เรื่องที่ 1 ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน

ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน

ตัวชี้วัด ม.4/1. วิเคราะห์แนวคิดหลักของเทคโนโลยี ความสัมพันธ์ กับศาสตร์อื่น โดยเฉพาะวิทยาศาสตร์ หรือ คณิตศาสตร์ รวมทั้งประเมินผลกระทบที่  จะเกิดขึ้นต่อมนุษย์ สังคม เศรษฐกิจ และ  สิ่งแวดล้อม    เพื่อเป็นแนวทางในการพัฒนา เทคโนโลยี

สาระการเรียนรู้แกนกลาง

    • ระบบทางเทคโนโลยี เป็นกลุ่มของส่วนต่าง ๆ ตั้งแต่ สองส่วนขึ้นไปประกอบเข้าด้วยกันและทำงาน ร่วมกันเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ โดยในการทำงาน ของระบบทางเทคโนโลยีจะประกอบไปด้วย   ตัวป้อน (input) กระบวนการ (process) และ ผลผลิต (output) ที่สัมพันธ์กันนอกจากนี้  ระบบทางเทคโนโลยีอาจมีข้อมูลย้อนกลับ (feedback) เพื่อใช้ปรับปรุงการทำงานได้ตาม วัตถุประสงค์ โดยระบบทางเทคโนโลยีอาจมี ระบบย่อยหลายระบบ (sub-systems) ที่ทำงาน สัมพันธ์กันอยู่ และหากระบบย่อยใดทำงาน  ผิดพลาดจะส่งผลต่อการทำงานของระบบอื่นด้วย

    • เทคโนโลยีมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ตั้งแต่ อดีตจนถึงปัจจุบัน ซึ่งมีสาเหตุหรือปัจจัย  มาจากหลายด้าน เช่น ปัญหา ความต้องการ   ความก้าวหน้าของศาสตร์ต่าง ๆ เศรษฐกิจ สังคม วัฒนธรรม สิ่งแวดล้อม

บทนำ

ระบบคืออะไร

          ระบบ (System) เป็นกลุ่มขององค์ประกอบต่าง ๆ ที่ทำงานร่วมกัน เพื่อจุดประสงค์ในสิ่งเดียวกัน ระบบอาจประกอบด้วยบุคลากร เครื่องมือ วัสดุ วิธีการ การจัดการ ซึ่งทั้งหมดนี้จะต้องมีระบบในการจัดการเพื่อให้บรรลุจุดประสงค์เดียวกัน คำว่า "ระบบ" เป็นคำที่มีการเกี่ยวข้องกับการทำงานและหน่วยงานและนิยมใช้กันมาก เช่น ระบบธุรกิจ (Business System) ระบบสารสนเทศ (Management Information System) ระบบการเรียนการสอน (Instructional System) ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network System) เป็นต้น

    ระบบ อาจจำแนกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ ระบบที่พบในธรรมชาติกับระบบที่มนุษย์สร้างขึ้น

    ระบบที่พบในธรรมชาติ คือ ระบบที่ธรรมชาติสร้างขึ้นหรือเป็นไปตามธรรมชาติ เช่น ระบบลำเลียงในพืช ระบบภูมิคุ้มกันร่างกายมนุษย์ ระบบย่อยอาหาร ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบหายใจ

อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท.

คำถามชวนคิด:ในชีวิตประจำวันนักเรียนรู้จักระบบอะไรบ้าง และระบบนั้นมีการทำงานอย่างไรi

    ระบบที่มนุษย์สร้างขึ้น คือ ระบบที่สร้างขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกหรือเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของมนุษย์ เช่น ระบบไฟฟ้า ระบบบำบัดน้ำเสีย ระบบการให้น้ำพืช

ระบบทางเทคโนโลยี

            ระบบทางเทคโนโลยี (technological system) คือ ระบบที่มนุษย์ประดิษฐ์หรือสร้างเทคโนโลยีขึ้นมาเพื่อใช้ในกระบวนการแก้ปัญหา หรือสนองความต้องการ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ ซึ่งกล่าวได้ว่าเทคโนโลยีนั้นจะต้องทำงานอย่างเป็นระบบ

           ระบบทางเทคโนโลยีจะประกอบไปด้วย ตัวป้อน (input) กระบวนการ (process) และผลผลิต (output) ที่สัมพันธ์กัน นอกจากนี้ระบบทางเทคโนโลยีอาจมีข้อมูลย้อนกลับ (feedback) เพื่อควบคุมการทำงานให้ได้ตามวัตถุประสงค์

รูป  แผนภาพระบบทางเทคโนโลยี

อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท.

• • ตัวป้อน (input) คือ สิ่งที่ป้อนเข้าสู่ระบบซึ่งอาจมีมากกว่า 1 อย่าง

• กระบวนการ (process) คือ กิจกรรมหรือการดำเนินการที่เกิดขึ้นในระบบ เพื่อทำให้เกิดผลผลิตตามวัตถุประสงค์

  • ผลผลิต (output) คือ ผลที่ได้จากการทำงานร่วมกันของตัวป้อน และกระบวนการของระบบ ผลผลิตยังรวมถึงสิ่งที่เป็นผลพลอยได้จากระบบซึ่งอาจเป็นสิ่งที่เราต้องการหรือไม่ก็ได้ เช่น ของเสีย เศษวัสดุ

  • ข้อมูลย้อนกลับ (feedback) คือ ข้อมูลที่ใช้ในการควบคุมหรือป้อนกลับให้ระบบทำงานได้บรรลุตามวัตถุประสงค์ ซึ่งอาจมีได้ในบางระบบ

ตัวอย่างองค์ประกอบระบบทางเทคโนโลยีของจักรยาน

รูป  ระบบทางเทคโนโลยีของจักรยาน  

อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท.

        ระบบทางเทคโนโลยีของจักรยาน มีองค์ประกอบ ได้แก่ ตัวป้อน คือ แรงที่เราถีบบันไดจักรยาน ส่งผลให้เกิด กระบวนการของระบบ คือ จานหน้าหมุนทำให้โซ่เคลื่อนที่บังคับให้จานหลังและล้อจักรยานหมุน เกิดผลผลิตของระบบ คือ การเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของจักรยานโดยความเร็วในการเคลื่อนที่ของจักรยาน คือ ข้อมูลย้อนกลับของระบบ ซึ่งส่งผลต่อตัวป้อนหรือแรงที่เราถีบบันไดจักรยาน เช่น ถ้าต้องการให้จักรยานเคลื่อนที่เร็วขึ้น ต้องเพิ่มแรงถีบบันไดจักรยานให้มากขึ้น

ตัวอย่างองค์ประกอบระบบทางเทคโนโลยีของเตาแก๊ส

รูป  ระบบทางเทคโนโลยีของเตาแก๊ส

            อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท.

                ระบบทางเทคโนโลยีของเตาแก๊ส  มีองค์ประกอบ ได้แก่ ตัวป้อน คือ แก๊สหุงต้มที่ไหลเข้าสู่เตาและประกายไฟจุดนำ กระบวนการ คือ เมื่อเปิดวาล์วควบคุมแก๊ส แก๊สจะไหลเข้าหัวเตาและสัมผัสกับประกายไฟจุดนำบริเวณหัวเตาก่อให้เกิดเปลวไฟและความร้อนบนหัวเตาเป็นผลผลิตของเตาแก๊ส 

การวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยี

        การวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยี คือ การพิจารณาองค์ประกอบของระบบ ซึ่งประกอบด้วย ตัวป้อน กระบวนการ ผลผลิต และข้อมูลย้อนกลับ ในระบบทางเทคโนโลยี หากส่วนใดส่วนหนึ่งในระบบขาดหายไปหรือทำงานบกพร่อง ระบบจะไม่สามารถทำงานสำเร็จตามวัตถุประสงค์ที่ต้องการได้ การวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยีช่วยให้เข้าใจความสำคัญของการทำงานร่วมกันของแต่ละองค์ประกอบ นำไปสู่ความเข้าใจในการแก้ไขข้อบกพร่องและการดูแลรักษาเทคโนโลยี ดังตัวอย่างต่อไปนี้

กระติกน้ำร้อนไฟฟ้า

รูป  แผนภาพระบบทางเทคโนโลยีของกระติกน้ำร้อนไฟฟ้า  

อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท. 

ตู้อบพลังงานแสงอาทิตย์

• ตัวป้อน     คือ แสงอาทิตย์ อาหารที่ต้องการอบแห้ง

  • กระบวนการ  คือ พื้นอะลูมิเนียมสีดำดูดกลืนความร้อนจากแสงอาทิตย์ ทำให้เกิดความร้อนสะสมและการหมุนเวียนอากาศภายในตู้อบ

  • ผลผลิต     คือ อาหารอบแห้ง

        รูป แผนภาพระบบทางเทคโนโลยีของตู้อบพลังงานแสงอาทิตย์    

อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท.

การรดน้ำอัตโนมัติแบบวัดความชื้นของดิน

• • ตัวป้อน      คือ ค่าความชื้นในดิน น้ำ

  • กระบวนการ   คือ เซ็นเซอร์ตรวจวัดความชื้นในดินส่งสัญญาณให้ปั๊มน้ำทำงาน

  • ผลผลิต       คือ ละอองน้ำจากหัวสปริงเกอร์

  • ข้อมูลย้อนกลับ  คือ ค่าความชื้นในดิน

                 รูป แผนภาพระบบทางเทคโนโลยีของการรดน้ำอัตโนมัติแบบวัดความชื้นของดิน   

             อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ของ สสวท.

สรุปท้ายบท

         ระบบทางเทคโนโลยีมีองค์ประกอบ คือ ตัวป้อน (input) กระบวนการ (process) ผลผลิต (output) และบางระบบมีข้อมูลย้อนกลับ (feedback) องค์ประกอบทั้งหมดจะทำงานสัมพันธ์กันเพื่อให้เทคโนโลยีนั้นทำงานสำเร็จตามวัตถุประสงค์ การเรียนรู้และทำความเข้าใจระบบทางเทคโนโลยีช่วยให้เราสามารถแก้ไขข้อบกพร่อง รวมทั้งดูแลรักษาเทคโนโลยีให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีอายุการใช้งานยาวนาน

อ้างอิง 

นางสาววริณศิญา พงษ์เกษ : ระบบทางเทคโนโลยี

http://krupicnic.patum.ac.th/home/rabb-thang-thekhnoloyi

สื่อและแหล่งเรียนรู้

1.ความหมายของเทคโนโลยี (ใช้ทบทวน)

  http://designtechnology.ipst.ac.th/wp-content/uploads/sites/83/2017/11/01L1024x768.mp4

2. เครื่องปรับอากาศทำงานอย่างไร

  https://www.youtube.com/watch?v=o98N2OTao8Y

3. ส่วนประกอบของรถยนต์

  https://www.youtube.com/watch?v=qC8b2NtZMLI

4. การผลิตขวดแก้ว

  https://www.youtube.com/watch?v=fNWVuxLB5Gs