จำนวน 1 คาบเรียน
1. การแก้ปัญหาด้วยการทำโครงงาน มีระยะการดำเนินงานอยู่กี่ระยะ อะไรบ้าง
2. การตัดสินใจเลือกปัญหาเพื่อพัฒนาโครงงาน นักเรียนจะต้องคำนึงถึงเรื่องอะไรบ้าง
3. นักเรียนคิดว่าเมื่อเราทำโครงงานเสร็จแล้ว ผลที่ได้ ไม่ได้เป็นอย่างที่นักเรียนคิดไว้ นักเรียนจะทำอย่างไร
เนื้อหาความรู้ที่ควรศึกษา
การทำโครงงานโดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เพื่อแก้ปัญหาจากสถานการณ์ที่นักเรียนสนใจ มีการนำแนวคิด หลักการ หรือทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และความรู้จากศาสตร์อื่น ๆ มาบูรณาการ เพื่อพัฒนานวัตกรรมในรูปแบบชิ้นงานหรือวิธีการ ในการแก้ปัญหาด้วยการทำโครงงาน มีระยะการดำเนินงาน 3 ระยะ คือ ระยะเริ่มต้นโครงงาน ระยะพัฒนาโครงงาน และ ระยะนำเสนอโครงงาน โดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมในการดำเนินการแก้ปัญหา ขั้นตอนต่าง ๆ ของกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมมีความสัมพันธ์กับระยะการดำเนินงานของโครงงาน ดังรูป
การดำเนินการในระยะเริ่มต้นโครงงาน มีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจและตัดสินใจเลือกสถานการณ์ที่สนใจ ก่อนเริ่มทำโครงงาน นักเรียนสามารถหาปัญหาที่จะพัฒนาเป็นหัวข้อโครงงานด้วยการสำรวจสถานการณ์ในสถานที่ต่าง ๆ เช่น โรงเรียน บ้าน วัด หรือชุมชน โดยอาศัยการสังเกตสภาพแวดล้อม และสัมภาษณ์คนในชุมชน นอกจากนี้การสำรวจสถานการณ์ที่สนใจ อาจใช้การสืบค้นจากแหล่งข้อมูลต่าง ๆ เช่น สื่อสิ่งพิมพ์ บทความ วารสาร แหล่งเรียนรู้ออนไลน์ แหล่งเรียนรู้ท้องถิ่น
– นักเรียนบางกลุ่มแต่งกายไม่ถูกระเบียบของโรงเรียน
– นักเรียนไม่ให้ความร่วมมือกับกฎระเบียบของโรงเรียน
– ต้นไม้ในสวนสาธารณะของชุมชนแห้งตายเป็นจำนวนมาก
– ถนนในชุมชนข้างโรงเรียนมีลักษณะมืดและเปลี่ยว
– แหล่งน้ำในชุมชนเน่าเสีย และมีกลิ่นเหม็น
– ไม่มีใครรดน้ำต้นไม้ที่โรงเรียนในช่วงวันหยุด
– ก๊อกน้ำถูกเปิดให้น้ำไหลทิ้ง
– พ่อค้าในตลาดไม่รับซื้อมะม่วงน้ำดอกไม้ที่ชาวสวนปลูกซึ่งสุกจนเกิดการเน่าเสีย
จากตัวอย่างสถานการณ์ การที่พ่อค้าในตลาดไม่รับซื้อมะม่วงน้ำดอกไม้ที่ชาวสวนปลูก ทำให้ชาวสวนสูญเสียรายได้เป็นเงินจำนวนมาก มะม่วงน้ำดอกไม้เป็นผลผลิตสำคัญของชุมชนและสร้างรายได้ให้ชุมชนมานาน อีกทั้งเป็นสินค้าส่งออกที่สามารถทำรายได้ให้แก่ประเทศไทยปีละหลายล้านบาท ดังนั้น หากสามารถแก้ปัญหาการไม่รับซื้อมะม่วงน้ำดอกไม้ของพ่อค้าได้ก็จะช่วยแก้ปัญหาของเกษตรกรรายอื่น ๆ ด้วย
การดำเนินการในระยะนี้ แบ่งออกเป็นส่วนต่าง ๆ ได้แก่
หลังจากตัดสินใจเลือกสถานการณ์ที่สนใจแล้ว ขึ้นต่อไปคือการวิเคราะห์สถานการณ์เพื่อระบุขอบเขตของปัญหา โดยนักเรียนต้องทำความเข้าใจกับประเด็นต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับปัญหาอย่างรอบด้าน เช่น สาเหตุ สาระสำคัญ เหตุการณ์ และบุคคลที่เกี่ยวข้อง จากสถานการณ์พ่อค้าในตลาดไม่รับซื้อมะม่วงน้ำดอกไม้ หาข้อมูลเพิ่มเติมในสวนและตลาดพบว่า
1. ผลมะม่วงน้ำดอกไม้ที่เก็บเกี่ยวมาเกิดการสุก เน่าเสีย ระหว่างเก็บรักษา และรอการขนส่ง
2. มะม่วงน้ำดอกไม้ผลหนึ่งเกิดการสุก ทำให้มะม่วงที่เก็บรักษาในที่เดียวกันเกิดการสุกตาม
3. ผลมะม่วงน้ำดอกไม้สุกซ้ำง่ายเวลาขนส่ง
ทั้ง 3 ปัญหา เกี่ยวข้องกับการสุกของผลมะม่วงที่เกิดจากเอทิลีน (ฮอร์โมนพืช ที่เร่งให้เกิดการสุกในผลไม้ โดยในระยะที่แก่เต็มที่แต่ยังเป็นสีเขียวอยู่ จะมีการเพิ่มขึ้นมาก ทำให้มีอัตราการหายใจเพิ่มขึ้น คลอโรฟิลล์สลายตัว การสร้างสารสี รส และกลิ่น เนื้อเยื่ออ่อนตัวลง และเตรียมพร้อมสำหรับการหลุดร่วง) ที่เกิดขึ้นในผลมะม่วงเอง เราจึงตัดสินใจเลือกปัญหาโดยพิจารณาจากความเกี่ยวข้องและผลกระทบของปัญหา เช่น จากสถานการณ์ตัดสินใจเลือก แก้ปัญหาที่ 1 คือ ผลมะม่วงน้ำดอกไม้ที่เก็บเกี่ยวมาเกิดการสุก จนเน่าเสียระหว่างเก็บรักษาและรอการขนส่ง โดยปัญหาที่ 1 เป็นปัญหาที่ก่อให้เกิดปัญหาที่ 2 และปัญหาที่ 3 ซึ่งหากแก้ปัญหาที่ 1 ได้ จะเป็นปัจจัยหนึ่ง ที่ช่วยลดการเกิดปัญหาที่ 2 และ 3 ไปด้วย