บทที่ 2 | โครงงานกับการแก้ปัญหา

สาระสำคัญ

โครงงาน เป็นการศึกษาที่เปิดโอกาสให้นักเรียนศึกษาค้นคว้าหาความรู้และลงมือปฏิบัติด้วยตนเอง ในเรื่องใดเรื่องหนึ่งที่ต้องการรู้คำตอบให้ลึกซึ้ง โดยใช้กระบวนการหรือวิธีการที่มีระบบ ภายใต้การดูแลและให้คำปรึกษาของครูหรือผู้เชี่ยวชาญตั้งแต่การเลือกหัวข้อเรื่องที่จะทำโครงงาน การกำหนดขอบเขตการวางแผนดำเนินงานและขั้นตอน และลงมือปฏิบัติตามแผนที่วางไว้ จนได้ข้อสรุปที่เป็นคำตอบในเรื่องนั้น ๆ

การทำโครงงานเพื่อแก้ปัญหาด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมมีจุดเน้นในด้านของการนำแนวคิด หลักการหรือทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และความรู้จากศาสตร์อื่น ๆ มาบูรณาการเพื่อพัฒนาสิ่งของเครื่องใช้หรือวิธีการเพื่อการแก้ปัญหาหรือสนองความต้องการของมนุษย์ ผ่านกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม โดยสำรวจสถานการณ์ปัญหาที่สนใจ เพื่อกำหนดปัญหาหรือความต้องการเป็นหัวข้อโครงงาน แล้วรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา ออกแบบแนวทางการแก้ปัญหา ที่มีการวางแผนการทำงานอย่างเป็นขั้นตอนเพื่อแก้ปัญหา ทดสอบ ประเมินผล ปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน และนำเสนอวิธีการแก้ปัญหา 

จุดประสงค์การเรียนรู้

1. พัฒนาโครงงานเพื่อแก้ปัญหาด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม 

กระบวนการเรียนรู้

คาบที่ 1 :

1. ให้นักเรียนศึกษา ใบความรู้ที่ 2.1 เรื่อง การวิเคราะห์โครงงาน

2. แบ่งกลุ่มนักเรียน กลุ่ม ๆ ละ 4 คน  เลือกโครงงานที่สนใจ มา 1 โครงงาน จากเว็บไซต์  https://www.scimath.org/project  และช่วยกันวิเคราะห์โครงงาน โดยใช้ประเด็นคำถาม ต่อไปนี้

       1) โครงงานมีเป้าหมายในการศึกษา หรือแก้ปัญหาอะไร

       2) โครงงานนั้นมีวิธีการดำเนินการอย่างไร

       3) ผลการดำเนินงานของโครงงานเป็นอย่างไร

       ส่งคำตอบใน กิจกรรมที่ 2.1 เรื่อง การวิเคราะห์โครงงาน ทางช่องทางต่อไปนี้ 

คาบที่ 2 :

3. ให้นักเรียนศึกษา  ใบความรู้ที่ 2.2 เรื่อง การตัดสินใจเลือกปัญหาจากสถานการณ์ที่สนใจเพื่อพัฒนาโครงงาน  

4. ให้กลุ่มนักเรียน กลุ่ม ๆ ละ 4 คน (ใช้กลุ่มเดิม) สำรวจสถานการณ์ที่สนใจ ระบุปัญหา จัดทำเป็นผังก้างปลา (Fish-bone diagram) เพื่อแสดงปัญหาที่ระบุ และตัดสินใจเลือกปัญหาที่นักเรียนสนใจในการพัฒนาโครงงาน 

       ส่งคำตอบใน กิจกรรมที่ 2.2 เรื่อง การตัดสินใจเลือกปัญหาจากสถานการณ์ที่สนใจเพื่อพัฒนาโครงงาน  ทางช่องทางต่อไปนี้ 

คาบที่ 3 :

5. ให้นักเรียนศึกษา  ใบความรู้ที่ 2.3 เรื่อง การกำหนดกรอบแนวคิดและขอบเขตของปัญหาในการทำโครงงาน

6. ให้กลุ่มนักเรียน กลุ่ม ๆ ละ 4 คน (ใช้กลุ่มเดิม) วิเคราะห์รายละเอียดของปัญหาที่ได้เลือกไว้ในกิจกรรมที่ 2.2 ใช้การตั้งคำถาม 5W1H  เพื่อกำหนดขอบเขตของปัญหาให้มีความชัดเจน ในการทำโครงงาน

       ส่งคำตอบใน กิจกรรมที่ 2.3 เรื่อง การกำหนดกรอบแนวคิดและขอบเขตของปัญหาในการทำโครงงาน  ทางช่องทางต่อไปนี้ 

คาบที่ 4 :

7. ให้นักเรียนศึกษา  ใบความรู้ที่ 2.4 เรื่อง การรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับโครงงาน

8. ให้กลุ่มนักเรียน กลุ่ม ๆ ละ 4 คน (ใช้กลุ่มเดิม) กำหนดหัวข้อในการสืบค้นข้อมูลที่สอดคล้องกับปัญหา ต่อจากนั้นสืบค้น สรุปและนำเสนอข้อมูลโดยเลือกใช้รูปแบบผังกราฟิกที่เหมาะสม และมีรายละเอียดที่ชัดเจน

       ส่งคำตอบใน กิจกรรมที่ 2.4 เรื่อง การรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับโครงงาน  ทางช่องทางต่อไปนี้

คาบที่ 5 :

9. ให้นักเรียนศึกษา ใบความรู้ที่ 2.5 เรื่อง การออกแบบวิธีการแก้ปัญหา

10. ให้กลุ่มนักเรียน กลุ่ม ๆ ละ 4 คน (ใช้กลุ่มเดิม) พัฒนาทางเลือกในการแก้ปัญหาอย่างน้อย 3 แนวทาง และตัดสินใจเลือกโดยใช้ตารางประเมิน กำหนดเงื่อนไขในการพิจารณาที่เหมาะสม และถ่ายทอดความคิดของแนวทางการแก้ปัญหาเป็นผังกราฟิก ภาพร่าง 3 มิติ หรือภาพฉาย เพื่อสื่อสารให้ผู้อื่นเข้าใจ

       ส่งคำตอบใน กิจกรรมที่ 2.5 เรื่อง การออกแบบวิธีการแก้ปัญหา  ทางช่องทางต่อไปนี้

คาบที่ 6 :

11. ให้กลุ่มนักเรียน กลุ่ม ๆ ละ 4 คน (ใช้กลุ่มเดิม) จัดทำเค้าโครงโครงงาน โดยอาศัยความรู้และข้อมูลจากการศึกษาและทำกิจกรรมที่ 2.2-2.5 ประกอบการเขียนเค้าโครงโครงงาน ดูแนวทางการเขียนเค้าโครงจากไฟล์ pre-project.pdf

       ส่งเอกสาร Print-Out เค้าโครงที่โต๊ะครู

คาบที่ 7 :

12. ให้นักเรียนศึกษา ใบความรู้ 2.6 เรื่อง การวางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา

13. ให้กลุ่มนักเรียน กลุ่ม ๆ ละ 4 คน (ใช้กลุ่มเดิม) วางแผนการดำเนินงานเพื่อแก้ไขปัญหา โดยกำหนดลำดับขั้นตอนในการพัฒนางาน ระบุถึงเครื่องมือ วัสดุ อุปกรณ์ที่ต้องใช้ รวมทั้งเขียนแผนปฏิบัติงานโดยกำหนดเวลาให้เหมาะสมกับงาน แล้วลงมือปฏิบัติตามแผนในการทำโครงงาน

       ส่งคำตอบใน กิจกรรมที่ 2.6 เรื่อง การวางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา  ทางช่องทางต่อไปนี้

คาบที่ 8 :

14. ให้นักเรียนศึกษา ใบความรู้ 2.7 เรื่อง การทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน

15. ให้กลุ่มนักเรียน กลุ่ม ๆ ละ 4 คน (ใช้กลุ่มเดิม) กำหนดเกณฑ์ในการทดสอบชิ้นงานหรือวิธีการแก้ปัญหาที่สอดคล้องกับขอบเขตของปัญหา และทำการทดสอบและประเมินผล หากพบข้อบกพร่องหรือจุดด้อยให้เสนอแนวทางปรับปรุง

       ส่งคำตอบใน กิจกรรมที่ 2.7 เรื่อง การทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน  ทางช่องทางต่อไปนี้

คาบที่ 9-10 :

16. ให้กลุ่มนักเรียน กลุ่ม ๆ ละ 4 คน (ใช้กลุ่มเดิม) ส่งชิ้นงานโครงงาน และเล่มโครงงาน 5 บท ที่โต๊ะครู

17. ให้กลุ่มนักเรียน กลุ่ม ๆ ละ 4 คน (ใช้กลุ่มเดิม) นำเสนอโครงงานของตนเองในรูปแบบคลิปวีดิโอความยาวไม่เกิน 3 นาที

       ส่งคลิปวิดีโอ ทางช่องทางต่อไปนี้