วิทยาศาสตร์กับการแก้ปัญหา

รายวชิ าวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ว23101) ช้นั มธั ยมศกึ ษาปีท่ี 3
ภาคเรยี นที่ 1 ปีการศกึ ษา 2563

หน่วยการเรยี นรู้

วิทยาศาสตรก์ บั การแกป้ ญั หา

Timeline หนว่ ยการเรยี นรู้ วิทยาศาสตรก์ บั การแกป้ ญั หา

01 วิทยาศาสตรใ์ นชวี ติ
02 วทิ ยาศาสตรก์ บั การแกป้ ญั หาของมนษุ ย์

Introduction

ความหมายของวทิ ยาศาสตร์

วิทยาศาสตร์ (Science) เป็นความรทู้ เ่ี กดิ จากสติปญั ญาและความพยายามของมนษุ ยใ์ น
การศกึ ษาเพอื่ ทาความเขา้ ใจสงิ่ ตา่ ง ๆ ที่เกดิ ขนึ้ บนโลกและในเอกภพ

Introduction

ธรรมชาตขิ องวทิ ยาศาสตร์

American Association for the Advancement of Science เป็นสมาคมที่
เก่ียวข้องกับการพฒั นาความก้าวหนา้ ทางวิทยาศาสตร์ในประเทศสหรัฐอเมริกา ไดอ้ ธิบาย
เกย่ี วกับธรรมชาตขิ องวิทยาศาสตร์ โดยจาแนกแยกแยะออกเป็น 3 ดา้ น ได้แก่

โลกในมมุ มองแบบวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Worldview)
การสบื เสาะหาความรทู้ างวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Inquiry)
กิจการทางวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Enterprise)

(AAAS, 1993)

Introduction

ด้านที่ 1 โลกในมมุ มองแบบวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Worldview)

ดว้ ยวิทยาศาสตร์เปน็ ความรูท้ ีเ่ กิดจากสตปิ ญั ญาและความพยายามของมนษุ ยใ์ นการคน้ หาคาตอบ
เก่ียวกบั สง่ิ ทเ่ี กิดในธรรมชาตทิ ้ังบนโลกและนอกโลก นักวทิ ยาศาสตร์จงึ มมี ุมมองเฉพาะตวั เก่ยี วกับการได้มา
ซงึ่ ความรู้ของปรากฏการณ์ต่าง ๆ ในธรรมชาติ ซง่ึ อาจแตกต่างจากมมุ มองของศาสตร์อื่น ๆ ดังนี้

เราสามารถทาความเขา้ ใจสงิ่ ตา่ งๆ บนโลกได้
แนวคดิ ทางวทิ ยาศาสตรม์ ีความไมแ่ นน่ อน สามารถเปลย่ี นแปลงได้
ความรทู้ างวทิ ยาศาสตรม์ ีความคงทน และเชอื่ ถอื ได้
ทฤษฎแี ละกฎมคี วามสมั พนั ธ์กนั แตแ่ ตกตา่ งกนั
วิทยาศาสตรไ์ มส่ ามารถตอบไดท้ กุ คาถาม

Introduction

ด้านที่ 2 การสบื เสาะหาความรทู้ างวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Inquiry)

การสบื เสาะหาความรูท้ างวิทยาศาสตรป์ ระกอบดว้ ยการใหเ้ หตผุ ลเชงิ ตรรกะ (Logic) ข้อมลู หลักฐานเชงิ ประจกั ษ์
(Empirical Evidence) จินตนาการ และการคิดสรา้ งสรรค์ เปน็ การค้นหาคาตอบท่ีสนใจผา่ นการทางานอยา่ งเป็นระบบ
รอบคอบ แต่มอี สิ ระ และไมเ่ ปน็ ลาดบั ข้นั ท่ีตายตัว

ลกั ษณะสาคญั ของการสบื เสาะหาความรทู้ างวทิ ยาศาสตร์ ประกอบด้วย
1. คาถามทส่ี ามารถหาคาตอบหรือตรวจสอบได้
2. ขอ้ มลู หลักฐานทง้ั เชงิ ประจักษแ์ ละจากที่ผ้อู น่ื คน้ พบ
3. การทาความเขา้ ใจ วเิ คราะหข์ อ้ มลู ต่าง ๆ แลว้ หาความสมั พันธ์ของข้อมลู และสร้างคาอธบิ ายเพื่อตอบคาถามทส่ี งสยั
4. การเช่อื มโยง เปรยี บเทยี บคาอธิบายของตนเองกับผ้อู นื่
5. การสอื่ สารคาอธบิ ายหรือส่ิงที่ค้นพบให้ผู้อ่ืนทราบ

Introduction

ดา้ นท่ี 2 การสืบเสาะหาความรทู้ างวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Inquiry)

ภาพท่ี 3 วฏั จกั รการสบื เสาะหาความรทู้ างวทิ ยาศาสตรแ์ บบชนี้ า

Introduction

ดา้ นท่ี 2 การสืบเสาะหาความรทู้ างวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Inquiry)

การสบื เสาะหาความรู้ทางวทิ ยาศาสตรม์ ีลกั ษณะเฉพาะทท่ี าให้วิทยาศาสตรแ์ ตกต่างจากศาสตร์อน่ื ๆ
ดังน้ี

- วิทยาศาสตรต์ อ้ งการหลกั ฐาน (Evidence)
- วทิ ยาศาสตรม์ กี ารผสมผสานระหวา่ งตรรกศาสตร์ (Logic) จินตนาการ (Imagination)
และการคดิ สรา้ งสรรค์ (Creativity)
- วทิ ยาศาสตรใ์ หค้ าอธบิ ายและการพยากรณ์
- นกั วิทยาศาสตรพ์ ยายามทจ่ี ะระบแุ ละหลีกเลยี่ งความลาเอยี ง
- วิทยาศาสตรไ์ มย่ อมรบั การมอี านาจเหนอื บคุ คลอนื่

Introduction

ด้านที่ 3 กิจการทางวทิ ยาศาสตร์

วทิ ยาศาสตร์ คอื กจิ กรรมของมนษุ ยชาติ ซงึ่ มีหลายมิตทิ ัง้ ในระดบั ของบคุ คล สงั คม หรอื องค์กร
โดยกิจกรรมทางวทิ ยาศาสตรท์ ่กี ระทา อาจเปน็ สง่ิ ทแี่ บ่งแยกยคุ สมยั ตา่ ง ๆ ออกจากกนั อยา่ งชัดเจน

• วิทยาศาสตรค์ อื กิจกรรมทางสงั คมทซี่ บั ซอ้ น
• วิทยาศาสตรแ์ ตกแขนงเปน็ สาขาตา่ ง ๆ และมกี ารดาเนนิ การในหลายองคก์ ร
• วทิ ยาศาสตรม์ หี ลกั การทางจรยิ ธรรมในการดาเนนิ การ
• นักวทิ ยาศาสตรเ์ ขา้ รว่ มกจิ กรรมทางสงั คมในฐานะผเู้ ชย่ี วชาญและประชาชนคนหนงึ่
• วิทยาศาสตรเ์ นน้ การแสวงหาความรู้ ส่วนเทคโนโลยจี ะเนน้ การใชค้ วามรู้

Introduction

เรียนรอู้ ะไรในวทิ ยาศาสตร์

กลุม่ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์มงุ่ หวังใหผ้ เู้ รยี นไดเ้ รยี นรูว้ ิทยาศาสตร์ทัง้ ดา้ นความรูใ้ นเนือ้ หาและกระบวนการ
สบื เสาะหาความรู้ มีทกั ษะสาคัญในการค้นคว้าและสรา้ งองคค์ วามรู้ โดยกาหนดสาระสาคัญดงั นี้
วิทยาศาสตรช์ วี ภาพ (Biological Science)

เรียนรเู้ ก่ยี วกบั ชวี ิตในสิง่ แวดลอ้ ม องคป์ ระกอบของสง่ิ มชี วี ิต การดารงชีวติ ของมนุษยแ์ ละสัตว์ การดารงชีวติ ของพืช พันธกุ รรม
ความหลากหลายทางชวี ภาพและวิวัฒนาการของสิง่ มชี ีวติ

วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ (Physical Science)

เรียนรู้เกี่ยวกับธรรมชาติของสาร การเปล่ยี นแปลงของสาร การเคลอ่ื นท่ี พลงั งานและคลื่น

วิทยาศาสตรโ์ ลกและอวกาศ (Earth and Space Science)

เรียนรู้เกี่ยวกบั องค์ประกอบของเอกภพ ปฏสิ มั พนั ธภ์ ายในระบบสรุ ิยะ เทคโนโลยีอวกาศ ระบบโลก การเปลีย่ นแปลงทาง
ธรณวี ิทยา กระบวนการเปลย่ี นแปลงลมฟ้าอากาศ และผลตอ่ ส่ิงมชี ีวิตและสิ่งแวดล้อม

Introduction

ทกั ษะทส่ี าคญั ในการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์

>>>ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์
(Science Process Skills)<<<

Introduction

ทักษะที่สาคญั ในการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์

>>>ทกั ษะกระบวนการสาหรบั การออกแบบและเทคโนโลยี
(Process Skills of Design and Technology)<<<

ภาพแสดง กระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม

Introduction

ทกั ษะท่สี าคญั ในการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์

>>>ทกั ษะแหง่ ศตวรรษที่ 21
(21st Century Skills)<<<

ภาพแสดง กรอบความคิดเพอ่ื การจดั การเรยี นรใู้ นศตวรรษท่ี 21
ปรับปรงุ จาก P21 Framework for 21st Century Learning

(Parnership for 21st Century Learning, 2009)

Introduction

จติ วิทยาศาสตร์ (Scientific Mind)

เจตคตทิ างวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Attitudes)

เป็นคุณลกั ษณะหรอื ลักษณะนิสยั ของบคุ คลทเี่ กยี่ วขอ้ งกบั การคิดแบบวิทยาศาสตร์ ความเชอ่ื เกีย่ วกับวทิ ยาศาสตร์
หรอื การแสดงออกถึงการมจี ิตใจท่ีเปน็ วิทยาศาสตร์

• การใชว้ จิ ารณญาณ (Critical-Mindedness)
• ความรอบคอบ (Suspended Judgement)
• ความเชอ่ื มนั่ ตอ่ หลกั ฐาน (Respect for Evidence)
• ความซอื่ สตั ย์ (Honesty)
• การยอมรบั ความเหน็ ตา่ ง (Willingness to Change Opinions)
• ความใจกวา้ ง (Open-Mindedness)
• ความอยากรอู้ ยากเหน็ (Questioning Attitude)
• ความมงุ่ มนั่ อดทน (Tolerance of Uncertainty)

Introduction

ขอ้ มลู อา้ งองิ จาก

- คมู่ ือการใชห้ ลักสตู รกล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ (ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ. 2560)
ตามหลักสูตรแกนกลางการศกึ ษาขั้นพนื้ ฐาน พทุ ธศกั ราช 2551 ระดบั มัธยมศึกษาตอนตน้
จดั ทาโดยสถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ
- เขียนแผนการจัดการเรียนรู้ โดยศกึ ษาตวั ชว้ี ัดและสาระการเรยี นรู้แกนกลางกลมุ่ สาระ
การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ. 2560) ตามหลกั สตู รแกนกลางการศึกษา
ข้ันพื้นฐาน พทุ ธศกั ราช 2551

วิทยาศาสตรใ์ นชวี ติ

ความกา้ วหนา้ ทางดา้ นวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยที ี่
มนษุ ยส์ รา้ งสรรค์ มีจุดประสงคเ์ พอ่ื ตอบสนองความตอ้ งการและ
ช่วยยกระดบั การใชช้ วี ติ ใหม้ คี วามสะดวกสบายยง่ิ ขนึ้ จาเปน็ ตอ้ ง
อาศยั องคค์ วามรทู้ างดา้ นวทิ ยาศาสตรท์ มี่ ีการพฒั นามาอยา่ ง
ต่อเนอื่ ง และบางครง้ั ตอ้ งอาศยั องคค์ วามรอู้ น่ื ๆ มาตอ่ ยอดและ
ผสมผสานกนั

>>>ตวั อยา่ ง เครอ่ื งมอื และอปุ กรณต์ อบสนองความตอ้ งการ
และชว่ ยยกระดบั การใชช้ วี ติ ให้มคี วามสะดวกสบายยง่ิ ขนึ้ <<<

วิทยาศาสตรใ์ นชวี ติ

>>>ตวั อยา่ ง เคร่ืองมอื และอปุ กรณต์ อบสนองความตอ้ งการและชว่ ยยกระดบั การใชช้ วี ติ ใหม้ คี วามสะดวกสบายยง่ิ ขนึ้ <<<

โดรนเพอ่ื การเกษตร หนุ่ ยนตเ์ สรมิ อาหาร รถยนตพ์ ลงั งานทางเลอื ก

วทิ ยาศาสตรใ์ นชวี ิต

>>>ตวั อยา่ ง เครือ่ งมอื และอปุ กรณต์ อบสนองความตอ้ งการและชว่ ยยกระดบั การใชช้ วี ติ ใหม้ คี วามสะดวกสบายยง่ิ ขน้ึ <<<

เคร่ืองมอื ทางการแพทย์ ของใชภ้ ายในบา้ นทท่ี นั สมยั อุปกรณส์ อ่ื สารและไอที

กจิ กรรมท่ี 1.1 ความรทู้ างวทิ ยาศาสตรส์ าคญั อยา่ งไร

หนังสอื เรยี นรายวชิ าพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ชนั้ มธั ยมศกึ ษาปที ี่ 3 เลม่ 1 ตามหลกั สตู รแกนกลางการศกึ ษาขนั้ พน้ื ฐาน
พุทธศกั ราช 2551 (ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ. 2560) สสวท. กระทรวงศกึ ษาธกิ าร หนา้ 4

กิจกรรมที่ 1.1 ความรทู้ างวทิ ยาศาสตรส์ าคญั อยา่ งไร?
จดุ ประสงค์ สบื ค้นข้อมลู และอธบิ ายความสาคัญของความรูท้ างวิทยาศาสตร์ โดยยกตัวอย่าง
การประยกุ ตใ์ ช้ประโยชนจ์ ากความรทู้ างวทิ ยาศาสตรใ์ นชวี ติ ประจาวัน
วสั ดอุ ปุ กรณ์ แบบบนั ทกึ และเครือ่ งเขียน ปากกาหลากสี
วิธีดาเนนิ กจิ กรรม 1. ระดมความคิดเกย่ี วกบั ส่ิงประดษิ ฐ์ที่พบในชีวิตประจาวันที่นักเรียนสนใจและเลือกมา 1 อย่าง
2. วเิ คราะหส์ ว่ นประกอบส่ิงประดษิ ฐ์ ในข้อ 1 วา่ เก่ยี วขอ้ งกับความรู้ทางวิทยาศาสตรอ์ ยา่ งไรบ้าง
3. สบื ค้นและตรวจสอบข้อมลู เกี่ยวกับความรู้ทางวิทยาศาสตรท์ ่ใี ชใ้ นการสร้างส่งิ ประดษิ ฐ์นั้น

บนั ทึกผลและนาเสนอ
4. ร่วมกนั อภิปรายเกย่ี วกบั ความสาคญั ของความรู้ทางวิทยาศาสตร์ท่ีนามาใช้ประโยชน์ในการดารงชีวติ

แบบบนั ทกึ การคน้ ควา้ กจิ กรรมท่ี 1.1 ความรูท้ างวทิ ยาศาสตรส์ าคญั อยา่ งไร

 บนั ทกึ ผลการทากจิ กรรม

 ส่ิงประดษิ ฐท์ เี่ ลอื กไดแ้ ก.่ .............................................................................................................................

 วิเคราะหส์ ว่ นประกอบของสง่ิ ประดษิ ฐ์
1).......................................................................... 2)..........................................................................
3).......................................................................... 4)..........................................................................
5).......................................................................... 6)..........................................................................
 จากสง่ิ ประดษิ ฐต์ อ้ งอาศยั ความรทู้ างวทิ ยาศาสตรท์ เี่ กยี่ วขอ้ งในดา้ นใดบา้ ง
............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................

แบบบนั ทกึ การคน้ ควา้ กจิ กรรมท่ี 1.1 ความรู้ทางวทิ ยาศาสตรส์ าคญั อยา่ งไร
 รปู ภาพของสงิ่ ประดษิ ฐ์ พร้อมชสี้ ว่ นประกอบทเ่ี กยี่ วขอ้ ง

แบบบนั ทกึ การคน้ ควา้ กจิ กรรมที่ 1.1 ความรู้ทางวทิ ยาศาสตรส์ าคญั อยา่ งไร

คาถามทา้ ยกจิ กรรม

1. สิ่งประดษิ ฐ์ทนี่ กั เรียนเลือกคืออะไร มปี ระโยชน์อยา่ งไร

....................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................................

2. ถา้ ไมม่ สี งิ่ ประดษิ ฐด์ งั กล่าวจะสง่ ผลอยา่ งไรตอ่ การดารงชวี ติ

....................................................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................................................................

3. ส่งิ ประดษิ ฐ์ดังกลา่ วสรา้ งข้นึ โดยอาศัยความรูท้ างวทิ ยาศาสตร์อย่างไร

....................................................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................................................................

4. จากกจิ กรรม สรปุ ได้วา่ อยา่ งไร

....................................................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................................................................

ตัวอย่างการแบบบนั ทกึ การคน้ ควา้ กจิ กรรมที่ 1.1 ความรทู้ างวทิ ยาศาสตรส์ าคัญอยา่ งไร

 บันทกึ ผลการทากจิ กรรม

 สงิ่ ประดษิ ฐท์ เี่ ลอื กไดแ้ ก่ เครือ่ งดดู ฝนุ่ ท่ีช่วยใหก้ ารทาความสะอาดทาได้งา่ ยข้นึ

 วิเคราะหส์ ว่ นประกอบของสง่ิ ประดษิ ฐ์
1) มอเตอรไ์ ฟฟ้า
2) แผ่นกรองอากาศ
3) ล้อ
 จากสง่ิ ประดษิ ฐต์ อ้ งอาศยั ความรทู้ างวทิ ยาศาสตรท์ เี่ กย่ี วขอ้ งในดา้ นใดบา้ ง
1. การทางานมอเตอร์ไฟฟา้ พลงั งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ สเ์ บ้อื งตน้ เพ่อื ให้กลไกทางานได้ เม่ือไดร้ ับพลังงาน
2. วสั ดทุ มี่ สี มบัติกรองฝุ่นละลองขนาดเล็ก เพอ่ื มปี ระสิทธิภาพในการใชง้ านกรองฝุ่นขนาดเล็ก
3. โมเมนต์ สมดุลคาน เพอ่ื ใหเ้ ครอ่ื งมีความสมดุลเม่อื ใช้งาน
4. ความรู้ทางดา้ นการออกแบบผลิตภัณฑแ์ ละดา้ นศลิ ปะ เพ่อื ทาให้ทงั้ เครอ่ื งบนิ และเคร่อื งดูดฝนุ่ มคี วามสวยงามอกี

แบบบนั ทกึ การคน้ ควา้ กจิ กรรมท่ี 1.1 ความรู้ทางวทิ ยาศาสตรส์ าคญั อยา่ งไร
 รปู ภาพของสงิ่ ประดษิ ฐ์ พร้อมชสี้ ว่ นประกอบทเ่ี กยี่ วขอ้ ง

แบบบนั ทกึ การคน้ ควา้ กจิ กรรมที่ 1.1 ความรทู้ างวทิ ยาศาสตรส์ าคญั อยา่ งไร

คาถามทา้ ยกจิ กรรม

1. สิ่งประดิษฐ์ท่นี ักเรยี นเลอื กคืออะไร มีประโยชน์อยา่ งไร
แนวคาตอบ ตอบตามความคดิ ของนกั เรยี นและเหตผุ ลทีเ่ ลือก ควรเน้นที่ประโยชนแ์ ละลกั ษณะการใชง้ านเช่น พัดลมไฟฟา้

ช่วยระบายความร้อนในบ้านเรอื น

2. ถา้ ไมม่ สี งิ่ ประดษิ ฐด์ งั กลา่ วจะสง่ ผลอยา่ งไรตอ่ การดารงชวี ติ
แนวคาตอบ ขึ้นอย่กู บั คาตอบของนักเรยี น เช่น หากไม่มีเครอ่ื งบินจะทาใหก้ ารเดินทางในระยะไกล ไม่สะดวกและใช้

เวลานาน
3. ส่ิงประดษิ ฐด์ งั กลา่ วสรา้ งขน้ึ โดยอาศยั ความรทู้ างวทิ ยาศาสตรอ์ ย่างไร

แนวคาตอบ ขนึ้ อยกู่ ับคาตอบของนกั เรยี น เชน่ การสรา้ งกลอ้ งวงจรปดิ ต้องอาศัยความรทู้ างวทิ ยาศาสตร์หลายด้าน และ
ประกอบข้ึนจากเทคโนโลยหี ลายอย่าง เชน่ วัสดุ กลอ้ งดจิ ทิ ลั และอนื่ ๆ

4. จากกิจกรรม สรุปได้วา่ อยา่ งไร
แนวคาตอบ ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์และความรู้ด้านตา่ ง ๆ เปน็ ความรู้ที่มีการสงั่ สมมาอยา่ งตอ่ เนอื่ งและยาวนาน โดย

มนุษย์นามาประยกุ ต์ใชส้ รา้ งสรรค์เทคโนโลยี มคี วามสาคญั ตอ่ การดารงชวี ิตของมนุษย์ ชว่ ยในการแก้ปญั หา อานวยความสะดวก
และตอบสนองความตอ้ งการ ทาใหม้ นษุ ย์ใช้ชวี ติ ได้อย่างสะดวกสบายมากข้นึ

ผลจากการนาความรู้ทางวทิ ยาศาสตรม์ าใช้

>>>ผลจากการสรา้ งสรรคแ์ ละพฒั นาเทคโนโลยี ในทางกลบั กนั หากใชค้ วามรโู้ ดยไมค่ านงึ ถงึ ผลกระทบ
อาจทาใหเ้ กดิ ผลเสยี ทั้งตอ่ มนษุ ยแ์ ละสง่ิ แวดลอ้ ม<<<

โรงงานอตุ สาหกรรมและการทาเหมอื งแร่ ทาให้เกดิ มลภาวะทางอากาศ

ผลจากการนาความรู้ทางวทิ ยาศาสตรม์ าใช้

>>>ผลจากการสรา้ งสรรคแ์ ละพฒั นาเทคโนโลยี ในทางกลบั กนั หากใชค้ วามรโู้ ดยไมค่ านงึ ถงึ ผลกระทบ
อาจทาใหเ้ กดิ ผลเสยี ท้งั ตอ่ มนษุ ยแ์ ละสง่ิ แวดลอ้ ม<<<

ขยะอเิ ลก็ ทรอนกิ สท์ ก่ี าลงั เปน็ ปญั หาใหญ่ในการกาจดั เพราะอนั ตรายและมคี วามยงุ่ ยากในการกาจดั ทง้ิ

วทิ ยาศาสตรก์ บั การแกป้ ญั หา

>>>จากปญั หาทเ่ี กดิ ขน้ึ มนุษยจ์ งึ พยายามหาแนวทางแกป้ ญั หา โดยรวบรวมขอ้ มูลเกยี่ วกบั แนวทางที่เปน็ ไปไดห้ ลายวธิ ี<<<

ปญั หา แนวทางแกป้ ญั หา
ภาชนะพลาสติกทไี่ มส่ ามารถยอ่ ยสลายได้ ภาชนะพลาสติกชวี ภาพ ใชเ้ วลายอ่ ยสลายเรว็

วิทยาศาสตรก์ บั การแกป้ ญั หา

>>>จากปญั หาทเี่ กดิ ขนึ้ มนุษยจ์ งึ พยายามหาแนวทางแก้ปญั หา โดยรวบรวมขอ้ มลู เกยี่ วกับแนวทางท่ีเปน็ ไปไดห้ ลายวธิ ี<<<

ปัญหา แนวทางแกป้ ญั หา
ขยะทถี่ กู ทง้ิ บรเิ วณชายหาด ขึ้นรปู ขยะทถ่ี กู ทงิ้ ให้กลายเปน็ รองเทา้ เพจ: Tlejourn : ทะเลจร

กจิ กรรมที่ 1.2 วทิ ยาศาสตรช์ ว่ ยแกป้ ญั หาอยา่ งไร

หนังสอื เรยี นรายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ชั้นมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 3 เล่ม 1 ตามหลกั สตู รแกนกลางการศกึ ษาขนั้ พนื้ ฐาน
พทุ ธศกั ราช 2551 (ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ. 2560) สสวท. กระทรวงศกึ ษาธกิ าร หนา้ 8

กจิ กรรมที่ 1.2 วิทยาศาสตรช์ ว่ ยแกป้ ญั หาอย่างไร?
จดุ ประสงค์
แก้ปัญหาจากสถานการณ์ทกี่ าหนดให้ โดยประยกุ ต์ใช้ความร้ทู างวทิ ยาศาสตร์
วัสดอุ ปุ กรณ์
สถานการณท์ ก่ี าหนด อุปกรณจ์ านวน 12 รายการ ตามหนังสอื เรยี นหนา้ 8
ปัจจุบันภาวะโลกรอ้ นสง่ ผลต่อสภาพอากาศทั่วโลก แม้กระทง่ั พ้นื ทห่ี นาวเย็นอย่างขวั โลกใต้

อุณหภมู ิกส็ ูงขน้ึ มากจนส่งผลตอ่ การดารงชีวิตของสตั วท์ ี่อาศัยอยู่ เช่น นกเพนกวนิ เพราะแผ่นน้าแข็งทเ่ี ป็น
ทอ่ี ยู่อาศยั หลอมเหลวเร็วขึ้น ทาใหไ้ มเ่ หมาะสมต่อการดารงชวี ติ อกี ต่อไป หากสมมตุ ิใหน้ ักเรยี นเปน็
นักวทิ ยาศาสตรท์ ี่ต้องช่วยออกแบบและสรา้ งอุปกรณ์ที่ช่วยทาให้แผ่นน้าแข็งหลอมเหลวช้าลงในสภาพ
อากาศท่รี ้อนขึน้ (อุณหภมู ิหอ้ ง) โดยสามารถออกแบบและเลือกใชว้ ัสดุทก่ี าหนดใหเ้ ทา่ น้นั
นกั เรยี นคดิ วา่ จะช่วยเหลอื นกเพนกวินได้หรือไม่ อย่างไร

กิจกรรมที่ 1.2 กิจกรรมท่ี 1.2 วิทยาศาสตรช์ ว่ ยแกป้ ญั หาอยา่ งไร
วิธีดาเนนิ กจิ กรรม
วิทยาศาสตรช์ ว่ ยแกป้ ญั หาอย่างไร?
1. อา่ นและวิเคราะห์สถานการณ์ เพื่อระบปุ ญั หา บนั ทึกผล
2. รวบรวมขอ้ มูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกบั ปัญหา วเิ คราะห์แนวทางแก้ไขปญั หาที่เป็นไปได้ สารวจตรวจสอบ

ซง่ึ อาจจะเป็นการสืบคน้ ข้อมูล สารวจ ทดลองเพิ่มเตมิ ในประเด็นต่าง ๆ เชน่
- ปจั จัยใดบ้างที่ทาใหน้ า้ แข็งหลอมเหลว
- วสั ดแุ ต่ละชนดิ สามารถปอ้ งกันการหลอมเหลวของน้าแข็งได้แตกต่างกันหรอื ไม่ อย่างไร
- การถ่ายโอนความรอ้ นจากภายนอกสภู่ ายในอุปกรณ์เกิดไดอ้ ย่างไร
3. ออกแบบช้ินงานและวางแผนการทางาน บนั ทกึ ผล
4. ดาเนินการสรา้ งชน้ิ งานตามขน้ั ตอนที่ออกแบบไว้ บันทกึ รายละเอียดการทางานและผลการทากิจกรรม
ในแตล่ ะข้นั ตอน
5. ทดสอบ ประเมินผล และระบุแนวทางการปรับปรงุ ช้นิ งาน บันทึกผลและนาเสนอ

กิจกรรมท่ี 1.2 วิทยาศาสตรช์ ว่ ยแกป้ ญั หาอยา่ งไร

คาถามทา้ ยกจิ กรรม

1.จากสถานการณท์ ก่ี าหนดให้ ปัญหาคืออะไร

....................................................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................................................................

2. จากกจิ กรรม นกั เรยี นประยกุ ตใ์ ชค้ วามรดู้ า้ นวทิ ยาศาสตรอ์ ะไรบา้ ง ใช้และประยกุ ตใ์ ชอ้ ยา่ งไร

....................................................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................................................................

3. กระบวนการแกป้ ญั หาของนกั เรยี นมลี าดบั และขน้ั ตอนอยา่ งไรบ้าง

....................................................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................................................................

4. จากกิจกรรม สรปุ ไดว้ า่ อยา่ งไร

....................................................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................................................................

ตวั อย่างการการทากจิ กรรมที่ 1.2 วิทยาศาสตรช์ ว่ ยแกป้ ญั หาอยา่ งไร

-หลผอลมแกเานหรลวระวทบชาา้ปุ งลญั กงหเามารือ่ เบสชัม่นนั ผทแัสกนึ อวผาทกลาากงศใาทนรอี่ กทุณาาหรทกภาจิูมใกสิ หงูรน้ ขรา้นั้ มแหขง็รือวธิ ีการกนั ความร้อนข้างนอก ตัวอยา่ งผลการออกแบบชนิ้ งาน
ตวั อยา่ งช้นิ งานและการทดสอบ
สมั ผสั น้าแขง็ หรอื ป้องกนั การหลอมเหลวของน้าแข็งโดยทาใหอ้ ณุ หภมู ภิ ายในภาชนะ
ให้คงที่ ครแู ละนักเรยี นควรรว่ มกนั ระบุเกณฑแ์ ละข้อจากดั ในการสรา้ งช้นิ งาน
- ผลของการรวบรวมขอ้ มลู ทเี่ กยี่ วขอ้ ง เช่น สมบัติของวสั ดุ การถา่ ยโอนพลังงาน
ความรอ้ น การดูดและคายพลงั งานความรอ้ น รูปรา่ งรปู ทรงของชน้ิ งาน ตวั กลางใน
การถา่ ยโอนพลงั งานความรอ้ น และอน่ื ๆ
- ผลของการออกแบบชนิ้ งาน วาดแบบตามความคดิ และเหตุผลประกอบทไี่ ด้รวบรวม
มา โดยระบรุ ายละเอยี ดของช้ินงาน อาจบันทกึ สมมุตฐิ านท่ีตั้ง เช่น กระดาษสขี าวจะ
ชว่ ยสะทอ้ นความรอ้ นของแสงไดด้ ี
- ผลของการสรา้ งสรรค์ ทดสอบ ประเมินผล และปรบั ปรุงไดช้ ิ้นงานและทดสอบตาม
เกณฑ์ที่รว่ มกนั ตง้ั ไว้
- ผลการนาเสนอ นกั เรยี นนาเสนอแนวคิด จดุ ดี จดุ ดอ้ ย และประเดน็ อน่ื ๆ เก่ียวกบั
การสรา้ งชน้ิ งาน โดยใหเ้ นน้ กระบวนการทางานในขนั้ ตอนตา่ ง ๆ เช่น ระบุขน้ั ตอน
การทางาน คนทางาน ผลของการทางาน

แนวคาตอบคาถามทา้ ยกจิ กรรม กจิ กรรมที่ 1.2 วทิ ยาศาสตรช์ ว่ ยแกป้ ญั หาอยา่ งไร

1.จากสถานการณท์ ่ีกาหนดให้ ปญั หาคืออะไร
แนวคาตอบ ประดษิ ฐอ์ ปุ กรณ์ทีช่ ว่ ยใหน้ ้าแข็งหลอมเหลวช้าท่ีสุดจากวสั ดแุ ละอุปกรณท์ ี่มใี นเวลาทกี่ าหนด

2. จากกจิ กรรม นกั เรยี นประยกุ ตใ์ ชค้ วามรดู้ า้ นวทิ ยาศาสตรอ์ ะไรบา้ ง ใช้และประยกุ ตใ์ ชอ้ ยา่ งไร
แนวคาตอบ นกั เรียนตอบตามความคิดและสงิ่ ทป่ี ฏิบัติ เชน่ ความรูด้ ้านวทิ ยาศาสตร์เก่ยี วกบั สมบัตขิ องวสั ดุการถ่ายโอน

วามรอ้ น การดูดและคายความรอ้ นของวัตถุ ความรดู้ ้านคณติ ศาสตรเ์ ก่ยี วกบั การวดั ปริมาตร การหาพืน้ ที่ รูปรา่ งรปู ทรงสามมติ ิ เปน็ ต้น
3. กระบวนการแกป้ ญั หาของนกั เรยี นมลี าดบั และขน้ั ตอนอยา่ งไรบา้ ง

แนวคาตอบ นักเรียนตอบตามความคิดและตามท่ีปฏิบัติ โดยมีแนวคาตอบดังนี้ เริ่มจากการระบุปัญหา วิเคราะห์ข้อมูลท่ีเกี่ยวข้อง
สบื ค้นข้อมลู เพิ่มเติม ออกแบบ สร้างชน้ิ งานตามแบบ ทดสอบ ประเมินผล วเิ คราะหจ์ ุดดแี ละจดุ ดอ้ ย นาเสนอแนวคดิ และผลการทากจิ กรรม
โดยอาจอ้างอิงกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมจากหนังสอื เรยี น ในหวั ขอ้ เกร็ดน่ารู้
4. จากกิจกรรม สรปุ ไดว้ ่าอยา่ งไร

แนวคาตอบ ในการแกป้ ัญหาหนง่ึ จาเปน็ ต้องมกี ารทางานรว่ มกันในการระบปุ ัญหา รวบรวมขอ้ มลู ต่าง ๆ เพื่อชว่ ยตัดสนิ ใจเบอ้ื งต้นใน
การเลือกแนวทางและออกแบบวิธีการแก้ปัญหา ในบางคร้งั ต้องมีการหาขอ้ มลู เพิ่มเติม เพือ่ ใช้ในการออกแบบและสรา้ งช้นิ งาน จากนน้ั ควรมีการ
ทดสอบต้นแบบ เพือ่ หาข้อดแี ละข้อทค่ี วรปรบั ปรงุ เพือ่ พฒั นาชิน้ งานให้สามารถแก้ปญั หาได้อย่างมปี ระสิทธภิ าพ

รายวชิ าวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ว23101) ช้นั มธั ยมศกึ ษาปีท่ี 3
ภาคเรยี นที่ 1 ปีการศกึ ษา 2563

หน่วยการเรยี นรู้

วิทยาศาสตรก์ บั การแกป้ ญั หา