pptการออกแบบและเทคโนโลยีหน่วยที่1

สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และ
เทคโนโลยี (สสวท.) มหี น้าที่ในการพฒั นา
หลกั สูตร
• วธิ ีการเรียนรู้ การประเมนิ ผล การจัดทา

หนังสือเรียน คู่มือครู แบบฝึ กทักษะ กจิ กรรม
และสื่อการเรียนรู้
• เพื่อใช้ประกอบการเรียนรู้ในกลุ่มสาระการ
เรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ของการจัดการศึกษาข้ัน
พืน้ ฐาน

มาตรฐานการเรียนรู้และตวั ชวี้ ัด

• รายวชิ าพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี)
ช้ันมธั ยมศึกษาปี ท่ี ๕ นีจ้ ัดทาตามสาระและมาตรฐานการเรียนรู้ กลุ่มสาระการ
เรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐)
• ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาข้ันพืน้ ฐาน พุทธศักราช ๒๕๕๑ โดยมเี นื้อหา
เกย่ี วกับหลักสูตรเทคโนโลยี

คาชแี้ จง

• สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ได้จดั ทาตัวชี้วดั
และสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง
พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาข้นั พืน้ ฐานพุทธศักราช ๒๕๕๑
โดยมีจุดเน้นเพ่ือต้องการพฒั นาผู้เรียนให้มคี วามรู้ความสามารถท่ีทัดเทียมกบั
นานาชาติ ได้เรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ที่เชื่อมโยงความรู้กับกระบวนการ ใช้
กระบวนการสืบเสาะหาความรู้และแก้ปัญหาท่ีหลากหลาย มีการทากิจกรรมด้วย
การลงมือปฏิบัติเพื่อให้ผู้เรียนได้ใช้ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ และ
ทักษะแห่งศตวรรษท่ี ๒๑

1. ตวั ชี้วัดและสาระการเรียนรู้

1.1 ตัวชี้วดั
ประยกุ ตใ์ ชค้ วามรู้และทกั ษะจากศาสตร์ต่าง ๆ รวมท้งั ทรัพยากรในการทาโครงงานเพ่ือ
แกป้ ัญหาหรือพฒั นางาน
1.2 สาระการเรียนรู้
การทาโครงงาน เป็นการประยกุ ตใ์ ชค้ วามรู้และทกั ษะจากศาสตร์ต่าง ๆ รวมท้งั ทรัพยากร
ในการสร้างหรือพฒั นาชิ้นงานหรือวิธีการ เพอ่ื แกป้ ัญหาหรืออานวยความสะดวกในการ
ทางาน
2.จุดประสงค์การเรียนรู้
2.1 อธิบายประโยชนข์ องการคิดเชิงออกแบบ
2.2 วิเคราะห์สถานการณ์หรือความตอ้ งการท่ีคานึงถึงผใู้ ชด้ ว้ ยการคิดเชิงออกแบบและ
ความรู้จากศาสตร์ตา่ ง ๆ

หน่วยท่ี 1 ความรู้และการคดิ เชิงออกแบบ
เพื่อการแก้ปัญหา

บทนา

ความก้าวหน้าและการพัฒนาของเทคโนโลยี สง่ ผลตอ่ การดาเนิน
ชีวติ ประจาวันของมนุษยใ์ นด้านบวกเช่น การสอื่ สารไดร้ วดเรว็ ทนั ทที นั ใด
สามารถสง่ รูปภาพและเอกสาร หรือประชุมทางไกลได้

การสร้างเทคโนโลยตี อ้ งประยุกตใ์ ช้ความรู้จากศาสตร์ ต่างๆ
ความคดิ สร้างสรรค์ และทกั ษะการแกป้ ัญหาโดยนักเรียนจะไดฝ้ ึ กทักษะ
การแก้ปัญหาผ่านการคดิ เชิงออกแบบ เทคโนโลยที สี่ ร้างขึน้ อาจเรียกว่า
นวตั กรรม(innovatoion)

1.1ความรู้กบั การ
แกป้ ัญหา

ในการแก้ปัญหาจากสถานการณท์ พ่ี บนั้น ผู้แก้ปัญหาตอ้ งใช้ทงั้
ความรู้และข้อมูลทเ่ี กย่ี วข้องกบั สถานการณ์ ความรู้บางเร่ืองเป็ นความรู้
เดมิ ทผี่ ู้แกป้ ัญหาทราบอยูแ่ ลว้ จากการเรยี นในชัน้ เรียนและประสบการณท์ ่ี
ผ่านมา แต่บางเรือ่ งเป็ นการสบื ค้นเพม่ิ เตมิ จากสอ่ื สงิ่ พมิ พ์ สอื่ ออนไลน์
หรือสัมภาษณผ์ ู้เชยี่ วชาญ

1.1.1ความรู้
พนื้ ฐาน

ในการแก้ปัญหาหน่ึงๆ ผู้แกป้ ัญหาควรมคี วามรู้พนื้ ฐานหลายๆดา้ นไดแ้ ก่
ความรู้ทางคณติ ศาสตร์ วทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี มนุษยศาสตร์ และ
สังคมศาสตร์

ตัวอย่างการนาความรู้พนื้ ฐานมาพัฒนาเทคโนโลยี เช่น
การออกแบบประตหู อ้ งต่างๆ ในอาคารเช่น หอ้ งทางาน หอ้ งนา้

ผู้ออกแบบต้องคานึงถงึ ขนาดและวสั ดุทเ่ี หมาะสมกบั การใช้งาน และ
คานึงถงึ การใช้งาน ผู้ออกแบบต้องมคี วามรู้เรือ่ ง สมบตั ขิ องวัตถุ
การยศาสตร์ ตัวอย่างเช่น ประตูหอ้ งทางานอาจมคี วามกว้าง 80
เซนตเิ มตร ความสงู 200 เซนตเิ มตร และวสั ดุทใ่ี ช้อาจเป็ นได้ทงั้ กระจก
ไม้ หรือพลาสตกิ แล้วแตค่ วามตอ้ งการของผู้ใช้

การควบคุมการทางานของกระสวยอวกาศ เพอื่ เข้าสู่วงโคจรของ
โลกทกี่ าหนดไว้ ตอ้ งใช้ความรู้เรื่อง แรงโน้มถว่ ง แรงดงึ ดูด แรงยก แรง
ตา้ นอากาศ ชั้นบรรยากาศและการเคลอ่ื นทใ่ี นวงโคจร กระสวยอวกาศ
ประกอบดว้ ย 3 ส่วน ได้แก่จรวจเชือ้ เพลงิ แขง็ ถงั เชือ้ เพลงิ ภายนอก และ
ยานขนสง่ อวกาศ

การทาฟารม์ เซลลส์ ุริยะ

เป็นเทคโนโลยที ่ผี ลติ กระแสไฟฟ้า จากพลงั งาสะอาด โดยการนาเซลลส์ รุ ิยะ
หลายๆ แผงมาเรยี งตอ่ กนั เพ่ือกกั เกบ็ พลงั งานแสงอาทติ ย์ มาใชป้ ระโยชน์ โดย
อาศยั ความรูเ้ รอ่ื งการเปล่ียนรูปพลงั งานจากพลงั งานแสงอาทติ ย์ เป็นพลงั งาน
ไฟฟา้ ในการเช่อื มตอ่ แผงเซลลส์ รุ ยิ ะ ตอ้ งใชค้ วามรูเ้ ร่อื ง

- การวางแผน - การคานวณปรมิ าณ
กระแสไฟฟ้า

- การออกแบบและการวางระบบเซลลส์ รุ ยิ ะ

- กระแสไฟฟา้

- ความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟา้

- การตอ่ วงจรไฟฟ้า

ความรูแ้ ละทกั ษะในการปฏิบตั ิงาน

1.1.2 ความรู้และทักษะในการปฏิบัติงาน
นอกจากความรู้พ้นื ฐานท่ีกลา่ วมาขา้ งตน้ ในการแกป้ ัญหาใดๆ

จาเป็นตอ้ งใชค้ วามรู้และทกั ษะในการปฏิบตั ิงาน เช่น ความรู้เกี่ยวกบั ขอ้ บงั คบั
ต่างๆ ทางกฎหมาย รวมถึงแนวปฏิบตั ิ คุณธรรม จริยธรรม จรรยาบรรณในการ
ปฏิบตั ิงาน และทกั ษะท่ีจาเป็น เช่น การส่ือสาร การคิดเชิงระบบ การคิด
สร้างสรรค์ การคิดอยา่ งมีวจิ ารณญาณ

1.2 การคิดเชิงออกแบบกบั การแกป้ ัญหา

การแก้ปัญหาคือ การปรับเปลยี่ นสถานการณ์ ให้เป็ นไปตามความต้องการ
ของผู้ใช้ ในการแก้ปัญหาใดปัญหาหนึ่งให้ตรงตามวตั ถุประสงค์น้ัน นอกจาก
ความรู้พืน้ ฐาน และความรู้และทักษะในการปฏิบัติงาน กระบวนการในการ
แก้ปัญหาเป็ นอกี องค์ประกอบสาคัญ ท่ีทาให้ผู้แก้ปัญหาสามารถคิดค้นวธิ ีการ
แก้ปัญหาท่ีมสี มรรถนะตามความต้องการของผู้ใช้งาน เหมาะสมกบั บริบท หรือ
เงื่อนไขของผู้ใช้เช่น วถิ ชี ีวติ หรือรายได้

1.2.1 การระบุหรือตคี วามปัญหา

ผลลพั ธ์หรือปลายทางของการระบุและตีวามปัญหา คือ ผู้แก้ปัญหามี
ความเข้าใจอย่างลกึ ซึ้งโดยสามารถระบุสาเหตุ สาระสาคัญ เหตุการณ์และบุคคลท่ี
เก่ยี วข้องเพ่ือนาไปสู่การสร้างวธิ ีการหรือส่ิงประดิษฐ์เพื่อเปล่ยี นแปลงหรือกาจดั
สาเหตุ สาระสาคัญ

คาถามและผู้แก้ปัญหาต้องพยายามหาคาตอบในกระบวนการย่อยนคี้ ือ
ปัญหาคืออะไร เกิดขนึ้ เม่ือใด เกดิ ที่ใด ใครเก่ียวข้องบ้าง ทาไมจึงเป็ นปัญหา

1.2.2 การพฒั นาแนวคิด

แสดงความคิดเห็น

ใหผ้ เู้ รียนแสดงความคิดเห็นในประเดน็ ท่ีวา่
“เทคโนโลยีในชีวติ ประจาวนั ถูกคิดค้นขึน้ จาก สาเหตุใดบ้าง”

คาตอบ

1. ความต้องการของมนุษย์ในการใช้ชีวติ
• ต้องการเพม่ิ ประสิทธิภาพในการส่ือสารและคมนาคม เช่น โทรศัพท์มือถือ ดาวเทียม

อนิ เทอร์เน็ต รถยนต์ รถไฟ รถไฟฟ้าใต้ดนิ เครื่องบิน
• ต้องการความสะดวกสบายในการใช้ชีวติ ส่วนตัว เช่น โทรทัศน์ ตู้เย็น

เคร่ืองปรับอากาศ เตาอบไมโครเวฟ เคร่ืองซักผ้า เครื่องล้างจาน เคร่ืองดูดฝ่ ุน หม้อหุง
ข้าวไฟฟ้า ตู้ATM ตู้บริการเครื่องด่ืมอตั โนมตั ิ เครื่องจาหน่ายตั๋วภาพยนตร์
• ต้องการส่ิงอานวยความสะดวกในการเรียนหรือการทางาน เช่น คอมพวิ เตอร์
เครื่องพมิ พ์ เคร่ืองสแกนบัตรนักเรียน ระบบยืม-คืนหนังสือห้องสมุดอเิ ลก็ ทรอนิกส์
• ต้องการเพม่ิ ความปลอดภัยในการใช้ชีวติ เช่น กล้องวงจรปิ ด ระบบตัดไฟฟ้า
อัตโนมัติ อุปกรณ์ตรวจจบั ควนั ไฟในอาคาร สัญญาณกนั ขโมย

คาตอบ

2. ข้อจากดั ทางกายภาพหรือสภาพแวดล้อม
• ความจาเป็ นในการใช้พืน้ ที่ท่มี ีอยู่อย่างจากดั เช่น เฟอร์นิเจอร์

อเนกประสงค์
การจดั การพืน้ ที่จอดรถใต้ดินหรือพืน้ ทจี่ อดรถหลายช้ัน
• ความจาเป็ นในการอนุรักษ์สภาพแวดล้อม เช่น เซลล์แสงอาทิตย์

(Solar cell)
กงั หันลมผลติ ไฟฟ้า ระบบบาบัดน้าเสีย กงั หันนา้ ชัยพฒั นา ยานยนต์
อนุรักษ์พลงั งาน

“นกั เรียนคิดวา่ ในการสร้างเทคโนโลยที ่ีตอบสนองไดต้ รงความตอ้ งการของผใู้ ช้
ผสู้ ร้างเทคโนโลยจี ะทราบความตอ้ งการของผใู้ ชไ้ ดอ้ ยา่ งไร” อภิปรายร่วมกนั

คาตอบ

1. การสัมภาษณ์ (interview) ซ่ึงอาจเป็ นการสัมภาษณ์โดยตรงหรือผ่านช่อง
ทางการสื่อสารอื่น เช่น ส่ือสังคมออนไลน์ โดยคาถามที่ใช้ต้องชัดเจน ตรงประเดน็
และมีลกั ษณะเป็ นคาถามปลายเปิ ด สามารถรวบรวมข้อมูลที่ไม่จากดั คาตอบและ
ได้ผลการสัมภาษณ์ทันที การสัมภาษณ์มกั นิยมใช้ในการวบรวมข้อมูลเชิงคุณภาพ
เก่ียวกับความคิดเห็นหรือความรู้สึก
2. การสารวจ (survey) ทาโดยสร้างแบบสารวจท่ีกาหนดคาถามเพื่อค้นหาข้อมูล
หรือความเห็นท่ีต้องการ เช่น การสารวจความพงึ พอใจของผู้ใช้งานเทคโนโลยที ี่มี
อยู่เดมิ
3. การสังเกต (observe) เป็ นวธิ ีท่ีใช้สาหรับรวบรวมข้อมูลจากเหตุการณ์
สถานการณ์ หรือพฤติกรรมท่ีมีการเปลย่ี นแปลงไป เช่น การสังเกตพฤติกรรมการ
ทิง้ ขยะของนักเรียน



“นักเรียนคดิ ว่าเทคโนโลยีส่งผลทาง ด้านบวก และ ด้านลบ ต่อการใช้

ชีวติ ประจาวนั ของนักเรียน ครอบครัว หรือชุมชนท่ีนักเรียนอาศัยอยู่อย่างไร”
ให้ผู้เรียนแต่ละกลุ่มแสดงความคดิ เห็นและอภิปรายร่วมกัน

ผลกระทบด้านบวก ผลกระทบด้านลบ

1.เทคโนโลยชี ่วยเสริมคุณภาพชีวติ ให้ดีขึน้ 1. เทคโนโลยลี ดความสาคัญและ

เพม่ิ ความสะดวกสบายในการใช้ชีวติ และ โอกาสในการสื่อสารระหว่างบุคคลใน

ประสิทธิภาพในการทางาน มีการประยุกต์ใช้กับ ชีวติ ประจาวนั เช่น การสื่อสารผ่าน

เครื่องอานวยความสะดวกภายในบ้าน เช่น อุปกรณ์ดิจทิ ัลแทนการพดู คุยระหว่าง

เครื่องใช้ไฟฟ้า และสถานที่หรือจุดให้บริการต่าง บุคคลในชีวติ จริง

ๆ เช่นตู้ ATM หรือ เครื่องจาหน่ายตั๋วโดยสาร

อัตโนมตั ิ

2. เทคโนโลยีช่วยเพมิ่ ช่องทางในการส่ือสารและ 2. หากข้อมูลที่ส่ือสารหรือเผยแพร่

การรับรู้ข่าวสาร เช่น การสื่อสารผ่านอินเทอร์เน็ต ดงั กล่าวเป็ นข้อมูลเท็จ หรือก่อให้เกดิ

สมาร์ทโฟน สมาร์ททีวี ทาให้เกดิ การกระจาย ความเสียหายกับผู้อ่ืนย่อมก่อให้เกดิ

ข้อมูลไปท่ัวทุกหนแห่งได้โดยง่าย รวมท้ังถน่ิ ความเสียหายให้แก่ผู้ท่ีได้รับผล

ทุรกันดาร ทาให้มีการกระจายโอกาสในการ กระทบน้ันในเวลาอันรวดเร็วและมี

เรียนรู้ผ่านระบบส่ือสารทางไกล ผลอย่างกว้างขวาง

ผลกระทบด้านบวก ผลกระทบด้านลบ

3. เทคโนโลยีช่วยลดระยะเวลาในการเดินทาง 3. ความต้องการใช้บริการเครื่องบินหรือ
เช่นการโดยสารเคร่ืองบินหรือรถไฟฟ้าที่ รถไฟฟ้าท่ีมากขนึ้ จงึ ต้องใช้พลังงาน หรือ
สามารถช่วยให้ผู้รับบริการเดนิ ทางถึงที่หมาย เชื้อเพลิงเพื่อการ
ได้เร็วกว่าการเดนิ ทางโดยรถยนต์ส่วนบุคคล ทางานท่ีมากขึ้นด้วย ซ่ึงมีผลต่ อการหา
แหล่ งพลังงานมาใช้ และผลกระทบจาก
การใช้พลงั งานหรือเทคโนโลยีที่มากขึน้

ให้นักเรียนแตล่ ะกลุ่มสบื ค้นและศกึ ษาตัวอยา่ งนวตั กรรม จากเวบ็ ไซต์
http://ipst.me/9182 แล้วคดั เลอื กนวัตกรรมทกี่ ลุ่มสนใจ จานวน 3 หวั ขอ้

กระดานรวมหัวข้อออนไลน์ สร้างพื้นท่ีแบง่ ปนั ความคิดเห็นผา่ นส่ือสังคม
ออนไลน์ เช่น

https://padlet.com
ให้ผ้เู รียนโพสต์ (post) แบ่งปันหวั ขอ้ นวตั กรรมท่ีสนใจได้ทงั้ ในรูปแบบข้อความ

รปู ภาพ หรือคลปิ วดิ โี อตามความต้องการของผู้เรยี น

คาถามวา่ “นักเรยี นคิดว่า ผสู้ รา้ งนวตั กรรมท่ีกล่มุ นักเรียน
สนใจ จาเป็นตอ้ งมีความรคู้ วามเข้าใจเรื่องใดบา้ ง” ใหผ้ เู้ รียนศึกษาเนื้อหา หวั ขอ้
1.1.1 ความรูพ้ น้ื ฐานในหนังสือเรียน แล้วทากจิ กรรมเสนอแนะท่ี 2

เร่ือง “สรา้ งอยา่ งมีความรู้”



นอกจากความรู้พ้ืนฐานท่เี กยี่ วขอ้ งกบั นวัตกรรม
นักเรยี นคดิ ว่ามสี ิ่งใดที่ผูส้ รา้ งควรรูแ้ ละให้ความสาคัญเพื่อให้เกิด
ทกั ษะทีด่ ใี นกาสรา้ งนวตั กรรม” ใหผ้ ูเ้ รียน
ศกึ ษาเนือ้ หา หวั ข้อ 1.1.2 ความรแู้ ละทักษะในการปฏบิ ัติงาน ใน
หนังสือเรียน แล้วทากิจกรรมเสนอแนะท่ี 3

เร่อื ง “ปฏิบัตงิ านอยา่ งมที กั ษะ”
คาถามว่า “นักเรียนคดิ วา่ ผู้สรา้ งนวตั กรรมทก่ี ลุม่ นกั เรยี น
สนใจ จาเป็นตอ้ งมคี วามรู้ความเขา้ ใจเรอ่ื งใดบ้าง” ใหผ้ ้เู รียนศึกษา
เน้ือหา หวั ข้อ 1.1.1 ความรู้พ้ืนฐาน
ในหนังสือเรยี น แลว้ ทากิจกรรมเสนอแนะท่ี 2 เรื่อง “สรา้ งอย่างมี
ความร”ู้

1.2 การคดิ เชิงออกแบบกบั การแก้ปัญหา

• http://krubill.com/%e0%b8%81%e0%b8%b4%e0%
b8%88%e0%b8%81%e0%b8%a3%e0%b8%a3%e0%
b8%a1-1-3-
%e0%b8%9e%e0%b8%b1%e0%b8%92%e0%b8%99
%e0%b8%b2%e0%b9%81%e0%b8%99%e0%b8%a7
%e0%b8%84%e0%b8%b4%e0%b8%94%e0%b8%9e
%e0%b8%b4%e0%b8%8a/