การออกแบบ…วิธีแก้ปัญหา ใน “กิจกรรมสะเต็ม”

แนวคิด …การออกแบบวิธีแก้ปัญหา…ใน “กิจกรรมสะเต็ม”

 

                 ตอนนี้ ขอทบทวน เพื่อให้ เห็นภาพของการใช้ E ใน STEM education คือ การคิดแบบวิศวกรรมศาสตร์ ซึ่งคิดอย่างเป็นระบบ หรือคิดเป็นขั้นตอน โดย สามารถคิดวิเคราะห์และชี้ปัญหาได้ สามารถออกแบบและหาแนวทางแก้ไขได้ สามารถดำเนินการ ประยุกต์ หรือ แก้ไขปัญหาให้สำเร็จลุล่วงได้ สามารถพัฒนาและควบคุมระบบต่าง ๆ อย่างเหมาะสม

                การคิดอย่างเป็นระบบ หรือคิดเป็นขั้นตอน เช่น หากเริ่มที่ 1 จะต้องตามด้วย 2 และขั้นต่อไปจะต้องเป็น 3 ดังนั้นการที่จะเป็นให้ถึง 3ได้นั้นจะต้องมี 1 และ 2 เสมอ จะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะข้ามขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่ง เช่น ถ้าไม่มี 1 ก็จะไม่มี 2 และก็จะไม่มี 3 อย่างแน่นอน หรือ หากมี 2 อย่างเดียว และไม่มี 1 ก็จะไม่เกิด 3 อีกเช่นกัน หรือ จะเป็นไปไม่ได้ที่จะได้ 3 โดยไม่มี 2 และ 1 เป็นต้น การคิดเช่นนี้เป็นรากฐานของวิศวกรรมศาสตร์ ไม่ว่าจะเป็นวิศวโทรคมนาคม วิศวโยธา วิศวเครื่องยนต์ หรือวิศวอะไรก็ตาม เพื่อให้เข้าใกล้เรื่องทางวิศวกรรมศาสตร์มากขึ้น จะขออ้างอิง ตัวอย่าง1 2 3 ข้างต้น ( ชัยวัฒน์ สุรวิชัย : แนวคิดแบบวิศวกรรมศาสตร์ Engineering Thought)

                ขั้นตอนของการออกแบบและการปฏิบัตินั้น เป็นขั้นตอนหลังจากที่นักเรียนได้ “ระบุปัญหา” “วิเคราะห์หรือทำความเข้าใจปัญหา” “กำหนดเป้าหมาย” “รวบรวมความต้องการเชิงคุณภาพของผู้ใช้ประโยชน์ เกณฑ์หรือเงื่อนไขของบริบท” และ รวบรวมข้อมูลรวมทั้งแนวคิดที่เกี่ยวข้อง แล้ว   หลักวิชาการออกแบบ เรียก “ เป้าหมายที่มีคุณลักษณะตามความต้องการของผู้ใช้ประโยชน์ ภายใต้เกณฑ์หรือเงื่อนไขของบริบท ” ว่า สิ่งที่ต้องการให้สำเร็จ (Product we want to achieve) และเรียก “การวางแผน แนวคิดการออกแบบ การออกแบบเชิงรูปธรรม ที่มีรายละเอียดว่า” วิธีการที่จะทำให้สำเร็จ (how to achieve )

                แนวคิดการออกแบบ “ผลงานที่เป็นเป้าหมาย” ในเบื้องต้นอาจจะเป็นข้อความหรือรูปภาพก็ได้ซึ่งเรียกว่า “แบบร่างทางความคิด” จากนั้นจะถูกนำมากำหนด ในลักษณะที่ชัดเจนขึ้นในลักษณะ “แบบร่างสื่อสาร ความเข้าใจ(Comprehensive Sketch Design)” ซึ่งควรมีมากกว่า 1 แบบ ซึ่งเมื่อนำมาพิจารณา ข้อดี ข้อเสีย ของแต่ละแบบ ตามคุณลักษณะหรือความต้องการของผู้ใช้ประโยชน์และ ภายใต้เกณฑ์หรือเงื่อนไขของบริบทที่กำหนดไว้แล้ว จะถูกเลือกมาเพียง 1 รูปแบบ   จากแบบที่ถูกเลือกจะถูกนำมาออกแบบในรายละเอียด (detail design) และการเขียนแบบใช้งาน(Working Drawing) เช่น ขนาด วัตถุดิบ เพื่อนำไปสู่การวางแผนปฏิบัติ

                 ประการสำคัญ สิ่งที่เป็นรายละเอียดของแบบใช้งาน จะต้องผ่านการคิดคำนวณหรือได้รับการกำหนดโดยเหตุผลหรือการใช้ความรู้ทางคณิตศาสตร์วิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง หรือมีการนำเทคโนโลยีที่เหมาะสมมาใช้อย่างสมเหตุสมผล

                  ขอยกตัวอย่าง “วิธีการคำนวณ และ ออกแบบระบบโซล่าเซลล์ สูตรคํานวณ แบตเตอรี่ แบบบ้านๆ เข้าใจง่ายๆ” จาก http://solarcellthailand96.com/design-calculator/easy-formula/

One thought on “การออกแบบ…วิธีแก้ปัญหา ใน “กิจกรรมสะเต็ม”

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *