารสนเทศ วัสดุ เครื่องมือและอุปกรณ์ ช่วยให้ ได้แนวทางการแก้ปัญหาที่เหมาะสม 2. การออกแบบแนวทางการแก้ปัญหาทำได้หลาก หลายวิธี เช่น การร่างภาพ การเขียนแผนภาพ การเขียนผังงาน 3. การกำหนดขั้นตอนระยะเวลาในการทำงาน ก่อนดำเนินการแก้ปัญหาจะช่วยให้การทำงาน สำเร็จได้ตามเป้าหมาย และลดข้อผิดพลาด ของการทำงานที่อาจเกิดขึ้น 4. การทดสอบและประเมินผลเป็นการตรวจ สอบชิ้นงานหรือวิธีการว่าสามารถแก้ปัญหา ได้ตามวัตถุประสงค์ภายใต้กรอบของปัญหา เพื่อหาข้อบกพร่อง และดำเนินการปรับปรุง ให้สามารถแก้ไขปัญหาได้ 5. การนำเสนอผลงานเป็นการถ่ายทอดแนวคิด เพื่อให้ผู้อื่นเข้าใจเกี่ยวกับกระบวนการทำงาน และชิ้นงานหรือวิธีการที่ได้ ซึ่งสามารถทำได้ หลายวิธี เช่น การเขียนรายงาน การทำแผ่น นำเสนอผลงาน การจัดนิทรรศการ 6. วัสดุแต่ละประเภทมีสมบัติแตกต่างกัน เช่น ไม้ โลหะ พลาสติก จึงต้องมีการวิเคราะห์สมบัติ เพื่อเลือกใช้ให้เหมาะสมกับลักษณะของงาน 7. การสร้างชิ้นงานอาจใช้ความรู้ เรื่องกลไก ไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ เช่น LED มอเตอร์ บัซเซอร์ เฟือง รอก ล้อ เพลา 8. อุปกรณ์และเครื่องมือในการสร้างชิ้นงานหรือ พัฒนาวิธีการมีหลายประเภท ต้องเลือกใช้ให้ถูกต้อง เหมาะสมและปลอดภัย รวมทั้งรู้จักเก็บรักษา 12 1. วิเคราะห์ และตัดสินใจ เลือกข้อมูลที่จำเป็น โดยคำนึงถึงเงื่อนไข และทรัพยากร เพื่อหา แนวทางการแก้ปัญหา 2. ออกแบบชิ้นงานหรือ วิธีการที่สอดคล้องกับ แนวทางการแก้ปัญหา 3. นำเสนอแนวทางการ แก้ปัญหาให้ผู้อื่นเข้าใจ กิจกรรมที่ 2 ออกแบบแนวทาง แก้ปัญหา ภาระงาน: 2.1 วิเคราะห์ทรัพยากรทาง เทคโนโลยีของแนวทางการ แก้ปัญหาที่รวบรวมข้อมูลได้ พร้อมตัดสินใจเลือกแนวทาง ที่เหมาะสมที่สุด 2.2 ออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการ จากแนวทางการแก้ปัญหา ที่เลือก 2.3 สร้างแบบจำลองของชิ้นงาน หรือวิธีการตามที่ได้ออกแบบ 2.4 นำเสนอแนวทางการแก้ ปัญหาที่เลือกพร้อมภาพร่าง และแบบจำลอง 1. การวิเคราะห์ และตัดสิน ใจเลือกข้อมูลที่จำเป็น โดยคำนึงถึงเงื่อนไขและ ทรัพยากร เพื่อหาแนวทาง การแก้ปัญหา 2 . ก า ร อ อ ก แ บ บ ชิ้ น ง า น หรือวิธีการที่สอดคล้อง กับแนวทางการแก้ปัญหา 3. การนำเสนอแนวทางการ แก้ปัญหาให้ผู้อื่นเข้าใจ 4. วางแผนการทำงาน ก่อนลงมือสร้างชิ้นงาน 5. เลือกใช้อุปกรณ์และ เครื่องมือเหมาะสมกับ งานและใช้อย่างถูกวิธี 6. ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไข ชิ้นงาน 7. นำเสนอผลการทำงาน ด้วยรูปแบบที่เหมาะสม กิจกรรมที่ 3 วางแผนและสร้าง ภาระงาน: 3.1 กำหนดขั้นตอนการทำงาน และระยะเวลาที่ใช้ในแต่ละ ขั้นตอน 3.2 สร้างชิ้นงานหรือวิธีการตาม ขั้นตอนที่ได้วางแผนไว้ 3.3 ทดสอบการทำงาน ประเมิน ผลและปรับปรุงแก้ไขชิ้นงาน หรือวิธีการ 3.4 นำเสนอผลการแก้ปัญหา ตั้ ง แ ต่ เ ริ่ ม ต้ น จ น สิ้ น สุ ด กระบวนการทำงาน 1. การวางแผนการทำงาน ก่อนลงมือสร้างชิ้นงาน 2. การเลือกใช้อุปกรณ์และ เครื่องมือเหมาะสมกับงาน และใช้อย่างถูกวิธี 3. การทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขชิ้นงาน 4. การนำเสนอผลการทำงาน ด้วยรูปแบบที่เหมาะสม หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 ออกแบบและสร้าง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 17
ตัวชี้วัดสาระการเรียนรู้แกนกลางจำนวน ชั่วโมงจุดประสงค์ การเรียนรู้กิจกรรมการเรียนรู้การวัด และประเมินผล คาดการณ์แนวโน้มเทคโนโลยี ที่จะเกิดขึ้นโดยพิจารณา จากสาเหตุหรือปัจจัยที่ส่ง ผลต่อการเปลี่ยนแปลงของ เทคโนโลยี และวิเคราะห์ เปรียบเทียบ ตัดสินใจเลือก ใช้เทคโนโลยี โดยคำนึงถึงผล กระทบที่เกิดขึ้นต่อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล้อม 1. สาเหตุหรือปัจจัยต่าง ๆ เช่น ความก้าวหน้า ของศาสตร์ต่าง ๆ การเปลี่ยนแปลงทางด้าน เศรษฐกิจ สังคม วัฒนธรรม ทำให้เทคโนโลยีมี การเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา 2. เทคโนโลยีแต่ละประเภทมีผลกระทบต่อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน จึงต้อง วิเคราะห์เปรียบเทียบข้อดี ข้อเสีย และตัดสิน ใจเลือกใช้ให้เหมาะสม 4 1. เลือกใช้เทคโนโลยี โดย คำนึงถึงผลกระทบ ที่เกิดขึ้นต่อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล้อม 2. คาดการณ์แนวโน้ม เทคโนโลยีในอนาคต กิจกรรมที่ 4 คาดการณ์เทคโนโลยี ในอนาคต ภาระงาน: 4.1 วิเคราะห์และเลือกใช้เทคโนโลยี จากสถานการณ์ที่กำหนด โดยคำนึงถึงชีวิตสังคม และ สิ่งแวดล้อม 4.2 คาดการณ์เทคโนโลยีในอนาคต โดยวิเคราะห์จากปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลง ของเทคโนโลยี 1. การเลือกใช้เทคโนโลยี โดยคำนึงถึงผลกระทบที่ เกิดขึ้นต่อชีวิต สังคม และ สิ่งแวดล้อม 2. การคาดการณ์แนวโน้ม เทคโนโลยีในอนาคต หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 เทคโนโลยีในอนาคต สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 18
1.ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้ 1.1 ตัวชี้วัด ระบุปัญหาหรือความต้องการในชุมชนหรือท้องถิ่น สรุปกรอบของปัญหา รวบรวม วิเคราะห์ข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้อง กับปัญหา 1.2 สาระการเรียนรู้ 1) ปัญหาหรือความต้องการในชุมชนหรือท้องถิ่น มีหลายอย่าง ขึ้นกับบริบทหรือสถานการณ์ที่ประสบ เช่น ด้านพลังงาน สิ่งแวดล้อม การเกษตร การอาหาร 2) การระบุปัญหาจำ เป็นต้องมีการวิเคราะห์สถานการณ์ของปัญหาเพื่อสรุปกรอบของปัญหา แล้วดำ เนินการสืบค้น รวบรวมข้อมูล ความรู้จากศาสตร์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง เพื่อนำ ไปสู่การออกแบบแนวทางการแก้ปัญหา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 มาแก้ปัญหากันเถอะ เวลา 4 ชั่วโมง
2.จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.1 วิเคราะห์สถานการณ์ปัญหา และสรุปกรอบของปัญหา 2.2 รวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับแนวทางการแก้ปัญหา 3.ทักษะและกระบวนการที่เป็นจุดเน้น 3.1 ทักษะการสื่อสาร 3.2 ทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณ 3.3 ทักษะการแก้ปัญหา 3.4 ทักษะการทำ งานร่วมกับผู้อื่น 4.ความรู้เดิมที่ผู้เรียนต้องมี เทคโนโลยี เป็นสิ่งที่มนุษย์สร้างหรือพัฒนาขึ้น ซึ่งอาจเป็นได้ทั้งชิ้นงานหรือวิธีการ เพื่อใช้แก้ปัญหา สนองความต้องการ หรือเพิ่มความสามารถในการทำ งานของมนุษย์ กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เป็นกระบวนการแก้ปัญหาหรือพัฒนางาน ช่วยสร้างแนวทางที่เหมาะสมในการแก้ ปัญหาหรือสนองความต้องการอย่างเป็นขั้นตอน ประกอบด้วย ระบุปัญหา รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา วางแผนและดำ เนินการแก้ปัญหา ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน นำ เสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน 5.สาระสำ คัญ การวิเคราะห์สถานการณ์ปัญหา ทำ ให้ทราบถึงประเด็นปัญหา รวมทั้งเงื่อนไขหรือข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับปัญหา เมื่อนำ ข้อมูล ที่ได้จากการวิเคราะห์มาเขียนสรุปเป็นกรอบของปัญหาจะช่วยให้ปัญหานั้นมีความชัดเจนยิ่งขึ้น ซึ่งกรอบของปัญหานี้ถือเป็นสิ่ง สำ คัญที่จะเป็นขอบเขตในการศึกษาหาแนวทางการแก้ปัญหาต่อไป การรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหา เป็นการมุ่งหาแนวทางหรือวิธีการที่จะนำ มาใช้ในการแก้ปัญหาอย่าง เหมาะสม ข้อมูลที่สืบค้นอาจมาจากหลายศาสตร์ และมีวิธีการสืบค้นข้อมูลหลายวิธี อย่างไรก็ตามควรสืบค้นจากแหล่งข้อมูลที่ น่าเชื่อถือ และต้องมีการอ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูลนั้นด้วย 20 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 | มาแก้ปัญหากันเถอะ คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
7.แนวทางการจัดการเรียนรู้ 1) ผู้สอนนำ ภาพเกี่ยวกับปัญหารถติดมาให้ผู้เรียนได้ร่วมวิเคราะห์ว่ามีสาเหตุและปัจจัยอะไร และส่งผลกระทบต่อ สิ่งแวดล้อมอย่างไรบ้าง แนวคำ ตอบ สาเหตุและปัจจัยของการทำ ให้เกิดปัญหารถติด เช่น ปริมาณรถมากแต่พื้นที่ถนนมีน้อย คนไม่มีวินัยในการขับขี่ เช่น เปลี่ยนเลนหรือแทรกเลน จอดข้างทาง จอดในที่ห้ามจอด การจัดระเบียบการจราจรไม่มีประสิทธิภาพ เช่น สัญญาณไฟจราจรไม่สัมพันธ์กับปริมาณรถ ไม่มีป้ายจราจร เกิดอุบัติเหตุ คนนิยมใช้รถส่วนตัวมากกว่ารถสาธารณะซึ่งมีหลายเหตุผล เช่น รถส่วนตัวสะดวกสบายมากกว่า ถึงจุดหมายเร็วกว่า เส้นทางการเดินรถของรถสาธารณะไม่ครอบคลุม ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม คือ เกิดมลพิษทางอากาศจากไอเสียของรถ มลพิษทางเสียง เกิดการสูญเปล่าทั้งเวลาและ เชื้อเพลิง 2) ผู้สอนอภิปรายกับผู้เรียนต่อไปว่าจะรู้ได้อย่างไรว่าอะไรคือสาเหตุที่แท้จริงของปัญหารถติด เพื่อให้สามารถแก้ปัญหา ได้ตรงจุด หลังจากนั้นผู้สอนสรุปว่าเราจะต้องทำ ความเข้าใจกับสถานการณ์ปัญหา แล้ววิเคราะห์ข้อมูล โดยอาจใช้การตั้งคำ ถาม หรือวิธีการต่าง ๆ เพื่อให้ได้กรอบของปัญหาที่ชัดเจนขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้เรียนจะได้เรียนรู้หลังจากนี้ต่อไป 6.สื่อและอุปกรณ์ 6.1 ใบกิจกรรม ใบกิจกรรม เรื่อง เวลา (นาที) กิจกรรมเสนอแนะที่ 1 ปัญหาสิ่งแวดล้อมรอบตัว 10 กิจกรรมที่ 1.1 สำ รวจสิ่งแวดล้อมในโรงเรียน 30 กิจกรรมที่ 1.2 กำ หนดกรอบของปัญหา 20 กิจกรรมที่ 1.3 กำ หนดประเด็นรวบรวมข้อมูล 20 กิจกรรมที่ 1.4 รวบรวมข้อมูล 20 กิจกรรมท้ายบท นำ เสนอการวิเคราะห์ปัญหาและผลการรวบรวมข้อมูล 50 คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 | มาแก้ปัญหากันเถอะ 21 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
3) ผู้สอนทบทวนความรู้เรื่องกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม โดยให้ผู้เรียนระดมความคิดแก้ปัญหาจากโจทย์ สถานการณ์ในกรอบทบทวนความรู้ก่อนเรียนในหนังสือเรียน แนวคำ ตอบ หลังจากที่พิจารณาสถานการณ์ปัญหาในภาพแล้ว พบว่าปัญหาคือ มีการทิ้งขยะลงในแม่น้ำ ลำ คลอง ทำ ให้ น้ำ เน่าเสีย ปลาตาย และก่อให้เกิดโรคภัยต่าง ๆ หากเราต้องการแก้ปัญหานี้ ก็ควรเริ่มต้นจากการรวบรวมข้อมูลว่าจะมีวิธีการใด บ้างที่จะช่วยแก้ปัญหานี้ จากนั้นก็นำ ข้อมูลที่รวบรวมได้ มาสร้างเป็นแนวทางการแก้ปัญหาหลาย ๆ แนวทาง แล้วพิจารณาดูว่า แนวทางไหนเหมาะสมที่สุด แล้วนำ แนวทางนั้นมาออกแบบโดยอาจร่างออกมาเป็นภาพ หรือเขียนเป็นผังงาน จากนั้นนำ ชิ้นงาน หรือวิธีการที่ได้ออกแบบไว้ไปลงมือปฏิบัติ ทำ การทดสอบว่าได้ผลตามที่ต้องการไม่ หากพบว่ายังแก้ปัญหาไม่ได้ตามที่กำ หนดไว้ ก็ปรับปรุงแก้ไข จนชิ้นงานหรือวิธีการนั้นสามารถแก้ไขปัญหาได้ แล้วนำ เสนอวิธีการแก้ปัญหานี้ให้ผู้อื่นได้เข้าใจ 4) ผู้เรียนศึกษาหัวข้อปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากมนุษย์และธรรมชาติในหนังสือเรียน แล้วร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับปัญหา สิ่งแวดล้อมอื่น ๆ ที่พบ ผู้สอนอาจให้ผู้เรียนทำ กิจกรรมเสนอแนะที่ 1 ปัญหาสิ่งแวดล้อมรอบตัว โดยวิเคราะห์ว่าเกิดจากมนุษย์ หรือธรรมชาติ เพื่อเพิ่มเติมความรู้ให้มากขึ้น 5) ผู้เรียนศึกษาหัวข้อ 1.1 เทคโนโลยีในการจัดการสิ่งแวดล้อมในหนังสือเรียน แล้วร่วมกันอภิปรายสรุปเทคโนโลยีในการ จัดการสิ่งแวดล้อม แนวคำ ตอบ ปัญหาสิ่งแวดล้อม สาเหตุ เทคโนโลยีในการจัดการสิ่งแวดล้อม 1.น้ำ เสียจากโรงงาน ผลิตสินค้าประเภท อิเล็กทรอนิกส์ การปล่อยโลหะจำ พวก สารตะกั่ว สารหนู แคดเมียม โครเมียม การคิดค้นวิธีการกำ จัดสารโลหะเหล่านี้ โดยใช้ “Microbot” ดูดซับตะกั่วออกจากน้ำ ในการ บำ บัดน้ำ เสียในโรงงาน 2.มลพิษทางอากาศใน โรงงาน การปล่อยควันและสารปนเปื้อน สู่บรรยากาศ จากโรงงาน การดักจับฝุ่นขนาดเล็ก 10-40 ไมครอนออก จากกระแสอากาศ ทำ ให้ลดฝุ่นละอองในอากาศ ได้ โดยใช้แรงหนีศูนย์กลางหรือแรงเหวี่ยง 3.ขยะมูลฝอย เกิดจากการทำ อาหาร ทำ เกษตรกรรม ทำ ให้เกิดขยะ เช่น เศษอาหาร เศษพืช ถุง พลาสติก กระดาษ แก้ว ภาชนะ บรรจุสารเคมี ใช้เทคโนโลยีการจัดการขยะมูลฝอยตามการ จำ แนกประเภทของขยะ ดังนี้ ขยะทั่วไป ฝังกลบอย่างถูกหลักสุขาภิบาล ขยะรีไซเคิล นำ ไปผ่านกระบวนการแปรรูปเป็น ผลิตภัณฑ์ใหม่ ขยะเปียก ทำ ปุ๋ยหมัก/ปุ๋ยชีวภาพ เป็นอาหารสัตว์ ขยะพิษ ส่งโรงงานเพื่อกำ จัดอย่างถูกวิธี 22 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 | มาแก้ปัญหากันเถอะ คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
6) ผู้เรียนร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับคำ ถามชวนคิดว่านอกจากเทคโนโลยีการจัดการสิ่งแวดล้อมในหนังสือเรียนแล้ว ยังมี เทคโนโลยีอะไรอีกบ้างที่ผู้เรียนเคยพบเห็น แนวคำ ตอบ ผู้เรียนตอบตามความคิดของตัวเอง เช่น เสื้อผ้าที่ผลิตจากก้นบุหรี่ น้ำ มันหล่อลื่นที่เป็นสารอินทรีย์ โรงแรม ที่ใช้พลังงานมนุษย์ คอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กที่ผลิตจากไม้ไผ่ เครื่องพิมพ์ที่ลบและพิมพ์ซ้ำ ได้ เครื่องซักผ้าที่ใช้น้ำ แค่ 1 แก้ว ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม ผู้สอนอาจเพิ่มเติมเกร็ดน่ารู้เกี่ยวกับการแก้ปัญหาขยะขนาดใหญ่ ของประเทศต่าง ๆ ที่นำ เทคโนโลยี ไปใช้ในการแก้ปัญหา เช่น การแก้ปัญหาขยะในมหาสมุทร 7) ผู้สอนแบ่งกลุ่มผู้เรียนตามความเหมาะสม เพื่อทำ กิจกรรมที่ 1.1 สำ รวจปัญหาสิ่งแวดล้อมในโรงเรียนและเขียนแผนที่ ความคิดของปัญหา ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม ผู้สอนควรแนะนำ ผู้เรียนว่าปัญหาสิ่งแวดล้อมในโรงเรียนไม่ได้มีเพียงแค่ปัญหาขยะอย่างเดียว ยังมีปัญหาสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ อีก เช่น ปัญหาน้ำ เสียจากโรงอาหารหรือห้องน้ำ ปัญหาเรื่องเสียงจากชุมชนใกล้เคียง ปัญหาการเผาพืชไร่ ปัญหาฝุ่นละอองในอากาศ 8) ผู้สอนถามผู้เรียนว่าในการวิเคราะห์สถานการณ์ปัญหาเพื่อให้ได้ปัญหาที่แท้จริงและตรงจุดของผู้เรียนนั้นมีหลักคิด อย่างไร (ผู้เรียนตอบตามความคิดของตัวเอง) จากนั้นให้ผู้เรียนศึกษาหัวข้อ 1.2 การวิเคราะห์สถานการณ์ของปัญหา โดยการใช้ การตั้งคำ ถาม 5W1H จากนั้นผู้สอนอภิปรายร่วมกับผู้เรียนอีกครั้งหนึ่งเกี่ยวกับการตั้งคำ ถาม 5W1H ว่ามีอะไรบ้าง แต่ละคำ ถาม หมายถึงอะไร เพื่อให้ผู้เรียนเกิดความเข้าใจมากขึ้น 9) ผู้เรียนศึกษาการวิเคราะห์สถานการณ์ตัวอย่างในหนังสือเรียนเกี่ยวกับปัญหาขยะในโรงเรียนโดยการใช้คำ ถาม 5W1H และตัวอย่างการกำ หนดกรอบของปัญหาของนนท์และน้ำ หวาน จากนั้นผู้เรียนและผู้สอนอภิปรายร่วมกันเกี่ยวกับการกำ หนด กรอบของปัญหาของนนท์และน้ำ หวาน และเกร็ดน่ารู้ของการบีบขวดพลาสติก โดยอ้างถึงวิธีการแก้ปัญหาของนนท์ที่ต้องการ ลดปริมาณขวดพลาสติก จึงมีเกร็ดน่ารู้ของการบีบขวดพลาสติกดังกล่าว 10) ผู้เรียนแต่ละกลุ่มทำ กิจกรรมที่ 1.2 กำ หนดกรอบของปัญหา 11) ผู้เรียนนำ เสนอกรอบของปัญหาของกลุ่มตนเองให้เพื่อน ๆ ในห้องได้รับทราบ เพื่อเป็นการแลกเปลี่ยนเรียนรู้และ เปิดมุมมองของการกำ หนดกรอบของปัญหาให้เห็นถึงความหลากหลาย 12) ผู้สอนร่วมสนทนากับผู้เรียนถึงแนวทางดำ เนินการในขั้นต่อไป และสรุปร่วมกันว่าจะต้องรวบรวมข้อมูลหรือแนวคิด ที่เกี่ยวข้องเพื่อหาแนวทางการแก้ปัญหาที่เหมาะสม จากนั้นผู้เรียนศึกษาตัวอย่างการกำ หนดประเด็นการรวบรวมข้อมูลของน้ำ หวาน ในหนังสือเรียน แล้วร่วมกันอภิปรายว่า ถ้าผู้เรียนเป็นนนท์ ซึ่งต้องการหาวิธีการบีบอัดขยะ จะรวบรวมข้อมูลในประเด็นใดบ้าง แนวคำ ตอบ ลักษณะของถัง พฤติกรรมการทิ้งขยะของนักเรียน วิธีการบีบอัดขยะที่มีอยู่ในปัจจุบัน 13) ผู้สอนถามผู้เรียนต่อว่า เมื่อได้ประเด็นที่ต้องการรวบรวมข้อมูลแล้ว จะมีวิธีการค้นหาข้อมูลเหล่านั้นอย่างไร แนวคำ ตอบ การค้นหาข้อมูลทำ ได้หลายวิธี เช่น จากแหล่งข้อมูลในอินเทอร์เน็ตที่น่าเชื่อถือ สำ รวจจากสถานที่จริง การทดลองทางวิทยาศาสตร์ สอบถามจากผู้เชี่ยวชาญ ค้นหาจากเอกสาร บทความ งานวิจัย 14) ผู้สอนยกประเด็นเกี่ยวกับการค้นหาข้อมูลในอินเทอร์เน็ตถึงวิธีการใช้ คำ ข้อความ หรือ คำ สำ คัญ (keyword) ใน การค้นหาข้อมูลในประเด็นที่สนใจอย่างไร โดยให้ผู้เรียนศึกษาการใช้คำ สำ คัญในการค้นหาข้อมูลในหนังสือเรียนหัวข้อ 1.3 การ รวบรวมข้อมูลเพื่อแก้ปัญหาแล้วร่วมกันสรุป ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม ผู้สอนอาจเสนอแนะแหล่งเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคนิคในการค้นหาข้อมูลบนอินเทอร์เน็ตให้ได้ รวดเร็วยิ่งขึ้น คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 | มาแก้ปัญหากันเถอะ 23 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
15) ผู้เรียนทำ กิจกรรมกรอบชวนคิดในหนังสือเรียนเกี่ยวกับการกำ หนดคำ สำ คัญในการสืบค้นข้อมูลเรื่อง ภาวะโลกร้อน จากนั้นร่วมกันอภิปรายว่าข้อมูลที่สืบค้นมาได้มีความน่าเชื่อถือหรือไม่อย่างไร และมีวิธีการเลือกแหล่งข้อมูลที่น่าเชื่อถืออย่างไร 16) ผู้สอนอภิปรายร่วมกับผู้เรียนเกี่ยวกับการใช้ข้อมูลจากหลายศาสตร์มาใช้ในการแก้ปัญหา ตัวอย่างเช่น การทำ ฝนเทียม จากนั้นให้ผู้เรียนทำ กิจกรรมที่ 1.3 กำ หนดประเด็นในการรวบรวมข้อมูล 17) ผู้เรียนศึกษาตัวอย่างการรวบรวมข้อมูลของนนท์และน้ำ หวาน โดยกลุ่มเลขคู่ศึกษากรณีของนนท์และกลุ่มเลขคี่ศึกษา กรณีน้ำ หวาน แล้วสุ่มกลุ่มออกมานำ เสนอการศึกษา กรณีละหนึ่งกลุ่ม และกลุ่มอื่นสามารถซักถามเพิ่มเติมได้ 18) ผู้สอนอภิปรายร่วมกับผู้เรียนเพิ่มเติมว่า นอกจากวิธีการของนนท์และน้ำ หวานแล้ว ยังมีวิธีการอื่นอีกหรือไม่ จาก นั้นร่วมกันสรุปประเด็นที่ได้จากการศึกษาตัวอย่างการรวบรวมข้อมูลและหาแนวทางการแก้ปัญหาของนนท์และน้ำ หวาน แนวคำ ตอบ สรุปประเด็นที่ได้จากตัวอย่าง แนวทางการแก้ปัญหามีทั้งการสร้างชิ้นงานและวิธีการ แนวทางการแก้ปัญหามีมากกว่าหนึ่งวิธีและใช้ความรู้จากหลายศาสตร์ ควรค้นหาข้อมูลจากแหล่งข้อมูลหลายแหล่งและมีความน่าเชื่อถือ 19) แต่ละกลุ่มทำ กิจกรรมที่ 1.4 รวบรวมข้อมูล โดยดำ เนินการรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องจากประเด็นการรวบรวมข้อมูล ที่แต่ละกลุ่มได้ทำ ในกิจกรรมที่ 1.3 20) แต่ละกลุ่มทำ กิจกรรมท้ายบทเรื่อง นำ เสนอการวิเคราะห์ปัญหาและผลการรวบรวมข้อมูล โดยแต่ละกลุ่มนำ เสนอ กิจกรรมที่ได้ดำ เนินการมาตั้งแต่กิจกรรมที่ 1.1 ถึง 1.4 แล้วเปิดโอกาสให้กลุ่มอื่นซักถาม ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม ในการกำ หนดวิธีการนำ เสนอ ผู้สอนอาจแนะนำ ให้ผู้เรียนเลือกวิธีการใดวิธีการหนึ่งหรือหลายวิธี รวมกันได้ เช่น ใช้โปรแกรมสำ เร็จรูปนำ เสนออย่างเดียว ใช้โปรแกรมนำ เสนองานร่วมกับแผ่นโปสเตอร์ 21) ผู้เรียนและผู้สอนร่วมกันสรุปสิ่งที่ได้เรียนรู้ในบทที่ 1 ซึ่งควรได้ข้อสรุปว่า การวิเคราะห์สถานการณ์ปัญหา ทำ ให้ทราบถึงประเด็นปัญหา รวมทั้งเงื่อนไขหรือข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับปัญหา เมื่อ นำ ข้อมูลที่ได้จากการวิเคราะห์มาเขียนสรุปเป็นกรอบของปัญหาจะช่วยให้ปัญหานั้นมีความชัดเจนยิ่งขึ้น ซึ่งกรอบของปัญหานี้ ถือเป็นสิ่งสำ คัญที่จะเป็นขอบเขตในการศึกษาหาแนวทางการแก้ปัญหาต่อไป การรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหา เป็นการมุ่งหาแนวทางหรือวิธีการที่จะนำ มาใช้ในการแก้ปัญหา อย่างเหมาะสม ข้อมูลที่ต้องสืบค้นอาจมาจากหลากหลายศาสตร์ และมีวิธีการสืบค้นข้อมูลหลายวิธี อย่างไรก็ตามควรสืบค้นจาก แหล่งข้อมูลที่น่าเชื่อถือ และต้องมีการอ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูลนั้นด้วย 24 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 | มาแก้ปัญหากันเถอะ คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
รายการประเมิน วิธีการวัด เครื่องมือที่ใช้วัด เกณฑ์การประเมินการผ่าน 1. การวิเคราะห์ สถานการณ์ปัญหา และสรุปกรอบของ ปัญหา ตรวจ ใบกิจกรรม แบบประเมินกิจกรรมที่ 1.2 เรื่อง กำ หนดกรอบของปัญหา คะแนน 7-9 หมายถึง ดี คะแนน 4-6 หมายถึง พอใช้ คะแนน 1-3 หมายถึง ปรับปรุง ผู้เรียนได้ระดับคุณภาพ พอใช้ ขึ้นไป ถือว่าผ่าน 2. การรวบรวมข้อมูลที่ เกี่ยวข้องกับแนวทาง การแก้ปัญหา ตรวจ ใบกิจกรรม แบบประเมินกิจกรรมที่ 1.3 เรื่อง กำ หนดประเด็นรวบรวมข้อมูล กิจกรรมที่ 1.4 เรื่อง รวบรวมข้อมูล 3. ทักษะการสื่อสาร สังเกต พฤติกรรม แบบสังเกตพฤติกรรม ผู้เรียนได้ระดับคุณภาพ พอใช้ ขึ้นไป ถือว่าผ่าน (ดูเกณฑ์การประเมินในภาค ผนวก) 4. ทักษะการคิดอย่างมี วิจารณญาณ 5. ทักษะการแก้ปัญหา 6. ทักษะการทำ งาน ร่วมกับผู้อื่น 8. การวัดและประเมินผล คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 | มาแก้ปัญหากันเถอะ 25 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ประเด็นการประเมิน ระดับคะแนน 3 2 1 1. การวิเคราะห์ สถานการณ์ปัญหา และสรุปกรอบของ ปัญหา ใช้คำ ถาม 5W1H ในการวิเคราะห์ปัญหา ได้ถูกต้องทั้ง 6 คำ ถาม และสรุปกรอบของปัญหา ได้สอดคล้องกับการใช้ คำ ถาม 5W1H ใช้คำ ถาม 5W1H ในการ วิเคราะห์ปัญหาได้ถูกต้อง 4-5 คำ ถาม สามารถ สรุปกรอบของปัญหา ได้สอดคล้องกับการใช้ คำ ถาม 5W1H ใช้คำ ถาม 5W1H ในการ วิเคราะห์ปัญหาได้ถูกต้อง น้อยกว่า 4 คำ ถาม สรุปกรอบของปัญหา ไม่สอดคล้องกับการใช้ คำ ถาม 5W1H 2. การรวบรวบข้อมูล ที่เกี่ยวข้องกับ แนวทางการแก้ปัญหา กำ หนดประเด็นในการ รวบรวมข้อมูลได้ 3 ประเด็นขึ้นไป และระบุ แหล่งข้อมูลที่ต้องการ สืบค้น กำ หนดประเด็นในการ รวบรวมข้อมูลได้ 2 ประเด็น และระบุ แหล่งข้อมูลที่ต้องการ สืบค้น กำ หนดประเด็นในการ รวบรวมข้อมูลเพียง 1 ประเด็น โดยระบุ หรือไม่ระบุแหล่งข้อมูล ที่ต้องการสืบค้น 2.1 การกำ หนด ประเด็นและ ระบุแหล่งที่มา 2.2 การรวบรวม แนวทาง การแก้ปัญหา และระบุ แหล่งที่มา ของข้อมูล รวบรวมแนวทาง การแก้ปัญหา 2 แนวทาง ขึ้นไป พร้อมกับระบุ แหล่งที่มาของข้อมูลและ วันที่สืบค้นครบถ้วน รวบรวมแนวทาง การแก้ปัญหา 2 แนวทาง ขึ้นไป แต่ระบุแหล่งที่มา ของข้อมูลและวันที่สืบค้น ไม่ครบถ้วน รวบรวมแนวทาง การแก้ปัญหาเพียง 1 แนวทาง และระบุ แหล่งที่มาของข้อมูล และวันที่สืบค้น เกณฑ์การประเมิน เกณฑ์การตัดสินระดับคุณภาพ คะแนน 7-9 คะแนน หมายถึง ระดับคุณภาพ ดี คะแนน 4-6 คะแนน หมายถึง ระดับคุณภาพ พอใช้ คะแนน 1-3 คะแนน หมายถึง ระดับคุณภาพ ปรับปรุง ** เกณฑ์การวัดและประเมินผลสามารถปรับเปลี่ยนได้ตามความเหมาะสม 26 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 | มาแก้ปัญหากันเถอะ คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากมนุษย์ ปัญหา สาเหตุ ผลกระทบ น้ำ เสีย ส่งกลิ่นเหม็น การทิ้งขยะและปล่อยน้ำ เสีย การเพิ่มขึ้นของประชากร การขยายตัวของชุมชน การเกิดเทคโนโลยีใหม่ ๆ แหล่งแพร่พันธุ์ของเชื้อโรคและปัญหาสุขภาพอื่น ๆ มลพิษทางอากาศ การใช้รถยนต์เพิ่มขึ้น การปล่อยควันพิษจากโรงงาน ระบบทางเดินหายใจของมนุษย์ เกิดฝนกรด ขยะมูลฝอย ขยะทั่วไปที่เกิดจากการอุปโภค บริโภค กิจกรรมทั้งหลายของมนุษย์ ไม่ว่าจะเป็นบ้านเรือน ชุมชน ตลาด ร้านค้า และโรงงาน ปัญหามลพิษและ สิ่งแวดล้อม เช่น ปฏิกิริยาเรือนกระจก ปัญหาขยะในทะเลที่ส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อม และชีวิตความเป็นอยู่ของสัตว์ในทะเล แหล่งแพร่พันธุ์ของเชื้อโรคและปัญหาสุขภาพอื่น ๆ กิจกรรมเสนอแนะที่ 1 เรื่อง ปัญหาสิ่งแวดล้อมรอบตัว ให้นักเรียนระบุปัญหาสิ่งแวดล้อมอื่นที่อยู่รอบตัว แล้ววิเคราะห์ว่าเกิดจากมนุษย์หรือธรรมชาติ (หมายเหตุ อาจให้นักเรียนทำ กิจกรรมนี้ในกรณีที่มีเวลาเพียงพอหรือต้องการเพิ่มเติมความรู้ให้มากขึ้น) 10. แนวคำ ตอบกิจกรรม 9. แหล่งเรียนรู้ https://kwangdk.weebly.com/ เทคนิคการสืบค้นข้อมูลในรูปแบบต่าง ๆ ด้วย google search คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 | มาแก้ปัญหากันเถอะ 27 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากธรรมชาติ ปัญหา สาเหตุ ผลกระทบ ไฟป่า การเกิดวาตภัย ทำ ให้ต้นไม้เสียดสีกัน ฟ้าผ่า เกิดฝุ่นละอองและแก๊สพิษจากการเผาไหม้ ผลเสียต่อระบบหายใจของสิ่งมีชีวิต น้ำ ท่วม ปริมาณน้ำ ฝน การพังทลายของหน้าดิน ดินเสื่อมสภาพ ที่มาของโรคภัยต่าง ๆ แผ่นดินไหว การยุบตัวของเปลือกโลก การเคลื่อนที่ของเปลือกโลก การระเบิดของภูเขาไฟ ความเสียหายต่อสิ่งก่อสร้าง การพังทลายของแผ่นดิน สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติของพืชและสัตว์ เปลี่ยนแปลงไป ภูเขาไฟระเบิด การยุบตัวของเปลือกโลก การเคลื่อนที่ของเปลือกโลก ไอระเหยหรือควันจากภูเขาไฟมีกำ มะถันและฝุ่นละออง ปนอยู่มาก เกิดมลพิษทางอากาศ เกิดคลื่นสึนามิ 28 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 | มาแก้ปัญหากันเถอะ คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
1.ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้ 1.1 ตัวชี้วัด ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา โดยวิเคราะห์เปรียบเทียบ และตัดสินใจเลือกข้อมูลที่จำ เป็นภายใต้เงื่อนไขและทรัพยากรที่ มีอยู่ นำ เสนอแนวทางการแก้ปัญหาให้ผู้อื่นเข้าใจ วางแผนขั้นตอนการทำ งานและดำ เนินการแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอน 1.2 สาระการเรียนรู้ 1) การวิเคราะห์ เปรียบเทียบ และตัดสินใจเลือกข้อมูลที่จำ เป็น โดยคำ นึงถึงเงื่อนไขและทรัพยากร เช่น งบประมาณ เวลา ข้อมูลและสารสนเทศ วัสดุ เครื่องมือและอุปกรณ์ ช่วยให้ได้แนวทางการแก้ปัญหาที่เหมาะสม 2) การออกแบบแนวทางการแก้ปัญหาทำ ได้หลากหลายวิธี เช่น การร่างภาพ การเขียนแผนภาพ การเขียนผังงาน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 ออกแบบกันก่อน เวลา 6 ชั่วโมง
30 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 | ออกแบบกันก่อน คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) 2. จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.1 วิเคราะห์ และตัดสินใจเลือกข้อมูลที่จำ เป็น โดยคำ นึงถึงเงื่อนไขและทรัพยากร เพื่อหาแนวทางการแก้ปัญหา 2.2 ออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการที่สอดคล้องกับแนวทางการแก้ปัญหา 2.3 นำ เสนอแนวทางการแก้ปัญหาให้ผู้อื่นเข้าใจ 3. ทักษะและกระบวนการที่เป็นจุดเน้น 3.1 ทักษะการทำ งานร่วมกับผู้อื่น 3.2 ทักษะการสื่อสาร 3.3 ทักษะการแก้ปัญหา 3.4 ทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณ 3.5 ทักษะความคิดสร้างสรรค์ 4. ความรู้เดิมที่ผู้เรียนต้องมี การแก้ปัญหาตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมนั้น จะต้องระบุปัญหาให้ชัดเจนจากสถานการณ์ของปัญหา จากนั้น รวบรวมข้อมูลหรือแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาโดยพิจารณาจากแหล่งข้อมูลที่น่าเชื่อถือ ข้อมูลที่จำ เป็นและเงื่อนไขของ ปัญหา เพื่อนำ ไปสู่การเลือกและออกแบบแนวการแก้ปัญหาต่อไป 5. สาระสำ คัญ การวิเคราะห์แนวทางการแก้ปัญหาโดยพิจารณาเงื่อนไขหรือทรัพยากรทางเทคโนโลยีร่วมด้วย จะทำ ให้ได้แนวทางการแก้ ปัญหาที่เป็นไปได้และเหมาะสมที่สุดกับสถานการณ์ของปัญหานั้น การออกแบบก่อนการสร้างชิ้นงานหรือดำ เนินการแก้ปัญหา จะต้องคำ นึงถึงหลักการออกแบบผลิตภัณฑ์และความคิด สร้างสรรค์เพื่อให้ได้ชิ้นงานตามความต้องการ การออกแบบนี้จะทำ ให้ทราบรายละเอียดและมีข้อมูลในการสร้างหรือดำ เนินการ แก้ปัญหา รวมทั้งเป็นการสื่อสารให้ผู้อื่นเข้าใจ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 | ออกแบบกันก่อน 31 6.2 สื่ออื่น ๆ วัสดุอุปกรณ์ที่ใช้สร้างแบบจำ ลองสำ หรับกิจกรรมที่ 2.3 ตัวอย่างเช่น กระดาษลูกฟูก กระดาษแข็ง พลาสติก ลูกฟูก แผ่นโฟม ไม้เสียบลูกชิ้น หลอดพลาสติก กาวลาเท็กซ์ กาวร้อน ปืนกาว กรรไกร คัตเตอร์ 7. แนวทางการจัดการเรียนรู้ 1) ผู้สอนถามว่า จากที่ผู้เรียนรวบรวมข้อมูลและได้แนวทางในการแก้ปัญหามาหลายแนวทางแล้ว ลำ ดับต่อไปผู้เรียนคิด ว่าควรจะต้องดำ เนินการอย่างไร เพื่อให้สามารถนำ แนวทางนั้นมาใช้ในการแก้ปัญหาได้จริง หลังจากนั้นผู้สอนและผู้เรียนร่วมกัน สรุปคำ ตอบอีกครั้ง แนวคำ ตอบ นำ แนวทางที่สืบค้นได้ มาวิเคราะห์และตัดสินใจว่า จะเลือกวิธีการใดมาใช้ในการแก้ปัญหา จากนั้นจึงนำ ไป สู่การออกแบบ 2) ผู้เรียนศึกษาหัวข้อ 2.1 การวิเคราะห์แนวทางการแก้ปัญหาในหนังสือเรียน เกี่ยวกับทรัพยากรทางเทคโนโลยี 7 ด้าน แล้วร่วมกันอภิปรายทรัพยากรทางเทคโนโลยีในแต่ละด้านเพื่อทำ ความเข้าใจร่วมกัน 3) ผู้เรียนแต่ละกลุ่มศึกษาตารางวิเคราะห์ทรัพยากรทางเทคโนโลยีและผลการวิเคราะห์ตามแนวทางการแก้ปัญหาของ นนท์และน้ำ หวาน แล้วลองวิเคราะห์ว่า ภายใต้สภาพแวดล้อมหรือบริบทของกลุ่มตนเอง จะเลือกแนวทางการแก้ปัญหาใดใน 3 แนวทางของนนท์และน้ำ หวาน พร้อมให้เหตุผลประกอบ ผู้สอนสุ่มเลือกบางกลุ่มนำ เสนอแล้วอภิปรายร่วมกัน 6.สื่อและอุปกรณ์ 6.1 ใบกิจกรรม ใบกิจกรรม เรื่อง เวลา (นาที) ใบกิจกรรมที่ 2.1 วิเคราะห์และเลือกแนวทางการแก้ปัญหา 50 ใบกิจกรรมที่ 2.2 ออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการ 50 ใบกิจกรรมที่ 2.3 สร้างแบบจำ ลอง 100 กิจกรรมท้ายบท นำ เสนอการออกแบบและแบบจำ ลอง 50 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
32 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 | ออกแบบกันก่อน คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม แต่ละกลุ่มอาจเลือกแนวทางการแก้ปัญหาในตัวอย่างของนนท์กับน้ำ หวานที่ต่างกันขึ้นอยู่กับเหตุผล ประกอบในด้านทรัพยากรทางเทคโนโลยี เช่น ถ้าไม่มีข้อจำ กัดเรื่อง ทุนและเวลา อาจทำ ให้สามารถเลือกวิธีการที่ใช้กลไกที่ ซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูงได้ 4) ผู้สอนสรุปผลการวิเคราะห์ตามแนวทางการแก้ปัญหาของนนท์และน้ำ หวาน โดยชี้ประเด็นให้เห็นว่าแนวทางการแก้ ปัญหาของนนท์และน้ำ หวานอาจเปลี่ยนไปตามบริบทของแต่ละท้องถิ่น ซึ่งมีปัจจัยที่สำ คัญคือความแตกต่างของทรัพยากรทาง เทคโนโลยี และเปิดโอกาสให้ผู้เรียนซักถาม 5) ผู้เรียนทำ กิจกรรมที่ 2.1 วิเคราะห์และเลือกแนวทางการแก้ปัญหา โดยวิเคราะห์แนวทางการแก้ปัญหาของกลุ่มตนเอง ที่รวบรวมได้จากกิจกรรมที่ 1.4 6) ผู้สอนสุ่มผู้เรียนบางกลุ่มนำ เสนอแนวทางการแก้ปัญหาของกลุ่มตนเอง โดยให้ผู้เรียนกลุ่มอื่น ๆ แสดงความคิดเห็น เกี่ยวกับแนวทางการแก้ปัญหา ผู้สอนอาจเสนอแนะเพิ่มเติมเกี่ยวกับทรัพยากรทางเทคโนโลยีที่ผู้เรียนนำ มาใช้ในการพิจารณา เลือกแนวทางแก้ปัญหา 7) ผู้เรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันศึกษาหัวข้อ 2.2 การสร้างทางเลือกในการออกแบบ แล้วร่วมกันอภิปรายความสำ คัญหรือ ประโยชน์ของการนำ หลักการออกแบบผลิตภัณฑ์ และความคิดสร้างสรรค์ มาใช้ในการออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการในขั้นตอนต่อไป 8) ผู้สอนใช้คำ ถามเพื่อนำ ไปสู่การเรียนรู้ในเรื่องต่อไปว่า หลังจากที่แต่ละกลุ่มได้ตัดสินใจเลือกแนวทางการแก้ปัญหา 1 แนวทางแล้ว ควรดำ เนินการต่อไปอย่างไร แนวคำ ตอบ ออกแบบแนวทางการแก้ปัญหา หรือออกแบบวิธีการแก้ปัญหาที่ได้เลือกไว้ 9) ผู้สอนถามว่าถ้าต้องการถ่ายทอดความคิดของการออกแบบแนวทางการแก้ปัญหาเพื่อสื่อสารให้ผู้อื่นเข้าใจตรงกัน สามารถทำ ในรูปแบบใดได้บ้าง แนวคำ ตอบ การถ่ายทอดความคิดเพื่อสื่อสารให้ผู้อื่นเข้าใจตรงกันสามารถทำ ได้หลายรูปแบบ เช่น การร่างภาพ การเขียน แผนภาพ การเขียนผังงาน การเขียนอธิบายเป็นขั้นตอน ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม ผู้เรียนได้เรียนเกี่ยวกับการถ่ายทอดความคิดเพื่อสื่อสารให้ผู้อื่นเข้าใจมาแล้วในชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ว่าสามารถทำ ได้หลายรูปแบบ แต่หากผู้เรียนไม่สามารถตอบได้ ผู้สอนควรทบทวนเพื่อให้ผู้เรียนสามารถศึกษารายละเอียดของ เนื้อหาตามหัวข้อ 2.3 ในหนังสือเรียน 10) ผู้เรียนศึกษาหัวข้อ 2.3 การออกแบบแนวทางการแก้ปัญหา โดยให้ผู้เรียนจับสลากกลุ่มละ 1 หัวข้อใน 3 หัวข้อ คือ การร่างภาพ การเขียนแผนภาพ และการเขียนผังงาน ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม ผู้สอนศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการร่างภาพ และการเขียนผังงานได้ที่ http://designtechnology.ipst.ac.th/category/media-study/media-activity/ 11) ผู้สอนสุ่มผู้เรียนนำ เสนอหัวข้อที่ศึกษา โดยสุ่มหัวข้อละ 1 กลุ่ม เมื่อนำ เสนอครบทั้ง 3 หัวข้อแล้ว ผู้เรียนและผู้สอน ร่วมกันอภิปราย 12) ผู้เรียนศึกษาการออกแบบอุปกรณ์บีบอัดขยะของนนท์และวิธีการออกมาตรการเพื่อลดขยะพลาสติกของน้ำ หวาน จากนั้นผู้เรียนและผู้สอนอภิปรายร่วมกัน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 | ออกแบบกันก่อน 33 13) ผู้สอนสรุปความคิดรวบยอดและชี้ประเด็นให้เห็นว่าการออกแบบที่ดี ที่จะได้วิธีการแก้ปัญหาที่ตรงกับความต้องการ ควรคำ นึงถึงหลักการออกแบบผลิตภัณฑ์และทรัพยากรทางเทคโนโลยี โดยออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการให้มีมากกว่า 1 ทางเลือก เพื่อให้ได้แบบหรือวิธีการที่ตรงกับความต้องการได้มากที่สุด นอกจากนี้การออกแบบแนวทางการแก้ปัญหาสามารถใช้โปรแกรม คอมพิวเตอร์เข้ามาช่วยได้ โดยให้ผู้เรียนศึกษาเพิ่มเติมจากเกร็ดน่ารู้ 14) ผู้เรียนร่วมกันทำ กิจกรรม 2.2 ออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการของกลุ่มตนเอง 15) ผู้เรียนร่วมกันสรุปผลหลังทำ กิจกรรม 2.2 ในประเด็นการถ่ายทอดความคิดของผู้เรียนแต่ละกลุ่ม และผู้สอนให้ข้อ เสนอแนะเพิ่มเติม 16) ผู้เรียนศึกษาหัวข้อ 2.4 การสร้างแบบจำ ลอง รวมถึงตัวอย่างการสร้างแบบจำ ลองอุปกรณ์บีบอัดขยะของนนท์ จาก นั้นผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันอภิปราย พร้อมกับสรุปความคิดรวบยอด 17) ผู้เรียนแต่ละกลุ่มทำ กิจกรรมที่ 2.3 สร้างแบบจำ ลอง โดยสร้างแบบจำ ลองจากการออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการใน กิจกรรมที่ 2.2 18) ผู้เรียนทำ กิจกรรมท้ายบท นำ เสนอการออกแบบและแบบจำ ลอง ซึ่งผู้เรียนสามารถกำ หนดรูปแบบการนำ เสนอ ผลงานของกลุ่มตนเองตามความสนใจและเหมาะสมกับแนวทางการแก้ปัญหา โดยมีประเด็นการนำ เสนอดังนี้ ปัญหาคืออะไร แนวทางการแก้ปัญหามีอะไรบ้าง เลือกแนวทางการแก้ปัญหาใด เพราะอะไร รายละเอียดของการออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการ แบบจำ ลองของชิ้นงานหรือวิธีการแก้ปัญหา 19) ผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุปบทเรียนร่วมกัน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
34 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 | ออกแบบกันก่อน คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) รายการประเมิน วิธีการวัด เครื่องมือที่ใช้วัด เกณฑ์การประเมินการผ่าน 1. การวิเคราะห์ และตัดสินใจ เลือกข้อมูลที่จำ เป็น โดย คำ นึงถึงเงื่อนไขและ ทรัพยากรเพื่อหาแนวทาง การแก้ปัญหา ตรวจ ใบกิจกรรม แบบประเมินกิจกรรมที่ 2.1 เรื่อง วิเคราะห์และเลือก แนวทางการแก้ปัญหา คะแนน 11-15 หมายถึง ดี คะแนน 6-10 หมายถึง พอใช้ คะแนน 1-5 หมายถึง ปรับปรุง ผู้เรียนได้ระดับคุณภาพ พอใช้ขึ้น ไป ถือว่าผ่าน 2. การออกแบบชิ้นงานหรือ วิธีการที่สอดคล้องกับ แนวทางการแก้ปัญหา ตรวจ ใบกิจกรรม แบบประเมินกิจกรรมที่ 2.2 เรื่อง ออกแบบชิ้นงานหรือ วิธีการ กิจกรรมที่ 2.3 เรื่อง สร้างแบบจำ ลอง 3. การนำ เสนอแนวทาง การแก้ปัญหา การนำ เสนองาน แบบประเมินกิจกรรมท้ายบท เรื่อง นำ เสนอการออกแบบ และแบบจำ ลอง 4. ทักษะการทำ งานร่วมกับ ผู้อื่น การสังเกต พฤติกรรม แบบสังเกตพฤติกรรม ผู้เรียนได้ระดับคุณภาพ พอใช้ ขึ้นไป ถือว่าผ่าน (ดูเกณฑ์การ ประเมินในภาคผนวก) 5. ทักษะการสื่อสาร 6. ทักษะการแก้ปัญหา 7. ทักษะการคิดอย่างมี วิจารณญาณ 8. ทักษะความคิดสร้างสรรค์ 8. การวัดและประเมินผล สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 | ออกแบบกันก่อน 35 ประเด็นการประเมิน ระดับคะแนน 3 2 1 1. การวิเคราะห์และตัดสินใจเลือก ข้อมูลที่จำ เป็นโดยคำ นึงถึง เงื่อนไขและทรัพยากรเพื่อหา แนวทางการแก้ปัญหา วิเคราะห์เงื่อนไขและ ทรัพยากรได้ถูกต้อง และครอบคลุม วิเคราะห์เงื่อนไขและ ทรัพยากรได้ถูกต้อง แต่ไม่ครอบคลุม วิเคราะห์เงื่อนไขและ ทรัพยากรไม่ถูกต้อง 1.1 การวิเคราะห์เงื่อนไข และทรัพยากร 1.2 การตัดสินใจเพื่อเลือก แนวทางการแก้ปัญหา ให้เหตุผลในการตัดสิน ใจ เลือกแนวทางการ แก้ปัญหาได้อย่าง สมเหตุสมผล ให้เหตุผลในการตัดสิน ใจ เลือกแนวทางการ แก้ปัญหาได้ไม่ชัดเจน ให้เหตุผลในการตัดสินใจ เลือกแนวทางการ แก้ปัญหาไม่ถูกต้อง 2. การออกแบบชิ้นงานหรือวิธี การที่สอดคล้องกับแนวทาง การแก้ปัญหา ออกแบบชิ้นงานหรือ วิธีการที่สอดคล้องกับ แนวทางการแก้ปัญหา ได้อย่างน้อย 3 แนวทาง และให้เหตุผลในการ ตัดสินใจได้ถูกต้อง ออกแบบชิ้นงานหรือ วิธีการที่สอดคล้องกับ แนวทางการแก้ปัญหา ได้ 2 แนวทางและให้ เหตุผลในการตัดสินใจ ได้ถูกต้อง ออกแบบชิ้นงานหรือ วิธีการที่สอดคล้องกับ แนวทางการแก้ปัญหา ได้ 1 แนวทางและ ให้เหตุผลในการตัดสิน ใจได้ถูกต้อง 2.1 การออกแบบชิ้นงาน 2.2 การสร้างแบบจำ ลองและ ทดสอบแนวทางการ แก้ปัญหา แบบจำ ลองตรงตาม แบบร่าง/ผังงานและ แสดงการทำ งานหรือ แนวทางการแก้ปัญหา ได้อย่างสมบูรณ์ แบบจำ ลองตรงตาม แบบร่าง/ผังงานแต่ แสดงการทำ งานหรือ แนวทางการแก้ปัญหา ได้ไม่สมบูรณ์ แบบจำ ลองตรงตาม แบบร่าง/ผังงานแต่ ไม่สามารถแสดงการ ทำ งานหรือแนวทาง การแก้ปัญหาได้ เกณฑ์การประเมิน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
36 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 | ออกแบบกันก่อน คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ประเด็นการประเมิน ระดับคะแนน 3 2 1 3.การนำ เสนอแนวทาง การแก้ปัญหา นำเสนอรายละเอียดขั้นตอน การแก้ปัญหาได้ชัดเจน สื่อสารให้ผู้อื่นเข้าใจได้ อย่างครบถ้วน สมบูรณ์ นำ เสนอขั้นตอนการแก้ ปัญหาได้ชัดเจน แต่ไม่ ครบถ้วน ขาดรายละเอียด ไปบางส่วน นำ เสนอขั้นตอนการแก้ ปัญหาได้ไม่ชัดเจน สื่อสารให้ผู้อื่นเข้าใจได้ บางส่วน ขาดรายละเอียด ในแต่ละขั้นตอน เกณฑ์การตัดสินระดับคุณภาพ คะแนน 11 - 15 คะแนน หมายถึง ระดับคุณภาพ ดี คะแนน 6 - 10 คะแนน หมายถึง ระดับคุณภาพ พอใช้ คะแนน 1 - 5 คะแนน หมายถึง ระดับคุณภาพ ปรับปรุง ** เกณฑ์การวัดและประเมินผลสามารถปรับเปลี่ยนได้ตามความเหมาะสม 9. แหล่งเรียนรู้ 9.1 http://designtechnology.ipst.ac.th/wp-content/uploads/sites/83/2017/09/Drawing.pdf การวาดภาพเพื่อการสื่อสาร 9.2 http://academic.kus.ku.ac.th/ctech/unit/unit_4.pdf การเขียนแบบ 9.3 https://www.youtube.com/watch?v=r7GqE10XeCE การใช้โปรแกรม sketchup ออกแบบโต๊ะทำ งาน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 | ออกแบบกันก่อน 37 10. ข้อเสนอแนะ เพื่อให้ผู้เรียนเกิดความเข้าใจสาระการเรียนรู้มากยิ่งขึ้น ควรจัดกิจกรรมส่งเสริมทักษะการร่างแบบ/การร่างภาพเพื่อ ถ่ายทอดความคิดที่ถูกต้อง ชัดเจนมากยิ่งขึ้น 11. แนวคำ ตอบกิจกรรม เนื่องจากกิจกรรมในบทนี้เป็นกิจกรรมที่ผู้เรียนต้องดำ เนินการเพื่อแก้ปัญหาของกลุ่ม คำ ตอบหรือแนวทาง การดำ เนินงานจึงต้องเป็นไปตามสถานการณ์ปัญหาและแนวทางการแก้ปัญหาของผู้เรียน ผู้สอนจึงควรให้ข้อเสนอแนะเพื่อให้ ผู้เรียนปฏิบัติกิจกรรมให้บรรลุตามจุดประสงค์ที่ตั้งไว้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
1.ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้ 1.1 ตัวชี้วัด 1) ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา โดยวิเคราะห์ เปรียบเทียบ และตัดสินใจเลือกข้อมูลที่จำ เป็นภายใต้เงื่อนไขและทรัพยากร ที่มีอยู่ นำ เสนอแนวทางการแก้ปัญหาให้ผู้อื่นเข้าใจ วางแผนขั้นตอนการทำ งานและดำ เนินการแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอน 2) ใช้ความรู้และทักษะเกี่ยวกับวัสดุ อุปกรณ์ เครื่องมือ กลไก ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์เพื่อแก้ปัญหาหรือพัฒนางาน ได้อย่างถูกต้อง เหมาะสม และปลอดภัย 3) ทดสอบ ประเมินผล และอธิบายปัญหาหรือข้อบกพร่องที่เกิดขึ้น ภายใต้กรอบเงื่อนไข พร้อมทั้งหาแนวทางการ ปรับปรุงแก้ไข และนำ เสนอผลการแก้ปัญหา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี วางแผน สร้างสรรค์ และนำ เสนอ แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 เวลา 6 ชั่วโมง
1.2 สาระการเรียนรู้ 1) การกำ หนดขั้นตอนระยะเวลาในการทำงานก่อนดำ เนินการแก้ปัญหาจะช่วยให้การทำงานสำ เร็จได้ตามเป้าหมาย และลดข้อผิดพลาดของการทำ งานที่อาจเกิดขึ้น 2) การสร้างชิ้นงานอาจใช้ความรู้ เรื่องกลไก ไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ เช่น LED มอเตอร์ บัซเซอร์ เฟือง รอก ล้อ เพลา 3) อุปกรณ์และเครื่องมือในการสร้างชิ้นงานหรือพัฒนาวิธีการมีหลายประเภท ต้องเลือกใช้ให้ถูกต้อง เหมาะสม และปลอดภัย รวมทั้งรู้จักเก็บรักษา 4) การทดสอบและประเมินผลเป็นการตรวจสอบชิ้นงานหรือวิธีการว่าสามารถแก้ปัญหาได้ตามวัตถุประสงค์ภาย ใต้กรอบของปัญหา เพื่อหาข้อบกพร่อง และดำ เนินการปรับปรุงให้สามารถแก้ไขปัญหาได้ 5) การนำ เสนอผลงานเป็นการถ่ายทอดแนวคิดเพื่อให้ผู้อื่นเข้าใจเกี่ยวกับกระบวนการทำ งานและชิ้นงานหรือ วิธีการที่ได้ ซึ่งสามารถทำ ได้หลายวิธี เช่น การเขียนรายงาน การทำ แผ่นนำ เสนอผลงาน การจัดนิทรรศการ 2. จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.1 วางแผนการทำ งานก่อนลงมือสร้างชิ้นงาน 2.2 เลือกใช้อุปกรณ์และเครื่องมือเหมาะสมกับงานและใช้อย่างถูกวิธี 2.3 ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขชิ้นงาน 2.4 นำ เสนอผลการทำ งานด้วยรูปแบบที่เหมาะสม 3. ทักษะและกระบวนการที่เป็นจุดเน้น 3.1 ทักษะการสื่อสาร 3.2 ทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณ 3.3 ทักษะความคิดสร้างสรรค์ 3.4 ทักษะการแก้ปัญหา 3.5 ทักษะการทำ งานร่วมกับผู้อื่น 4. ความรู้เดิมที่ผู้เรียนต้องมี การระบุปัญหาเป็นพื้นฐานในการกำ หนดวัตถุประสงค์ในการแก้ไขปัญหาให้สอดคล้องกับสภาพปัญหา โดยใช้ 5W1H เพื่อเป็นเครื่องมือช่วยในการรวบรวมรายละเอียดของปัญหาได้อย่างตรงประเด็น การสืบค้นข้อมูลควรสืบค้นจากแหล่งข้อมูลที่น่าเชื่อถือได้ และหลากหลายแหล่ง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 40 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 |วางแผน สร้างสรรค์ และนำ เสนอ คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
การวิเคราะห์แนวทางการแก้ปัญหาโดยพิจารณาเงื่อนไขหรือทรัพยากรทางเทคโนโลยีร่วมด้วย จะทำ ให้ได้แนวทางการแก้ ปัญหาที่เป็นไปได้และเหมาะสมมากที่สุดกับสถานการณ์ของปัญหานั้น การออกแบบก่อนการสร้างชิ้นงานหรือดำ เนินการแก้ปัญหา จะทำ ให้ทราบรายละเอียดและมีข้อมูลในการสร้างหรือดำ เนิน การแก้ปัญหา รวมทั้งเป็นการสื่อสารให้ผู้อื่นเข้าใจ 5. สาระสำ คัญ การวางแผนการทำ งานอย่างเป็นขั้นตอนก่อนลงมือสร้างชิ้นงานช่วยให้การทำ งานสำ เร็จได้ตามเป้าหมาย ซึ่งในการสร้าง ชิ้นงานต้องมีการเลือกใช้อุปกรณ์เหมาะสมกับงานและใช้อย่างถูกวิธีโดยคำ นึงถึงความปลอดภัย แล้วมีการทดสอบ ประเมินผล ปรับปรุงแก้ไขชิ้นงาน และนำ เสนอผลการทำ งานด้วยรูปแบบที่เหมาะสม 6. สื่อและอุปกรณ์ 6.1 ใบกิจกรรม 7. แนวทางการจัดการเรียนรู้ 1) ผู้สอนสนทนากับผู้เรียนว่าถ้าจะสร้างชิ้นงานหรือวิธีการให้เร็วและเกิดข้อผิดพลาดให้น้อยที่สุด จะต้องทำ อย่างไร จากนั้นผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุป แนวคำ ตอบ ก่อนสร้างชิ้นงานหรือวิธีการจะต้องออกแบบให้เห็นแนวคิดและการทำ งานของชิ้นงานหรือวิธีการนั้นเพื่อให้ ในขั้นตอนการสร้างหรือพัฒนาวิธีการสามารถเสร็จตามเวลาที่กำ หนด ช่วยให้ประหยัดทรัพยากร และเกิดข้อผิดพลาดให้น้อยที่สุด ใบกิจกรรม เรื่อง เวลา (นาที) ใบกิจกรรมที่ 3.1 วางแผนการทำ งาน 50 ใบกิจกรรมที่ 3.2 ลงมือปฏิบัติงาน 100 ใบกิจกรรมที่ 3.3 ทดสอบการทำ งาน 100 กิจกรรมท้ายบท นำ เสนอการแก้ปัญหา 50 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 |วางแผน สร้างสรรค์ และนำ เสนอ 41 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
2) ผู้เรียนและผู้สอนร่วมกันสรุปความคิดรวบยอดเรื่อง การออกแบบและประโยชน์ของการออกแบบก่อนลงมือแก้ปัญหา โดยยกตัวอย่างโครงการปลูกหญ้าแฝกในพระราชดำ ริของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดช จากหัวข้อการนำ ไปใช้ ในหนังสือเรียน ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม ผู้สอนอาจใช้ตัวอย่างโครงการในพระราชดำ ริอื่น ๆ เช่น โครงการแกล้งดิน โครงการแก้มลิง โครงการช่างหัวมัน 3) ให้ผู้เรียนนั่งตามกลุ่มเดิม แล้วให้ผู้เรียนแต่ละกลุ่มศึกษาการวางแผนของนนท์และน้ำ หวาน หัวข้อ 3.1 การวางแผน การแก้ปัญหา จากนั้นร่วมกันสรุปการวางแผนของนนท์และน้ำ หวาน 4) ผู้เรียนทำ กิจกรรมที่ 3.1 วางแผนการทำ งาน 5) ผู้เรียนแต่ละกลุ่มศึกษาหัวข้อ 3.2 สิ่งที่ควรรู้ก่อนลงมือสร้างชิ้นงาน เพื่อให้ผู้เรียนได้เรียนรู้การเลือกใช้เครื่องมือ การ เก็บรักษาเครื่องมือ และตระหนักถึงความปลอดภัยในการทำ งานเป็นสำ คัญ 6) ผู้สอนเกริ่นนำ ว่าในการสร้างชิ้นงานจำ เป็นจะต้องมีความรู้และทักษะการใช้เครื่องมือทุกครั้ง ดังนั้นไม่ว่าผู้เรียนจะได้ แนวทางการแก้ปัญหาด้วยชิ้นงานหรือวิธีการ จำ เป็นต้องมีความรู้เรื่องเครื่องมือเนื่องจากในอนาคตอาจต้องแก้ปัญหาด้วยการ สร้างชิ้นงาน 7) ผู้เรียนแต่ละกลุ่มบอกเครื่องมือที่ตนเองจำ เป็นต้องใช้ในการทำ งานเพื่อแก้ปัญหาของตนเอง และในกรณีที่ไม่จำ เป็น ต้องใช้เครื่องมือ ผู้เรียนจะต้องบอกเหตุผลว่าทำ ไมจึงไม่จำ เป็นต้องใช้เครื่องมือในการทำ งาน 8) ผู้เรียนศึกษาการลงมือสร้างชิ้นงานและวิธีการของนนท์และน้ำ หวาน ในหนังสือเรียน 9) ผู้เรียนและผู้สอนอภิปรายร่วมกันเกี่ยวกับขั้นตอนการทำ งานของนนท์และน้ำ หวาน และหาข้อสรุปว่านนท์และน้ำ หวานมีขั้นตอนการทำ งานที่เหมือนกันและแตกต่างกันอย่างไรบ้าง 10) ผู้เรียนทำ กิจกรรมที่ 3.2 ลงมือปฏิบัติงาน 11) ผู้เรียนศึกษาหัวข้อ 3.3 การทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไข และศึกษาการกำ หนดประเด็นการทดสอบของ นนท์และน้ำ หวาน ในหนังสือเรียน 12) ผู้สอนใช้คำ ถามกระตุ้นให้ผู้เรียนคิดและแสดงความคิดเห็นจากการศึกษาการกำ หนดประเด็นการทดสอบของนนท์ และน้ำ หวาน โดยอาจใช้ตัวอย่างคำ ถามดังนี้ นนท์กำ หนดประเด็นการทดสอบชิ้นงานอย่างไรบ้าง แนวคำ ตอบ นนท์กำ หนดประเด็นทดสอบไว้ดังนี้ คือ ระยะบีบอัดที่ทำ ได้จริงสอดคล้องกับที่ออกแบบไว้หรือไม่ ประสิทธิภาพของอุปกรณ์บีบอัดขยะ และกำ หนดเงื่อนไขของการทดสอบ น้ำ หวานกำ หนดประเด็นการทดสอบวิธีการแก้ปัญหาอย่างไรบ้าง แนวคำ ตอบ น้ำ หวานกำ หนดประเด็นทดสอบดังนี้ คือ ปริมาณขยะพลาสติกในถังก่อนและหลังดำ เนินมาตรการ และสอบถามเพื่อนนักเรียนและแม่ค้าในประเด็นที่เกี่ยวข้อง ถ้าผลการทดสอบไม่ได้ตามที่กำ หนดไว้จะต้องทำ อย่างไร แนวคำ ตอบ หาจุดบกพร่องและปรับปรุงแก้ไข สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 42 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 |วางแผน สร้างสรรค์ และนำ เสนอ คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ในการทดสอบแต่ละครั้งควรมีการจดบันทึกหรือไม่ เพราะเหตุใด แนวคำ ตอบ ควรบันทึกผลการทดสอบทุกครั้ง เพื่อนำ ข้อมูลที่ได้ไปวิเคราะห์หาจุดบกพร่องและปรับปรุง แก้ไขชิ้นงานหรือวิธีการต่อไป 13) ผู้เรียนทำ กิจกรรมที่ 3.3 ทดสอบการทำ งาน โดยขณะที่ผู้เรียนดำ เนินการทำ กิจกรรมตามแผนงานของตนเอง ผู้สอน ควรดูแลอย่างใกล้ชิด เพื่อคอยให้การเสนอแนะ และสนับสนุนให้กิจกรรมให้เป็นไปตามจุดประสงค์และเวลาที่กำ หนด 14) ผู้สอนเสนอแนะผู้เรียนเกี่ยวกับการตรวจสอบคุณภาพชิ้นงานและตรวจสอบประสิทธิภาพของวิธีการ เพื่อใช้ประเมิน คุณภาพชิ้นงานและประสิทธิภาพของวิธีการแก้ปัญหา ซึ่งอาจเป็นแบบตรวจสอบรายการ (checklist) 15) ผู้เรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันเขียนรายงานสรุปผลการทำ กิจกรรมตั้งแต่ต้นจนจบ ซึ่งผู้สอนอาจกำ หนดรูปแบบการเขียน รายงานหรือหัวข้อให้เป็นรูปแบบเดียวกัน 16) ผู้เรียนศึกษาหัวข้อ 3.4 การนำ เสนอ จากนั้นร่วมกันอภิปรายเรื่องรูปแบบและวิธีการนำ เสนอผลงาน ซึ่งควรสรุปได้ ว่า ในการนำ เสนอผลงานควรจะกำ หนดหัวข้อการนำ เสนอให้ชัดเจน เพื่อให้ตรงกับจุดประสงค์และครอบคลุมเนื้อหาและกิจกรรม ที่ผู้เรียนทำ ตั้งแต่ต้นจนจบ และสื่อสารให้ผู้อื่นเกิดความเข้าใจตรงกัน สามารถนำ ข้อมูลบางส่วนจากที่เขียนรายงานมาเป็นข้อมูล ในการนำ เสนอผลงานด้วยก็ได้ 17) ผู้เรียนทำ กิจกรรมท้ายบท เรื่อง นำ เสนอการแก้ปัญหา โดยนำ เสนอผลการทำ กิจกรรมตั้งแต่บทที่ 1 ถึง 3 พร้อม บันทึกคำ ถามหรือข้อเสนอแนะที่ได้จากผู้ฟัง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 |วางแผน สร้างสรรค์ และนำ เสนอ 43 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
รายการประเมิน วิธีการวัด เครื่องมือที่ใช้วัด เกณฑ์การประเมินการผ่าน 1. การวางแผนการทำ งาน ก่อนลงมือสร้างชิ้นงาน ตรวจ ใบกิจกรรม แบบประเมินกิจกรรมที่ 3.1 เรื่อง วางแผนการทำ งาน คะแนน 9-12 หมายถึง ดี คะแนน 5-8 หมายถึง พอใช้ คะแนน 1-4 หมายถึง ปรับปรุง ผู้เรียนได้ระดับคุณภาพ พอใช้ ขึ้นไป ถือว่าผ่าน 2. การเลือกใช้อุปกรณ์เหมาะสม กับงานและใช้อย่างถูกวิธี ตรวจ ใบกิจกรรม แบบประเมินกิจกรรมที่ 3.2 เรื่อง ลงมือปฏิบัติงาน 3. การทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขชิ้นงาน ตรวจ ใบกิจกรรม แบบประเมินกิจกรรมที่ 3.3 เรื่อง ทดสอบการทำ งาน 4. การนำ เสนอผลการทำ งาน ด้วยรูปแบบที่เหมาะสม ตรวจ ใบกิจกรรม แบบประเมิน กิจกรรมท้ายบท เรื่อง นำ เสนอการแก้ปัญหา 5. ทักษะการสื่อสาร การสังเกต พฤติกรรม แบบสังเกตพฤติกรรม ผู้เรียนได้ระดับคุณภาพ พอใช้ ขึ้นไป ถือว่าผ่าน (ดูเกณฑ์การประเมิน ในภาคผนวก) 6. ทักษะการคิดอย่างมี วิจารณญาณ 7. ทักษะความคิดสร้างสรรค์ 8. ทักษะการแก้ปัญหา 9. ทักษะการทำ งานร่วมกับผู้อื่น 8. การวัดและประเมินผล สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 44 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 |วางแผน สร้างสรรค์ และนำ เสนอ คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ | เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี