ม.4 หน่วยที่ 1 ระบบทางเทคโนโลยี

เอกสารประกอบการเรียน 1หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี ระบบทางเทคโนโลยี ชนั้ มธั ยมศกึ ษาปีที่ 4 นางสาวเบญจมาศ ทองนมุ่ โรงเรยี นบึงสามพันวทิ ยาคม อ.บงึ สามพัน จ.เพชรบูรณ์ ตัวช้ีวัด • วิเคราะห์แนวคดิ หลกั ของเทคโนโลยีความสัมพนั ธ์กับศาสตรอ์ ื่น โดยเฉพาะวิทยาศาสตร์ หรือคณติ ศาสตร์ รวมทั้งประเมินผลกระทบท่ีเกิดขน้ึ ตอ่ มนุษย์ สงั คม เศรษฐกจิ และส่งิ แวดลอ้ ม เพื่อเป็นแนวทางในการพฒั นาเทคโนโลยี

ความสัมพนั ธข์ องวทิ ยาศาสตร์และคณติ ศาสตร์กบั เทคโนโลยี ทกั ษะท่สี ําคัญของการเป็นนักวทิ ยาศาสตร์และวศิ วกร คือ การแปลงรูปธรรมให้เปน็ นามธรรม การแปลงนามธรรมใหเ้ ปน็ รูปธรรม การเปลยี่ นปรากฏการณท์ ่เี ปน็ กฎธรรมชาตใิ ห้เป็นคณติ ศาสตร์ การดดั แปลงคณติ ศาสตร์ให้อย่ใู นรปู แบบใหม่ ทอ่ี ธิบายปรากฏการณ์ ธรรมชาติได้ลึกซง้ึ ขน้ึ

วศิ วกร เป็นผู้ท่สี ามารถออกแบบตึกเพือ่ ตา้ นทานแผ่นดนิ ไหวดว้ ยการสร้างตึกแบบตา่ งๆ ได้ วศิ วกรใช้คณติ ศาสตรม์ ารวมงานฐานรากและ งานโครงสร้างเขา้ ด้วยกันและเรียนรจู้ ากแบบจาํ ลองทางคณติ ศาสตร์ (Mathematical Model) หากเปรยี บกบั การแก้สมการ วิศวกรจะมอง วิศวกรจะใชค้ วามรพู้ ฒั นาหลกั การข้นึ มากอ่ น เป็นรูปต่อไปนี้ แทนการลองผิดลองถกู และใชค้ วามร้มู าใชแ้ กป้ ัญหา สรุป ใชค้ วามรู้ ปญั หาทั่วไป ใชค้ วามรูส้ รา้ ง ความคดิ สรา้ งสรรค์ สรา้ งเคร่อื งมอื หลกั การแกป้ ญั หา ทเี่ ป็นแนวทางแกป้ ัญหา ax! + bx − c = 0 −b ± b! − 4ac เปน็ หลกั การ (นามธรรม) 2a ทําใหเ้ ปน็ นามธรรม ทาํ ให้เป็นรปู ธรรม ทําใหเ้ ปน็ นามธรรม ระดมสมองเพื่อ ทาํ ให้เป็นรปู ธรรม 2������! + 4������ − 6 = 0 ลองผดิ ลองถูก x=1 ปัญหารูปธรรม ลองผดิ ลองถกู คําตอบรปู ธรรม x = −3 ทตี่ อ้ งการคําตอบ ของการแกป้ ญั หา

การเปลยี่ นแปลงของเทคโนโลยี มนษุ ยศาสตรแ์ ละศิลปศาสตรก์ ับเทคโนโลยี ยคุ มืด ในอดตี สังคมตะวันตกอยใู่ นอาํ นาจของศาสนจกั ร ผใู้ ดคิดตา่ งจะถกู ทําลายดว้ ยขอ้ หารุนแรงถงึ ข้นั เผาใหเ้ สยี ชีวติ นักประวัติศาสตร์เรยี กยคุ นว้ี า่ ยคุ มดื (dark age) ยคุ รงุ่ เรือง ต่อมากาลเิ ลโอและเซอร์ ไอแซค นิวตัน ค้นพบความรู้ทีเ่ ป็นกฎของธรรมชาติ เกิดปรัชญาวา่ “ความจรงิ ต้อง พิสูจน์ได้เชิงประจักษ์ โดยใช้คณติ ศาสตรเ์ ป็นเครอื่ งมือสอ่ื สารระหว่างกฎธรรมชาติต่างๆ” เรียกยุคนวี้ ่า ยุครุ่งเรืองปัญญา (enlightenment age) หรอื ยุคเรเนซองส์ (The Renaissance) ยคุ ปฏิวตั อิ ุตสาหกรรม หลังจากนน้ั โลกมีการพฒั นาข้ึนจากการเอาความรู้มาใชป้ ระโยชน์เกิดการปฏวิ ตั ิอุตสาหกรรม จากนั้นเปน็ ต้นมา ความจริงถูกจัดใหอ้ ย่ภู ายใต้กระบวนทศั น์วทิ ยาศาสตรท์ ี่มองโลกแบบกลไก ปจั จบุ ัน จนกระทั่งถงึ ยคุ ของไอน์สไตน์ และสรปุ ว่า “ความจริงตามวธิ ีคดิ วทิ ยาศาสตรเ์ ชงิ กลไก ไม่ใชค่ วามจรงิ ทงั้ หมด แตข่ นึ้ กับตาํ แหนง่ และมมุ มองของมนษุ ย์ทีเ่ ฝา้ สงั เกตปรากฏการณน์ น้ั ๆ”

ผลกระทบจากการใช้เทคโนโลยี ประโยชน์ ต่อมนุษย์และสงั คม ผลกระทบ • ทาํ ให้ชีวติ ของมนุษย์มคี ณุ ภาพดีข้ึน ไมว่ า่ จะเปน็ • ทําใหร้ ะบบการเงินเกิดความสูญเสียอยา่ งมหาศาล เทคโนโลยีท่ชี ่วยอํานวยความสะดวก จากการถกู โจรกรรมออนไลน์ ในระบบธนาคารผา่ น หน้าจอคอมพวิ เตอร์ หรอื โปรแกรมแชท • ทาํ ใหส้ งั คมของเราเช่อื มโยงกนั มากขน้ึ เชน่ ระบบ อินเตอรเ์ น็ตทําใหก้ ารติดตอ่ สอื่ สารในสังคมทาํ ได้ • ทําใหเ้ กดิ ปัญหาการปฏสิ มั พนั ธก์ ันระหว่างมนุษย์ รวดเร็ว • ทําให้อันตรายตอ่ สขุ ภาพและการเจริญเติบโตของเดก็ เลก็ และทารกท่ีอยใู่ นครรภ์จากการใชโ้ ทรศพั ท์มือถือ มากเกินไป

ประโยชน์ ต่อเศรษฐกิจ ผลกระทบ • ทําให้เกิดการก้าวหน้าของการพัฒนาทางเศรษฐกิจ • ทําใหอ้ าจเกิดปัญหาการวา่ งงาน และปัญหาสงั คม ตัวอย่างทชี่ ดั เจน คือ การปฏวิ ตั อิ ุตสาหกรรม ทมี่ ีการ เพราะหนุ่ ยนตแ์ ละปญั ญาประดษิ ฐจ์ ะเข้ามาแทนท่ี นําเคร่ืองจกั รมาใช้แทนแรงงาน แรงงานคน

ประโยชน์ ต่อสิง่ แวดล้อม ผลกระทบ • ทําใหช้ ่วยลดมลภาวะในสงิ่ แวดลอ้ ม เชน่ รถยนต์ • ทาํ ใหเ้ กดิ มลภาวะ เชน่ ไอเสียในเมืองใหญ่ทีเ่ กิดจาก ไฮบริด ที่ใช้ระหว่างนา้ํ มนั และไฟฟา้ เปน็ พลงั งาน ปริมาณรถยนต์ท่มี ากขึน้ ขยะอันตรายจากพลาสติก ในการขบั เคล่อื น ที่ยอ่ ยสลายไมไ่ ด้

สาเหตกุ ารเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยี 2 ความก้าวหนา้ ของวิทยาการ ปญั หาและความตอ้ งการ 1 3 บริบทของเศรษฐกจิ และสังคม ในสงั คมที่เปลี่ยนไป 4 บริบทของสงิ่ แวดลอ้ ม บรบิ ทของวัฒนธรรม 5

การทาํ งานของระบบทางเทคโนโลยี ระบบ หมายถงึ การอย่รู ว่ มกันขององค์ประกอบตา่ งๆ เพอ่ื บรรลุภารกจิ หรือเปา้ หมาย เราเรียกองค์ประกอบน้วี า่ ระบบย อย ซ่ึงทาํ งานดว้ ยตัวเองมี อิสระ โดยการทํางานทั้งหมดถกู ออกแบบเพือ่ ใหร้ ะบบใหญ่บรรลุเปา้ หมาย ระบบใหญ่ (รถยนต์) ระบบยอ่ ย ระบบบังคับทศิ ทาง ระบบสง่ กาํ ลงั ระบบขบั เคลอ่ื น ระบบเคร่อื งยนต ระบบช่วงลา่ ง ระบบเบรก (พวงมาลยั ) (หอ้ งเกียร)์ (เพลาและลอ้ ) (แหนบโชค้ )

ในระบบย่อยยังมรี ะบบย่อยลงไปอีก เครอ่ื งยนตม์ ีระบบหลอ่ เย็น ระบบไฟฟา้ ระบบเชือ้ เพลิง ระบบหลอ่ ล่นื เป็นตน้ ระบบหล่อเยน็ มรี ะบบปั ม ระบบท่อ ระบบพัดลม (ระบายความรอ้ น) เปน็ ตน้ ระบบจะยอ่ ยลงไปจนถงึ ธาตพุ ้ืนฐาน เชน่ ยาง เหล็ก ทองแดง ระบบหล่อเยน็ ระบบป๊ัม ระบบไฟฟา้ ระบบทอ่ ระบบเชอื้ เพลงิ ระบบพดั ลม ระบบหลอ่ ลน่ื เครอ่ื งยนต์

ระบบทางเทคโนโลยี 1 4 ทรพั ยากรทางเทคโนโลยี 3 (Resource) ตวั ปอ้ น ผลผลติ (Input) 2 กระบวนการทางเทคโนโลยี (Output) (Technological Process) หรอื ปัจจยั ทเ่ี อ้อื หรือขัดขวางต่อเทคโนโลยี ผลลพั ธ์ (Technological Process) (Outcome) 5 Feed Back

กระบวนการเทคโนโลยี เป็นกระบวนการที่ทําใหเ้ กิดการเปลี่ยนแปลงจาก 7 นาํ เสนอผลงาน ทรัพยากรมาเป็นผลิตภัณฑ์ ซ่งึ เปน็ ข้ันตอนที่ใช้ใน การแกป้ ญั หา ขั้นตอนของกระบวนการ มี 7 ขั้นตอน 6 ปรบั ปรงุ แกไ้ ข ประเมินผล 5 ทดสอบ 4 ออกแบบวธิ กี ารแกป้ ัญหา 3 เลอื กวธิ กี ารแกป้ ัญหา 2 รวบรวมขอ้ มูลที่เกีย่ วขอ้ งกบั ปัญหา 1 การระบุปญั หาหรอื ความต้องการ

ทรพั ยากรทางเทคโนโลยี 1.คน 2.ขอ้ มูลและ 3.วสั ดุ คือ สงิ่ ท่ีต้องใชใ้ นกระบวนการเทคโนโลยี (Human) สารสนเทศ (Materials) (Data and 8เพอ่ื แก้ปญั หาซง่ึ ทรพั ยากรทางเทคโนโลยี Information) มอี ยู่ สว่ น ได้แก่ 8.พลงั งาน ทรัพยากร 4.เครอื่ งมอื อุปกรณ์ (Energy) ทางเทคโนโลยี (Machines and Tools) 7.ทุน 5.เวลา (Capital) (Time) 6.ทรพั ยส์ ิน (Asset)

ปัจจัยที่ขัดขวาง คอื สงิ่ ที่เปน็ ขอ้ จาํ กัดหรือสิ่งทตี่ ้องคาํ นงึ ถึงในการสรา้ งสรรค์ และพฒั นาเทคโนโลยี เช่น เวลา งบประมาณ หรอื ทกั ษะท่ีจํากดั บริบทเหล่าน้ีมสี ว่ น ทาํ ใหร้ ะบบเทคโนโลยที าํ งานตา่ งกนั ออกไป ระบบแบบเปดิ (Open - Loop System) ระบบแบบปิด (Close - Loop System) ตัวป้อน กระบวนการ ผลลพั ธ์ ตวั ป้อน กระบวนการ ผลลพั ธ์ ลกั ษณะเดน่ ผลกสละทบั อ้ น • ไม่มผี ลสะทอ้ นกลับ (Feedback) ลกั ษณะเด่น • ระบบไม่มีความซับซ้อน • ระบบมีผลสะท้อนกลับ (Feedback) • เหมาะกับงานท่ไี ม่ตอ้ งการความแม่นยํา • ระบบมีความซบั ซอ้ น • ประหยัด • เหมาะกับงานที่ต้องการความแมน่ ยํา • คา่ ใชจ้ า่ ยสูง