คำชี้แจงหลักสูตรการอบรมสาระการออกแบบและเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4
Bookmark this page
คำชี้แจง หลักสูตรอบรมครูออนไลน์
ชื่อหลักสูตร การอบรมครูสาระเทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 รุ่นที่ 1
ในหลักสูตรของชั้นเรียนนี้ จะมีเนื้อหาที่เกี่ยวข้องอยู่ 3 ตอนหลัก คือ
ตอนที่ 1 ความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับเทคโนโลยี
ตอนที่ 2 กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม
ตอนที่ 3 ความรู้และทักษะพื้นฐานเฉพาะด้าน
ซึ่งแต่ละหัวข้อจะประกอบไปด้วย
1) เนื้อหา
2) แบบฝึกหัด
3) ตัวอย่างแนวทางการจัดการเรียนรู้
4) แนวทางการวัดและประเมินผล
5) สื่อและแหล่งเรียนรู้
6) แบบทดสอบ
เพื่อการเรียนรู้ที่มีประสิทธิภาพ ขอให้ผู้เข้ารับการอบรมดำเนินการให้ครบทั้ง 6 ส่วนประกอบ
ตอนที่ 1 ความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับเทคโนโลยี ประกอบไปด้วย 3 หัวข้อ คือ
หัวข้อที่ 1 ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน
หัวข้อที่ 2 การเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยี
หัวข้อที่ 3 ผลกระทบของเทคโนโลยี
ดังนั้นมาทำความเข้าใจเกี่ยวกับตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้ของตอนที่ 1 ความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับเทคโนโลยี จากวีดิทัศน์นี้
ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน
Bookmark this page
ความเข้าใจเกี่ยวกับระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อนช่วยให้เราเข้าใจระบบการทำงานของเทคโนโลยี สามารถวิเคราะห์สาเหตุของปัญหาและนำไปสู่การแก้ไขข้อผิดพลาด เพื่อให้เทคโนโลยีนั้นทำงานได้ตามวัตถุประสงค์ เช่น เครื่องปรับอากาศจะมีระบบย่อยหลายส่วนทำงานร่วมกัน ทั้งระบบการทำความเย็น ระบบกรองอากาศ ระบบรีโมทควบคุม หากเครื่องทำงานผิดปกติหรือไม่สามารถทำให้อุณหภูมิห้องลดลงได้ตามต้องการ เราสามารถตรวจสอบระบบการทำงานเพื่อแก้ไขปัญหาเบื้องต้นได้ โดยการตรวจสอบระบบย่อยแต่ละส่วน เช่น อาจตรวจสอบระบบการกรองอากาศ หากพบว่ามีฝุ่นอุดตัน สามารถแก้ไขเบื้องต้นได้ด้วยการทำความสะอาดแผ่นกรองอากาศ นอกจากนี้ การเข้าใจการทำงานของระบบยังช่วยให้เราสามารถดูแลรักษาเพื่อยืดอายุการใช้งานเทคโนโลยีได้อีก ผู้เรียนสามารถเรียนรู้เนื้อหาในหัวข้อที่ 1 ดังต่อไปนี้
ตัวอย่างระบบการทำงานของเครื่องปรับอากาศ
Bookmark this page
ระบบการทำงานของเครื่องปรับอากาศ
เครื่องปรับอากาศ เป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้ปรับอุณหภูมิของอากาศในอาคาร บ้านเรือน เพื่อให้มนุษย์ได้อาศัยอยู่ในที่ที่ไม่ร้อนหรือไม่เย็นจนเกินไป หรือใช้รักษาอุณหภูมิของอากาศให้คงที่ โดยใช้หลักการการถ่ายเทความร้อน กล่าวคือ เมื่อความร้อนถ่ายเทออกไปข้างนอก อากาศภายในห้องจะมีอุณหภูมิลดลง และยังสามารถลดความชื้นที่มีอยูในอากาศ เมื่อวิเคราะห์ระบบการทำงานของเครื่องปรับอากาศอย่างละเอียด จะพบว่าเครื่องปรับอากาศมีระบบย่อยอื่น ๆ อีกหลายระบบทำหน้าที่แตกต่างกันไปและทำงานสัมพันธ์กัน ซึ่งมีระบบย่อย 4 ระบบ คือ ระบบอัดความดัน (compressor system) ระบบคอยล์ร้อน (condenser system) ระบบลดความดัน (expansion system) ระบบคอยล์เย็น (evaporator system) ซึ่งทำงานสัมพันธ์กัน ดังนั้นมาทำความเข้าใจเกี่ยวกับความสัมพันธ์ของระบบย่อยต่าง ๆ ในวีดิทัศน์นี้กันค่ะ
ตัวอย่างแนวทางการจัดการเรียนรู้
Bookmark this page
ในการจัดการเรียนรู้ในเรื่องระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อนนี้ มีจุดประสงค์ เพื่อให้สามารถวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยีและระบบย่อยของเทคโนโลยีและอธิบายความสัมพันธ์ของระบบย่อย รวมทั้งวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อนได้ ดังนั้นในการจัดการเรียนรู้ จึงต้องมุ่งให้ผู้เรียนมีโอกาสศึกษาด้วยตนเอง ตัดสินใจ และลงมือปฏิบัติ เพื่อให้เกิดประสบการณ์ตรง และแก้ปัญหาในชีวิตจริงได้ โดยสามารถเรียนรู้แนวทางการจัดการเรียนรู้ ดังต่อไปนี้
ตัวอย่างแนวทางการจัดการเรียนรู้ ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน
แนวทางการจัดการเรียนรู้ เรื่อง ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน มีวิธีการและกระบวนการจัดการเรียนการสอนที่หลากหลายวิธี เพราะทรัพยากรทั้งในด้านบุคคล เวลา รวมถึงตัวผู้เรียนเองในแต่ละโรงเรียนนั้นแตกต่างกัน ดังนั้นในการจัดการเรียนการสอนจึงไม่จำเป็นต้องยึดจากคู่มือครูหรือในหนังสือเรียนทั้งหมด แต่มุ่งเน้นให้ผู้เรียนได้เข้าใจแนวคิดสำคัญของระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อนใน 4 หัวข้อ คือ ระบบคืออะไร ระบบทางเทคโนโลยี ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน และการทำงานผิดพลาดของระบบ ซึ่งในการจัดการเรียนการสอนนั้นควรส่งเสริมการเรียนรู้แบบ Active learning และส่งเสริมการคิดแก้ปัญหา เมื่อทราบแนวทางการจัดการเรียนรู้แล้ว ครูสามารถศึกษาเรื่องของการวัดผลและประเมินผลได้ในลำดับต่อไปค่ะ
สามารถดาวน์โหลดเอกสารตัวอย่างแนวทางการจัดการเรียนรู้ ระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อนได้ที่นี่
แนวทางการวัดและประเมินผล ควรมุ่งเน้นที่การประเมินตามสภาพจริง (authentic assessment) โดยวัดผล 3 ด้าน คือ ความสามารถด้านสติปัญญา ความสามารถด้านทักษะปฏิบัติ และคุณลักษณะอันพึงประสงค์
ในการวัดและประเมินผลนั้น นอกจากต้องมุ่งวัดประเมินผลด้านความรู้ในสาระสำคัญของแต่ละบทแล้ว ผู้สอนควรคำนึงถึงการวัดประเมินผลในด้านทักษะกระบวนการและคุณลักษณะอันพึงประสงค์ของผู้เรียนด้วย ซึ่งทักษะกระบวนการที่เป็นจุดเน้น ในหัวข้อที่ 1 คือ ทักษะการสื่อสาร ทักษะการคิดวิเคราะห์ ทักษะการคิดเชิงระบบ ทักษะการทำงานร่วมกับผู้อื่น ส่วนคุณลักษณะอันพึงประสงค์นั้น ผู้สอนสามารถกำหนดให้สอดคล้องกับจุดเน้นของหลักสูตรในแต่ละโรงเรียนได้ ทั้งนี้ควรมุ่งเน้นการใช้เครื่องมือหรือวิธีการที่หลากหลายเพื่อให้สอดคล้องกับจุดประสงค์ในการวัดและประเมินผล และคำนึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคล
สามารถดาวน์โหลดเอกสารแนวการวัดและประเมินผลระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อนได้ที่นี่
Bookmark this page
ในหัวข้อระบบทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน ถ้าผู้เรียนยังมีข้อสงสัย สามารถศึกษาเพิ่มเติมได้ในเอกสารดังต่อไปนี้ ซึ่งประกอบได้ด้วย
1. ทบทวนเนื้อหาระบบเทคโนโลยีที่ซับซ้อน (ดาวน์โหลดได้ที่นี่)
2. ตัวอย่างการวิเคราะห์ระบบทางเทคโนโลยที่ซับซ้อน (ดาวน์โหลดได้ที่นี่)
3. ตัวอย่างแผนการจัดการเรียนรู้ (ดาวน์โหลดได้ที่นี่)
4. ตัวอย่างแบบประเมิน (ดาวน์โหลดได้ที่นี่)
5. ตัวอย่างแบบสังเกต (ดาวน์โหลดได้ที่นี่)
6. ตัวอย่างแบบทดสอบ (ดาวน์โหลดได้ที่นี่)
นอกจากนี้ผู้เรียนสามารถนำวีดิทัศน์เหล่านี้เป็นตัวอย่างการทำงานของเทคโนโลยีให้นักเรียนชมในชั้นเรียน เพื่อเป็นการกระตุ้นความสนใจของนักเรียน และนำไปสู่คำถาม และเนื้อหาที่ต้องการสื่อสารได้ค่ะ
Bookmark this page
เทคโนโลยีรอบตัวเรามีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ขึ้นอยู่กับสาเหตุหรือปัจจัย ได้แก่ ความก้าวหน้าของศาสตร์ต่าง ๆ โดยเฉพาะวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ ปัญหาหรือความต้องการของมนุษย์หรือเกิดจากปัจจัย เช่น สภาพเศรษฐกิจ สังคม วัฒนธรรม และสิ่งแวดล้อม การทำความเข้าใจและสามารถวิเคราะห์ปัจจัยต่าง ๆ ที่ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีจะช่วยให้สามารถปรับปรุงหรือสร้างเทคโนโลยี ตลอดจนสามารถคาดการณ์ถึงเทคโนโลยีบางชนิดที่จะเกิดขึ้นในอนาคตได้ ผู้เรียนสามารถเรียนรู้เนื้อหาในหัวข้อที่ 2 การเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีดังต่อไปนี้
สามารถดาวน์โหลดเอกสารเนื้อหาในหัวข้อที่ 2 การเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีได้ที่นี่
ป้าหมายของสาระเทคโนโลยีนั้น มุ่งพัฒนาผู้เรียนให้มีความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับเทคโนโลยี เพื่อดำรงชีวิตในสังคมที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ใช้ความรู้และทักษะเพื่อแก้ปัญหาหรือพัฒนางานอย่างมีความคิดสร้างสรรค์ด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม และการบูรณาการกับศาสตร์อื่น โดยเฉพาะวิทยาศาสตร์ หรือคณิตศาสตร์อย่างเหมาะสม เลือกใช้เทคโนโลยีโดยคำนึงถึงผลกระทบต่อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล้อม
ดังนั้นการจัดการเรียนรู้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายดังกล่าว จึงต้องมุ่งให้ผู้เรียนมีโอกาสศึกษาด้วยตนเอง ตัดสินใจ และลงมือปฏิบัติ เพื่อให้เกิดประสบการณ์ตรง และแก้ปัญหาในชีวิตจริงได้
สามารถดาวน์โหลดเอกสารแนวทางการจัดการเรียนรู้การเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีได้ที่นี่
Bookmark this page
แนวทางการวัดและประเมินผล ควรมุ่งเน้นที่การประเมินตามสภาพจริง (authentic assessment) โดยวัดผล 3 ด้าน คือ ความสามารถด้านสติปัญญา ความสามารถด้านทักษะปฏิบัติ และคุณลักษณะอันพึงประสงค์
ในการวัดและประเมินผลนั้น นอกจากต้องมุ่งวัดประเมินผลด้านความรู้ในสาระสำคัญของแต่ละหัวข้อแล้ว ครูควรคำนึงถึงการวัดประเมินผลในด้านทักษะกระบวนการและคุณลักษณะอันพึงประสงค์ของผู้เรียนด้วย ซึ่งทักษะกระบวนการที่เป็นจุดเน้น ในหัวข้อที่ 2 คือ ทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณ ทักษะการสื่อสาร และทักษะการทำงานร่วมกับผู้อื่น ส่วนคุณลักษณะอันพึงประสงค์นั้น ครูสามารถกำหนดให้สอดคล้องกับจุดเน้นของหลักสูตรในแต่ละโรงเรียนได้ ทั้งนี้ครูควรมุ่งเน้นการใช้เครื่องมือหรือวิธีการที่หลากหลายเพื่อให้สอดคล้องกับจุดประสงค์ในการวัดและประเมินผล และคำนึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคล ศึกษาได้จากแนวทางการวัดประเมินผลการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยี
Bookmark this page
ผู้เรียนสามารถนำวีดิทัศน์เหล่านี้เป็นตัวอย่างการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีให้นักเรียนชมในชั้นเรียน เพื่อเป็นการกระตุ้นความสนใจของนักเรียน และนำไปสู่คำถาม และเนื้อหาที่ต้องการสื่อสารได้ค่ะ
1. การเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีเกี่ยวกับการบันทึกเสียงดนตรี http://mocomi.com/the-evolution-of-music
การดำเนินชีวิตของมนุษย์ในยุคปัจจุบัน มีความสัมพันธ์และเชื่อมโยงอยู่กับความเจริญก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยี ซึ่งเทคโนโลยีเป็นปัจจัยหลักในการขับเคลื่อนเศรษฐกิจให้มั่นคงและเติบโตอย่างต่อเนื่อง นำไปสู่การยกระดับคุณภาพชีวิต อย่างไรก็ตามมนุษย์จำเป็นต้องเตรียมรับมือกับผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้ การพัฒนา และการสร้างเทคโนโลยี ซึ่งมีทั้งด้านบวกและด้านลบ ดังนั้นในบทนี้ผู้เรียนจะได้เรียนรู้ถึงผลกระทบที่เกิดจากการใช้ การพัฒนา และการสร้างเทคโนโลยี มาทำความเข้าใจเนื้อหาผลกระทบของเทคโนโลยี
ในการเลือกใช้เทคโนโลยีนั้น ผู้ใช้ ผู้พัฒนา และผู้สร้างเทคโนโลยีจำเป็นต้องมีคำนึงและวิเคราะห์ถึงผลกระทบของเทคโนโลยีทั้งด้านบวกและด้านลบที่ส่งผลต่อมนุษย์ สังคม เศรษฐกิจ และสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ต้องมีการเสนอแนวทางป้องกันและแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นแล้วหรืออาจเกิดขึ้นในอนาคตจากการใช้เทคโนโลยีต่าง ๆ ทั้งนี้เพื่อเป็นการสร้างความตระหนักให้เกิดขึ้นกับผู้ใช้ ผู้พัฒนา และผู้สร้างเทคโนโลยี โดยสามารถเรียนรู้แนวทางการจัดการเรียนรู้เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ดังกล่าว ดังต่อไปนี้
แนวทางการจัดการเรียนรู้ เรื่อง ผลกระทบของเทคโนโลยี มีวิธีการและกระบวนการจัดการเรียนการสอน สามารถจัดได้หลากหลายวิธี เพราะทรัพยากรทั้งในด้านบุคคล เวลา รวมถึงตัวผู้เรียนเอง ในแต่ละโรงเรียนนั้นแตกต่างกัน ดังนั้นในการจัดการเรียนการสอนจึงไม่จำเป็นต้องยึดจากคู่มือครูหรือในหนังสือเรียนทั้งหมด แต่มุ่งเน้นให้ผู้เรียนได้เข้าใจแนวคิดสำคัญ 3 หัวข้อ คือ การวิเคราะห์ผลกระทบของเทคโนโลยี และการนำเสนอแนวทางการแก้ไขปัญหา ซึ่งในการจัดการเรียนการสอนนั้น ควรส่งเสริมการเรียนรู้แบบ Active learning และส่งเสริมการคิดแก้ปัญหา เมื่อทราบแนวทางการจัดการเรียนรู้แล้ว ครูสามารถศึกษาเรื่องของการวัดผลและประเมินผลได้ในลำดับต่อไป
สามารถดาวน์โหลดเอกสารแนวทางการจัดการเรียนรู้ผลกระทบของเทคโนโลยีได้ที่นี่
แนวทางการวัดและประเมินผล ควรมุ่งเน้นที่การประเมินตามสภาพจริง (authentic assessment) โดยวัดผล 3 ด้าน คือ ความสามารถด้านสติปัญญา ความสามารถด้านทักษะปฏิบัติ และคุณลักษณะอันพึงประสงค์
ในการวัดและประเมินผลนั้น นอกจากต้องมุ่งวัดประเมินผลด้านความรู้ในสาระสำคัญของแต่ละหัวข้อแล้ว ครูควรคำนึงถึงการวัดประเมินผลในด้านทักษะกระบวนการและคุณลักษณะอันพึงประสงค์ของผู้เรียนด้วย ซึ่งทักษะกระบวนการที่เป็นจุดเน้น ในหัวข้อที่ 3 คือ ทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณ ทักษะการสื่อสาร และทักษะการทำงานร่วมกับผู้อื่น ส่วนคุณลักษณะอันพึงประสงค์นั้น ครูสามารถกำหนดให้สอดคล้องกับจุดเน้นของหลักสูตรในแต่ละโรงเรียนได้ ทั้งนี้ครูควรมุ่งเน้นการใช้เครื่องมือหรือวิธีการที่หลากหลายเพื่อให้สอดคล้องกับจุดประสงค์ในการวัดและประเมินผล และคำนึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคล ศึกษาได้จากแนวทางการวัดประเมินผลผลกระทบของเทคโนโลยี
ผู้เรียนสามารถนำวีดิทัศน์เหล่านี้เป็นตัวอย่างผลกระทบของเทคโนโลยีให้นักเรียนชมในชั้นเรียน เพื่อเป็นการกระตุ้นความสนใจของนักเรียน และนำไปสู่คำถาม และเนื้อหาที่ต้องการสื่อสารได้ค่ะ
คำชี้แจง
การเรียนรู้ในตอนที่ 2 กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม มีเนื้อหาเกี่ยวข้องในเรื่องการจัดการเรียนรู้ เรื่อง กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ให้กับผู้เรียน และเทคนิคหรือวิธีการเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลในการแก้ปัญหาตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ประกอบไปด้วย
1) เนื้อหา
2) แบบฝึกหัด
3) ตัวอย่างแนวทางการจัดการเรียนรู้
4) แนวทางการวัดและประเมินผล
5) สื่อและแหล่งเรียนรู้
6) แบบทดสอบ
เพื่อการเรียนรู้ที่มีประสิทธิภาพ ขอให้ผู้เข้าอบรมดำเนินการให้ครบทั้ง 6 ส่วนประกอบ
ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้ที่สอดคล้อง
ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้ที่สอดคล้อง
ตัวชี้วัด
1. ระบุปัญหาหรือความต้องการที่มีผลกระทบต่อสังคมรวบรวม วิเคราะห์ข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหาที่มีความซับซ้อนเพื่อสังเคราะห์วิธีการ เทคนิคในการแก้ปัญหา โดยคำนึงถึงความถูกต้องด้านทรัพย์สินทางปัญญา
2. ออกแบบวิธีการแก้ปัญหาโดยวิเคราะห์เปรียบเทียบและตัดสินใจเลือกข้อมูลที่จำเป็นภายใต้เงื่อนไขและทรัพยากรที่มีอยู่ นำเสนอแนวทางการแก้ปัญหาให้ผู้อื่นเข้าใจด้วยเทคนิคหรือวิธีการหลากหลาย โดยใช้ซอฟต์แวร์ช่วยในการออกแบบวางแผนขั้นตอนการทำงานและดำเนินการแก้ปัญหา
3. ทดสอบ ประเมินผล วิเคราะห์และให้เหตุผลของปัญหาหรือข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นภายใต้กรอบเงื่อนไข หาแนวทางการปรับปรุงแก้ไข และนำเสนอผลการแก้ปัญหา พร้อมทั้งเสนอแนวทางการพัฒนาต่อยอด
สาระการเรียนรู้
1. ปัญหาหรือความต้องการที่มีผลกระทบต่อสังคม เช่น ปัญหาด้านการเกษตร อาหาร พลังงาน การขนส่ง สุขภาพและการแพทย์ การบริการ ซึ่งแต่ละด้านอาจมีได้หลากหลายปัญหาเทคโนโลยีมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน ซึ่งมีสาเหตุหรือปัจจัยมาจากหลายด้าน เช่น ปัญหาความต้องการ ความก้าวหน้าของศาสตร์ต่าง ๆ เศรษฐกิจ สังคม วัฒนธรรม สิ่งแวดล้อม
2. การวิเคราะห์สถานการณ์ปัญหาโดยอาจใช้เทคนิคหรือวิธีการวิเคราะห์ที่หลากหลาย ช่วยให้เข้าใจเงื่อนไขและกรอบของปัญหาได้ชัดเจน จากนั้นดำเนินการสืบค้นรวบรวมข้อมูล ความรู้จากศาสตร์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องเพื่อนำไปสู่การออกแบบแนวทางการแก้ปัญหา
3. การวิเคราะห์ เปรียบเทียบ และตัดสินใจเลือกข้อมูลที่จำเป็น โดยคำนึงถึงทรัพย์สินทางปัญญา เงื่อนไขและทรัพยากร เช่น งบประมาณ เวลา ข้อมูลและสารสนเทศ วัสดุ เครื่องมือและอุปกรณ์ ช่วยให้ได้แนวทางการแก้ปัญหาที่เหมาะสม
4. การออกแบบแนวทางการแก้ปัญหาทำได้หลากหลายวิธี เช่น การร่างภาพ การเขียนแผนภาพ การเขียนผังงาน
5. ซอฟต์แวร์ช่วยในการออกแบบและนำเสนอมีหลากหลายชนิดจึงต้องเลือกใช้ให้เหมาะกับงาน
6. การกำหนดขั้นตอนและระยะเวลาในการทำงานก่อนดำเนินการแก้ปัญหาจะช่วยให้การทำงานสำเร็จได้ตามเป้าหมาย และลดข้อผิดพลาดของการทำงานที่อาจเกิดขึ้น
7. การทดสอบและประเมินผลเป็นการตรวจสอบชิ้นงาน หรือวิธีการว่าสามารถแก้ปัญหาได้ตามวัตถุประสงค์ภายใต้กรอบของปัญหา เพื่อหาข้อบกพร่อง และดำเนินการปรับปรุง โดยอาจทดสอบซ้ำเพื่อให้สามารถแก้ไขปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ
8. การนำเสนอผลงานเป็นการถ่ายทอดแนวคิดเพื่อให้ผู้อื่น เข้าใจเกี่ยวกับกระบวนการทำงาน และชิ้นงานหรือวิธีการที่ได้ ซึ่งสามารถทำได้หลายวิธี เช่น การทำแผ่นนำเสนอผลงาน การจัดนิทรรศการ การนำเสนอผ่านสื่อออนไลน์ หรือการนำสนอต่อภาคธุรกิจเพื่อการพัฒนาต่อยอดสู่งานอาชีพ
จุดประสงค์ของบทเรียน
1. เข้าใจการทำงานหรือการแก้ปัญหาตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม
2. เข้าใจเทคนิค หรือวิธีการวิเคราะห์ข้อมูลในการแก้ปัญหาตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม
Bookmark this page
เกณฑ์การประเมิน ตอนที่ 2 กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม
แบบฝึกหัด/แบบทดสอบ จำนวนข้อ น้ำหนักในหลักสูตร
แบบฝึกหัด 2.1 8 10%
แบบฝึกหัด 2.2 8 10%
แบบฝึกหัด 2.3 8 10%
แบบทดสอบ ตอนที่ 2 8 10%
รวม 32 40%
กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเป็นกระบวนการที่ใช้ในการแก้ปัญหา หรือพัฒนางานอย่างเป็นขั้นตอนโดยใช้ความรู้ ทักษะ และความคิดสร้างสรรค์มาบูรณาการรวมกัน เพื่อหาวิธีการแก้ปัญหาที่เหมาะสมมากที่สุด ภายใต้เงื่อนไขและทรัพยากรที่มีอยู่จำกัด การที่นักเรียนได้ฝึกการใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมในห้องเรียน หรือปัญหาที่ครูกำหนดขึ้น จะช่วยพัฒนาทักษะที่จำเป็นในยุคโลกาภิวัฒน์และสังคมการทำงานให้เกิดขึ้นในนักเรียน เช่น ทักษะการคิดวิเคราะห์และแก้ปัญหา ทักษะการสื่อสาร ทักษะการทำงานร่วมกับผู้อื่น ความคิดสร้างสรรค์
ความสำคัญของการจัดการเรียนรู้
ความสำคัญของการจัดการเรียนรู้ เรื่อง กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมให้กับผู้เรียน
กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของหลักสูตร เน้นให้นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติตามขั้นตอนกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เพื่อให้นักเรียนได้มีทักษะในการแก้ปัญหา คิดวิเคราะห์ ตัดสินใจโดยยึดหลักเหตุผล คิดริเริ่มสิ่งใหม่ ๆ มีทักษะในการปรับประยุกต์ หรือต่อยอดจากสิ่งเดิม เกิดผลเป็นสิ่งประดิษฐ์หรือนวัตกรรมต่าง ๆ ที่เป็นประโยชน์ต่อตนเองและผู้อื่น
กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมประกอบด้วย 6 ขั้นตอน คือ
1.ระบุปัญหา
2.รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา
3.ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา
4.วางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา
5.ทดสอบ ประเมิน และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน
6. นำเสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน
ในการจัดการเรียนรู้ ครูจะต้องให้นักเรียนลงมือปฏิบัติตามขั้นตอน จนกระทั่งได้ผลงานหรือวิธีการแก้ปัญหาตามที่ได้กำหนดไว้
ตัวอย่างแนวทางการจัดการเรียนรู้ : ขั้นระบุปัญหา
การระบุปัญหาเป็นการทำความเข้าใจสถานการณ์ของปัญหาหรือความต้องการนั้น ๆ อย่างละเอียด โดยวิเคราะห์เงื่อนไขหรือข้อจำกัดของสถานการณ์ เพื่อตัดสินใจเลือกปัญหาหรือความต้องการที่จะดำเนินการแก้ไข แล้วกำหนดขอบเขตของปัญหาให้ชัดเจน ซึ่งจะนำไปสู่การหาแนวทางในการแก้ปัญหาต่อไป การระบุปัญหาและกำหนดขอบเขตของปัญหาให้มีความชัดเจน เราสามารถนำเทคนิค หรือวิธีการต่าง ๆ มาช่วยในการวิเคราะห์ปัญหา เพื่อให้ทราบถึงองค์ประกอบและสาเหตุของปัญหา เช่น การวิเคราะห์องค์ประกอบของปัญหาด้วย 5W1H
ตัวอย่างแนวทางการจัดการเรียนรู้ : ขั้นรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา
หลังจากผู้แก้ปัญหาทำความเข้าใจปัญหาและสามารถระบุปัญหาย่อย ขั้นตอนต่อไปคือการรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาดังกล่าว ในการค้นหาแนวคิดที่เกี่ยวข้องผู้แก้ปัญหาอาจมีการดำเนินการ ดังนี้
(1) การรวบรวมข้อมูล คือ การสืบค้นว่าเคยมีใครหาวิธีแก้ปัญหาดังกล่าวนี้แล้วหรือไม่ และหากมีเขาแก้ปัญหาอย่างไร และมีข้อเสนอแนะใดบ้าง
(2) การค้นหาแนวคิด คือการค้นหาแนวคิดหรือความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ หรือเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องและสามารถประยุกต์ในการแก้ปัญหาได้ ในขั้นตอนนี้ ผู้แก้ปัญหาควรพิจารณาแนวคิดหรือความรู้ทั้งหมดที่สามารถใช้แก้ปัญหาและจดบันทึกแนวคิดไว้เป็นทางเลือกและหลังจากการรวบรวมแนวคิดเหล่านั้นแล้วจึงประเมินแนวคิดเหล่านั้น โดยพิจารณาถึงความเป็นไปได้ความคุ้มทุน ข้อดีและจุดอ่อน และความเหมาะสมกับเงื่อนไขและขอบเขตของปัญหา แล้วจึงเลือกแนวคิด หรือวิธีการที่เหมาะสมที่สุด
ตัวอย่างแนวทางการจัดการเรียนรู้ : ขั้นออกแบบวิธีการแก้ปัญหา
หลังจากเลือกแนวคิดที่เหมาะสมในการแก้ปัญหาแล้วขั้นตอนต่อไป คือ การนำความรู้ที่ได้รวบรวมมาประยุกต์เพื่อออกแบบวิธีการ กำหนดองค์ประกอบของวิธีการ หรือผลผลิต ทั้งนี้ ผู้แก้ปัญหาต้องอ้างอิงถึงความรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีที่รวบรวมได้ประเมิน ตัดสินใจเลือกและใช้ความรู้ที่ได้มาในการสร้างภาพร่างของชิ้นงานต้นแบบ (prototype) หรือกำหนดเค้าโครงของวิธีการแก้ปัญหา
ตัวอย่างแนวทางการจัดการเรียนรู้ : ขั้นวางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา
หลังจากที่ได้ออกแบบวิธีการและกำหนดเค้าโครงของวิธีการแก้ปัญหาแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการพัฒนาวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงานต้นแบบที่ได้ออกแบบไว้ในขั้นตอนนี้ ผู้แก้ปัญหาต้องกำหนดขั้นตอนย่อยในการทำงาน รวมทั้งกำหนดเป้าหมายและระยะเวลาในการดำเนินการแต่ละขั้นตอนย่อยให้ชัดเจน
ตัวอย่างแนวทางการจัดการเรียนรู้ : ขั้นทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหา หรือชิ้นงาน
เป็นขั้นตอนทดสอบและประเมินการใช้วิธีการหรือชิ้นงานต้นแบบเพื่อแก้ปัญหา ผลที่ได้จากการทดสอบและประเมินอาจถูกนำมาใช้ในการปรับปรุงและพัฒนาผลลัพธ์ให้มีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหามากขึ้น การทดสอบและประเมินผลสามารถเกิดขึ้นได้หลายครั้งในกระบวนการแก้ปัญหา
ตัวอย่างแนวทางการจัดการเรียนรู้ : ขั้นนำเสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลงานการแก้ปัญหา หรือชิ้นงาน
หลังจากการพัฒนาปรับปรุง ทดสอบและประเมินวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงานจนมีประสิทธิภาพตามที่ต้องการแล้ว ผู้แก้ปัญหาต้องนำเสนอผลลัพธ์ต่อสาธารณชน โดยต้องออกแบบวิธีการนำเสนอข้อมูลที่เข้าใจง่ายและน่าสนใจ
# คู่มือการใช้หลักสูตร
Bookmark this page
แนวทางการวัดและประเมินผล
การวัดและประเมินผลของกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมนั้น จะเน้นการประเมินผลในสภาพจริงและพฤติกรรมของนักเรียนขณะทำกิจกรรม ซึ่งสามารถสะท้อนถึงความรู้ ความคิด เจตคติ และความสามารถที่แท้จริงของนักเรียน นอกจากนี้ข้อมูลที่ได้จากการวัดและประเมินผลยังเป็นประโยชน์ต่อตัวนักเรียนและครู ที่จะได้รับทราบพัฒนาการความก้าวหน้าในการเรียนรู้ และความสำเร็จของนักเรียนว่าอยู่ในระดับใด มีจุดเด่นใดที่ควรจะส่งเสริมให้นักเรียนได้พัฒนาเต็มศักยภาพ และมีจุดอ่อนใดที่ควรจะได้รับการแก้ไข รวมทั้งครูจะได้ข้อมูลที่เป็นแนวทางในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้และปรับปรุงการจัดการเรียนรู้ให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ผู้เรียนสามารถศึกษาได้จากเอกสารนี้
Bookmark this page
สื่อและแหล่งเรียนรู้
Engineering Design Process for k-12
https://www.teachengineering.org/k12engineering/designprocess
What is the Engineering Design Process?
สะเต็มศึกษาและการออกแบบเชิงวิศวกรรม
http://designtechnology.ipst.ac.th
การใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเพื่อเสริมสร้างความคิดสร้างสรรค์และทักษะการแก้ปัญหา
http://oho.ipst.ac.th/edp-creative-problem-solving1/
Engineering Design Process Models
https://www.linkengineering.org/Discover/EngineeringDesign/5824.aspx
The Engineering Design Process
สามารถดาวน์โหลดเอกสาร URL สื่อและแหล่งเรียนรู้ได้ที่นี่
วิทยากรนำเสนอหัวข้อคลิปวีดิทัศน์ทั้งหมด ซึ่งประกอบด้วย 1) ภาพรวมการอบรม 2) แนวทางการจัดการเรียนรู้ ตัวอย่างที่ 1 3) แนวทางการจัดการเรียนรู้ ตัวอย่างที่ 2 และ 4) แนวทางการวัดและประเมินผล จากนั้นวิทยากรสรุปจุดประสงค์การเรียนรู้ของบทที่ 4 (วัสดุและเครื่องมือพื้นฐาน) และบทที่ 5 (กลไก ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์) และรายละเอียดของแต่ละคลิปวีดิทัศน์ซึ่งได้แก่ การเรียนรู้แบบ active learning และแหล่งที่มาขององค์ความรู้
ผู้เข้าอบรมสามารถศึกษาหัวข้อ 3.1 เรื่อง วัสดุและเครื่องมือพื้นฐานได้จากใบความรู้ต่อไปนี้
- ใบความรู้เรื่อง ความรู้พื้นฐานทางวัสดุและเครื่องมือพื้นฐาน
ผู้เข้าอบรมสามารถศึกษาหัวข้อ 3.2 กลไก ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ได้จากใบความรู้ต่อไปนี้
วิทยากรนำเสนอแนวทางการจัดการเรียนรู้ ตัวอย่างที่ 1 เรียกว่า “การวิเคราะห์ชิ้นงานโดยการกำหนดชิ้นงาน” หมายถึง การเลือกชิ้นงานให้ผู้เรียนแต่ละกลุ่มวิเคราะห์วัสดุ เครื่องมือพื้นฐาน กลไก และไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ของชิ้นงานที่ได้รับ และแนวทางการจัดกิจกรรมแบบ active learning เช่น การกระตุ้นความสนใจของผู้เรียน การใช้คำถามชวนคิด จากนั้นวิทยากรแนะนำการเลือกชิ้นงานสำหรับการจัดกิจกรรม ตัวอย่างชิ้นงานที่เหมาะสม ประเด็นในการวิเคราะห์ชิ้นงาน และแหล่งที่มาขององค์ความรู้
วิทยากรนำเสนอแนวทางการจัดการเรียนรู้ ตัวอย่างที่ 2 เรียกว่า “การวิเคราะห์ชิ้นงานโดยการกำหนดสถานการณ์ปัญหา” หมายถึง การเลือกสถานการณ์ปัญหาให้ผู้เรียนแต่ละกลุ่มออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการแก้ปัญหาในสถานการณ์ที่ได้รับ และวิเคราะห์วัสดุ เครื่องมือพื้นฐาน กลไก และไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ของชิ้นงาน และแนวทางการจัดกิจกรรมแบบ active learning เช่น การกระตุ้นความสนใจของผู้เรียน การใช้คำถามชวนคิด จากนั้นวิทยากรแนะนำการเลือกสถานการณ์สำหรับการจัดกิจกรรม ตัวอย่างสถานการณ์ที่เหมาะสม ประเด็นในการวิเคราะห์ชิ้นงาน และแหล่งที่มาขององค์ความรู้
ผู้เข้าอบรมสามารถศึกษาและดาวน์โหลดตัวอย่างใบกิจกรรมต่อไปนี้
ตัวอย่างใบกิจกรรมเรื่อง สมบัติของวัสดุ
ตัวอย่างใบกิจกรรมเรื่อง เครื่องมือพื้นฐาน
วิทยากรนำเสนอแนวทางการวัดประเมินผลการเรียนรู้ ได้แก่ การวัดประเมินผลตามสภาพจริง (authentic assessment) ซึ่งหมายถึง การประเมินผลงาน (ที่เป็นชิ้นงานหรือวิธีการแก้ปัญหา) และการทำงานของผู้เรียนเป็นหลัก ผ่านกระบวนการสังเกต การบันทึกข้อมูล การตรวจสอบเอกสาร ผลการแก้ปัญหา และการสะท้อนคิดของผู้เรียนเพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงคุณภาพที่มีความต่อเนื่อง และการวัดประเมินผลด้านความรู้สติปัญญา ด้านทักษะปฏิบัติ และด้านเจตคติ และรายละเอียดการวัดประเมินผลด้านต่าง ๆ ซึ่งเน้นคุณภาพของการประเมินผลตามจุดประสงค์การเรียนรู้ของบทเรียนทั้งสองบท หมายถึง ผู้เรียนสามารถวิเคราะห์ได้อย่างถูกต้องโดยมีเหตุผลทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี ฯลฯ มาสนับสนุนทั้ง 4 ด้าน ได้แก่ 1) วัสดุและสมบัติของวัสดุ 2) เครื่องมือพื้นฐานในการสร้างชิ้นงาน 3) กลไก และ 4) ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ จากนั้นวิทยากรนำเสนอตัวอย่างการวัดประเมินผลการวิเคราะห์ของผู้เรียนได้อย่างถูกต้องทั้ง 4 ด้าน และบทบาทหน้าที่ของผู้สอน ได้แก่ การเป็นผู้อำนวยให้เกิดการเรียนรู้ (facilitator) เพื่อให้เกิดการเรียนรู้แบบ active learning
ดาวน์โหลดเอกสารแนวทางการวัดและประเมินผลวัสดุและเครื่องมือพื้นฐาน ที่นี่
ดาวน์โหลดเอกสารแนวทางการวัดและประเมินทักษะ พฤติกรรมและเครื่องมือประเมิน ที่นี่
สื่อและแหล่งเรียนรู้เพิ่มเติมในลักษณะของ content-based ที่ผู้รับการอบรมศึกษาด้วยตนเอง ซึ่งสอดคล้องกับจุดประสงค์ของบทเรียน บทที่ 4 และบทที่ 5 เกี่ยวกับความรู้และทักษะเรื่องวัสดุ เครื่องมือพื้นฐาน กลไก ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ โดยผู้รับการอบรมสามารถดาวน์โหลดเอกสารแสดงรายละเอียดของสื่อและแหล่งเรียนรู้เพิ่มเติมหัวข้อต่าง ๆ ได้ที่นี่