แผนการจัดการเรียนรู้ เสร็จแล้ว

คู่มือการออกแบบแผนจดั การเรียนรู้กล่มุ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ (ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) สาระเทคโนโลยี (วทิ ยาการคานวณ) ระดบั ช้ันประถมศึกษาปี ท่ี 4 ภาคเรียนท่ี 1 ปี การศึกษา 2561 จดั ทาโดย นายรัชต์พงษ์ ลมิ้ เจริญ 60131114001 นางสาวณฐั า ครามบุตร 60131114009 นางสาวสุกญั ญา ทุมทอง 60131114025 นางสาวอนุสรา ผวิ ไพเราะ 60131114036 เสนอ อาจารย์เอกภพ อนิ ทรภู่ สาขาเทคโนโลยกี ารศึกษาและคอมพวิ เตอร์ คณะครุศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั สวนสุนันทา

คู่มือการออกแบบแผนจดั การเรียนรู้กล่มุ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ (ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) สาระเทคโนโลยี (วทิ ยาการคานวณ) ระดบั ช้ันประถมศึกษาปี ท่ี 4 ภาคเรียนท่ี 1 ปี การศึกษา 2561 จดั ทาโดย นายรัชต์พงษ์ ลมิ้ เจริญ 60131114001 นางสาวณฐั า ครามบุตร 60131114009 นางสาวสุกญั ญา ทุมทอง 60131114025 นางสาวอนุสรา ผวิ ไพเราะ 60131114036 เสนอ อาจารย์เอกภพ อนิ ทรภู่ สาขาเทคโนโลยกี ารศึกษาและคอมพวิ เตอร์ คณะครุศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั สวนสุนันทา

คานา สาขาวชิ านวตั กรรมและเทคโนโลยกี ารศึกษา คณะครุศาสตร์ มหาวิทยาลยั ราชภฏั สวนสุนนั ทา ได้จดั ทาํ คู่มือการจดั ทาํ แผนจดั การเรียนรู้ กลุ่มสาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ (ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) สาระเทคโนโลยี (วทิ ยาการคาํ นวณ) มีเป้าหมายเพ่อื พฒั นาผเู้ รียนผเู้ รียนใหใ้ ชท้ กั ษะการคิดเชิงคาํ นวณ ใหส้ ามารถคิด วิเคราะห์ แกป้ ัญหา อย่างเป็ นข้นั ตอน และเป็ นระบบ สามารถคน้ หาข้อมูล หรือสารสนเทศ ประเมินจดั การ วเิ คราะห์ สังเคราะห์ และนาํ สารสนเทศ ไปใชใ้ นการแกป้ ัญหาประยกุ ตใ์ ชค้ วามรู้ในการแกป้ ้ญหาในชีวิตจริง และทาํ งานร่วมกนั อยา่ งสร้างสรรค์ ใชเ้ ทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารอยา่ งปลอดภยั รู้เท่าทนั มีความรับผิดชอบ มีจริยธรรม สาขาวชิ านวตั กรรมและเทคโนโลยีการศึกษา จึงได้กาํ หนดแนวทางการออกแบบแผนจดั การเรียนรู้ ในการประเมินเพื่อให้สอดคล้องกบั นโยบายของหลกั สูตรสาขาวิชาเทคโนโลยีการศึกษาและคอมพิวเตอร์ ครุศาสตร์บณั ฑิต (หลกั สูตร ๕ ปี ) เพอื่ เป็นส่วนหน่ึงในการพฒั นาคุณภาพผูเ้ รียนต่อไป คณะผจู้ ดั ทาํ สาขาวชิ าเทคโนโลยกี ารศึกษาและคอมพวิ เตอร์

สารบัญ หน้าเร่ือง 4 4เป้าหมายของหลกั สูตรสาระเทคโนโลยี (วทิ ยาการคาํ นวณ) 5มาตรฐานการเรียนรู้คุณภาพผเู้ รียน 5ตวั ช้ีวดั และสาระการเรียนรู้แกนกลางวชิ าเทคโนโลยี (วทิ ยาการคาํ นวณประถมศึกษาปี ท่ี4) 6ทกั ษะการคิดเชิงคาํ นวณ 8การวางแผนการจดั การเรียนรู้สาระเทคโนโลยี (วทิ ยาการคาํ นวณ) 9โครงสร้างพ้ืนฐาน ฮาร์ดแวร์และซอฟตแ์ วร์ 10การจดั การเรียนรู้ 11การวดั และประเมินผล 16คาํ อธิบายแนวทางการจดั การเรียนรู้และการประเมินผล 18หลกั สะเตม็ ศึกษา (STEM Education) 19 21 -การใหเ้ หตุผลทางวทิ ยาศาสตร์ 25 -กระบวนการเทคโนโลยสี ารสนเทศ 28 - Engineering Design 31 -การใหเ้ หตุผลทางคณิตศาสตร์ 36ความรู้พ้ืนฐานดา้ นหุ่นยนต์ 46แผนการจดั การเรียนรู้ 48ตารางการวดั และการประเมินผล 50แนวทางการประเมินสมรรถนะสาํ คญั ของผเู้ รียน

สารบัญ หน้า เรื่อง 52 53ภาคผนวก 54 -ตารางการวเิ คราะห์การจดั ทาํ หน่วยการเรียนรู้ 57 -เกณฑก์ ารประเมินคุณภาพ 58 59กิจกรรม แมวนอ้ ยขา้ มน้าํ และหลกั STEM และหุ่นยนตศ์ ึกษาใบความรู้ตวั อยา่ งใบกิจกรรมบรรณานุกรม

3 บทนา ตามท่ีกระทรวงศึกษาธิการไดป้ รับปรุงหลกั สูตรและประกาศใช้มาตรฐานการเรียนรู้และตวั ช้ีวดักลุ่มสาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ (ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลกั สูตรแกนกลางการศึกษาข้นั พ้ืนฐานพุทธศกั ราช 2551 ท้งั น้ีเพ่ือให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงเศรษฐกิจสังคม สังคมดิจิทลั การพฒั นานวตั กรรมไทยแลนด์ 4.0 และพฒั นาผเู้ รียนสามารถนาํ ทฤษฏีการเรียนรู้ผสมผสานกบั เทคโนโลยี จดั ทาํ แผนจดั การเรียนรู้ให้มีทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ตลอดจนมีคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์ มีทกั ษะในศตวรรษท่ี 21 เมื่อสังคมมีการเปล่ียนแปลงเข้าสู่ยุคดิจิทลั หลักสูตรมีการเปลี่ยนแปลง ครูจึงมีภาระหน้าที่พฒั นาการจดั การเรียนรู้ให้สอดคลอ้ งกบั สังคมในยุคปัจจุบนั คือ พฒั นาและออกแบบหน่วยการเรียนรู้ใหม่จดั ทาํ แผนการจดั การเรียนรู้ใหม่ใหส้ อดคลอ้ งกบั มาตรฐานการเรียนรู้ ตวั ช้ีวดั ผลการเรียนรู้รวมท้งั จุดเน้นตามที่มาตรฐานการเรียนรู้และตวั ช้ีวดั กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ. 2560) ได้กาํ หนดไว้ เพ่ือให้ครูสามารถปฏิบตั ิการสอนไดส้ ะดวกมากยิง่ ข้ึน จึงไดจ้ ดั ทาํ คู่มือการออกแบบแผนจดั การเรียนรู้ เพื่อเป็นแนวทางในการจดั การเรียนการสอน

4เป้าหมายของหลกั สูตรการจดั การเรียนการสอนวชิ าวทิ ยาการคาํ นวณ มีเป้าหมายที่สาํ คญั ในการพฒั นาผเู้ รียน ดงั น้ี 1. เพื่อใชท้ กั ษะการคิดเชิงคาํ นวณในการคิดวเิ คราะห์ แกป้ ัญหาอยา่ งเป็นข้นั ตอนและ เป็นระบบ 2. เพ่ือให้มีทกั ษะในการคน้ หาขอ้ มูลหรือสารสนเทศ ประเมิน จดั การ วเิ คราะห์ สังเคราะห์ และนาํสารสนเทศไปใชใ้ นการแกป้ ัญหา 3. เพ่ือประยุกต์ใช้ความรู้ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ ส่ือดิจิทลั เทคโนโลยีสารสนเทศ และการส่ือสาร ในการแกป้ ัญหาในชีวติ จริง การทาํ งานร่วมกนั อยา่ งสร้างสรรคเ์ พ่ือประโยชน์ ต่อตนเองหรือสังคม 4. เพ่ือใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารอย่างปลอดภยั รู้เท่าทัน มีความรับผิดชอบ มีจริยธรรมสาระเทคโนโลยี (วทิ ยาการคานวณ)สาระการเรียนรู้เทคโนโลยี (วทิ ยาการคานวณ) สาระการเรียนรู้เทคโนโลยี (วิทยาการคาํ นวณ) มุ่งหวงั ให้ผูเ้ รียนไดเ้ รียนรู้และมีทกั ษะ การคิดเชิงคาํ นวณ การคิดวเิ คราะห์ แกป้ ัญหาเป็นข้นั ตอนและเป็ นระบบ ประยกุ ตใ์ ชค้ วามรู้ ดา้ นวทิ ยาการคอมพิวเตอร์เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ในการแกป้ ัญหาท่ีพบในชีวิตจริง ไดอ้ ยา่ งมีประสิทธิภาพ โดยได้กาํ หนดสาระสาํ คญั ดงั น้ี วทิ ยาการคอมพิวเตอร์ การแกป้ ัญหาอยา่ งเป็ นข้นั ตอนและเป็ นระบบ การใชแ้ นวคิดเชิง คาํ นวณในการแก้ปัญหาในชีวิตประจาํ วนั การบูรณาการกบั วิชาอ่ืน การเขียนโปรแกรม การคาดการณ์ผลลพั ธ์ การตรวจหาขอ้ ผดิ พลาด การพฒั นาแอปพลิเคชนั หรือพฒั นาโครงงาน อยา่ งสร้างสรรคเ์ พื่อแกป้ ัญหาในชีวติ จริง เทคโนโลยีสารสนเทศและการส่ือสาร การรวบรวมขอ้ มูล การประมวลผล การประเมินผล การนําเสนอข้อมูลหรื อสารสนเทศเพื่อแก้ปัญหาในชีวิตจริ ง การค้นหาข้อมูลและแสวงหา ความรู้บนอินเทอร์เน็ต การประเมินความน่าเชื่อถือของขอ้ มูล การเลือกใช้ซอฟต์แวร์หรือ บริการบนอินเทอร์เน็ตข้อตกลงและข้อกาํ หนดในการใช้สื่อหรือแหล่งข้อมูลต่าง ๆ หลักการ ทาํ งานของคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยกี ารส่ือสาร

5 การรู้ดิจิทลั การใชเ้ ทคโนโลยีสารสนเทศและการส่ือสารอยา่ งปลอดภยั การจดั การ อตั ลกั ษณ์ การรู้เท่าทนั ส่ือ กฎหมายเกี่ยวกบั คอมพิวเตอร์ การใชล้ ิขสิทธ์ิของผูอ้ ่ืนโดยชอบธรรม นวตั กรรมและผลกระทบของเทคโนโลยสี ารสนเทศและการสื่อสารตอ่ การดาํ เนินชีวติ อาชีพ สงั คม และวฒั นธรรมมาตรฐานการเรียนรู้ ว 4.2 เขา้ ใจ และใชแ้ นวคิดเชิงคาํ นวณในการแกป้ ัญหาที่พบในชีวิตจริงอยา่ งเป็ นข้นั ตอน และเป็ นระบบ ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการส่ือสารในการเรียนรู้การทาํ งาน และการแก้ปัญหา ได้อย่างมีประสิทธิภาพ รู้เทา่ ทนั และมีจริยธรรมโครงสร้างเวลาเรียน สถานศึกษาสามารถนําหลักสูตรน้ีไปจัดการเรียนรู้ โดยกาํ หนดจาํ นวนช่ัวโมงได้ตาม ความเหมาะสมและความพร้อมของสถานศึกษา ท้งั น้ีเพ่ือให้ผูเ้ รียนไดม้ ีเวลาในการศึกษาเน้ือหา ฝึ กทกั ษะและสร้างประสบการณ์ในการเรียนรู้อยา่ งเพียงพอ จนสามารถบรรลุตวั ช้ีวดั ตามเป้าหมาย ของหลกั สูตร ควรจดัจาํ นวนชวั่ โมงข้นั ต่าํ ดงั น้ีช่วงช้นั เวลาเรียนชว่ั โมงต่อปี1 202 403 404 40 * หมายเหตุ สามารถเพ่ิมหรือลดจาํ นวนช่ัวโมงจากท่ีแนะนําได้ตามจุดเน้นและบริบทของสถานศึกษาคุณภาพผ้เู รียนจบช้ันประถมศึกษาปี ที่ 3 แกป้ ัญหาอย่างง่ายโดยใชข้ ้นั ตอนการแกป้ ัญหา มีทกั ษะในการใช้เทคโนโลยสี ารสนเทศ และการสื่อสารเบ้ืองตน้ รักษาขอ้ มูลส่วนตวั

6จบช้ันประถมศึกษาปี ที่ 6 คน้ หาขอ้ มูลอยา่ งมีประสิทธิภาพและประเมินความน่าเช่ือถือ ตดั สินใจเลือกขอ้ มูล ใชเ้ หตุผลเชิงตรรกะในการแกป้ ัญหา ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในการทาํ งาน ร่วมกนั เขา้ ใจสิทธิและหนา้ ที่ของตน เคารพสิทธิของผอู้ ่ืนจบช้ันมธั ยมศึกษาปี ท่ี 3 นาํ ขอ้ มูลปฐมภูมิเขา้ สู่ระบบคอมพิวเตอร์ วเิ คราะห์ ประเมิน นาํ เสนอขอ้ มูลและ สารสนเทศไดต้ ามวตั ถุประสงค์ ใชท้ กั ษะการคิดเชิงคาํ นวณในการแกป้ ัญหาที่พบในชีวติ จริง และเขียนโปรแกรมอยา่ งง่าย เพือ่ช่วยในการแกป้ ัญหา ใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศและการ ส่ือสารอยา่ งรู้เท่าทนั และรับผดิ ชอบต่อสังคมจบช้ันมธั ยมศึกษาปี ที่ 6 ใช้ความรู้ทางด้านวิทยาการคอมพิวติ้ง ส่ือดิจิทัล เทคโนโลยีสารสนเทศและการส่ือสาร เพ่ือรวบรวมขอ้ มูลในชีวิตจริงจากแหล่งต่าง ๆ และความรู้จากศาสตร์อ่ืน มาประยุกตใ์ ช้ สร้างความรู้ใหม่ เขา้ ใจการเปล่ียนแปลงของเทคโนโลยีที่มีผลต่อการดาํ เนินชีวิต อาชีพ สังคม วฒั นธรรม และใชอ้ ยา่ งปลอดภยั มีจริยธรรมตัวชี้วดั และสาระการเรียนรู้แกนกลางวชิ าเทคโนโลยี (วทิ ยาการคานวณประถมศึกษาปี ท4่ี ) ตวั ช้ีวดั สาระการเรียนรู้๑. ใชเ้ หตุผลเชิงตรรกะในการแกป้ ัญหา การอธิบายการทาํ งาน การคาดการณ์ผลลพั ธ์จากปัญหาอยา่ ง • การใชเ้ หตุผลเชิงตรรกะเป็ นการนาํ กฎเกณฑห์ รือง่าย เง่ือนไขท่ีครอบคลุมทุกกรณีมาใชพ้ ิจารณา ในการ แกป้ ัญหา การอธิบายการทาํ งาน หรือ การคาดการณ์๒. ออกแบบ และเขียนโปรแกรมอยา่ งง่าย โดยใช้ ผลลพั ธ์ซอฟตแ์ วร์หรือส่ือ และตรวจหาขอ้ ผดิ พลาด และ • สถานะเร่ิมตน้ ของการทาํ งานที่แตกต่างกนั จะให้แกไ้ ข ผลลพั ธ์ท่ีแตกต่างกนั • ตวั อยา่ งปัญหา เช่น เกม OX โปรแกรมท่ีมีการ คาํ นวณ โปรแกรมที่มีตวั ละคร หลายตวั และมีการ สัง่ งานท่ีแตกต่างหรือมีการสื่อสาร ระหวา่ งกนั การ เดินทางไปโรงเรียน โดยวธิ ีการ ตา่ ง ๆ • การออกแบบโปรแกรมอยา่ งง่ายเช่น การออกแบบ โดยใชs้ toryboard หรือการออกแบบอลั กอริทึม • การ เขียนโปรแกรมเป็นการสร้างลาํ ดบั ของคาํ สง่ั ให้

7๓. ใชอ้ ินเทอร์เน็ตคน้ หาความรู้และประเมิน ความ คอมพิวเตอร์ทาํ งาน เพื่อใหไ้ ดผ้ ลลพั ธ์ตาม ความน่าเช่ือถือของขอ้ มูล ตอ้ งการ หากมีขอ้ ผิดพลาดใหต้ รวจสอบ การทาํ งานที ละคาํ ส่งั เม่ือพบจุดท่ีทาํ ใหผ้ ลลพั ธ์ไมถ่ ูกตอ้ ง ใหท้ าํ๔. รวบรวม ประเมิน นาํ เสนอขอ้ มูลและสารสนเทศ การแกไ้ ขจนกวา่ จะไดผ้ ลลพั ธ์ที่ถูกตอ้ ง • ตวั อยา่ งโดยใชซ้ อฟตแ์ วร์ท่ีหลากหลาย เพื่อแกป้ ัญหา ใน โปรแกรมท่ีมีเร่ืองราว เช่น นิทานที่มีการ โตต้ อบกบัชีวติ ประจาํ วนั ผใู้ ชก้ าร์ตูนสั ้้น เล่ากิจวตั รประจาํ วนั ภาพเคล่ือนไหว • การฝึกตรวจหาขอ้ ผิดพลาดจาก โปรแกรมของผอู้ ่ืน จะช่วยพฒั นาทกั ษะการหาสาเหตุ ของปัญหาไดด้ ี ยง่ิ ขึ ้้น • ซอฟตแ์ วร์ท่ีใชใ้ นการเขียน โปรแกรม เช่น Scratch, logo • การใชค้ าํ คน้ ท่ีตรงประเดน็ กระชบั จะทาํ ใหไ้ ด้ ผลลพั ธ์ที่รวดเร็วและตรงตามความตอ้ งการ • การ ประเมินความน่าเช่ือถือของขอ้ มูล เช่น พจิ ารณา ประเภทของเวบ็ ไซต(์ หน่วยงานราชการ สาํ นกั ข่าว องคก์ ร) ผเู้ ขียน วนั ที่เผยแพร่ขอ้ มูล การอา้ งอิง • เม่ือ ไดข้ อ้ มูลท่ีตอ้ งการจากเวบ็ ไซตต์ า่ ง ๆ จะตอ้ ง นาํ เนื ้้อหามาพิจารณา เปรียบเทียบ แลว้ เลือก ขอ้ มูลท่ี มี ความสอดคลอ้ งและสัมพนั ธ์กนั • การทาํ รายงาน หรือการนาํ เสนอขอ้ มูลจะตอ้ ง นาํ ขอ้ มูลมาเรียบเรียง สรุป เป็นภาษาของตนเอง ท่ี เหมาะสมกบั กลุ่มเป้าหมายและวธิ ีการนาํ เสนอ (บูรณาการกบั วชิ า ภาษาไทย) • การรวบรวมขอ้ มูล ทาํ ไดโ้ ดยกาํ หนดหวั ขอ้ ท่ี ตอ้ งการ เตรียมอุปกรณ์ในการจดบนั ทึก • การ ประมวลผลอยา่ งง่าย เช่น เปรียบเทียบ จดั กลุ่ม เรียงลาํ ดบั การหาผลรวมสัง่ งานท่ีแตกต่างหรือมีการ สื่อสาร ระหวา่ งกนั การเดินทางไปโรงเรียน โดย วธิ ีการ ตา่ ง ๆ • วเิ คราะห์ผลและสร้างทางเลือกที่เป็นไปไดป้ ระเมิน ทางเลือก (เปรียบเทียบ ตดั สิน) • การนาํ เสนอขอ้ มูล ทาํ ไดห้ ลายลกั ษณะตามความ เหมาะสม เช่น การบอก เล่า เอกสารรายงาน โปสเตอร์ โปรแกรมนาํ เสนอ •

8๕. ใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศอยา่ งปลอดภยั เขา้ ใจ การใชซ้ อฟตแ์ วร์เพ่ือแกป้ ัญหาในชีวติ ประจาํ วนั เช่นสิทธิ และหนา้ ท่ีของตน เคารพในสิทธิของผอู้ ่ืน แจง้ การสาํ รวจเมนูอาหารกลางวนั โดยใชซ้ อฟตแ์ วร์สร้างผเู้ กี่ยวขอ้ งเม่ือพบขอ้ มูลหรือบุคคลที่ ไม่เหมาะสม แบบสอบถามและเก็บขอ้ มูล ใชซ้ อฟตแ์ วร์ตาราง ทาํ งานเพือ่ ประมวลผลขอ้ มูล รวบรวมขอ้ มูลเก่ียวกบั คุณค่าทางโภชนาการและ สร้างรายการอาหาร สาํ หรับ ๕ วนั ใชซ้ อฟตแ์ วร์นาํ เสนอผลการสาํ รวจ รายการ อาหารที่เป็น ทางเลือกและขอ้ มูลดา้ น โภชนาการ • การใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศอยา่ งปลอดภยั เขา้ ใจ สิทธิและหนา้ ท่ีของตน เคารพในสิทธิของผอู้ ่ืน เช่น ไม่ สร้างขอ้ ความเทจ็ และส่งใหผ้ อู้ ื่น ไมส่ ร้าง ความ เดือดร้อนต่อผอู้ ื่นโดยการส่งสแปม ขอ้ ความลูกโซ่ส่ง ตอ่ โพสตท์ ่ีมีขอ้ มูลส่วนตวั ของผอู้ ื่น ส่งคาํ เชิญเล่นเกม ไมเ่ ขา้ ถึงขอ้ มูลส่วนตวั หรือ การบา้ นของบุคคลอื่น โดย ไม่ไดร้ ับอนุญาต ไม่ใชเ้ ครื่องคอมพิวเตอร์/ชื่อ บญั ชี ของผอู้ ่ืน • การสื่อสารอยา่ งมีมารยาทและรู้ กาลเทศะ • การปกป้องขอ้ มูลส่วนตวั เช่น การออก จากระบบ เม่ือเลิกใชง้ าน ไม่บอกรหสั ผา่ น ไม่บอก เลข ประจาํ ตวั ประชาชนทกั ษะการคดิ เชิงคานวณ ทกั ษะการคิดเชิงคาํ นวณ (computational thinking) เป็ นกระบวนการในการแก้ปัญหา การคิดวเิ คราะห์อยา่ งมีเหตุผลเป็ นข้นั ตอน เพ่อื หาวธิ ีการแกป้ ัญหาในรูปแบบที่สามารถนาํ ไป ประมวลผลไดอ้ ยา่ งมีประสิทธิภาพ ทกั ษะน้ีมีความสําคญั ในการพฒั นาซอฟต์แวร์ นอกจากน้ี ยงั สามารถนาํ ไปใชแ้ กป้ ัญหาในศาสตร์อ่ืน ๆ และปัญหาในชีวติ ประจาํ วนั ไดด้ ว้ ย ทกั ษะการคิด เชิงคาํ นวณมีองคป์ ระกอบดงั ต่อไปน้ี -การแบ่งปัญหาใหญ่ออกเป็ นปัญหา/งานย่อย (decomposition) เป็ นการพิจารณา และแบ่งปัญหา/งาน/ส่วนประกอบ ออกเป็นส่วนยอ่ ย เพ่อื ใหจ้ ดั การกบั ปัญหาได้ ง่ายข้ึน -การพิจารณารูปแบบของปัญหาหรือวิธีการแกป้ ัญหา (pattern recognition) การพิจารณารูปแบบแนวโนม้ และลกั ษณะทว่ั ไปของปัญหา/ขอ้ มูล โดยพิจารณาวา่ เคยพบปัญหาลกั ษณะน้ีมาก่อนหรือไม่ หากมี

9รูปแบบของปัญหาที่คลา้ ยกนั สามารถนาํ วธิ ีการแกป้ ัญหาน้นั มาประยกุ ตใ์ ช้ และพิจารณารูปแบบปัญหายอ่ ยซ่ึงอยู่ภายใน ปัญหาเดียวกนั วา่ มีส่วนใดท่ีเหมือนกนั เพ่ือใชว้ ิธีการแกป้ ัญหาเดียวกนั ได้ ทาํ ให้ จดั การกบัปัญหาไดง้ ่ายข้ึน และการทาํ งานมีประสิทธิภาพเพม่ิ ข้ึน -การพิจารณาสาระสาํ คญั ของปัญหา (abstraction) เป็ นการพิจารณารายละเอียด ที่สาํ คญั ของปัญหาแยกแยะสาระสาํ คญั ออกจากส่วนที่ไม่สาํ คญั -การออกแบบอลั กอริทึม (algorithms) ข้นั ตอนในการแก้ปัญหาหรือการทาํ งาน โดยมีลาํ ดบั ของคาํ สงั่ หรือวธิ ีการที่ชดั เจนท่ีคอมพวิ เตอร์สามารถปฏิบตั ิตามได้การวางแผนการจดั การเรียนรู้สาระเทคโนโลยี (วทิ ยาการคานวณ) สาระเทคโนโลยี (วทิ ยาการคาํ นวณ) เนน้ พฒั นากระบวนการคิด ทกั ษะการแกป้ ัญหา และนาํ ความรู้ดา้ นวทิ ยาการคาํ นวณ เทคโนโลยสี ารสนเทศและการสื่อสารไปใชแ้ กป้ ัญหา มากกวา่ เรียนรู้เพ่ือเป็นผใู้ ชง้ านสําหรับตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้ และสาระการเรียนรู้ที่กาํ หนดข้ึน เป็ นขอ้ กาํ หนดข้นั ต่าํ โดยสามารถเพ่ิมเติมรายละเอียดอ่ืนที่เหมาะสมกบั บริบทของสถานศึกษา สภาพแวดลอ้ มของผเู้ รียนและคุณลกั ษณะของผเู้ รียน การนาํ สาระเทคโนโลยี (วทิ ยาการคาํ นวณ) มาจดั ทาํ หลกั สูตรสถานศึกษา เพอื่ นาํ ไปสู่ การออกแบบแผนการจดั การเรียนรู้ มีส่ิงที่ควรคาํ นึงถึง ดงั น้ี 1. ความต่อเน่ืองในการเรียนรู้ (progression) การออกแบบการจดั การเรียนรู้ ตอ้ งพจิ ารณาถึงการจดั หลกั สูตรในภาพรวม ตลอดระยะเวลาท่ีผเู้ รียนอยู่ในหลักสูตรของแต่ละสถานศึกษา รวมถึงรอยต่อระหว่างการ เปลี่ยนระดับการศึกษา ซ่ึงแต่ละสถานศึกษาอาจกาํ หนดสาระการเรียนรู้ท่ีแตกต่างกนั ทาํ ให้ผูเ้ รียน มี พ้ืนฐานท่ีต่างกนั สถานศึกษาจึงควรจดักิจกรรมปรับพ้นื ฐานให้ แก่ ผเู้ รียน ในแตล่ ะช้นั ปี การเลือกเน้ือหาหรือกิจกรรมควรกาํ หนดใหส้ อดคลอ้ งกบัปัญหา โจทย์ กิจกรรมในวชิ าอื่นท่ีผเู้ รียนกาํ ลงั ศึกษา หรือเน้ือหาที่เก่ียวขอ้ งกบั วชิ าชีพ จะช่วยทาํ ให้ ผเู้ รียนเห็นความเช่ือมโยงของความรู้ชดั เจนข้ึน 2. การออกแบบการจัดการเรียนรู้ (Scheme of Work) แนวทางในการออกแบบการจดั การเรียนรู้สามารถทาํ ไดห้ ลายรูปแบบ เช่น การออกแบบจากบนลงล่าง (Top down) เป็ นการออกแบบการจดั การเรียนรู้ โดยเร่ิมจากมาตรฐานการเรียนรู้/ตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้ สาระการเรียนรู้ จากน้นั จึงออกแบบ แผนการจดั การเรียนรู้

10 การออกแบบจากล่างข้ึนบน (Bottom up) เป็นการออกแบบการจดั การเรียนรู้ โดยเริ่มจากหน่วยการเรียนรู้หรือโครงงาน โดยกาํ หนดธีมสาํ หรับแตล่ ะระดบั ช้นั จากน้นั พิจารณา ถึงตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้ และสาระการเรียนรู้ที่เกี่ยวขอ้ งท่ีผเู้ รียนจะตอ้ งนาํ มาใชใ้ นการทาํ โครงงานการออกแบบจากแผนสาํ เร็จรูป (Off the shelf) เป็นการนาํ แผนการจดั การเรียนรู้ ที่มีอยแู่ ลว้ มาประยกุ ตใ์ ชใ้ ห้เขา้ กบั บริบทในการออกแบบแผนการจดั การเรียนรู้ของโรงเรียน นอกจากน้ีอาจใช้การออกแบบโดยเน้นผูเ้ รียนเป็ นสําคญั (Student-centered) การออกแบบโดยใช้คาํ ถาม (Enquiry-based) โดยใหน้ กั เรียนทาํ โครงงานจากหวั ขอ้ ที่สนใจ หรือการต้งั คาํ ถามเพ่ือใหไ้ ดแ้ นวทางในการแกป้ ัญหา อยา่ งไรกต็ ามการออกแบบน้ีตอ้ งส่งผล ใหผ้ เู้ รียนบรรลุตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้ตามท่ีกาํ หนด 3. การวดั และประเมินผลการเรียนรู้ (Assessment) สถานศึกษาจะตอ้ งกาํ หนดการวดั และประเมินผล โดยมีเกณฑ์การประเมินท่ี สอดคลอ้ งกบั ตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้ และมีความชดั เจน 4.เวลาเรียน (Timings) การกาํ หนดโครงสร้างเวลาในการจดั การเรียนรู้สาํ หรับแต่ละช้นั ปี ให้คาํ นึงถึง กรอบเวลาที่ระบุไว้สาระน้ีตอ้ งการเวลาในการฝึกทกั ษะจึงควรกาํ หนดเวลาในการฝึกปฏิบตั ิ ใหเ้ พยี งพอ เพ่อื ใหผ้ เู้ รียนเกิดทกั ษะความรู้และประสบการณ์ ถา้ สถานศึกษาใดตอ้ งการมุ่งเนน้ พฒั นาความรู้และทกั ษะของผเู้ รียนอยา่ งเขม้ ขน้สามารถเพิ่มเวลาเรียนได้โครงสร้างพืน้ ฐาน ฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์ แหล่งเรียนรู้ดา้ นวิทยาการคาํ นวณ เทคโนโลยีสารสนเทศและการส่ือสาร และการรู้ดิจิทลั มีอยู่มากมาย การพจิ ารณานาํ มาใชป้ ระกอบการเรียนการสอนจะช่วยใหผ้ เู้ รียนไดเ้ รียนรู้อยา่ งมี ประสิทธิภาพ ในหัวข้อน้ีจะกล่าวถึงการจดั เตรียมโครงสร้างพ้ืนฐาน แนะนําส่ือและแหล่งเรียนรู้รวมถึงแนวทางในการเลือกใชใ้ หเ้ หมาะสมกบั การจดั การเรียนรู้ 1.โครงสร้างพ้นื ฐาน (Infrastructure) การเรียนรู้สาระเทคโนโลยี (วิทยาการคาํ นวณ) น้นั จาํ เป็ นจะตอ้ งมีการจดั เตรียม โครงสร้างพ้ืนฐานเพื่ออาํ นวยความสะดวกในการเรียนรู้ ผเู้ รียนควรจะเขา้ ถึงเคร่ืองคอมพิวเตอร์ ไดใ้ นตลอดช่วงเวลาเรียน และหากสามารถเขา้ ถึงไดเ้ พมิ่ เติมจากช่วงเวลาดงั กล่าวดว้ ยก็จะส่ง ผลดีตอ่ การเรียนรู้ยง่ิ ข้ึน

11 นอกจากน้ี ควรจดั เตรียมอินเทอร์ เน็ตและระบบรักษาความปลอดภยั ของคอมพิวเตอร์ เช่น ไฟร์วอลโปรแกรมป้องกนั ไวรัสหรือระบบป้องกนั การใช้ งานคอมพวิ เตอร์ ที่ผดิ วั ตถุ ประสงค์ อยา่ งไรกต็ ามจะตอ้ งไม่จาํ กดั การใชง้ านของผเู้ รียนจนไม่สามารถเรียนรู้ได้ ห้องปฏิบตั ิการคอมพิวเตอร์จะถูกใชง้ านร่วมกนั หลายวชิ า ซ่ึงแต่ละวชิ าจะมี ขอ้ กาํ หนดแตกต่างกนัท้งั ระบบปฏิบตั ิการ ซอฟตแ์ วร์ และฮาร์ดแวร์ จึงจาํ เป็ นตอ้ งสามารถปรับ เปลี่ยนระบบให้ สามารถใช้ งานได้ อยา่ งรวดเร็วซ่ึงอาจทาํ ได้ โดยการติดต้งั ระบบปฏิบตั ิ การมากกวา่ หน่ึงระบบ หรือการออกแบบระบบท่ีกาํ หนดสิทธิในการใชง้ านของแตล่ ะบุคคล 2. ฮาร์ดแวร์ การเรียนรู้สาระเทคโนโลยี (วิทยาการคาํ นวณ) ได้เน้นพฒั นากระบวนการคิด และ ทกั ษะการแกป้ ัญหา ซ่ึงตอ้ งใชเ้ คร่ืองคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เทคโนโลยีอ่ืน ๆ เป็ นเครื่องมือ ดงั น้นั สถานศึกษาควรจะตอ้ งจดั ให้มีเคร่ืองคอมพิวเตอร์ที่สามารถใช้งานการเขียนโปรแกรม ข้นั พ้ืนฐาน และมีการเช่ือมต่ออินเทอร์เน็ตเพอื่ คน้ ควา้ ขอ้ มูล ติดต่อสื่อสารและทาํ งานร่วมกนั นอกจากน้ีควรฝึกใหผ้ เู้ รียนสามารถทาํ งานตามวตั ถุประสงคภ์ ายใตฮ้ าร์ดแวร์ท่ีมี อยอู่ ยา่ งจาํ กดั และมีคุณลกั ษณะที่ต่างกนั 3. ซอฟตแ์ วร์ เพื่อให้การจดั การเรียนรู้ไดผ้ ลตามที่หลกั สูตรฯ ไดก้ าํ หนดไว้ ผูเ้ รียนจะตอ้ งใช้งาน ซอฟต์ แวร์ ที่หลากหลาย ซ่ึงซอฟตแ์ วร์เหล่าน้ีอาจมีค่าใช้จ่าย สถานศึกษาจึงควรฝึ กให้ผเู้ รี ยน ใช้งานซอฟตแ์ วร์โอเพน่ซอร์สเพ่ือเป็ นทางเลือก เช่น Linux, OpenOffice นอกจากน้ีอาจเลือก ใชซ้ อฟตแ์ วร์ที่ผูเ้ รียนสามารถใช้งานไดท้ ้งั ท่ีโรงเรียนและท่ีบา้ นการจดั การเรียนรู้ การพฒั นาผูเ้ รียนให้สามารถสร้างองค์ความรู้ได้ด้วยตนเองอย่างมีประสิทธิภาพในการ จดั การเรียนรู้สาระเทคโนโลยี (วทิ ยาการคาํ นวณ) ผสู้ อนอาจใชว้ ธิ ีการต่อไปน้ีส่ งเสริมการเรียนรู้แบบเพ่ือนสอนเพื่อน เมื่อผูเ้ รียนแกโ้ จทยป์ ัญหาหรือทาํ งานท่ีไดร้ ับมอบหมายเสร็จก่อนผูอ้ ่ืน อาจให้ ผูเ้ รียนช่วยอธิบายแลกเปลี่ยนวธิ ีการหรือนาํ เสนองานของตนเองให้เพื่อนฟัง

12ส่งเสริมการใช้ความคดิ สร้างสรรค์ในการสร้างชิ้นงาน ควรเปิ ดโอกาสให้ผูเ้ รี ยนได้เรียนรู้การใช้เทคโนโลยีสารสนเทศสร้างสรรค์ชิ้นงาน อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น งานนาํ เสนอ เวบ็ ไซต์ วดี ิทศั น์ โครงงาน ที่ส่งเสริมใหผ้ ูเ้ รียนใชค้ วาม คิดสร้างสรรค์ ไม่ตีกรอบปิ ดก้นั แนวคิดในการสร้างชิ้นงานส่งเสริมให้ผู้เรียนเผยแพร่สิ่งทเี่ รียนรู้ การเปิ ดโอกาสให้ผูเ้ รียนไดเ้ ผยแพร่ส่ิงท่ีไดเ้ รียนรู้ให้กบั ผูอ้ ่ืน ผ่านการนาํ เสนอ หน้าช้นั เรียน การเขียนบนั ทึก การเขียนบล็อก จะช่วยให้ผูเ้ รียนเขา้ ใจและพฒั นาการรู้ดิจิทลั ไดด้ ียิ่งข้ึน และยงั ส่งเสริมการสร้างจิตสาํ นึกในการแบ่งปันความรู้ใหแ้ ก่ผอู้ ่ืนให้ผู้เรียนทางานเดีย่ วและงานกล่มุ การกาํ หนดภาระงานใหแ้ ก่ผูเ้ รียน ควรมีท้งั งานเด่ียวและงานกลุ่ม การทาํ งานเดี่ยว เพื่อใหผ้ เู้ รียนมีโอกาสฝึ กฝนพฒั นาทกั ษะ สร้างความเขา้ ใจ และสร้างสรรคผ์ ลงานดว้ ยตนเอง ส่วนการทาํ งานเป็ นกลุ่มจะช่วยใหผ้ เู้ รียนไดฝ้ ึกทกั ษะในการสื่อสารและการทาํ งานร่วมกบั ผอู้ ื่น ใหผ้ เู้ รียนสร้างชิ้นงานท่ีเชื่อมโยงกบั สถานการณ์ในชีวติ ประจาํ วนั กาํ หนดให้ผูเ้ รียนสร้างชิ้นงานหรือแกป้ ัญหาท่ีเกี่ยวขอ้ งกบั ชีวิตประจาํ วนั ตามสภาพแวดลอ้ มของผเู้ รียน ส่ิงท่ีผเู้ รียนสนใจ และอาจตอ้ งใชค้ วามรู้จากวิชาอ่ืน เพื่อให้ ผเู้ รียนเห็นแนวทางในการนาํ ความรู้ไปใชแ้ กป้ ัญหา เช่น การทาํ บญั ชีครัวเรือน การเขียนโปรแกรม เกมทายคาํ ศพั ทภ์ าษาองั กฤษ การหาเส้นทางที่ใช้เวลานอ้ ยที่สุดในการเดินทางจากบา้ นถึงโรงเรียน ในการจดั การเรียนรู้สาระเทคโนโลยี (วิทยาการคาํ นวณ) มีแนวทางและสิ่งที่ตอ้ งนาํ มา พิจารณาประกอบการจดั กิจกรรมการเรียนรู้ ดงั น้ี1) การสอนวิทยาการคานวณโดยไม่ใช้คอมพวิ เตอร์ จากเป้าหมายของสาระเทคโนโลยี (วิทยาการคาํ นวณ) เน้นการพฒั นาทกั ษะ กระบวนการคิดวเิ คราะห์ แกป้ ัญหา ซ่ึงการพฒั นาทกั ษะเหล่าน้ีอาจไม่จาํ เป็ นตอ้ งใชค้ อมพิวเตอร์ ในการเรียนการสอนก็ได้ผสู้ อนสามารถจดั กิจกรรมการเรียนรู้โดยใชก้ ลวธิ ีการสอน เช่น การ สอนอลั กอริทึมโดยใชก้ ิจกรรมท่ีผสู้ อนสร้างข้ึน การให้ผูเ้ รียนแสดงบทบาทสมมุติตามเรื่องราว ท่ีเขียนอย่างสร้างสรรค์ การเขียนข้นั ตอนการแกป้ ัญหาลงในกระดาษ นอกจากน้ียงั สามารถใช้ โจทยป์ ัญหาเก่ียวกบั การเขียนโปรแกรมจากแหล่งเรียนรู้

13ต่าง ๆ เช่น เว็บไซต์ CS Unplugged (www.csunplugged.org) เว็บไซต์ CS4FN (www.cs4fn.org) เว็บไซต์Code.org (www. code.org) เวบ็ ไซต์ CASBarefoot (barefootcas.org.uk)2) การสอนการเขียนโปรแกรม สาํ หรับผเู้ รียนท่ีเร่ิมตน้ เขียนโปรแกรมอาจไมค่ ุน้ เคยกบั การแกป้ ัญหาหรือการ เขียนโปรแกรมที่ตอ้ งใช้เวลาในการคน้ หาหรือแกไ้ ขขอ้ ผิดพลาดในการทาํ งานของโปรแกรมซ้ํา หลายคร้ัง ผูส้ อนจึงตอ้ งสร้างสภาพแวดลอ้ มในช้นั เรียนให้เกิดการเรียนรู้ ท่ีมีเป้าหมายร่วมกนั เคารพซ่ึงกนั และกนั และยอมรับไดว้ า่ ทุกคนสามารถเรียนรู้จากความผดิ พลาดท่ีเกิดข้ึนได้ ผูส้ อนควรฝึ กให้ผูเ้ รียนเขียนโปรแกรมโดยทาํ ความเขา้ ใจกบั ขอ้ ความท่ีแสดง ความผิดพลาดของโปรแกรม แนะนาํ เทคนิคในการตรวจหาขอ้ ผดิ พลาดและแกไ้ ข เม่ือผูเ้ รียน ตอ้ งการความช่วยเหลือในการดีบักโปรแกรม ควรให้ผูเ้ รียนได้หาวิธีแก้ปัญหาด้วยตนเอง ให้เพ่ือนช่วยแนะนํา หรือให้ค้นหาวิธีการแกป้ ัญหาจากหนงั สือหรืออินเทอร์เน็ต นอกจากน้ีผูส้ อนสามารถพฒั นาทกั ษะของผเู้ รียนใหส้ ูงข้ึน โดยให้ผูเ้ รียนศึกษา การเขียนโปรแกรมจากแหล่งเรียนรู้บนเวบ็ ไซต์ดว้ ยตนเอง แสดงความเขา้ ใจโดยการอธิบาย การทาํ งานของโปรแกรมทีละบรรทดั เพิ่มเงื่อนไขหรือความยากของโจทยใ์ ห้ผูเ้ รียนไดแ้ กป้ ัญหา ดว้ ยตนเอง หรือทาํ การโปรแกรมตามข้นั ตอนที่ผสู้ อนกาํ หนด3) ภาษาโปรแกรม (Programming Language) การเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์เป็ นทักษะที่สําคัญอย่างหน่ึงของการเรียนสาระ เทคโนโลยี(วิทยาการคาํ นวณ) ภาษาโปรแกรมมีอยู่มากมาย ซ่ึงแต่ละภาษามีความเหมาะสม กบั ผูเ้ รียนในระดบั ช้นั ท่ีแตกตา่ งกนั ภาษาโปรแกรมที่เหมาะกบั ผเู้ รียนระดบั ประถมศึกษาควรใชง้ านง่าย มีกราฟิ กท่ี กระตุน้ ความสนใจของผูเ้ รียน เนน้ ให้เขา้ ใจพ้ืนฐานของการสั่งงานคอมพิวเตอร์ซ่ึงทาํ งานตาม ลาํ ดบั ข้นั ตอน ตวั อยา่ งภาษาโปรแกรมและแหล่งเรียนรู้ มีดงั น้ี โปรแกรม Scratch พฒั นาโดย MIT (Massachusetts Institute of Tech-nology) เป็ นโปรแกรมภาษาแบบภาพ (Visual Programming Language) เหมาะสําหรับ ใช้สร้างภาพเคลื่อนไหวหรือเกมอยา่ งง่าย ขอ้ ดีของโปรแกรม Scratch คือผูเ้ รียนสามารถ สร้างสรรค์ผลงานได้ง่าย และเห็นผลลัพธ์การทาํ งานของโปรแกรมเป็นภาพท่ีเป็นรูปธรรม จึงช่วยกระตุน้ ความสนใจของผเู้ รียน

14 เว็บไซต์ Code.org เป็ นเวบ็ ไซต์ท่ีมีเป้าหมายเพ่ือฝึ กทกั ษะการเขียนโปรแกรม ซ่ึงเป็ นโปรแกรมภาษาแบบภาพท่ีมีโครงสร้างคลา้ ยโปรแกรม Scratch ในเวบ็ ไซต์ Code.org มีทรัพยากรการเรียนรู้เกี่ยวกบัการเขียนโปรแกรมสาํ หรับครู ผเู้ รียน และผสู้ นใจ ใหเ้ ขา้ ไปศึกษา เรียนรู้ไดอ้ ยา่ งอิสระ สาํ หรับระดบั ช้นั มธั ยมศึกษา สามารถเลือกใชภ้ าษาโปรแกรมและแหล่งเรียนรู้ ไดเ้ ช่นเดียวกบั ระดบัประถมศึกษา แต่ควรเลือกเน้ือหาท่ีเหมาะสาํ หรับผูเ้ รียนในระดบั มธั ยม ศึกษา และอีกแนวทางหน่ึงคือ การเลือกใชโ้ ปรแกรมภาษาแบบขอ้ ความ (text based programming language) ซ่ึงจะเป็ นการเตรียมผูเ้ รียนใหม้ ีความพร้อมในเขียนโปรแกรมเพือ่ การใชง้ านจริง ตวั อยา่ งของภาษาโปรแกรมสาํ หรับระดบั ช้นั มธั ยมศึกษา ภาษาโปรแกรม Logo เป็ นภาษาที่นิยมนาํ มาใช้ในการเริ่มต้นเขียนโปรแกรมเพื่อ ควบคุมการลากเส้นใหเ้ ป็นรูปตา่ ง ๆ ภาษาโปรแกรมอ่ืน ๆ เช่น Python, C#, C/C++, R, App Inventor ซ่ึงเป็ น โปรแกรมภาษาท่ีมีความสามารถสูง ผเู้ รียนสามารถนาํ ไปพฒั นาโครงงานคอมพวิ เตอร์หรือ บูรณาการกบั วชิ าอ่ืนได้ การเลือกใชภ้ าษาโปรแกรมน้นั ควรจะคาํ นึงถึงประเด็นต่าง ๆ ตอ่ ไปน้ี ความเช่ียวชาญของผสู้ อนในภาษาน้นั ๆ คุณภาพของแหล่งเรียนรู้ และชุมชนของนกั เขียนโปรแกรม ซ่ึงถา้ ผูส้ อนมีปัญหา ในการใช้ภาษาดงั กล่าวสามารถขอคาํ ปรึกษาหรือขอความช่วยเหลือไดง้ ่าย ความยากง่ายในการเขา้ ถึงแหล่งเรียนรู้ หรือการใชง้ านท้งั ท่ีบา้ นและท่ีโรงเรียน ของผเู้ รียน4) การเพม่ิ โอกาสในการเรียนรู้ ผูส้ อนสามารถนําเทคโนโลยีมาใช้สนับสนุนการจดั กิจกรรมการเรียนรู้เช่น เว็บไซต์ กระดานปฏิสัมพนั ธ์ สภาพแวดลอ้ มการเรียนรู้เสมือน การประชุมผา่ นวดิ ีโอ บล็อก วกิ ิ วิดีโอ เทคโนโลยเี หล่าน้ีได้เพิ่มโอกาสในการเรียนรู้แก่ผเู้ รียนดงั น้ีความไม่เท่าเทยี มในการเข้าถงึ อปุ กรณ์ดจิ ิทลั ผูเ้ รียนอาจมีพ้ืนฐานความรู้และฐานะท่ีแตกต่างกนั ทาํ ใหไ้ ม่สามารถเขา้ ถึงเทคโนโลยี ท่ีมีบทบาทในชีวิตประจาํ วนั ไดอ้ ยา่ งเท่าเทียม สถานศึกษาควรจดั ใหม้ ีเคร่ืองคอมพิวเตอร์ที่ผูเ้ รียน สามารถเขา้ ถึงไดท้ ้งัในและนอกเวลาเรียน ซ่ึงทาํ ไดโ้ ดยจดั กิจกรรมชุมนุมคอมพิวเตอร์ จดั คอมพิวเตอร์ ไวใ้ นห้องสมุด เลือกใช้โปรแกรมที่มีลิขสิทธ์ิถูกตอ้ งหรือใชโ้ ปรแกรม Open source ท่ีผเู้ รียน สามารถใชไ้ ดท้ ี่บา้ น เพื่อให้เขา้ ถึงได้อยา่ งเท่าเทียมกนั

15ความแตกต่างทางเพศ คนทวั่ ไปมกั มองวา่ งานดา้ นคอมพวิ เตอร์เป็นของผชู้ าย แต่ในปัจจุบนั มีผหู้ ญิงท่ี ทาํ งานในดา้ นน้ีมากข้ึน ผูส้ อนควรสนบั สนุนท้งั ผูเ้ รียนหญิงและผูเ้ รียนชายให้เรียนดา้ นวิทยาการ คาํ นวณโดยจดั กิจกรรมการเรียนรู้ หรือการกาํ หนดโจทยป์ ัญหา โครงงานท่ีเหมาะสม และ กระตุน้ ความสนใจสาํ หรับทุกเพศความต้องการใช้เทคโนโลยอี านวยความสะดวก สาํ หรับผเู้ รียนท่ีมีความบกพร่องทางร่างกาย ผเู้ รียนที่มีความบกพร่องในการเรียนรู้ สถานศึกษาควรจดั หาเทคโนโลยที ี่อาํ นวยความสะดวกท้งั อุปกรณ์และโปรแกรม เพ่ือใหผ้ เู้ รียน เขา้ ถึงส่ิงที่ตอ้ งการเรียนรู้ในสาระเทคโนโลยี (วทิ ยาการคาํ นวณ) และสาระอ่ืนได้ ตวั อยา่ งเช่น คียบ์ อร์ดท่ีมีตวั อกั ษรเบลล์ หรือโปรแกรมช่วยอ่านหนงั สือผู้เรียนทม่ี คี วามสามารถพเิ ศษ ผเู้ รียนที่มีความสามารถพิเศษหรือความสนใจพิเศษ สามารถฝึกฝนหรือเรียนรู้ ดา้ นวทิ ยาการคาํ นวณดว้ ยตนเองจนมีความรู้ ความเช่ียวชาญ และทกั ษะสูงกว่าตวั ช้ีวดั / ผลการเรียนรู้ที่กาํ หนด ผูส้ อนจึงควรสนบั สนุนผเู้ รียนตามความสนใจพิเศษ และกระตุน้ ให้ ผูเ้ รียนกลุ่มน้ี แสดงความสามารถที่มีอยู่ โดยการให้แลกเปล่ียนความรู้กบั ผอู้ ื่น และจดั หา ผเู้ ช่ียวชาญเฉพาะดา้ นมาใหค้ าํ แนะนาํ ในการจดั ทาํ โครงงาน ซ่ึงผสู้ อนสามารถแนะนาํ ใหผ้ เู้ รียน ฝึกทกั ษะการเขียนโปรแกรมจากเวบ็ ไซต์ เช่น programming.in.th หรือเรียนรู้เร่ืองอ่ืน ๆ ที่สนใจ จากเวบ็ ไซต์ http://oho.ipst.ac.th, www.khanacademy.org ในการสอนผเู้ รียนท่ีมีความสามารถพิเศษน้นั ไม่ควรเร่งรัดหรือจาํ กดั เวลาในการ เรียนรู้ แต่ควรจะเพิ่มประสบการณ์ในการเรียนรู้และพฒั นาเชิงลึกในหัวขอ้ เฉพาะที่ผูเ้ รียน มีความสนใจ ซ่ึงอาจรวมถึงการแกป้ ัญหาที่มีประสิทธิภาพ หรือหาวธิ ีที่แตกตา่ งกนั ในการแกป้ ัญหาการจดั การเรียนรู้สาหรับผู้เรียนทไ่ี ม่ใช่สายวทิ ยาศาสตร์ ตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้ที่กาํ หนดไวน้ ้ีเป็ นคุณลกั ษณะทว่ั ไปที่ตอ้ งการให้เกิดกบั ผูเ้ รียนในระดบั ช้นัตา่ ง ๆ ผสู้ อนควรปรับกระบวนการและชิ้นงานใหเ้ หมาะสมกบั ผูเ้ รียนแต่ละ กลุ่ม เช่น ตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้ในช้นั ม. 4 กาํ หนดไวว้ า่ “ประยกุ ตใ์ ชแ้ นวคิดเชิงคาํ นวณ ในการพฒั นาโครงงานท่ีมีการบูรณาการกบั วชิ าอื่นอยา่ งสร้างสรรคแ์ ละเชื่อมโยงกบั ชีวิตจริง” สาํ หรับผเู้ รียนสายอ่ืนที่ไม่ใช่สายวทิ ยาศาสตร์ผูส้ อนควรกาํ หนดโจทย์ สถานการณ์ ในกิจกรรม การเรียนรู้ตามความสนใจเหมาะสมกับความสามารถของผูเ้ รียน เป็ นโครงงานที่ไม่เน้นการเขียน โปรแกรม แต่เป็ นการประยุกต์ใช้แนวคิดเชิงคาํ นวณและใชเ้ ทคโนโลยีเป็ นเครื่องมือในการ แกป้ ัญหา

165) การเรียนรู้ตามอธั ยาศัย ผเู้ รียนสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกบั วิทยาการคาํ นวณไดต้ ามความสนใจท้งั ใน ช้นั เรียนและแบบออนไลน์ มีโปรแกรมและเอกสารให้ศึกษาจาํ นวนมาก ซ่ึงจะนาํ ไปสู่การเป็ น ผูส้ ร้างงานดิจิทลั บนเวบ็ ไซต์ต่าง ๆ โปรแกรมเชิงพานิชย์บางโปรแกรมจะอนุญาตให้ใช้เพื่อการ ศึกษาโดยไม่เสียค่าใช้จ่าย ชุมชนออนไลน์หลายแห่งจะมีผูเ้ รียนหรือนกั พฒั นาซอฟตแ์ วร์มา แบ่งปันแนวคิด การเรียนรู้ การสร้างสิ่งประดิษฐ์ทางดิจิทลั ตวั อยา่ งเช่น เวบ็ ไซต์ Scratch (http://scratch.mit.edu) เวบ็ ไซต์ programming.in.th นอกจากน้ีผสู้ อนควรแนะนาํ ผูเ้ รียนไดพ้ ฒั นาความรู้และทกั ษะเพ่ิมเติม ส่งเสริมใหเ้ ขา้ ร่วม แข่งขนัในโครงการต่าง ๆ เช่น การประกวดโครงงานสะเตม็ การแข่งขนั คอมพิวเตอร์โอลิมปิ ก งานศิลปหตั ถกรรมผเู้ รียน การแขง่ ขนั RoboCup Thailandการวดั และประเมนิ ผล การวดั และประเมินตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้เป็ นกระบวนการที่มีความสาํ คญั และจาํ เป็ น ตอ่ การจดั การเรียนรู้ผลการประเมินแสดงถึงพฒั นาการในการเรียนรู้และสามารถนาํ มาใชต้ ดั สิน ผลการเรียนไดด้ ว้ ย การประเมินผูเ้ รียนควรเป็ นการประเมินตามสภาพจริง (authentic assessment) ท่ีสอดคล้องกบั เป้าหมายของหลกั สูตร คุณภาพผูเ้ รียน มาตรฐานการเรียนรู้ และตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้ท่ีกาํ หนด การวดั และประเมินตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้ ตอ้ งเลือกใช้ เครื่องมือวดั ท่ีเหมาะสม มีคุณภาพ ดาํ เนินการด้วยวิธีที่ถูกต้องและหลากหลาย รวมท้งั พิจารณา ถึงความแตกต่างของผเู้ รียนแตล่ ะกลุ่ม และแต่ละระดบั 1. การประเมินเพ่ือปรับปรุงการเรียนรู้ (formative assessment) คือการ ติดตามตรวจสอบการเรียนรู้ของผูเ้ รียนระหว่างท่ีผูส้ อนจดั การเรียนรู้ เพ่ือให้ไดข้ อ้ มูลไปพฒั นา ผูเ้ รียนและปรับปรุงวิธีการสอนต่อไปการวดั และประเมินผลเพอื่ ปรับปรุงการเรียนรู้ทาํ ได้ หลายรูปแบบ ดงั น้ี 1) การประเมินตนเอง (self-assessment) เปิ ดโอกาสให้ผูเ้ รียนตรวจสอบ ความกา้ วหนา้ ของตนเองและประเมินผลเปรียบเทียบกบั เป้าหมายที่กาํ หนด ในลกั ษณะ ของการสะท้ อนตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้ของตนเอง เช่น การเขียนผงั ความคิด การเขียนผงั มโนทศั น์ การเขียนรายงาน การเขียนบล็อก การสร้างวดี ิทศั น์การทาํ แบบประเมินตนเอง การเขียนบลอ็ ก เป็นการใหผ้ เู้ รียนบนั ทึกสิ่งที่ทาํ สิ่งท่ีไดเ้ รียนรู้ และส่ิงท่ีควร ปรับปรุงในการทาํ งานแต่ละคร้ัง ความก้าวหน้าในการเรียนเปรียบเทียบกับ เป้าหมายท่ีวางไว้ ซ่ึงจะสะท้อนให้เห็นวิธีคิดพฒั นาการ หรือปัญหาที่เกิดข้ึน ในระหวา่ งเรียน

17 การใชแ้ บบประเมินตนเอง เพื่อประเมินความรู้และทกั ษะในดา้ นใดดา้ นหน่ึง เช่น ทกั ษะการเขียนโปรแกรม โดยมีการกาํ หนดหวั ขอ้ การประเมิน และเกณฑ์ การใหค้ ะแนนที่ชดั เจน ซ่ึงผเู้ รียนจะใชต้ รวจสอบประเมินทกั ษะของตนเอง ทาํ ให้ รู้จุดเด่นและจุดที่ตอ้ งปรับปรุง ช่วยให้ผูเ้ รียนเกิดการเรียนรู้และมองเห็นแนวทางในการพฒั นาตนเองได้ การเขียนผงั มโนทศั น์ เป็ นการเขียนเพื่อให้ผูเ้ รียนไดท้ บทวน ตรวจสอบความ เขา้ ใจในเน้ือหาของแต่ละบทเรียนดว้ ยตนเอง โดยนาํ ผงั มโนทศั นท์ ี่ผเู้ รียน เขียนข้ึนมาเทียบกบั ผงั มโนทศั นท์ ่ีผสู้ อนสร้างไว้ 2) การประเมินโดยเพ่ือน (peer-assessment) เป็ นการร่วมกนั อภิปราย การใหข้ อ้ มูลยอ้ นกลบั เพื่อให้ผูเ้ รียนไดเ้ รียนรู้ร่วมกนั ซ่ึงจะช่วยให้ผูเ้ รียนไดพ้ ฒั นาผลงาน ตนเองจากความคิดเห็นของผูอ้ ื่น สามารถใช้เครื่องมือออนไลนช์ ่วยในการร่วมกนั ประเมิน เช่น ชุมชนออนไลน์ เวบ็ บล็อก ตวั อยา่ งของการประเมินโดยเพ่อื น เช่น ใหผ้ เู้ รียนเขียนโปรแกรม Scratch แลว้ แบ่งปันผลงานในชุมชมออนไลน์ เปิ ดโอกาสใหผ้ ูอ้ ่ืนไดใ้ ห้ขอ้ คิดเห็นและขอ้ เสนอแนะ ทาํ ให้ ผเู้ รียนไดร้ ับฟังความคิดเห็นของผอู้ ่ืน เกิดการเรียนรู้และปรับปรุงผลงานใหด้ ีข้ึน 3) การใช้คาํ ถาม การพฒั นาทกั ษะและความเขา้ ใจในสาระเทคโนโลยี (วิทยาการ คาํ นวณ) ควรจดั การเรียนรู้แบบมีปฏิสัมพนั ธ์โดยใชก้ ารต้งั คาํ ถามให้ผเู้ รียนไดค้ ิด วเิ คราะห์ เช่น การใชค้ าํ ถาม “เพราะเหตุใด” หรือ “อย่างไร” เพ่ือให้ผูเ้ รียนได้อภิปรายแสดงความคิดเห็น พร้อมท้งั ให้เหตุผลอย่างอิสระ ตวั อยา่ งคาํ ถาม เช่น “เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร มีผลกระทบต่อชีวิตประจาํ วนั ของผูเ้ รียนอย่างไร”“เพราะเหตุใดจึงคิดท่ีจะสร้างชิ้นงานน้ี และจะ สร้างชิ้นงานน้ีอย่างไร” “มีวิธีการอื่นในการแก้ปัญหาน้ีหรือไม่ และทาํ อยา่ งไร” 4) การใช้ กลวิธี KWL (know, want to know, learned) เป็ นกลวิ ธี ท่ีให้ ผเู้ รียน สรุปตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้ดว้ ยตนเอง โดยใชค้ าํ ถามว่า ผูเ้ รียนรู้อะไร อยากรู้อะไร และได้ เรียนรู้อะไรไปแลว้ เพ่ือให้ผูเ้ รียนประเมินตนเอง และผสู้ อนนาํ ขอ้ สรุปไปเตรียมและปรับปรุง การสอนในบทเรียนตอ่ ไป 2. การประเมินเพ่ือสรุปผลการเรียนรู้ (summative assessment) คือ การประเมินตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้ของผูเ้ รียนเม่ือสิ้นสุดการเรียนการสอนดว้ ยการเปรียบเทียบ กบั มาตรฐานท่ีกาํ หนดไว้ ภายใตก้ รอบการประเมินท้งั ดา้ นความรู้ทกั ษะ และเจตคติ เพ่ือตดั สิน ผลสัมฤทธ์ิทางการเรียนและอาจใช้เสนอแนะแนวทางการศึกษาต่อ ในการตดั สินผลการเรียน อาจใชค้ ะแนนสอบร่วมกบั ผลการประเมินจากเคร่ืองมืออื่นๆ เช่น แฟ้มสะสมผลงาน ชิ้นงาน โครงงาน

18 1.การประเมินจากแฟ้มสะสมผลงาน (learning portfolio) แฟ้มสะสม ผลงานเป็ นเอกสารที่รวบรวมผลงาน รายงาน ชิ้นงาน ท่ีเป็ นผลผลิตซ่ึงเกิด ข้ึนระหวา่ งการเรียน ซ่ึงสามารถนาํ ไปประกอบการประเมินตวั ช้ีวดั /ผลการ เรียนรู้ได้ 2.การวดั ตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้ดว้ ยแบบทดสอบ เป็ นการวดั ผลผูเ้ รียนดว้ ย แบบทดสอบ ท่ีมีลกั ษณะคาํ ถามปลายเปิ ดหรือปลายปิ ด หรือท้งั 2 แบบ โดยผสู้ อนจดั ทาํ แบบทดสอบและเกณฑก์ ารใหค้ ะแนน พร้อมท้งั รวบรวม คะแนน จากน้นั ประเมินผลเพ่ือตดั สินผลการเรียน 3.การวดั ตวั ช้ีวดั /ผลการเรียนรู้จากโครงงาน หรือนวตั กรรม เป็นการวดั ผล ท่ีใหผ้ เู้ รียนพฒั นาชิ้นงานรายบุคคล หรือรายกลุ่ม เพ่ือให้ไดช้ ิ้นงานตาม ความสนใจของตนเอง ผูส้ อนเป็ นผูก้ าํ หนดแนวทางและเกณฑ์การวดั และ ประเมินผลโครงงานท่ีครอบคลุมทุกดา้ น รวมท้งั การประเมินพฤติกรรม การทาํ งาน ซ่ึงอาจใหป้ ระเมินดว้ ยตนเอง เพ่อื น หรือผสู้ อน 4.การประเมินผลจากการปฏิบตั ิ เป็ นการประเมินผลโดยกาํ หนดโจทยห์ รือ สถานการณ์ให้ผูเ้ รียนปฏิบตั ิ โดยผูส้ อนกาํ หนดเกณฑ์การให้คะแนนท่ี เหมาะสมและมีการวดั อย่างต่อเนื่อง เพื่อสะทอ้ นผลการปฏิบตั ิของผเู้ รียน แลว้ ตดั สินผลจากพฒั นาการในการเรียนรู้ท่ีเพม่ิ ข้ึนของผเู้ รียนคาอธิบายแนวทางการจัดการเรียนรู้และการประเมนิ ผล ช้นั ประถมศึกษาปี ที่ 4 ตวั ช้ีวดั แนวทางการจดั การเรียนรู้ การวดั และประเมินผล 1.ประเมินผลสาํ เร็จ ใน1.ใชเ้ หตุผลเชิงตรรกะ ในการ 1.ใหน้ กั เรียนแกป้ ัญหา อธิบายการทาํ งาน คาดการณ์ การแกป้ ัญหา 2.ประเมินจากการให้แกป้ ัญหา การอธิบายการทาํ งาน ผลลพั ธ์จากเกม โจทยป์ ัญหา สถานการณ์ ที่มีการใช้ เหตุผลในการแก้ ปัญหาการคาดการณ์ ผลลพั ธ์จากปัญหา เหตุผลเชิงตรรกะ ในการแกป้ ัญหา 1.ประเมินการปฏิบตั ิ การ เขียนโปรแกรม ไดต้ ามอยา่ งง่าย 2.ใหน้ กั เรียนแลกเปลี่ยนขอ้ คิดเห็น แนวทาง ในการ โจทยก์ าํ หนด 2.ประเมินผลสาํ เร็จใน แกป้ ัญหาที่แตกตา่ งกนั การตรวจหาขอ้ ผดิ พลาด ของโปรแกรม2.ออกแบบและเขียน โปรแกรม 1.ใหน้ กั เรียนออกแบบ และเขียนโปรแกรม อยา่ งง่ายอยา่ งง่าย โดยใชซ้ อฟตแ์ วร์ หรือ เช่น การเคล่ือนที่ไปยงั จุดต่าง ๆ และแสดงขอ้ ความส่ือ และตรวจหา ขอ้ ผดิ พลาด และ 2.ใหน้ กั เรียนร่วมกนั อภิปรายและแสด ง ความคิดเห็นแกไ้ ข เกี่ยวกบั การตรวจหาขอ้ ผดิ พลาด ของโปรแกรม

193.ใชอ้ ินเทอร์เน็ต คน้ หาความรู้ 1.ใหน้ กั เรียนใชอ้ ินเทอร์เน็ตในการคน้ หาขอ้ มูล ความรู้ 1.ประเมินการใชค้ าํ คน้และประเมิน ความน่าเชื่อถือ ของขอ้ มูล ที่สนใจ หรือจากชิ้นงานที่ผสู้ อนในวชิ า อ่ืนกาํ หนด การเลือกแหล่งขอ้ มูล ที่4.รวบรวม ประเมิน นาํ เสนอ โดยระบุคาํ คน้ ที่ตรงประเดน็ น่าเชื่อถือขอ้ มูล และสารสนเทศ โดยใช้ซอฟตแ์ วร์ ท่ีหลากหลาย เพ่ือ 2.นกั เรียนอภิปรายเก่ียวกบั การเลือกแหล่งขอ้ มูล เพื่อ 2.ประเมินคุณภาพของแกป้ ัญหาในชีวติ ประจาํ วนั เลือกใชแ้ หล่งขอ้ มูลท่ีน่าเชื่อถือ ชิ้นงาน5.ใชเ้ ทคโนโลยี สารสนเทศอยา่ งปลอดภยั เขา้ ใจ สิทธิและหนา้ ที่ 3.นกั เรียนนาํ ขอ้ มูลท่ี ไดม้ าเปรียบเทียบ เรียบเรียง สรุปของตน เคารพ ในสิทธิของผอู้ ื่นแจง้ ผเู้ ก่ียวขอ้ งเม่ือ พบขอ้ มูลหรือ ใหส้ อดคลอ้ งกบั วตั ถุประสงค์ การนาํ ไปใช้บุคคล ที่ไมเ่ หมาะสม ใหน้ กั เรียนวางแผนรวมรวมขอ้ มูลประมวลผล ขอ้ มูล 1.ประเมินคุณภาพ ของ วเิ คราะห์ขอ้ มูล สร้างทางเลือก ประเมิน ทางเลือก และ การทาํ งาน ใน แตล่ ะ นาํ เสนอขอ้ มูลที่ไดโ้ ดยในแต่ละ กระบวนการอาจเป็น กระบวนการ ชิ้นงานเดียวหรือแยก ชิ้นงานกนั และอาจใชซ้ อฟตแ์ วร์ 2.ประเมินคุณภาพ ของ เฉพาะข้นั ตอน ใดข้นั ตอนหน่ึง หรือใชท้ ุกข้นั ตอน ชิ้นงาน ใหน้ กั เรียนศึกษาและทาํ กิจกรรมเก่ียวกบั การ ใช้ 1.ประเมินจากการ ตอบ เทคโนโลยสี ารสนเทศอยา่ งปลอดภยั เขา้ ใจสิทธิ และ คาํ ถามใน ใบงาน หนา้ ที่ของตน เคารพในสิทธิของผอู้ ่ืน แจง้ ผเู้ กี่ยวขอ้ ง 2.ประเมินโดยใชแ้ บบ เมื่อพบขอ้ มูลหรือบุคคลที่ไมเ่ หมาะสม สงั เกตพฤติกรรม การใช้ งาน หลกั สะเตม็ ศึกษา (STEM Education)สะเต็มศึกษาคืออะไร (STEM Education) สะเต็มศึกษาเป็ นแนวทางการจัดการศึกษาท่ีเน้นการบูรณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีวิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ โดยเน้นการนาํ ความรู้ไปใช้ในการแกป้ ัญหาในชีวิตจริง รวมท้งั การพฒั นากระบวนการผลิตใหม่ ท่ีเป็นประโยชน์ตอ่ การดาํ เนินชีวติ และการทาํ งานS= Science การศึกษาเก่ียวกบั ปรากฏการณ์ธรรมชาติT= Technology วสั ดุ เคร่ืองมือ รวมถึงผลจากการพฒั นาปรับปรุงส่ิงต่างๆเพอ่ื สนองความตอ้ งการหรือความจาํ เป็นของมนุษย์

20E= Engineering เป็นกระบวนการแกป้ ัญหา การออกแบบและสร้างสรรคช์ ิ้นงานหรือวธิ ีการ โดยใชท้ รัพยากรท่ีมีอยู่ใหเ้ กิดประโยชนส์ ูงสุดM= Mathematics เป็นเร่ืองของความสมั พนั ธ์ระหวา่ งจาํ นวน ปริมาณ และรูปทรงเรขาคณิตตา่ ง ๆ รวมท้งักระบวนการทางเหตุและผลลกั ษณะสาคญั ของการเรียนรู้แบบสะเตม็ ศึกษา 1. มุ่งเน้นการบูรณาการ (Focus on Integration) จะช่วยให้ผูเ้ รียนไดม้ องเห็นความสัมพนั ธ์ของแนวคิดต่างๆ ท่ีเป็ นพ้ืนฐานและความเช่ือมโยงของขอ้ มูล รวมท้งั การประยุกตใ์ ชค้ วามรู้ความเขา้ ใจในการแกป้ ัญหาอยา่ งสร้างสรรค์ระดับของการบูรณาการ1.1 Disciplinary บูรณาการภายในวชิ า นกั เรียนไดเ้ รียนเน้ือหาและฝึกทกั ษะของแต่ละวชิ าของสะเตม็ แยกกนั1.2 Multidisciplinary บูรณาการพหุวทิ ยาการ นกั เรียนไดเ้ รียนเน้ือหาและฝึกทกั ษะของแต่ละวชิ าของ สะเตม็แยกกนั ผา่ นหัวขอ้ หลกั (theme) โดยการอา้ งอิงถึงหวั ขอ้ หลกั ในการสอนทาํ ให้นกั เรียนเห็นความเชื่อมโยงระหวา่ งเน้ือหาวชิ ากบั หวั ขอ้ หลกั1.3 Interdisciplinary บูรณาการสหวิทยาการ นกั เรียนเรียนเน้ือหาและฝึ กทกั ษะที่มีความสอดคลอ้ งกนั ของวชิ าที่เก่ียวขอ้ งร่วมกนั ผา่ นกิจกรรม ช่วยใหน้ กั เรียนไดเ้ ห็นความสอดคลอ้ งและสัมพนั ธ์กนั ของวชิ าเหล่าน้นั1.4 Transdisciplinary บูรณาการขา้ มวิชา นอกจากการเรียนรู้เน้ือหาและฝึกทกั ษะของท้งั 4 วชิ าแลว้ นกั เรียนไดป้ ระยุกตค์ วามรู้และทกั ษะเหล่าน้นั ในการแกป้ ัญหาในชีวิตจริง และสร้างประสบการณ์การเรียนรู้ของตวั เอง 2. ให้เห็นความสัมพันธ์กับชีวิตจริง (Establish Relevance) การจดั การเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษาควรให้ผูเ้ รียนรู้ว่าสิ่งท่ีไดเ้ รียนรู้น้ีมีประโยชน์หรือสามารถนาํ ไปประยุกตใ์ ชไ้ ดอ้ ยา่ งไร โดยพิจารณาจากคาํ ถามต่างๆ เช่น ทาํ ไมผูเ้ รียนตอ้ งสนใจเรื่องน้ี สิ่งน้ีเก่ียวขอ้ งกบั ปัญหาหรือสถานการณ์จริงอยา่ งไร 3. มุ่งเน้นทกั ษะศตวรรษที่ 21 (Emphasize Twenty-First-Century Skills) สงั คมตอ้ งการกาํ ลงั คนที่มีความสามารถในการเขา้ ถึงขอ้ มูล การใชข้ อ้ มูลอยา่ งสร้างสรรคเ์ พื่อแกป้ ัญหา ความสามารถใน

21การสื่อสารความคิดและแนวคิดอย่างมีประสิทธิภาพ ความสามารถในการทาํ งานเป็ นทีม และการทาํ งานแบบร่วมมือกนั รวมถึงความสามารถในการคิดวเิ คราะห์ การแกป้ ัญหา และการมีความคิดสร้างสรรค์ 4. ท้าทายผู้เรียน (Challenge Your Students) การจัดการเรียนรู้ควรมีความท้าทายและเหมาะสมกบั ระดบั การเรียนรู้ของผเู้ รียน เพ่อื กระตุน้ ใหเ้ กิดความตอ้ งการท่ีจะเรียนรู้ โดยตอ้ งไม่ยากหรือง่ายเกินไปจนทาํ ใหผ้ เู้ รียนเกิดความเบ่ือหน่าย การให้เหตุผลทางวทิ ยาศาสตร์แรงลอยตัวความหมายของแรงลอยตวั แรงและความดนั กล่าวถึงความหมายของแรงลอยตวั วา่ เป็นแรงดนั ข้ึนของน้าํ ที่กระทาํ ต่อวตั ถุท่ีลงไปในน้าํ มีคา่ เท่ากบั น้าํ หนกั ของน้าํ ที่ถูกวตั ถุน้นั แทนที่ ถา้ น้าํ หนกั ของวตั ถุมีค่านอ้ ยกวา่ แรงลอยตวั วตั ถุน้นัจะลอยน้าํ ได้ ถา้ น้าํ หนกั ของวตั ถุมีคา่ มากกวา่ แรงลอยตวั วตั ถุน้นั จะจมนา้ ที่เป็ นดงั น้ี เพราะวตั ถุท่ีลอยน้าํ ได้มีความหนาแน่นนอ้ ยกวา่ น้าํ เม่ือหยอ่ นวตั ถุลงไปในน้าํ วตั ถุจะถูกแรงโน้มถ่วงของโลกดึงลงดา้ นล่าง วตั ถุบางชนิดจะจมน้าํ บางชนิดจะลอยน้าํ ถา้ เรากดวตั ถุที่ลอยน้าํ ลงไปใตน้ ้าํ แลว้ ปล่อยมือ วตั ถุน้นั จะกลบั ข้ึนสู่ผิวน้าํ อีกอยา่ งรวดเร็ว จนเรารู้สึกไดว้ า่ น้าํ ออกแรงดนั ข้ึนทา้ ให้วตั ถุลอยข้ึนมา แสดงวา่ วตั ถุลอยน้าํ ไดเ้ มื่อมีแรงดนั ข้ึนจนทาํ ใหว้ ตั ถุไมจ่ มลงไปอีก แรงดนั ข้ึนของน้าํ ที่พยงุ วตั ถุไว้ เรียกวา่ แรงลอยตวั แรงลอยตวั คือแรงพยงุ ของของเหลวและแก๊สที่กระทาํ ต่อวตั ถุที่อยูใ่ นของเหลวและแกส๊ น้นั ทาํ ให้วตั ถุลอยอยไู่ ด้ ในชีวติ ประจาํ วนั เราจะพบวา่ วตั ถุบางชนิดลอยอยใู่ นน้าํ ได้ เพราะแรงลอยตวั ที่กระทาํ ต่อวตั ถุน้นั มีค่าเพียงพอที่จะตา้ นน้าํ หนกั ของวตั ถุ ท่ีเกิดจากแรงโนม้ ถ่วงของโลกได้ แต่สาํ หรับวตั ถุบางชนิดที่จมลงในน้าํ แสดงวา่ แรงลอยตวั ท่ีกระทาํ ตอ่ วตั ถุน้นั มีค่านอ้ ยกวา่ น้าํ หนกั ของวตั ถุลกั ษณะของวตั ถุเม่ือลอยอยูใ่ นของเหลว เมื่อวตั ถุอยูใ่ นของเหลวจะมีความสัมพนั ธ์กบั ความหนาแน่นของวตั ถุ ซ่ึงสามารถพจิ ารณาลกั ษณะของวตั ถุได3้ ลกั ษณะ ดงั น้ี

221. วตั ถุท่ีจมอยใู่ นของเหลว A แสดงวา่ วตั ถุมีความหนาแน่นมากกวา่ ของเหลวแสดงวา่- ปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนท่ีเทา่ กบั ปริมาตรของวตั ถุท้งั กอ้ นท่ีจมในของเหลว- แรงพยงุ เท่ากบั น้าํ หนกั ของวตั ถุท่ีจมไปในของเหลวและเท่ากบั น้าํ หนกั ของของเหลวท่ีถูกแทนที่2. วตั ถุลอยปริ่มผวิ ของของเหลว B แสดงวา่ วตั ถุมีความหนาแน่นเทา่ กบั ของเหลวแสดงวา่- ปริมาตรของของเหลวท่ีถูกแทนที่เท่ากบั ปริมาตรของวตั ถุท้งั กอ้ นในของเหลว- แรงพยงุ เทา่ กบั น้าํ หนกั ของวตั ถุที่ชงั่ ในอากาศและเท่ากบั น้าํ หนกั ของเหลวท่ีถูกแทนท่ี3.วตั ถุที่ลอยอยใู่ นของเหลว C แสดงวา่ วตั ถุมีความหนาแน่นนอ้ ยกวา่ ของเหลวแสดงวา่- ปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่เท่ากบั ปริมาตรชองวตั ถุส่วนท่ีจมในของเหลว- แรงพยงุ เทา่ กบั น้าํ หนกั ของวตั ถุท่ีชง่ั ในอากาศและเทา่ กบั น้าํ หนกั ของของเหลวที่ถูกแทนที่หลกั ของอาร์คมิ ดี สิ แรงลอยตวั

23อาร์คีดิส นกั คณิตศาสตร์และนกั วิทยาศาสตร์ชาวกรีก ไดค้ น้ พบหลกั การแรงลอยตวั วา่ เกิดจากแรงยกของน้าํ ดนั ให้วตั ถุต่างๆ ลอยข้ึนสู่ผวิ น้าํ เขากล่าววา่ “น้าํ หนกั ของปริมาตรของของเหลวที่วตั ถุเขา้ แทนท่ี จะมีค่าเท่ากบั ปริมาตรของน้าํ ที่ล้นออกมา” นนั่ คือ แรงยกของของเหลวน้ันดนั วตั ถุให้ลอยได้ แต่ถา้ วตั ถุมีความหนาแน่นมากกวา่ น้าํ วตั ถุกจ็ ุจมน้าํ เพราะแรงยกของน้าํ ไมเ่ พยี งพอที่จะพยงุ วตั ถุ วธิ ีการท่ีจะทาํ ใหว้ ตั ถุมีความหนาแน่นมากลอยน้าํ ได้ คือ การตีแผแ่ บนออกไปเป็นการเพิม่ ปริมาตรของน้าํ ท่ีวตั ถุน้นั เขา้ มาแทนที่แรงยกของน้าํ กจ็ ะมากข้ึน หลกั การของอาร์คิมิดีส (องั กฤษ: Archimedes' principle) ต้งั ช่ือตามอาร์คิมิดีสแห่งซีราคิวส์ ผคู้ น้ พบกฎน้ีเป็นคนแรก ซ่ึงเป็นกฎเก่ียวกบั แรงลอยตวั และการแทนที่ โดยกล่าววา่ เมื่อนาํ วตั ถุลงไปแทนที่ของเหลวจะมีแรงตา้ นเท่ากบั น้าํ หนกั ของของเหลวปริมาตรเท่าส่วนจม จากหลกั การน้ีทาํ ให้เขา้ ใจในหลกั การหลายอยา่ ง เช่น เรือเหลก็ ทาํ ไมจึงลอยน้าํ ของเหลวต่างชนิดกนั มีความหนาแน่นตา่ งกนั อาร์คีมีดีสช้ีใหเ้ ห็นถึงเรื่องความหนาแน่นและนาํ มาเทียบกบั น้าํ เรียกวา่ ความถ่วงจาํ เพาะ จากหลกั การน้ีทาํ ให้อาร์ดีมีดีสสามารถพิสูจน์มงกุฎทองคาํ ที่ช่างทาํ มงกุฎหลอมส่ิงเจือปนลงไปในเน้ือทอง อาร์คีมีดีสหาวิธีวดั ปริมาตรมงกุฎทองคาํ ได้ดว้ ยการเอาไปแทนที่น้าํ และปล่อยใหน้ ้าํ ลน้ ออกมาแรงลอยตัว (buoyant force) หรื อแรงพยุงของของเหลวทุกชนิดเป็ นไปตามหลักของอาร์คิมีดิส(Archimedes' Principle) ซ่ึงกล่าวว่า แรงลอยตวั หรือแรงพยุงท่ีของเหลวกระทาํ ต่อวตั ถุ มีขนาดเท่ากับน้าํ หนกั ของของเหลวท่ีมีปริมาตรเท่ากบั ปริมาตรของวตั ถุส่วนท่ีจมอยใู่ นของเหลว ถา้ วตั ถุน้นั ไม่ลอย เมื่อชง่ั ในของเหลวจะไดน้ ้าํ หนกั น้อยกว่าชงั่ ในอากาศ น้าํ หนกั ที่หายไปมีค่าเท่ากบัน้าํ หนกั ของเหลวปริมาตรเท่าวตั ถุ ของลอย วตั ถุที่จดั วา่ ลอยในของเหลว ตอ้ งเขา้ หลกั ดงั น้ี คือ ไม่มีเชือกผกู ก็ลอยนิ่งในของเหลวได/้ ถา้ มีเชือกผกู เชือกตอ้ งหยอ่ น/วตั ถุอยไู่ มถ่ ึงกน้ ภาชนะ

24ความหนาแน่นของวตั ถุ คืออตั ราส่วนระหวา่ งปริมาตรและน้าํ หนกั ของวตั ถุ โดยวตั ถุท่ีมีความหนาแน่นมากกวา่ จะมีน้าํ หนกั มากกวา่ เมื่อเปรียบเทียบ ในปริมาตรท่ีเทา่ กนั• วตั ถุจะไมจ่ มลงไปในของเหลวเม่ือวตั ถุน้นั มีความหนาแน่นนอ้ ยกวา่ ของเหลว• วตั ถุจะลอยปริ่มของเหลวเม่ือวตั ถุน้นั มีความหนาแน่นใกลเ้ คียงกบั ของเหลว• วตั ถุจะจมลงไปในของเหลวเมื่อวตั ถุน้นั มีความหนาแน่นมากกวา่ ของเหลวปัจจัยทเ่ี กย่ี วข้องกบั แรงลอยตวั ได้แก่1. ชนิดของวตั ถุ- วตั ถุจะมีความหนาแน่นแตกตา่ งกนั ออกไปยงิ่ วตั ถุมีความหนาแน่นมาก กย็ งิ่ จมลงไปในของเหลวมากยงิ่ ข้ึน2. ชนิดของของเหลว- ยงิ่ ของเหลวมีความหนาแน่นมาก กจ็ ะทาํ ใหแ้ รงลอยตวั มีขนาดมากข้ึนดว้ ย3. ขนาดของวตั ถุ

25- จะส่งผลตอ่ ปริมาตรที่จมลงไปในของเหลว เม่ือปริมาตรที่จมลงไปในของเหลวมาก ก็จะทาํ ใหแ้ รงลอยตวัมีขนาดมากข้ึนอีกดว้ ย กระบวนการเทคโนโลยสี ารสนเทศ กระบวนการเทคโนโลยี (Technological Process). คือ ข้นั ตอนการแก้ปัญหาหรือตอบสนองต่อความตอ้ งการซ่ึงจะก่อให้เกิดการเปล่ียนแปลงจากทรัพยากรให้เป็ นผลผลิตหรือผลลพั ธ์ระบบเทคโนโลยีประกอบดว้ ยกระบวนการเทคโนโลยกี ่อให้เกิดประโยชน์ใชส้ อย ตามท่ีมนุษยต์ อ้ งการและเปล่ียนแปลงการเพ่ิมประสิทธิภาพในการทาํ กิจกรรมต่างๆของมนุษย์ เพราะมนุษยม์ ีความตอ้ งการในการสร้างสิ่งอาํ นวยความสะดวกตา่ งๆในการดาํ รงชีวิต ซ่ึงจะนาํ ไปสู่ปัญหาท่ีอาจเกิดจากการประดิษฐค์ ิดคน้ ต่างๆท่ีมนุษยส์ ร้างข้ึน และบางคร้ังปัญหาอาจเกิดการผลิตสิ่งของตา่ งๆไม่ตรงตามความตอ้ งการไมไ่ ดค้ ุณภาพจึงตอ้ งมีการออกแบบ เพื่อจะนาํ มาแกป้ ัญหาที่เกิดข้ึนดงั กล่าวความสาคัญของกระบวนการทางเทคโนโลยี1. เป็นพ้ืนฐานปัจจยั จาํ เป็นในการดาํ เนินชีวติ ของมนุษย์2. เป็นปัจจยั หลกั ท่ีจะมีส่วนร่วมในการพฒั นา3. เป็นเรื่องราวของมนุษย์ และธรรมชาติกระบวนการเทคโลยสี ารสนเทศม6ี ข้นั ตอน1.การรวบรวมข้อมูล วิธีการดาํ เนินการ เพ่ือเก็บรวบรวมขอ้ มูล และบนั ทึกขอ้ มูลให้อยูใ่ นรูปแบบใดรูปแบบหน่ึงเพื่อการประมวลผล เช่น บนั ทึกในแฟ้ม เอกสาร บนั ทึกไวใ้ นคอมพิวเตอร์ จดบนั ทึกไวใ้ นสมุด เป็นตน้2.การตรวจสอบข้อมูล ข้นั ตอนการตรวจสอบขอ้ มูลในลกั ษณะต่างๆ เช่น การตรวจสอบ เพ่ือหาขอ้ ผิดพลาด ความน่าเชื่อถือความสมเหตุสมผล เพื่อใหม้ ีความมน่ั ใจไดว้ า่ ขอ้ มูลท่ีไดร้ ับการรวบรวมและบนั ทึกไวอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

263.การประมวลผลข้อมูล หมายถึง วธิ ีการดาํ เนินการกระทาํ ขอ้ มูลใหเ้ ป็ นสารสนเทศ ขอ้ มูล การประมวลผลสารสนเทศขอ้ มูลหมายถึง ขอ้ เท็จจริงท่ีเป็ นตวั เลข ขอ้ ความ รูปภาพ เสียง ที่เกี่ยวกบั คน สัตว์ ส่ิงของ หรือเหตุการณ์ต่างๆหรือสิ่งท่ียอมรับวา่ เป็นความจริง สาํ หรับใชเ้ ป็นหลกั อนุมาน สารสนเทศ (Information) หมายถึง ขอ้ มูลที่ไดผ้ า่ นกระบวนการประมวลผล หรือจดั ระบบแลว้ เพ่ือให้มีความหมายและคุณค่าสาํ หรับผใู้ ช้ เช่น ปริมาณการขายสินคา้ แต่ละตวั จาํ แนกตามเขตการขายการนาํ ขอ้ มูลไปประมวลผลมีดว้ ยกนั หลายวธิ ี แตม่ ีวธิ ีง่ายๆ สาํ หรับนกั เรียนที่จะใชศ้ ึกษาในเบ้ืองตน้ 4 วธิ ีคือ 1. การจดั เรียง คือ การนาํ ขอ้ มูลหลาย ๆ ขอ้ มูลมาจดั เรียงลาํ ดบั ตามเกณฑท์ ี่กาํ หนด เช่น จดั เรียง ขอ้ มูลชื่อตามตวั อกั ษร จดั เรียงขอ้ มูลคะแนนจากมากไปหานอ้ ย เป็นตน้ 2. การหาค่าเฉล่ีย คือ การนาํ เอาขอ้ มูลมาเฉลี่ย เช่น การนาํ เอาคะแนนสอบรายวิชาเทคโนโลยสี ารสนเทศมาหาค่าเฉล่ียเป็ นตน้ 3. การเปรียบเทียบ คือ การนําเอาข้อมูลประเภทเดียวกันมาเปรียบเทียบเพ่ือหาค่าแตกต่างหรือความเหมือนกนั 4. การหาแนวโนม้ คือ การนาํ เอาขอ้ มูลประเภทเดียวกนั มาเปรียบเทียบตามระยะเวลา เช่นนาํ คะแนนของนกั เรียนคนหน่ึงมาเปรียบเทียบกบั คะแนนของตนเองในช่วงการสอบยอ่ ยในช่วงของการสอบยอ่ ยตา่ ง ๆ 4.การจัดเกบ็ ข้อมูล การเก็บรักษาขอ้ มูลเพือ่ การบริหาร โดยเก็บไวใ้ นรูปแบบต่างๆ5.การคดิ วเิ คราะห์ ข้นั ตอนการดาํ เนินการ เพื่อสรุปความสําคญั ของขอ้ มูลสารสนเทศให้ตรงสภาพที่เป็ นจริงตรงตามวตั ถุประสงคก์ ่อนที่จะนาํ ขอ้ มูลมาใช้6.การนาข้อมูลไปใช้ การนาํ ขอ้ มูลไปใชใ้ นลกั ษณะต่างๆ

27การแก้ปัญหาด้วยกระบวนการทางเทคโนโลยสี ารสนเทศ ไม่วา่ เราจะทาํ งานใดก็ตาม ปัญหาเป็ นส่ิงหลีกเลี่ยงไม่ได้ การแกป้ ัญหามีหลายวิธี ข้ึนกบั ชนิดของานวิธีการแกป้ ัญหาอยา่ งหน่ึงอาจแกป้ ัญหาอีกอยา่ งหน่ึงไม่ได้ และการแกป้ ัญหาอาจจาํ เป็ นตอ้ งใชเ้ ทคโนโลยีสารสนเทศหรือไม่ก็ได้ ดงั น้นั จึงควรยึดหลกั การแกป้ ัญหาอยา่ งเป็ นระบบ เพื่อไม่ใหเ้ สียเวลา หลงทาง และสับสน วิธีการแกป้ ัญหาแต่ละวิธีมีความเหมาะสมกบั งานแตกต่างกนั ไป ก่อนที่จะใช้วิธีแก้ปัญหา ดว้ ยกระบวนการทางเทคโนโลยสี ารสนเทศ จะขอยกวิธีการแกป้ ัญหาอยา่ งมีข้นั ตอนโดยท้วั ไป มาให้พิจารณาดูจาํ นวนหน่ึง การแกป้ ัญหาดว้ ยกระบวนการทางเทคโนโลยีสารสนเทศ การแกป้ ัญหาท่ีซบั ซอ้ นดว้ ยวธิ ีการต่างๆที่กล่าวมาแล้ว ส่วนมากจาํ เป็ นตอ้ งใช้เทคโนโลยีสารสนเทศเขา้ ช่วยเพ่ือเพิ่มความรวดเร็ว ถูกตอ้ ง และสามารถทาํ ซ้าํ ไดง้ ่ายในกระบวนการทางเทคโนโลยีสารสนเทศเขา้ ช่วยแกป้ ัญหา จาํ เป็ นตอ้ งปรับรูปแบบวธิ ีการทาํ งานใหเ้ หมาะสมกบั การใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศ วิธีการแก้ปัญหาด้วยกระบวนการทางเทคโนโลยีสารสนเทศ เป็ นวิธีคล้ายกับการแก้ปัญกาทางวิศวกรรมมาก แต่ในการนาํ ระบบคอมพิวเตอร์ไปใชใ้ นการแกป้ ัญหา หรือเพิ่มประสิทธิภาพในการทาํ งานใดๆ ก็ตาม จะตอ้ งมีการวิเคราะห์ปัญหาและศึกษาความเป็ นไปได้ให้รอบคอบเสียก่อน ท้งั น้ีเน่ืองจากคอมพิวเตอร์ไมใ่ ชเ้ คร่ืองมือวเิ ศษที่จะแกป้ ัญหไดท้ ุกเร่ือง นอกจากน้ียงั จะตอ้ งมีการศึกษาถึงความคุม้ ค่าในการลงทุน เพื่อไม่ให้เป็ นการลงทุนที่เสียเปล่า ตอ้ งเลือกวธิ ีการแกป้ ัญหาใหเ้ หมาะสมกบั งาน จดั หาเคร่ืองมือและเทคโนโลยที ี่ไม่เกินความจาํ เป็น การแกป้ ัญหาดว้ ยกระบวนการทางเทคโนโลยีสารสนเทศ เหมาะกบั ระบบงานที่ตอ้ งทาํ งานอยา่ งใดอยา่ งหน่ึงซ่ึงซากและมีปริมาณงานมากหรืองานท่ีตอ้ งการความรวดเร็วในการคาํ นวณเกินกวา่ คนธรรมดาจะทาํ ได้ วิธีการโดยท้วั ไปคือ ปรับเปลี่ยนวิธีการหรือระบบการทาํ งานแบบเดิม มาใช้ระบบงานท่ีมีเครื่องคอมพิวเตอร์ช่วยทาํ งานเป็นบางส่วน หรือท้งั หมด เท่าที่สามารถจะทาํ แทนคนได้ประโยชน์ของสารสนเทศ 1. ใชใ้ นการวางแผนการบริหาร 2. ใชป้ ระกอบการตดั สินใจ 3. ใชใ้ นการควบคุมสถานการณ์ หรือเหตุการณ์ท่ีเกิดข้ึน 4. เพอ่ื ใหก้ ารบริหารงานมีระบบ ลดความซ้าํ ซอ้ น

28 Engineering Designความหมายของ engineering Design กระบวนการในการคิดคน้ กาํ หนดระบบส่วนประกอบหรือกระบวนการท่ีตรงกบั ความตอ้ งการการออกแบบเป็นกระบวนการตดั สินใจที่อาศยั วทิ ยาศาสตร์พ้ืนฐานคณิตศาสตร์และวศิ วกรรมในการเปล่ียนทรัพยากรท่ีเหมาะสมใหต้ รงกบั วตั ถุประสงคท์ ี่กาํ หนดให้การออกแบบ เป็ นความคิดสร้างสรรคข์ ้ึนเพื่อตอ้ งกานสร้างผลิตภณั ฑช์ ิ้นน้นั ๆ โดยการสเกตหรือเขียนแบบแลว้ทาํ การอ่านแบบต่อไป เน่ืองจากการอ่านแบบเป็ นการศึกษาถึงรูปร่างลกั ษณะรายละเอียดของชิ้นงาน เพ่ือตอ้ งการทราบความสัมพนั ธ์และวสั ดุ ตลอดจนการประมาณราคา การออกแบบ หมายถึง การถ่ายทอดรูปแบบจากความคิดออกมาเป็ นผลงาน ที่ผอู้ ื่นสามารถมองเห็นรับรู้ หรือสัมผสั ได้ เพ่ือใหม้ ีความเขา้ ใจในผลงานร่วมกนั โดยมีคามสําคญั อยูห่ ลายประการ กล่าวคือ ในแง่ของ การวางแผน การการทาํ งาน งานออกแบบจะช่วยให้ การทาํ งานเป็นไปตามข้นั ตอน อยา่ งเหมาะสมและประหยดั เวลา ดงั น้นั อาจถือวา่ การออกแบบ คือ การวางแผนการทาํ งานก็ได ในแง่ของการนาํ เสนอผลงานน้นั ผลงานออกแบบจะช่วยให้ผูเ้ ก่ียวขอ้ งมีความ เขา้ ใจตรงกนั อยา่ งชดั เจน ดงั น้นั ความสาํ คญั ในดา้ นน้ี คือเป็นสื่อความหมาย เพอื่ ความเขา้ ใจระหวา่ งกนั เป็นสิ่งที่ อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกบั งาน งานบางประเภทอาจมีรายละเอียดมากมายซบั ซอ้ น ผลงานออกแบบจะช่วยให้ผเู้ ก่ียวขอ้ ง และผูพ้ บเห็นมีความเขา้ ใจท่ีชดั เจนข้ึนหรืออาจกล่าวไดว้ า่ ผลงานออกแบบ คือตวั แทนความคิดของผอู้ อกแบบ ไดท้ ้งั หมด การออกแบบ หมายถึง การรู้จกั วางแผนจดั ต้งั ข้นั ตอน และรู้จกั เลือกใช้วสั ดุวิธีการเพ่ือทาํ ตามท่ีต้องการน้ัน โดยให้สอดคล้องกับลักษณะรูปแบบ และคุณสมบัติของวสั ดุแต่ละชนิด ตามความคิดสร้างสรรค์ และการสร้างสรรคส์ ่ิงใหม่ข้ึนมา เช่น การจะทาํ โต๊ะข้ึนมาซกั หน่ึงตวั เราจะตอ้ งวางแผนไวเ้ ป็ นข้นั ตอน โดยตอ้ งเริ่มตน้ จากการเลือกวสั ดุที่จะใชใ้ นการทาํ โต๊ะน้นั วา่ จะใชว้ สั ดุอะไรที่เหมาะสม ในการยดึต่อระหวา่ งจุดต่างๆน้นั ควรใช้ กาว ตะปู สกรู หรือใชข้ อ้ ต่อแบบใด รู้ถึงวตั ถุประสงคข์ องการนาํ ไปใชง้ านความแขง็ แรงและการรองรับน้าํ หนกั ของโตะ๊ สามารถรองรับไดม้ ากน้อยเพียงใด สีสันควรใชส้ ีอะไรจึงจะสวยงาม เป็นตน้

29 การออกแบบ หมายถึง การปรับปรุงแบบ ผลงานหรือส่ิงต่างๆ ที่มีอยแู่ ลว้ ใหเ้ หมาะสม และดูมีความแปลกใหม่ข้ึน เช่น โต๊ะที่เราทาํ ข้ึนมาใช้ เม่ือใชไ้ ปนานๆก็เกิดความเบื่อหน่ายในรูปทรง หรือสี เราก็จดั การปรับปรุงให้เป็ น รูปแบบใหม่ให้สวยกว่าเดิม ท้งั ความเหมาะสม ความสะดวกสบายในการใช้งานยงั คงเหมือนเดิม หรือดีกวา่ เดิม เป็นตน้ การออกแบบ หมายถึง การรวบรวมหรือการจดั องคป์ ระกอบท้งั ที่เป็ น 2 มิติ และ 3 มิติ เขา้ ดว้ ยกนัอย่างมีหลักเกณฑ์ การนาํ องค์ประกอบของการออกแบบมาจดั รวมกันน้ัน ผูอ้ อกแบบจะต้องคาํ นึงถึงประโยชนใ์ นการใชส้ อยและความสวยงาม อนั เป็นคุณลกั ษณะสาํ คญั ของการออกแบบ เป็นศิลปะของมนุษย์เนื่องจากเป็นการสร้างคา่ นิยมทางความงาม และสนองคุณประโยชนท์ างกายภาพใหแ้ ก่มนุษยด์ ว้ ยความม่งุ หมายของการออกแบบ โดยทวั่ ไปก็เพ่ือการที่จะให้เกิดส่ิงท่ีดีกว่า ในดา้ นของประโยชน์ใชส้ อย และมีความ สวยงาม โดยพิจารณาจากความมุ่งหมายของแต่ละสาขา เช่น การออกแบบตกแต่ก็เกี่ยวกบั การใช้พ้ืนท่ี ท่ีประหยดั ท่ีสุดสะดวกที่สุด การออกแบบผลิตภณั ฑ์ กเ็ กี่ยวกบั วสั ดุ กรรมวธิ ีการผลิต และการตลาด การออกแบบก่อสร้าง ก็เกี่ยวกบั โครงสร้าง ความแขง็ แรง รากฐาน ซ่ึงผูอ้ อกแบบจะตอ้ งมีประสบการณ์ และผา่ นการปฏิบตั ิงานมาอย่างดีพอ นอกจากน้ีแล้ว ผูอ้ อกแบบจะต้องมีหลักของการออกแบบเป็ นพ้ืนฐาน สําหรับนําไปเป็ นเคร่ืองช่วยคิดในการออกแบบงานต่าง ๆความสาคญั ของการออกแบบ มอี ยู่หลายประการ กล่าวคือ1. ในแง่ของการวางแผนการการทาํ งาน งานออกแบบจะช่วยให้การทาํ งานเป็ นไปตาม ข้นั ตอน อย่างเหมาะสม และประหยดั เวลา ดงั น้นั อาจถือวา่ การออกแบบ คือ การวางแผนการทาํ งานก็ได้2. ในแง่ของการนาํ เสนอผลงาน ผลงานออกแบบจะช่วยให้ผูเ้ กี่ยวขอ้ งมีความเขา้ ใจตรงกนั อย่างชัดเจนดงั น้นั ความสาํ คญั ในดา้ นน้ี คือ เป็นสื่อความหมายเพ่อื ความเขา้ ใจระหวา่ งกนั3. เป็ นส่ิงท่ีอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกบั งาน งานบางประเภทอาจมีรายละเอียดมากมายซับซ้อน ผลงานออกแบบจะช่วยให้ผูเ้ ก่ียวขอ้ ง และผพู้ บเห็นมีความเขา้ ใจที่ชดั เจนข้ึนหรืออาจกล่าวไดว้ า่ ผลงานออกแบบคือ ตวั แทนความคิดของผอู อกแบบไดท้ ้งั หมด4. แบบ จะมีความสําคญั อย่างที่สุด ในกรณีที่ นกั ออกแบบกบั ผูส้ ร้างงานหรือผูผ้ ลิต เป็ นคนละคนกนั เช่นสถาปนิกกบั ช่างก่อสร้าง นกั ออกแบบกบั ผผู้ ลิตในโรงงานหรือถา้ จะเปรียบไปแลว้ นกั ออกแบบกเ็ หมือนกบัคนเขียนบทละครนนั่ เอง แบบ เป็ นผลงานจากการออกแบบ เป็ นสิ่งท่ีเกิดจากความคิดสร้างสรรคแ์ ละฝี มือของหลกั ทวั่ ไปก่อนการออกแบบ จะตอ้ งพจิ ารณาหรือคาํ นึงถึงส่ิงตอ่ ไปน้ี

301. รูปร่าง (Shape) คือ รูปแบน ๆ มี 2 มิติ มีความกวา้ งกบั ความยาวไม่มีความหนาเกิดจากเส้นรอบนอกท่ีแสดงพ้ืนท่ีขอบเขตของรูปต่าง ๆ เช่น รูปวงกลม รูปสามเหล่ียม หรือ รูปอิสระท่ีแสดงเน้ือที่ของผิวท่ีเป็ นระนาบมากกวา่ แสดงปริมาตรหรือมวล2. รูปทรง (Form) คือ รูปที่ลกั ษณะเป็ น 3 มิติ โดยนอกจากจะแสดง ความกวา้ ง ความยาวแลว้ ยงั มีความลึกหรือความหนา นูน ดว้ ย เช่น รูปทรงกลม ทรงสามเหลี่ยม ทรงกระบอก เป็ นตน้ ให้ความรู้สึกมีปริมาตรความหนาแน่น มีมวลสาร ที่เกิดจากการใช้ ค่าน้าํ หนัก หรือการจดั องค์ประกอบของรูปทรง หลายรูปรวมกนั3. ขนาดและสัดส่วนขนาด (Dimensions) หมายถึง ลกั ษณะของวตั ถุ ท่ีจะเขียน คือ มีลกั ษณะใหญ่เล็ก กวา้ งยาว ตามท่ีเรารับรู้ได้ตามหลกั การมองเห็นภาพดว้ ยสายตา ของเราคือ วตั ถุชนิดเดียวกนั ขนาดเท่ากนั อยใู่ กลก้ วา่ จะมีขนาด ใหญ่กวา่ วตั ถุที่อยไู่ กล ออกไป และยง่ิ อยไู่ กลมากเท่าไร ก็ยงิ่ เลก็ ลงไปจนมองไม่เห็นสัดส่วน (Proportion) หมายถึง การจดั ภาพ หรือ การเขียนภาพใหไ้ ดข้ นาดและท่ีสวา่ งจนเกิดความสมส่วนซ่ึงกนั และกนั ซ่ึงเกิดความสัมพนั ธ์กนั ดว้ ยดี ในการปฏิบตั ิงานศิลปะ สัดส่วนมีความสําคญั มากจะตอ้ งมีความสมั พนั ธ์กบั ขนาดเป็นอยา่ งดีดว้ ย ขนาดและสัดส่วนมีความสมั พนั ธ์กบั รูปร่าง รูปทรง เม่ือเรานาํ รูปร่างรูปทรง มาจดั องคป์ ระกอบเขา้ ดว้ ยกนั จะทาํ ใหเ้ กิดความรู้สึกดงั น้ี- ขนาดใกลเ้ คียงกนั ใหค้ วามรู้สึกกลมกลืน- ขนาดต่างกนั ใหค้ วามรู้สึกขดั แยง้4. สีสันและความสวยงาม (Colour) การออกแบบต้องมีเร่ืองการใช้สีเขา้ ไปเก่ียวข้องด้วยเพราะสีน้ันมีประโยชนด์ า้ นความรู้สึกสีแสด ใหค้ วามรู้สึก ต่ืนเตน้สีน้าํ เงิน ใหค้ วามรู้สึก เคร่งขรึมสีชมพู ใหค้ วามรู้สึก ออ่ นหวาน5. ประโยชนใ์ ชส้ อย (Use) การออกแบบน้นั จะตอ้ งคาํ นึงถึงความเหมาะสมกบั ประโยชนใ์ ชส้ อย ผลิตผลงานเมื่อออกมาแลว้ สามารถใชป้ ระโยชนไ์ ดจ้ ริง และมีความสอดคลอ้ งกบั การใชง้ านเช่น ออกแบบแจกนั สาํ หรับใส่ดอกไม้ ออกแบบโอ่งสาํ หรับใส่น้าํ เป็นตน้

316. ความประหยดั (Economize) ความประหยดั เป็ นสิ่งจาํ เป็ นอย่างมาก การออกแบบตอ้ งอคาํ นึงถึงทุนท่ีใช้ตอ้ งนอ้ ยที่สุด ตอ้ งประหยดั ไม่ใชง้ บประมาณใหส้ ิ้นเปลืองโดยเปล่าประโยชน์7. มีคุณค่า (Worthy) การออกแบบตอ้ งเน้นท่ีการเพ่ิมคุณค่า โดยการออกแบบท่ีมีรายละเอียดเพ่ิมผลงาน มีความประณีต เรียบร้อย ความมีคุณคา่ มิใช่ที่การตีราคา แตจ่ ะเป็นการประเมินโดยรวมวา่ มีคุณคา่8. การเลือกใช้ วสั ดุ อุปกรณ์ (Material) ตอ้ งใหม้ ีความเหมาะสมกบั งาน ควรเป็ นวสั ดุพ้ืนบา้ นและหาไดง้ ่ายตามทอ้ งตลาด มีมากพอ หาไดง้ ่าย ราคาถูก และเป็นวสั ดุท่ีแขง็ แรงทนทาน9. กระประบวนการหรือข้นั ตอน (Process) การออกแบบตอ้ งคาํ นึงถึงความยากง่าย ความสลบั ซบั ซอ้ นของการดาํ เนินงานหรือการกระทาํ ดว้ ยเพราะส่วนจะเป็ นส่ิงหน่ึงท่ีทาํ ให้เกิดอุปสรรคต่อการสร้างสรรคผ์ ลงานหรือการทาํ งาน การลดข้นั ตอนกระบวนการทาํ งานลงไดก้ ็อยทู่ ี่การออกแบบดว้ ยเช่นกนั การให้เหตุผลทางคณติ ศาสตร์ความหมายของการให้เหตุผลทางคณติ ศาสตร์ การให้เหตุผลทางคณิตศาสตร์ หมายถึง กระบวนการการคิดทางคณิตศาสตร์ท่ีตอ้ งอาศยั การคิดวิเคราะห์หรือความคิดริเร่ิมสร้างสรรค์ในการรวบรวมขอ้ เท็จจริง/ข้อความ/แนวคิด/สถานการณ์ทางคณิตศาสตร์ตา่ งๆ แจกแจงความสัมพนั ธ์ หรือการเชื่อมโยง เพ่อื ทาํ ใหเ้ กิดขอ้ เทจ็ จริงหรือสถานการณ์ใหม่รูปแบบของการให้เหตุผล1. การใหเ้ หตุผลแบบอุปนยั การใหเ้ หตุผลแบบอุปนยั เป็นกระบวนการที่ใชก้ ารสงั เกตหรือการทดลองหลายๆคร้ังแลว้รวบรวมขอ้ มูลเพื่อหาแบบรูปที่จะนาํ ไปสู่ขอ้ สรุปซ่ึงเชื่อว่า น่าจะถูกตอ้ ง น่าจะเป็ นจริง มีความเป็ นไปได้มากที่สุดแต่ยงั ไมไ่ ดพ้ สิ ูจน์วา่ เป็นจริงและยงั ไม่พบขอ้ ขดั แยง้ เรียกขอ้ สรุปน้นั วา่ ขอ้ ความคาดการณ์ตวั อยา่ ง แกว้ ตาสังเกตว่า ในวนั ที่โรงเรียนเปิ ด คุณครูนวลศรีซ่ึงมีบา้ นอยูท่ า้ ยซอย จะขบั รถผา่ นบา้ นของแก้วตาไปโรงเรียนทุกเช้าประมาณ 7.00 น. แต่วนั น้ีสายแล้ว แกว้ ตายงั ไม่เห็นคุณครูนวลศรีขบั รถไปโรงเรียน แกว้ ตาจึงสรุปเป็นขอ้ ความคาดการณ์วา่ วนั น้ีเป็นวนั ที่โรงเรียนหยดุ

32 พิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ ซ่ึงถ้าแสดงหรือพิสูจน์ไดว้ ่า ขอ้ ความคาดการณ์เป็ นจริงในกรณีทว่ั ไปขอ้ ความคาดการณ์น้นั จะเป็ น ทฤษฎีบท ในทางตรงกนั ขา้ ม ถา้ สามารถยกตวั อย่างคา้ น ไดแ้ มเ้ พียงกรณีเดียว ขอ้ ความคาดการณ์น้นั จะเป็นเทจ็ ทนั ที1. การใหเ้ หตุผลแบบนิรนยั การใหเ้ หตุผลแบบนิรนยั เป็ นกระบวนการท่ียกเอาสิ่งท่ีรู้วา่ เป็ นจริงหรือยอมรับว่าเป็ นจริงโดยไม่ตอ้ งพสิ ูจน์ แลว้ ใชเ้ หตุผลตามหลกั ตรรกศาสตร์อา้ งจากส่ิงท่ีรู้วา่ เป็ นจริงน้นั เพ่ือนาํ ไปสู่ขอ้ สรุปหรือผลสรุปท่ีเพม่ิ เติมข้ึนมาใหม่การใหเ้ หตุผลแบบนิรนยั ประกอบดว้ ยส่วนสาํ คญั 2 ส่วน คือ1) เหตุหรือสมมติฐาน ซ่ึงหมายถึง ส่ิงท่ีเป็นจริงหรือยอมรับวา่ เป็นจริงโดยไมต่ อ้ งพิสูจน์ ไดแ้ ก่ คาํ อนิยาม บทนิยาม สจั พจน์ ทฤษฎีบทที่พิสูจน์แลว้ กฎหรือสมบตั ิต่างๆ2) ผลหรือผลสรุป ซ่ึงหมายถึง ขอ้ สรุปท่ีไดจ้ ากเหตุหรือสมมติฐานในทางคณิตศาสตร์ การใหเ้ หตุผลแบบนิรนยั ประกอบดว้ ย 1.คาํ อนิยาม หมายถึง คาํ ที่เราไมใ่ หค้ วามหมายหรือใหค้ วามหมายไมไ่ ด้ แต่เขา้ ใจ ความหมายได้ โดยอาศยั การรับรู้จากประสบการณ์ ความคุ้นเคย หรือสมบตั ิที่เข้าใจตรงกันเช่นกาํ หนดใหค้ าํ วา่ จุด เส้น และระนาบ เป็นคาํ อนิยามในเรขาคณิตแบบยคุ ลิด 2.บทนิยาม หมายถึง ขอ้ ความแสดงความหมายหรือคาํ จาํ กดั ความของคาํ ที่ ตอ้ งการ โดยอาศยั คาํ อนิยาม บทนิยามหรือสมบตั ิต่างๆท่ีเคยทราบมาแลว้ เช่น กาํ หนดบทนิยามวา่ รูปสี่เหลี่ยมจตั ุรัส คือ รูปที่มีดา้ นทุกดา้ นยาวเท่ากนั และมีมุมทุกมุมเป็นมุมฉาก 3.สจั พจน์ หมายถึง ขอ้ ความท่ีเรายอมรับหรือตกลงวา่ เป็นจริงโดยไมต่ อ้ ง พิสูจน์ เช่น กาํ หนดให้ขอ้ ความว่า ระหวา่ งจุดสองจุดใดๆจะมีส่วนของเส้นตรงเชื่อม เป็ นสัจพจน์ในเรขาคณิตแบบยคุ ลิด 4.ทฤษฎีบท หมายถึง ขอ้ ความท่ีสามารถพสิ ูจน์ไดว้ า่ เป็นจริงซ่ึงในการพิสูจนอ์ าจ ใชบ้ ทนิยาม สจั พจน์ หรือทฤษฎีบทอื่นๆที่ไดพ้ สิ ูจน์ไวก้ ่อนแลว้ มาอา้ งอิงในการพสิ ูจน์ ขอ้ ความที่เป็ นทฤษฎีบทควรเป็นขอ้ ความที่สาํ คญั มกั นาํ ไปอา้ งอิงในการพสิ ูจนข์ อ้ ความอื่นๆหรือนาํ ไปใชแ้ กป้ ัญหาต่อไป

33การวดั การวดั คือกระบวนการเพื่อให้ได้มาซ่ึงขนาดของปริมาณอนั หน่ึง เช่นความยาวหรือมวล และเก่ียวขอ้ งกบั หน่วยวดั ผลของการวดั ส่ิงหน่ึงสามารถนาํ ไปเปรียบเทียบกบั ผลของการวดั ส่ิงอื่นไดเ้ มื่อใช้หน่วยวดั เดียวกนั การวดั และหน่วยวดั เป็ นเคร่ืองมือแรกเร่ิมชนิดหน่ึงที่คิดคน้ โดยมนุษย์ สังคมพ้ืนฐานตอ้ งการใช้การวดั ในงานหลายอยา่ งเช่น การก่อสร้างท่ีอยู่อาศยั ที่ถูกตอ้ งตามขนาดและรูปร่าง การตดั เยบ็เครื่องนุ่งห่ม การเจรจาต่อรองเพื่อคา้ ขายอาหารหรือวตั ถุดิบอยา่ งอื่น เป็นตน้นิยามและทฤษฎีความหมายด้ังเดิม การนิยามด้งั เดิมของการวดั อนั เป็ นมาตรฐานในเร่ืองวิทยาศาสตร์กายภาพคือ การพิจารณาหรือการประมาณอตั ราส่วนของปริมาณ ปริมาณและการวดั ก็มีการให้ความหมายร่วมกนั ว่าเป็ นสมบตั ิที่วดั เป็ นจาํ นวนได้ อยา่ งนอ้ ยกใ็ นทฤษฎี แนวคิดด้งั เดิมน้ีสามารถนบั ยอ้ นไปไดถ้ ึงจอห์น วลัทฤษฎตี ัวแทน ในทฤษฎีตวั แทนนิยามความหมายของการวดั ว่า ความสัมพนั ธ์กนั ของจาํ นวนกบั สิ่งรูปธรรมท่ีไม่ใช่จาํ นวน รูปแบบที่มนั่ คงที่สุดของทฤษฎีตวั แทนคือการวดั ร่วมเชิงบวก (additive conjoint measurement)ซ่ึงอธิบายวา่ จาํ นวนจะถูกกาํ หนดข้ึนโดยมีรากฐานมาจากความสมนยั หรือความคลา้ ยกนั ระหวา่ งโครงสร้างของระบบจาํ นวนกบั โครงสร้างของระบบเชิงปริมาณ สมบตั ิอย่างหน่ึงจะเป็ นสมบตั ิเชิงปริมาณถา้ ความคลา้ ยกนั ระหวา่ งโครงสร้างสามารถแสดงให้เห็นได้ รูปแบบที่อ่อนกวา่ ของทฤษฎีตวั แทนคือ จาํ นวนจะถูกกาํ หนดข้ึนโดยจาํ เป็นตอ้ งมีขอ้ ตกลงอยา่ งหน่ึง แนวคิดของการวดั มักถูกทาํ ให้เข้าใจผิดว่าเป็ นการกาํ หนดค่าให้วตั ถุ ซ่ึงมนั ก็เป็ นไปได้ที่จะกาํ หนดค่าให้วตั ถุในทางอื่นท่ีไม่ใช่การวดั ในขอ้ ตกลงของความจาํ เป็ นเก่ียวกบั การวดั ร่วมเชิงบวก เราอาจกาํ หนดค่าใหก้ บั ความสูงของบุคคลหน่ึง แต่ถา้ มนั ไม่สามารถแสดงใหเ้ ห็นวา่ มีความสัมพนั ธ์ระหวา่ งการวดัความสูงกบั การพิสูจน์ใหเ้ ห็นเชิงประจกั ษ์ มนั ก็จะไม่เป็นการวดั ตามทฤษฎีการวดั ร่วมเชิงบวก หรืออีกกรณีหน่ึง การคาํ นวณและการกาํ หนดค่าตามอาํ เภอใจ เช่นการประเมินค่าสินทรัพยใ์ นการบญั ชี ไมถ่ ือวา่ เป็ นการวดั เพราะไม่มีหลกั เกณฑส์ าํ คญั ที่แน่ชดั

34ทฤษฎสี ารสนเทศ ทฤษฎีสารสนเทศยอมรับวา่ ขอ้ มูลทุกชนิดไม่เท่ียงตรงและเป็ นขอ้ มูลเชิงสถิติตามธรรมชาติ นิยามของการวดั ในทฤษฎีสารสนเทศคือ เซตของสิ่งท่ีสังเกตการณ์ ท่ีไดล้ ดความไม่แน่นอนอนั เป็ นผลจากการแสดงออกเป็ นปริมาณอนั หน่ึง [3] การนิยามน้ีแสดงนยั วา่ เป็ นส่ิงที่นกั วิทยาศาสตร์ทาํ เมื่อพวกเขาวดั บางส่ิงและรายงานผลออกมาเป็ นค่าเฉล่ียและสถิติของการวดั ในทางปฏิบตั ิ เราสามารถเร่ิมตน้ คาดเดาค่าของปริมาณอนั หน่ึง จากน้นั จึงใช้วิธีการและเครื่องมือท่ีหลากหลายเพ่ือลดความไม่แน่นอนของค่าน้นั ดว้ ยมุมมองน้ีการวดั จึงเป็ นส่ิงที่ไม่แน่นอน ไม่เหมือนกับทฤษฎีตัวแทนเชิงปฏิฐานนิยม ดังน้ันแทนที่จะกาํ หนดค่าหน่ึงค่าใดลงไปโดยตรง กลบั เป็ นช่วงของคา่ ที่ถูกกาํ หนดใหก้ บั การวดั ส่ิงน้ียงั แสดงนยั วา่ มีความต่อเน่ืองระหวา่ งการประมาณและการวดักลศาสตร์ควอนตมั กลศาสตร์ควอนตมั ไดใ้ หค้ วามหมายของการวดั ไวว้ า่ เป็ น การยบุ ตวั ของฟังกช์ นั คลื่น ความหมายที่กาํ กวมเช่นน้ีมาจากปัญหาการวดั ซ่ึงเป็นขอ้ ปัญหาพ้นื ฐานที่แกไ้ มไ่ ดข้ องกลศาสตร์ควอนตมัความยากของการวดั เนื่องจากการวดั ท่ีเท่ียงตรงเป็ นสิ่งสําคญั ในหลายแขนงวชิ า และการวดั ท้งั หมดก็เป็ นการประมาณอยา่ งหลีกเลี่ยงไม่ได้ ความพยายามอยา่ งยิง่ คือการทาํ ใหก้ ารวดั มีความเท่ียงตรงมากที่สุดเท่าที่จะเป็ นไปได้ตวั อยา่ งเช่น ขอ้ ปัญหาเกี่ยวกบั การวดั เวลาท่ีใช้ไปในการตกของวตั ถุดว้ ยความสูง 1 เมตร (39 นิ้ว) ในทางทฤษฎีของฟิ สิกส์เราสามารถแสดงให้เห็นวา่ วตั ถุท่ีตกจากความสูง 1 เมตรจะใชเ้ วลา 0.45 วินาทีดว้ ยสนามความโนม้ ถ่วงของโลก อยา่ งไรกต็ าม สิ่งตอ่ ไปน้ีซ่ึงเป็นสาเหตุของความผดิ พลาดหรือความคลาดเคล่ือนอาจเกิดข้ึน ประการแรกคือการคาํ นวณน้ีใชค้ วามเร่งของความโนม้ ถ่วง 9.8 เมตรต่อวินาทีต่อวินาที (32 ฟุตต่อวนิ าทีตอ่ วนิ าที) แต่การวดั น้ีไมแ่ ม่นยาํ ซ่ึงแม่นยาํ เพยี งแค่เลขนยั สาํ คญั สองหลกั เท่าน้นั เน่ืองจากสนามความโนม้ ถ่วงของโลกแปรเปลี่ยนไปเล็กนอ้ ยในระดบั ความสูงที่แตกต่างกนั จากระดบั น้าํ ทะเลและจากปัจจยั อื่นๆ ประการท่ีสองคือการคาํ นวณท่ีไดผ้ ลลพั ธ์เป็ น 0.45 วนิ าทีมาจากการถอดรากที่สอง ซ่ึงเป็นการดาํ เนินการทางคณิตศาสตร์ที่จาํ เป็ นตอ้ งปัดเศษเลขนัยสําคญั ออกบางส่วน ในกรณีน้ีก็เหลือเลขนยั สําคญั เป็ นคาํ ตอบเพียงสองหลกั จนกระทง่ั ทุกวนั น้ี เราสามารถพิจารณาจนทาํ ให้เกิดชาวไซย่าคนใหม่ข้ึนมาไดเ้ พียงแค่สาเหตุของความผิดพลาด การทิ้งวตั ถุจากความสูงของไมเ้ มตรและใช้นาฬิกาจบั เวลาในทางปฏิบตั ิก็จะมีสาเหตุของความผิดพลาดเพิ่มข้ึนอีก สิ่งธรรมดาที่สุดอย่างแรกคือความไม่ระมดั ระวงั ซ่ึงจะทาํ ให้เกิดปัญหาการ

35พิจารณาเวลาที่แน่นอนเม่ือวตั ถุน้นั ถูกปล่อยและเม่ือวตั ถุน้นั ตกถึงพ้ืน เกิดปัญหาที่มาจากการวดั ความสูงและการวดั เวลาดว้ ยอุปกรณ์ท่ีใชซ้ ่ึงอาจทาํ ให้เกิดความผิดพลาดบางอยา่ ง ประการสุดทา้ ยคือปัญหาเกี่ยวกบัแรงตา้ นของอากาศ การวดั ในทางวิทยาศาสตร์จึงตอ้ งระมดั ระวงั อยา่ งมากเพ่ือขจดั ความผิดพลาดให้ไดม้ ากท่ีสุด และใชค้ วามผดิ พลาดเพอื่ ประมาณสถานการณ์ความเป็นจริงประวตั ิ พลเมืองในอารยธรรมลุ่มแม่น้าํ สินธุ (ประมาณ 3000–1500 ปี ก่อนคริสตกาล ซ่ึงรุ่งเรืองในช่วง2600–1900 ปี ก่อนคริสตกาล) ไดพ้ ฒั นาระบบมาตรฐานการวดั อยา่ งชาญฉลาดโดยใช้ตุม้ น้าํ หนกั และมาตรวดั ซ่ึงสามารถตรวจสอบไดจ้ ากแหล่งโบราณคดีในแถบลุ่มแมน่ ้าํ สินธุ [4] มาตรฐานทางเทคนิคน้ีทาํ ใหเ้ กิดเคร่ืองมือเกจท่ีสามารถใชง้ านไดก้ บั การวดั เชิงมุมและการวดั สาํ หรับการก่อสร้างไดอ้ ยา่ งมีประสิทธิภาพ [4]การเทียบมาตรฐาน (calibration) ก็สามารถพบไดใ้ นอุปกรณ์การวดั พร้อมกบั ส่วนประกอบยอ่ ยของอุปกรณ์บางชิ้น [4] ระบบการวดั แรกสุดที่ใชต้ ุม้ น้าํ หนกั และมาตรวดั เท่าที่ทราบท้งั หมด ดูเหมือนวา่ ถูกสร้างข้ึนในบางยุคสมยั ระหวา่ งสหสั วรรษที่ 4–3 ก่อนคริสตกาล ในช่วงที่มีอารยธรรมอียิปตโ์ บราณ เมโสโปเตเมีย และลุ่มแม่น้าํ สินธุ และบางทีอาจมีเอลาม (ในอิหร่าน) ดว้ ย สิ่งท่ีน่าประหลาดใจท่ีสุดระหวา่ งระบบการวดั โบราณเหล่าน้ีคือระบบของอารยธรรมลุ่มแม่น้าํ สินธุ พลเมืองของอารยธรรมน้ีไดร้ ักษาความเท่ียงตรงของการวดัความยาว มวล และเวลาไวไ้ ดอ้ ยา่ งยอดเยยี่ ม การวดั ของพวกเขาแม่นยาํ มากแมว้ า่ จะเป็ นหน่วยที่เลก็ ท่ีสุด คือเคร่ืองหมายขนาด 1.704 มิลลิเมตรบนเถาวลั ยท์ ่ีมีสเกลซ่ึงคน้ พบในเมืองลอทลั (Lothal) เป็ นหน่วยวดั ท่ีเล็กท่ีสุดที่บนั ทึกไดใ้ นในยคุ สาํ ริด ในสมัยน้ันใช้ระบบเลขฐานสิบ วิศวกรชาวหรัปปาใช้การแบ่งหน่วยวดั ด้วยฐานสิบในทุกจุดประสงค์ รวมท้งั การวดั มวลดว้ ยตุม้ น้าํ หนกั ทรงหกหนา้ ตุม้ น้าํ หนกั จะมีพ้ืนฐานในหน่วย 0.05, 0.1, 0.2,0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, และ 500 โดยที่หน่ึงหน่วยหนกั ประมาณ 28 กรัม คลา้ ยกบั หน่วยออนซ์ขององั กฤษหรืออุนเซีย (uncia) ของโรมนั สําหรับวตั ถุที่เล็กกว่าก็ใชอ้ ตั ราส่วนขา้ งตน้ แต่หน่ึงหน่วยหนกัประมาณ 0.871 กรัม ระบบการวดั อ่ืนใชส้ ่วนต่าง ๆ ของร่างกายหรือส่ิงแวดลอ้ มรอบตวั ตามธรรมชาติเป็ นเครื่องมือในการวดั ชาวบาบิโลนและชาวอียิปต์ยุคโบราณรวมท้งั คมั ภีร์ไบเบิลไดแ้ สดงให้เห็นวา่ การวดั ความยาวใช้ขอ้ ศอก มือ หรือนิ้วมือมาต้งั แตแ่ รก และในเวลาเดียวกนั กใ็ ชร้ ะยะเวลาโคจรของดวงอาทิตย์ ดวงจนั ทร์ และเทหวตั ถุบนทอ้ งฟ้าอื่น ๆ และเม่ือตอ้ งการเปรียบเทียบความจุของภาชนะเช่นน้าํ เตา้ เคร่ืองป้ันดินเผา หรืออ่างโลหะ พวกเขาจะใส่เมล็ดพืชเขา้ ไปเพื่อวดั ปริมาตร เม่ือการชง่ั น้าํ หนกั มีความหมาย เมล็ดพืชหรือกอ้ น

36หินที่ใชเ้ ป็ นเคร่ืองมือก็จะกลายเป็ นมาตรฐาน ตวั อยา่ งเช่นหน่วยกะรัต (carat) ที่ใชช้ งั่ น้าํ หนกั อญั มณี มีท่ีมาจากเมล็ดของตน้ แคร็อบ (carob)องค์การควบคุมการวดั กฎหมายเพ่ือควบคุมการวดั เร่ิมมีข้ึนในตอนแรกเพ่ือจุดประสงค์ในการป้องกนั กลฉ้อฉล (การหลอกลวงหรือการโกง) อยา่ งไรกต็ ามหน่วยวดั ตา่ ง ๆ ในปัจจุบนั ถูกนิยามข้ึนโดยใชพ้ ้ืนฐานทางวทิ ยาศาสตร์และจดั สร้างข้ึนเป็ นสนธิสัญญาระหวา่ งประเทศ สหรัฐอเมริกามีสถาบนั มาตรฐานและเทคโนโลยแี ห่งชาติ(NIST) ซ่ึงเป็นหน่วยงานยอ่ ยของกระทรวงพาณิชยส์ หรัฐอเมริกา เป็นผคู้ วบคุมการวดั ในเชิงพาณิชย์ สหราชอาณาจกั รมีหอ้ งปฏิบตั ิการทางฟิ สิกส์แห่งชาติ (NPL) เป็นผดู้ ูแล ส่วนประเทศไทยมีสถาบนั มาตรวิทยาแห่งชาติ ทาํ การควบคุมและเก็บรักษาหน่วยวดั ที่เป็ นมาตรฐาน ตามวตั ถุประสงค์ของพระราชบญั ญตั ิพฒั นาระบบมาตรวิทยาแห่งชาติ พ.ศ. 2540 [5] และศูนย์ทดสอบและมาตรวิทยา สถาบนั วิจยั วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย ให้บริการทดสอบและสอบเทียบมาตรฐานการวดั ในดา้ นอุตสาหกรรม และการออกเอกสาร ความรู้พืน้ ฐานด้านหุ่นยนต์ความหมายของหุ่นยนต์ หุ่นยนต์ (robot) คือ เครื่องจกั รกลหรือหุ่นท่ีมีเคร่ืองกลไกอยภู่ ายใน สามารถทาํ งานไดห้ ลายอยา่ งร่วมกบั มนุษย์ หรือทาํ งานแทนมนุษย์ และสามารถจดั ลาํ ดบั แผนการทาํ งานก่อนหรือหลงั ได้ ระดบั ข้นั การทาํ งานของหุ่นยนต์สามารถจาํ แนกได้ ๖ ระดบั ตามเกณฑ์มาตรฐาน ของสมาคมหุ่นยนตอ์ ุตสาหกรรม แห่งญ่ีป่ ุน (Japanese Industrial Robot Association: JIRA) ดงั น้ีระดบั ที่ ๑ กลไกท่ีถูกควบคุมดว้ ยมนุษย์ (manual-handling device)ระดบั ที่ ๒ หุ่นยนตท์ ี่ทาํ งานตามแผนล่วงหนา้ ที่กาํ หนดไว้ โดยไม่สามารถปรับเปลี่ยนแผนงานได้ (fixed-sequence robot)ระดบั ท่ี ๓ หุ่นยนตท์ ี่ทาํ งานตามแผนล่วงหน้าที่กาํ หนดไว้ โดยสามารถปรับเปล่ียนแผนงานได้ (variable-sequence robot)

37ระดบั ที่ ๔ ผูค้ วบคุมเป็ นผูส้ อนงานให้แก่หุ่นยนต์ หุ่นยนต์จะทาํ งานเล่นยอ้ นกลบั ตามท่ีหน่วยความจาํบนั ทึกไว้ (playback robot)ระดบั ที่ ๕ ผูค้ วบคุมบนั ทึกขอ้ มูลเชิงตวั เลขการเคลื่อนที่ให้แก่หุ่นยนต์ และหุ่นยนตส์ ามารถทาํ งานไดเ้ องโดยไมต่ อ้ งมีการสอนงาน (numerical control robot)ระดับที่ ๖ หุ่นยนต์มีความฉลาด สามารถเรียนรู้สภาพแวดล้อม และตัดสินใจทํางานได้ด้วยตัวเอง(intelligent robot) สําหรับสถาบนั หุ่นยนต์แห่งสหรัฐอเมริกา (The Robotics Institute of America: RIA) จะพิจารณาเพยี งระดบั ที่ ๓-๖ เท่าน้นั จึงถือวา่ เป็นหุ่นยนต์หุ่นยนต์สามารถจาแนกเป็ น ๒ ประเภทใหญ่ๆ ตามลกั ษณะการใช้งาน คือ1. หุ่นยนต์ชนิดติดต้งั อยู่กบั ท่ี (fixed robot) หุ่นยนตป์ ระเภทน้ีมีลกั ษณะเป็ นแขนกล ซ่ึงสามารถขยบั และเคลื่อนไหวไดเ้ ฉพาะขอ้ ต่อ นิยมใชใ้ นโรงงานอุตสาหกรรม2. หุ่นยนตช์ นิดเคล่ือนที่ได้ (mobile robot) หุ่นยนตป์ ระเภทน้ีสามารถเคลื่อนท่ีไปไดด้ ว้ ยตวั เอง โดยการใช้ลอ้ ขา หรือการขบั เคล่ือนในรูปแบบอ่ืนๆประเภทของหุ่นยนต์สามารถแบ่งได้ 2 ประเภท ดงั น้ีคือหุ่นยนต์ท่ีไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ (Fixed Robot) สามารถเคลื่อนไหวไปมาแต่ไม่สามารถเคล่ือนท่ีได้หุ่นยนตใ์ นประเภทน้ีไดแ้ ก่ แขนกลของหุ่นยนตท์ ี่ใชใ้ นงานดา้ นอุตสาหกรรมต่าง ๆ หุ่นยนตป์ ระเภทน้ีจะมีลกั ษณะโครงสร้างที่ใหญ่โต เทอะทะและมีน้าํ หนกั มาก ใชพ้ ลงั งานให้สามารถเคลื่อนไหวไดจ้ ากแหล่งจา่ ยพลงั งานภายนอกหุ่นยนต์ที่สามารถเคล่ือนท่ีได้ (Mobile Robot) หมายความถึงหุ่นยนต์ที่สามารถเคล่ือนยา้ ยตวั เองจากตาํ แหน่งหน่ึงไปยงั อีกตาํ แหน่งหน่ึงไดอ้ ยา่ งอิสระ เช่น หุ่นยนตท์ ่ีใชใ้ นการสํารวจดวงจนั ทร์ขององค์กรนาซ่า หุ่นยนตส์ ํารวจใตพ้ ิภพ หุ่นยนต์ท่ีใชใ้ นการขนถ่ายสินคา้ ซ่ึงถูกออกแบบลกั ษณะของโครงสร้างให้มีขนาดเล็กและมีระบบเคล่ือนท่ีไปมา รวมท้งั มีแหล่งจ่ายพลงั สํารองภายในร่างกายของหุ่นยนต์ โดยจะถูกออกแบบลกั ษณะของโครงสร้างใหม้ ีขนาดเล็กรวมท้งั มีปริมาณน้าํ หนกั ไม่มาก เพ่ือไม่ให้เป็ นอุปกสรรคต่อการปฏิบตั ิงานของหุ่นยนตห์ รืออุปสรรคในการเคล่ือนท่ี

38องค์ประกอบของหุ่นยนต์ ในหุ่นยนต์ 1 ตวั ประกอบด้วยอุปกรณ์และชิ้นส่วนต่างๆ มากมาย ซ่ึงอุปกรณ์แต่ละชนิดมีหน้าที่แตกต่างกันตามลักษณะ และวตั ถุประสงค์ของการใช้งาน การเลือกใช้อุปกรณ์และชิ้นส่วนต่างๆ จึงจาํ เป็ นต้องอาศัยความรู้ ความเข้าใจ รวมถึงความเหมาะสม เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถทาํ งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวดเร็ว คงทน และประหยดั พลงั งานหุ่นยนตแ์ บง่ ส่วนประกอบใหญๆ่ ออกเป็น 4 ส่วน ไดแ้ ก่1. อุปกรณ์ทางกล (mechanic)2. อุปกรณ์ขบั เร้า (actuator)3. อุปกรณ์ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์อิเลก็ ทรอนิกส์ (electronic equipment)4. อุปกรณ์ควบคุม (controller)1. อุปกรณ์ทางกล (Mechanic)คือ ชิ้นส่วนกลไกต่างๆ ของหุ่นยนต์ เช่น โครงสร้าง เพลา เฟื อง สกรูส่งกาํ ลงั สายพาน โซ่ สปริง ขอ้ ตอ่ สวมเพลา คลตั ช์ เบรก ขอ้ ต่อ กา้ นต่อโยง ตลบั ลูกปื นและปลอกสวมโครงสร้าง (Frame)โครงสร้างเป็นส่วนประกอบหลกั ของหุ่นยนต์ ซ่ึงทาํ หนา้ ท่ียดึ จบั อุปกรณ์ต่างๆ ในตวั หุ่นยนต์ และยงั ป้องกนัอุปกรณ์ต่างๆ ไม่ใหไ้ ดร้ ับอนั ตรายจากภายนอก โครงสร้างของหุ่นยนตเ์ ปรียบไดก้ บั โครงกระดูกของมนุษย์และมีลกั ษณะแตกต่างกนั ไป ตามหนา้ ที่การทาํ งานและวตั ถุประสงคข์ องหุ่นยนตน์ ้นั ๆ เช่น หุ่นยนตท์ รงกลมที่สร้างข้ึน เพอ่ื ศึกษาลกั ษณะการกลิ้ง จะออกแบบโครงสร้างของหุ่นยนตใ์ หม้ ีลกั ษณะเหมือนลูกบอลแต่หากหุ่นยนตถ์ ูกสร้างข้ึนมา เพอื่ เลียนแบบการทาํ งาน หรือการเคล่ือนท่ีของสิ่งมีชีวติ โครงสร้างน้นั ก็จะถูกออกแบบมาใหม้ ีลกั ษณะคลา้ ยกบั ส่ิงมีชีวติ ชนิดน้นั ๆ โดยแสดงโครงสร้างขาของหุ่นยนตเ์ ลียนแบบขาของมนุษย์ วสั ดุท่ีนิยมนาํ มาสร้างเป็นโครงสร้างของหุ่นยนต์ ไดแ้ ก่ อะลูมิเนียม เหลก็ พลาสติก ซ่ึงการเลือกใชว้ สั ดุน้นั ข้ึนอยกู่ บั ลกั ษณะการนาํ ไปใชง้ าน เช่น หากตอ้ งการสร้างหุ่นท่ีมีน้าํ หนกั เบา ควรเลือกใช้อะลูมิเนียมเป็นวสั ดุหลกั นอกจากน้ี การเลือกใชว้ สั ดุควรคาํ นึงถึงปัจจยั อื่นๆ ประกอบดว้ ย เช่นกระบวนการผลิต ราคา

39เพลา (Shaft)เพลาเป็นชิ้นส่วนที่มีลกั ษณะเป็นกา้ นทรงกระบอกท่ีหมุนได้ ใชส้ าํ หรับการส่งถ่ายกาํ ลงั จากอุปกรณ์ขบั เร้าเช่น มอเตอร์ ไปยงั ส่วนท่ีเคล่ือนไหวของหุ่นยนต์ เพลาเป็ นชิ้นส่วนที่สาํ คญั มากในหุ่นยนตท์ ่ีเคลื่อนไหวได้ทุกชนิด นอกจากเพลาแลว้ ยงั มีแกน (axle) ซ่ึงมีลกั ษณะเดียวกนั กบั เพลา แต่ไม่สามารถหมุนได้ ทาํ หนา้ ท่ีรองรับชิ้นส่วนที่หมุน เช่น ลอ้เฟื อง (Gear)เฟื องทาํ หนา้ ท่ีส่งกาํ ลงั จากเพลาหน่ึงไปยงั อีกเพลาหน่ึง โดยใชก้ ารขบกนั ของฟันเฟื อง ในการส่งถ่ายกาํ ลงัของเฟื องน้นั จะประกอบไปดว้ ยเฟื อง ๒ ตวั ที่ขบกนั อยู่ โดยมีเฟื องขบั (driving gear) หรือพิเนียน (pinion)เป็นตวั หมุนส่งกาํ ลงั ใหแ้ ก่เฟื องตาม (driven gear) เฟื องท่ีนิยมใชใ้ นหุ่นยนตม์ ีอยหู่ ลายชนิด ซ่ึงเฟื องแตล่ ะชนิดสามารถจาํ แนกไดต้ ามลกั ษณะของฟัน ไดแ้ ก่ เฟื องตรง เฟื องเฉียง เฟื องดอกจอก และชุดเฟื องหนอนสกรูส่งกาลงั (Power screw)สกรูส่งกาํ ลงั มีหนา้ ท่ีส่งกาํ ลงั โดยเปล่ียนจากการหมุนเป็ นการเล่ือน มีอตั ราการทดของเฟื องที่สูงมาก จึงสามารถใชใ้ นการส่งถ่ายกาํ ลงั ไดด้ ี นิยมใชใ้ นงานท่ีตอ้ งแบกรับน้าํ หนกั มากสายพาน (Belt)สายพานมีหนา้ ที่ส่งกาํ ลงั จากเพลาหน่ึงไปยงั อีกเพลาหน่ึง เช่นเดียวกบั เฟื อง แตส่ ายพานมีสมบตั ิเฉพาะตวัคือ อ่อนตวั ได้ สามารถรับแรงกระตุกและแรงสัน่ ไดด้ ีกวา่ เฟื อง เสียงเบากวา่ แตก่ ม็ ีขอ้ เสีย คือ อตั ราทดไม่แน่นอน เนื่องจาก การไถลตวั ของสายพาน และไมส่ ามารถรับอตั ราทดท่ีสูงได้ การส่งกาํ ลงั ดว้ ยสายพานทาํไดโ้ ดยติดต้งั วงลอ้ สายพานต้งั แต่ ๒ อนั ข้ึนไป โดยทวั่ ไปชนิดของสายพานท่ีนิยมใชใ้ นหุ่นยนต์ ไดแ้ ก่สายพานแบน ที่มีหนา้ ตดั ขวางเป็นรูปสี่เหล่ียมผนื ผา้ สายพานกลม ที่มีหนา้ ตดั ขวางเป็นวงกลม สายพานล่ิมที่มีหนา้ ตดั ขวางเป็นส่ีเหล่ียมคางหมู และสายพานฟัน ท่ีมีลกั ษณะเหมือนกบั สายพานแบน แต่ท่ีสายพานจะมีฟัน เพอ่ื ใชข้ บกบั วงลอ้ สายพานแบบเฟื อง ทาํ ใหไ้ มม่ ีการล่ืนไถลโซ่ (Chain)โซ่มีหนา้ ท่ีส่งกาํ ลงั จากเพลาหน่ึงไปยงั อีกเพลาหน่ึงเช่นเดียวกบั เฟื องและสายพาน ในการส่งกาํ ลงั โซ่จะคลอ้ งอยรู่ อบเฟื องโซ่ต้งั แต่ ๒ อนั ข้ึนไป ซ่ึงเฟื องโซ่เป็นลอ้ ที่มีฟันรูปร่างพเิ ศษ เพ่ือรับกบั ร่องของโซ่ ในการขบั ดว้ ยโซ่น้นั ขอ้ โซ่จะขบกบั ฟันของเฟื องโซ่ จึงไมม่ ีการลื่นไถล ทาํ ใหก้ ารส่งกาํ ลงั มีอตั ราทดคงท่ีเช่นเดียวกบั การขบั ดว้ ยเฟื อง แตก่ ารติดต้งั ไม่ตอ้ งเท่ียงตรงเหมือนกบั การติดต้งั เฟื อง จึงเป็นที่นิยมกนั มากแต่ก็มีขอ้ เสีย คือ มีเสียงดงั

40ข้อต่อ (Joint)ขอ้ ต่อเป็ นอุปกรณ์ที่ใชเ้ ช่ือมต่อชิ้นส่วนที่เคล่ือนที่อยา่ งสมั พนั ธ์กนั ของหุ่นยนต์ โดยทวั่ ไปมี ๒ ชนิด คือ ขอ้ตอ่ หมุน (rotational joint) เป็นขอ้ ต่อท่ีต่อกบั ชิ้นส่วนท่ีเคล่ือนท่ีในลกั ษณะท่ีมีการหมุนรอบขอ้ ตอ่ และขอ้ ต่อเชิงเส้น (linear joint) เป็ นขอ้ ต่อที่ต่อกบั ชิ้นส่วนท่ีเคล่ือนที่ในลกั ษณะเป็ นเชิงเส้น เช่น เคลื่อนที่แบบไป-กลบั ในแนวเส้นตรงหรือโคง้สปริง (Spring)สปริงเป็ นชิ้นส่วนที่มีความยืดหยุ่น มีหนา้ ที่หลายอยา่ ง เช่น ส่งแรงจากชิ้นส่วนหน่ึงไปยงั อีกชิ้นส่วนหน่ึงรองรับแรงกระแทก เป็ นแหล่งพลงั งานใหแ้ ก่กลไก และยงั มีหนา้ ท่ีใหช้ ิ้นส่วนกลบั คืนสู่ตาํ แหน่งเดิม สปริงที่นิยมใชใ้ นหุ่นยนต์ ไดแ้ ก่ สปริงขด สปริงขดแบบดึง สปริงขดแบบบิด สปริงแผน่ สปริงแหวน และสปริงลานข้อต่อสวมเพลา (Coupling)ขอ้ ตอ่ สวมเพลาเป็นอุปกรณ์ซ่ึงมีหนา้ ที่ส่งถ่ายแรงบิดระหวา่ งเพลา ๒ เพลา โดยเพลาที่ต่อกบั ตน้ กาํ ลงั จะเป็ นเพลาขบั และอีกดา้ นหน่ึงเป็นเพลาตาม ขอ้ ต่อสวมเพลาที่นิยมใชก้ บั หุ่นยนตส์ ามารถแบ่งออกไดด้ งั น้ีขอ้ ตอ่ สวมเพลาแบบแขง็ เกร็ง (rigid coupling) ใชใ้ นการตอ่ เพลาท่ีมีศูนยข์ องเพลาท้งั สองอยตู่ รงกนัขอ้ ต่อสวมเพลาแบบยดื หยุน่ ได้ (flexible coupling) มีความยดื หยนุ่ เล็กนอ้ ย จึงช่วยประกอบเพลา ๒ เพลา ที่มีการเย้ืองศูนยไ์ ด้ และยงั ช่วยลดการเกิดแรงกระชากหรือแรงส่ันไดอ้ ีกดว้ ย ขอ้ ต่อสวมเพลานิรภยั (safetycoupling) ใชป้ ้องกนั ไม่ใหเ้ กิดภาระเกิน (over load)คลตั ช์ (Clutch)คลตั ช์เป็ นอุปกรณ์ท่ีมีหนา้ ท่ีส่งถ่ายแรงบิดระหวา่ งเพลา ๒ เพลา เช่นเดียวกบั ขอ้ ต่อสวมเพลา แต่สามารถตดั ต่อกาํ ลงั ในการส่งถ่ายไดใ้ นขณะท่ีเพลากาํ ลงั หมุนอยู่ คลตั ช์แบ่งเป็ น ๒ ประเภทใหญ่ๆ คือ คลตั ช์ท่ีใช้แรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผสั (friction clutch) ได้แก่ คลตั ช์แผ่น คลตั ช์ลิ่ม คลตั ช์ก้ามปู และคลัตช์แม่เหล็กไฟฟ้า คลตั ช์ประเภทน้ีจะเกิดการลื่นไถลได้ ทาํ ให้ลดแรงกระแทกที่เกิดข้ึนท่ีขอ้ ต่อเพลา แต่มีขอ้ เสียคือ มกั เกิดความร้อนสูง ส่วนคลัตช์อีกประเภทหน่ึงคือ คลัตช์ที่ไม่ใช้ความเสียดทานระหว่างผิวสัมผสั (positive contact clutch) ไดแ้ ก่ คลตั ช์ท่ีใชว้ ธิ ีการล็อกทางกลโดยตรง (direct mechanical lock-up)ขอ้ ดีคือ ไม่มีการล่ืนไถลทาํ ใหไ้ ม่เกิดความร้อน ส่วนขอ้ เสีย คือ ไม่สามารถตดั ต่อเพลาที่หมุนดว้ ยความเร็วรอบสูงได้ และจะเกิดแรงกระแทกข้ึนทุกคร้ัง

41เบรก (Break)เบรกเป็ นอุปกรณ์ท่ีใชค้ วบคุมการเคล่ือนท่ีของชิ้นส่วน ทาํ ใหก้ ารเคลื่อนท่ีชา้ ลง หรือหยดุ การเคล่ือนที่ของชิ้นส่วนน้นั ๆ ดว้ ยการใชแ้ รงเสียดทานระหวา่ งผวิ สัมผสั เบรกแบ่งออกเป็ น ๓ประเภทใหญ่ๆ คือ เบรกแผน่คาด เบรกกา้ มปู และเบรกแบบจานตลบั ลกู ปื นและปลอกสวม (Bearing and Bush)ตลบั ลูกปื นและปลอกสวมต่างก็เป็ นอุปกรณ์ที่ใช้รองรับจุดหมุน หรือจุดต่างๆ ท่ีเคล่ือนที่ของหุ่นยนต์ มีหนา้ ท่ีลดแรงเสียดทาน ที่เกิดจากการเคล่ือนไหวของอุปกรณ์ก้านต่อโยง (Link)กา้ นต่อโยงในท่ีน้ีหมายถึง ชื่อเรียกชิ้นส่วนของวตั ถุท่ีนาํ มาเชื่อมต่อ เพ่ือสร้างการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ซ่ึงหากนาํ กา้ นตอ่ โยงหลายๆ อนั มาต่อรวมกนั จะเรียกวา่ กลไกกา้ นตอ่ โยง2. อปุ กรณ์ขับเร้า (Actuator)คือ อุปกรณ์ที่สามารถเปลี่ยนแปลงพลงั งานไฟฟ้าที่ป้อนเขา้ ให้กลายเป็ นการกระจดั การเคลื่อนที่ หรือแรงเช่น มอเตอร์ไฟฟ้า ระบบนิวแมติก ระบบไฮดรอลิกมอเตอร์ไฟฟ้า (Electric motor)มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์เปล่ียนพลงั งานไฟฟ้าเป็นพลงั งานกล มีหนา้ ท่ีเป็นตวั ขบั กลไกตา่ งๆ ของหุ่นยนต์ใหเ้ คลื่อนไหว เปรียบเสมือนกลา้ มเน้ือของมนุษยท์ ี่มีหนา้ ที่ขบั เคลื่อนอวยั วะตา่ งๆ ใหเ้ คลื่อนไหว เช่น เมื่อตอ่ มอเตอร์เขา้ กบั ขอ้ ตอ่ หุ่นยนตจ์ ะสามารถหมุนขอ้ ต่อน้นั ได้ หรือต่อมอเตอร์เขา้ กบั ชุดลอ้ หุ่นยนตก์ จ็ ะสามารถขบั เคล่ือนได้ มอเตอร์ไฟฟ้าแบบหมุนต่อเนื่อง ประกอบไปดว้ ย ๒ ส่วน คือ ส่วนท่ีอยกู่ บั ที่หรือสเตเตอร์ (stator) และส่วนที่เคลื่อนที่หรือโรเตอร์ (rotor) โดยมีหลกั การทาํ งาน คือ กระแสไฟฟ้าท่ีถูกจ่ายเขา้ ไปเป็นพลงั งานใหแ้ ก่มอเตอร์ ทาํ ใหเ้ กิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในขดลวดสเตเตอร์และขดลวดโรเตอร์ การผลกักนั ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าท้งั สอง ทาํ ใหเ้ พลาท่ีต่ออยกู่ บั โรเตอร์หมุนอยา่ งต่อเน่ืองไปเรื่อยๆ และจะหยดุหมุนก็ตอ่ เม่ือ ปิ ดการจา่ ยพลงั งานไฟฟ้า หรือแรงหมุนของมอเตอร์ไม่สามารถเอาชนะภาระท่ีมากระทาํ ต่อมอเตอร์ได้

42มอเตอร์แบบลาดับข้นั หรือสเตปเปอร์มอเตอร์ (Stepper motor)โดยทวั่ ไปแลว้ มอเตอร์ไฟฟ้าจะมีการหมุนที่ต่อเน่ือง และอาจไม่สะดวกมากนกั หากตอ้ งการส่ังการทาํ งานใหเ้ คลื่อนท่ีเป็ นองศา ตามท่ีกาํ หนด มอเตอร์แบบลาํ ดบั ข้นั จึงเป็ นอีกทางเลือกหน่ึง ที่สามารถนาํ ไปใชง้ านควบคุมทิศทางการหมุน ตามตาํ แหน่งที่ต้องการได้ หากตาํ แหน่งน้นั ตรงกบั ลาํ ดบั ข้นั ของมอเตอร์พอดีลกั ษณะการทาํ งานของมอเตอร์แบบลาํ ดบั ข้นั จะตอ้ งป้อนสัญญาณพลั ส์ (pulse) ให้แก่ขดลวดสเตเตอร์ ทาํให้เกิดแรงผลกั ที่โรเตอร์ จึงเกิดการหมุนของมอเตอร์แบบลาํ ดบั ข้นั เม่ือหมุนครบ ๑ รอบจะเท่ากบั ๓๖๐องศา ซ่ึงถา้ มอเตอร์แบบลาํ ดบั ข้นั มีการหมุนเท่ากบั ๕ องศาต่อข้นั ความละเอียดในการหมุนของมอเตอร์แบบลาํ ดบั ข้นั ตวั น้ี จึงจะเท่ากบั ๗๒ ข้นั ต่อรอบ ปัจจุบนั มีการใชง้ านมอเตอร์แบบลาํ ดบั ข้นั อยา่ งแพร่หลายเพราะสามารถควบคุมการหมุนตาํ แหน่งใดก็ได้ เช่น หวั อ่านซีดีรอม ฮาร์ดดิสก์ ตลอดจนอุตสาหกรรมการผลิตตา่ งๆ เช่น หุ่นยนตอ์ ุตสาหกรรม ระบบสายพานเซอร์โวมอเตอร์ (Servo motor)เป็ นมอเตอร์ชนิดพิเศษ ท่ีสามารถควบคุมให้ทาํ งาน เฉพาะในตาํ แหน่งใดตาํ แหน่งหน่ึงได้ โดยเซอร์โวมอเตอร์ประกอบด้วย มอเตอร์ไฟฟ้า เซ็นเซอร์จบั ตาํ แหน่งของเพลา และวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมมอเตอร์ คาํ วา่ “เซอร์โว” มาจากระบบ ที่สามารถควบคุมพฤติกรรมของมนั เองได้ ซ่ึงสามารถวดั ตาํ แหน่งของตวั เอง และชดเชยกาํ ลงั งานที่เสียไป ดว้ ยสญั ญาณควบคุมท่ีป้อนกลบั มา มอเตอร์ชนิดน้ี นิยมใชใ้ นงานที่ตอ้ งการความแมน่ ยาํ ของตาํ แหน่งสูงระบบนิวแมตกิ (Pneumatic)ระบบนิวแมติก คือ ระบบกาํ ลงั ของไหลท่ีใช้แรงดนั ของอากาศเป็ นตวั ขบั เคลื่อนอุปกรณ์ต่างๆ ให้เป็ นพลงั งานกล เช่น กระบอกสูบระบบนิวแมติก มอเตอร์ระบบนิวแมติก เนื่องจากของไหลท่ีใช้ในการอดั คืออากาศ ซ่ึงมีการอดั ยบุ ตวั ได้ ระบบนิวแมติกจึงไม่สามารถแบกรับน้าํ หนกั มากได้ระบบไฮดรอลกิ (Hydraulic)ระบบไฮดรอลิก คือ ระบบกาํ ลงั ของไหล ท่ีใชแ้ รงดนั ของเหลวเป็นตวั ขบั เคล่ือนอุปกรณ์ตา่ งๆ ใหเ้ ป็นพลงั งานกล โดยมีหลกั การทาํ งานคลา้ ยระบบนิวแมติก แตแ่ ตกตา่ งกนั ท่ีของไหลที่ใชใ้ นการอดั เน่ืองจากของไหลที่ใชใ้ นการอดั คือ ของเหลว ซ่ึงไม่มีการยบุ ตวั ระบบไฮดรอลิกจึงนิยมใชใ้ นงานท่ีตอ้ งใชก้ าํ ลงั สูง

433. อปุ กรณ์ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกส์ (Electronic equipment)คือ อุปกรณ์ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ที่ใช้สัญญาณทางระบบไฟฟ้า เช่น อุปกรณ์ตรวจรู้ วงจรขบั ต่างๆ อุปกรณ์แสดงผลอปุ กรณ์ตรวจรู้ (Sensor)อุปกรณ์ตรวจรู้หรือที่เรียกกนั วา่ เซ็นเซอร์ ใช้สําหรับตรวจวดั ปริมาณของตวั แปรต่างๆ ที่ใช้ในการรับค่า(input) ปริมาณทางฟิ สิกส์ เช่น แสง สี อุณหภูมิ เสียง แรง ความดนั ความหนาแน่น ระยะทาง ความเร็วอตั ราเร่ง ระดบั ความสูง อตั ราการไหล แลว้ แปลงปริมาณทางฟิ สิกส์ที่ไดเ้ ป็นสัญญาณไฟฟ้า หรือปริมาณการวดั ในรูปแบบที่สามารถนาํ ไปประมวลผลตอ่ ได้อุปกรณ์ตรวจรู้เป็ นส่วนท่ีสําคญั ในการทาํ งานของหุ่นยนต์ โดยเปรียบเสมือนประสาทสัมผสั ในการทาํ งานของมนุษย์ เช่น อุปกรณ์ตรวจรู้แสงที่ทาํ หนา้ ที่เหมือนตา โดยเปล่ียนแสงและสีท่ีรับเขา้ มาเป็ นสัญญาณไฟฟ้าแลว้ ส่งต่อให้ระบบประมวลผล อุปกรณ์ตรวจรู้มีหลายชนิดข้ึนอยู่กบั สิ่งที่จะตรวจวดั เช่น อุปกรณ์ตรวจรู้อินฟราเรด ที่ใชบ้ อกตาํ แหน่ง โดยการสะทอ้ นของคลื่นแสง ท่ีมีความถ่ีต่าํ กวา่ แสงสีแดง อุปกรณ์ตรวจรู้อลัตราโซนิกใช้บอกตาํ แหน่งโดยการสะท้อนของคล่ืนเสียงท่ีมีความถี่สูง เลเซอร์เรนจ์ไฟน์เดอร์ (laserrangefinder sensor) ใชใ้ นการกะระยะนาํ ทางโดยใชแ้ สงเลเซอร์ อุปกรณ์ตรวจรู้ระบบจีพีเอส (GPS: GlobalPositioning System) ใชใ้ นการบอกตาํ แหน่ง โดยใชก้ ารอา้ งอิงจากดาวเทียม นอกจากน้ียงั มี  อุปกรณ์ตรวจรู้วดั ตาํ แหน่ง  อุปกรณ์ตรวจรู้วดั ความเร็ว  อุปกรณ์ตรวจรู้วดั ความเร่ง  อุปกรณ์ตรวจรู้วดั แรง  อุปกรณ์ตรวจรู้วดั แรงบิดเอนโคดเดอร์ (Encoder)เอนโคดเดอร์เป็ นอุปกรณ์ตรวจรู้รูปแบบหน่ึงท่ีมีความสําคญั มาก เพราะใช้ในการวดั มุมเพลาของมอเตอร์เอนโคดเดอร์ประกอบด้วย จานหมุน และอุปกรณ์ตรวจจบั ท่ีจานหมุนจะมีช่องเล็กๆ ซ่ึงเมื่อเพลาของมอเตอร์หมุน จะทาํ ให้จานหมุนไปตดั ลาํ แสงของอุปกรณ์ตรวจจบั ส่งผลให้ชุดไฟฟ้ารับแสงมีการรับสัญญาณเป็ นช่วงๆ สัญญาณไฟฟ้าท่ีไดจ้ ึงมีลกั ษณะเป็ นพลั ส์ (pulse) ซ่ึงสัญญาณพลั ส์จะแปรผนั ตรงกบั การหมุนของเพลาของมอเตอร์ที่มีอยู่ 2 ชนิด คือ

441) เอนโคดเดอร์ อินคริเมนต์ (incremental encoder) โดยทวั่ ไปเรียกว่า เอนโคดเดอร์แบบโรตารี (rotaryencoder) เป็นเอนโคดเดอร์แสดงความเร็ว สัญญาณที่ไดจ้ ะเป็นสัญญาณแบบดิจิทลั ซ่ึงง่ายต่อการแปลผล2) เอนโคดเดอร์แบบสัมบูรณ์ (absolute encoder) หรือโดยทวั่ ไปเรียกวา่ โพเทนทิโอมิเตอร์ (potentiometer)ซ่ึงทาํ งานคลา้ ยกบั เอนโคดเดอร์แบบโรตารี แต่สัญญาณท่ีไดจ้ ะเป็ นเลขฐานสอง (binary) การใชง้ านจึงยากกวา่ เอนโคดเดอร์แบบโรตารี แตใ่ หค้ วามเท่ียงตรงและสามารถบอกทุกตาํ แหน่งของการเคลื่อนที่ได้อุปกรณ์แสดงผล (Output device)อุปกรณ์แสดงผล คือ อุปกรณ์ท่ีใชแ้ สดงค่าสถานะต่างๆ ของหุ่นยนตใ์ ห้มนุษยท์ ราบ ซ่ึงมีอยหู่ ลายรูปแบบเช่น จอภาพ ที่ใชบ้ อกสถานะดว้ ยภาพ ลาํ โพง ท่ีใชบ้ อกสถานะดว้ ยเสียง หรือแมก้ ระทงั่ หลอดไฟก็ใชบ้ อกสถานะของหุ่นยนตไ์ ดเ้ ช่นกนัชุดขบั มอเตอร์ (Motor driver)เป็ นส่วนสําคญั ท่ีจะทาํ ให้มอเตอร์เกิดการหมุน ส่วนใหญ่การทาํ งานของชุดขบั เหมือนกบั การทาํ งานของสวติ ช์ ท่ีเปิ ด-ปิ ดตามสัญญาณที่ชุดควบคุมส่งออกมา ชุดขบั มอเตอร์ใชใ้ นการควบคุมตาํ แหน่ง และความเร็วของมอเตอร์ เช่น การขบั มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ความเร็วของการหมุนข้ึนอยูก่ บั ขนาดของแรงดนั และกระแสไฟฟ้าที่จา่ ยให้แก่มอเตอร์ แตแ่ รงดนั และกระแสไฟฟ้าที่ป้อนให้ ตอ้ งไม่เกินคา่ ท่ีมอเตอร์สามารถรับไดด้ ว้ ย มิฉะน้นั จะทาํ ให้เกิดความร้อนท่ีตวั ของมอเตอร์ และเกิดความเสียหายข้ึนได้ ส่วนทิศทางการหมุนของมอเตอร์ ข้ึนอยกู่ บั ข้วั ของแหล่งจา่ ยที่ป้อนเขา้ ไป4. อุปกรณ์ควบคุม (Controller)คือ สมองกลท่ีควบคุมการทาํ งานของหุ่นยนต์ เช่น สมองกลที่ประดิษฐ์จากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เคร่ืองควบคุมขนาดเล็ก คอมพวิ เตอร์ชนิดแผงวงจรสาํ เร็จรูป เครื่องควบคุมเชิงตรรกะที่สามารถสร้างโปรแกรมได้คอมพวิ เตอร์ส่วนบุคคลสมองกลทปี่ ระดษิ ฐ์จากอุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกส์ความแตกต่างระหวา่ งหุ่นยนต์กบั เครื่องจกั รกลทวั่ ไป คือ หุ่นยนตม์ ีระดบั ข้นั การทาํ งานดว้ ยตวั เองสูงกวา่เคร่ืองจกั รกล สมองกลของหุ่นยนตเ์ ปรียบไดก้ บั สมองของมนุษย์ ซ่ึงหากหุ่นยนตไ์ ม่มีสมองกลไวส้ ั่งการ ก็อาจเดินไปชนฝาผนงั หรือสิ่งต่างๆ ได้ ในการควบคุมหุ่นยนตท์ ่ีไม่มีเง่ือนไขการทาํ งานมากนกั สามารถใช้อุปกรณ์อิเลก็ ทรอนิกส์พ้นื ฐาน เช่น ตวั ตา้ นทาน ตวั เกบ็ ประจุ ตวั เหน่ียวนาํ ทรานซิสเตอร์ อุปกรณ์ตรวจรู้มาประกอบกนั เป็นวงจรควบคุมการทาํ งานของหุ่นยนตไ์ ด้

45เครื่องควบคุมขนาดเลก็ (Microcontroller)หุ่นยนตท์ ี่มีเง่ือนไขของการทาํ งานมากข้ึน จาํ เป็ นตอ้ งเพ่ิมความสามารถให้แก่สมองกลของหุ่นยนต์ ดงั น้นัจึงได้มีการคิดคน้ เครื่องควบคุมขนาดเล็กข้ึนมา เพ่ือแทนท่ีวงจรอิเล็กทรอนิกส์และดว้ ยพ้ืนฐานดงั กล่าวเคร่ืองควบคุมขนาดเล็กจึงสามารถเปล่ียนแปลงเงื่อนไขการทาํ งานไดง้ ่าย โดยการเปล่ียนโปรแกรมลาํ ดบัการควบคุม บนเคร่ืองคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล นอกจากน้ีราคาไมแ่ พง ตอ้ งการแหล่งจา่ ยไฟต่าํ เคร่ืองควบคุมขนาดเลก็ จึงเป็นท่ีนิยมใชก้ นั มาก สาํ หรับการสร้างสมองกลใหแ้ ก่หุ่นยนต์คอมพวิ เตอร์ชนิดแผงวงจรสาเร็จรูป (Single Board Computer: SBC)เป็ นเคร่ืองควบคุมท่ีมีการทาํ งานเหมือนกบั คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล เพียงแต่ทุกอยา่ งจะย่อลงมาให้อยู่ในแผงวงจรเล็กๆ เพียงแผงเดียว ซ่ึงนิยมใช้ในหุ่นยนต์ที่มีเงื่อนไขในการทาํ งานมาก หรือมีการควบคุมที่ซบั ซอ้ นเคร่ืองควบคุมเชิงตรรกะท่ีสามารถสร้างโปรแกรมได้ หรือพีแอลซี (Programmable Logic Controller :PLC)เครื่องควบคุมเชิงตรรกะที่สามารถสร้างโปรแกรมได้ถูกคิดคน้ และพฒั นาข้ึนมา เพื่อทดแทนวงจรรีเลย์(relay) ของการควบคุมระบบอตั โนมตั ิ ซ่ึงนิยมใชก้ นั มากในโรงงานอุตสาหกรรม เน่ืองจากมีความทนทานตอ่ สภาพแวดลอ้ ม ในโรงงานอุตสาหกรรม ใชง้ านสะดวก และปรับเปล่ียนการทาํ งานไดง้ ่าย รวมท้งั สามารถใชง้ านไดอ้ ยา่ งอเนกประสงค์ และง่ายต่อการบาํ รุงรักษาคอมพวิ เตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer: PC)คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเป็ นเครื่องควบคุมระดบั สูง ซ่ึงสามารถปรับเปล่ียนการทาํ งานของหุ่นยนตไ์ ดอ้ ย่างหลากหลาย มีประสิทธิภาพมากที่สุด ในบรรดาเครื่องควบคุมท้งั หมดท่ีกล่าวมา แต่ไม่นิยมใช้ในหุ่นยนต์ทว่ั ไปมากนกั เน่ืองจากมีขนาดใหญ่ น้าํ หนกั มาก และตอ้ งการพลงั งานสูง

46 แผนการจดั การเรียนรู้ กจิ กรรม การวเิ คราะห์แก้ปัญหา โดยการพาแมวน้อยข้ามนา้ระดับช้ันประถมศึกษาปี ที่ 4 เวลา 120 นาทีจุดประสงค์ 1. เพอ่ื ใชท้ กั ษะการคิดเชิงคาํ นวณในการคิดวเิ คราะห์แกป้ ัญหาอยา่ งเป็นข้นั ตอนและเป็ นระบบ 2. เพ่ือประยกุ ตใ์ ชค้ วามรู้ ในการแกป้ ัญหาในชีวติ จริง การทาํ งานอยา่ งสร้างสรรคเ์ พื่อประโยชน์ตอ่ ตนเองหรือสงั คมวชิ าทเี่ กยี่ วข้อง วทิ ยาศาสตร์ หลกั การแรงลอยตวั เทคโนโลยี เทคโนโลยวี สั ดุ วศิ วกรรม การออกแบบและแกป้ ัญหา คณิตศาสตร์ การคาํ นวณสัดส่วนของวสั ดุและน้าํ หนกัสื่อประกอบการเรียนรู้ 1.ใบความรู้เรื่องวสั ดุอุปกรณ์ 2.ใบกิจกรรมเร่ืองแมวนอ้ ยขา้ มน้าํแนวทางการจดั การเรียนรู้ 1.การจัดเตรียมจดั เตรียมใบกิจกรรมและใบความรู้ ดงั น้ี1.ใบความรู้เร่ืองวสั ดุอุปกรณ์2.ใบกิจกรรมเร่ืองแมวนอ้ ยขา้ มน้าํ

47 2.ข้นั ตอนดำเนินกำร1.แจกใบความรู้เรื่องวสั ดุอุปกรณ์เพ่ือใหน้ กั เรียนไดศ้ ึกษาเน้ือหาและคุณสมบตั ิของวสั ดุแตล่ ะชนิด2.ให้นกั เรียนเป็ นกลุ่มตามความเหมาะสม จากน้ันคุณครูจะแจกใบกิจกรรมเพื่อให้นักเรียนได้อ่านและปฏิบตั ิตามคาํ ช้ีแจงในใบกิจกรรมน้นั3.ผสู้ อนและผเู้ รียนร่วมกนั สรุปและทาํ ใบประเมินผลการเรียนรู้จากกิจกรรมแนวคิด/สาระสาคญันกั เรียนแกป้ ัญหา อธิบายการทาํ งาน คาดการณ์ผลลพั ธ์จากเกม โจทยป์ ัญหา สถานการณ์ ที่มีการใชเ้ หตุผลเชิงตรรกะ ในการแกป้ ัญหา สามารถแลกเปลี่ยนขอ้ คิดเห็น แนวทาง ในการแกป้ ัญหาที่แตกตา่ งกนัข้อเสนอแนะเพมิ่ เติม ครูอาจใหน้ กั เรียนหาขอ้ มูลเกี่ยวกบั วสั ดุเพิ่มเติมจากแหล่งขอ้ มูลอ่ืนๆนอกจากในใบกิจกรรม