โครงการส่งเสริมการจัดการศึกษา “เรียนที่ชอบ เส้นทางที่ใช่ ได้ความสุข” เขตพัฒนาพิเศษภาคตะวันออก (EEC)

รายวิชาเพิ่มเติม ได้แก่

ช่วงชั้นมัธยมศึกษาตอนต้น (ม.1)

เป็นรายวิชาเพิ่มเติมพื้นฐานเพื่อสร้างเจตคติที่ดีต่อการทำงาน ส่งเสริมการค้นหาความถนัดและความสนใจของตนเอง

รายวิชาเพิ่มเติมของกลุ่มโรงเรียนกาญจนาภิเษกวิทยาลัย

Inspiring Innovation  ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 จำนวน 1 หน่วยกิต

Technology  for innovation ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 จำนวน 1 หน่วยกิต

ช่วงชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย (ม.4 – ม.6)

จัดเป็นกลุ่มอาชีพ ให้นักเรียนเลือกเรียนตามความสนใจ โดยแต่ละกลุ่มจะมีรายวิชาเพิ่มเติมเฉพาะทางที่เข้มข้น

รายวิชาเพิ่มเติมของกลุ่มโรงเรียนกาญจนาภิเษกวิทยาลัย

สร้างองค์ความรู้ในการสร้างนวัตกรรม ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 จำนวน 1 หน่วยกิต

Technology for Innovation ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 จำนวน 1 หน่วยกิต

การสร้างคุณค่านวัตกรรม และการวางแผนการตลาด ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 จำนวน 1 หน่วยกิต

นำเสนอนวัตกรรมสู่ชุมชน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 จำนวน 1 หน่วยกิต

---

เนื้อหาการเรียนรู้

เทคโนโลยีรอบตัว

           รอบตัวเรามีเทคโนโลยีต่าง ๆ มากมายในชีวิตประจำวัน เช่น ดินสอ ปากกา หรือไม้บรรทัด ที่เหลาดินสอ หรือแม้กระทั่งเครื่องคิดเลข กระดาน โทรทัศน์ ก็เป็นเทคโนโลยีที่อยู่รอบตัวเรา สิ่งเหล่านี้พัฒนาขึ้นจากความต้องการของมนุษย์ หรือเป็นอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหารอบ ๆ ตัวเรา ในบทเรียนเทคโนโลยีรอบตัวนี้ จะกล่าวถึง 3 ประการคือ ความหมายของเทคโนโลยี ประโยชน์ของเทคโนโลยี และเทคโนโลยีในงานอาชีพ ดังนี้

1.. ความหมายของเทคโนโลยี

          เทคโนโลยี หมายถึง สิ่งที่มนุษย์พัฒนาขึ้น เพื่อช่วยในการทำงานหรือแก้ปัญหาต่าง ๆ เข่น อุปกรณ์, เครื่องมือ, เครื่องจักร, วัสดุ หรือ แม้กระทั่งที่ไม่ได้เป็นสิ่งของที่จับต้องได้ เช่น กระบวนการต่าง ๆ เทคโนโลยี เป็นการประยุกต์ นำเอาความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาใช้ และก่อให้เกิดประโยชน์ ในทางปฏิบัติ แก่มวลมนุษย์กล่าวคือเทคโนโลยีเป็นการนำเอาความรู้ ทางวิทยาศาสตร์มาใช้ในการประดิษฐ์สิ่งของต่าง ๆ ให้เกิดประโยชน์สูงสุด ส่วนที่เป็นข้อแตกต่างอย่างหนึ่งของเทคโนโลยี กับวิทยาศาสตร์ คือเทคโนโลยีจะขึ้นอยู่กับปัจจัย ทางเศรษฐกิจเป็นสินค้ามีการซื้อขาย ส่วนความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เป็นสมบัติส่วนรวมของมนุษยชาติมีการเผยแพร่โดยไม่มีการซื้อขายแต่อย่างใดกล่าวโดยสรุปคือ เทคโนโลยีสมัยใหม่เกิดขึ้นโดยมีความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นฐานรองรับ

ในช่วงผ่านมา ทั้งวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้เข้ามามีเข้ามามีความสำคัญเพิ่มขึ้นจนกระทั่งสร้างนวัตกรรมใหม่ๆขึ้นมามากมาย ทั้ง เรียนรู้ , ผลิต ตลอดจนการใช้ประโยชน์จากไอเดียใหม่ ๆ ทำให้เกิดผลทั้งทางด้านเศรษฐกิจ , สังคม , การเมือง , สิ่งแวดล้อม และวัฒนธรรม การเข้ามาของเทคโนโลยีทำให้สังคมมนุษย์ เติบโตเป็นสังคมที่ดำรงชีวิตอย่างสลับซับซ้อนมากขึ้น ทำให้ปราศจากพรมแดนมาขว้างกัน

ลักษณะของเทคโนโลยีสามารถจำแนกออกได้เป็น 3 ลักษณะ ดังนี้

1. เทคโนโลยีในลักษณะของกระบวนการ ( process) เป็นการใช้อย่างเป็นระบบของวิธีการทางวิทยาศาสตร์หรือความรู้ต่างๆที่ได้รวบรวมไว้ เพื่อนำไปสู่ผลในทางปฏิบัติ โดยเชื่อว่าเป็นกระบวนการที่เชื่อถือได้และนำไปสู่การแก้ปัญหาต่าง ๆ

2.เทคโนโลยีในลักษณะของผลผลิต (product) หมายถึง วัสดุและอุปกรณ์ที่เป็นผลมาจากการใช้กระบวนการทางเทคโนโลยี

3. เทคโนโลยีในลักษณะผสมของกระบวนการและผลผลิต (process and product) เช่น ระบบคอมพิวเตอร์ซึ่งมีการทำงานเป็นปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวเครื่องกับโปรแกรม

ซึ่งสามารถสังเกตได้ว่าเทคโนโลยีจะเป็นระบบกระบวนการของเทคโนโลยี โดยระบบเทคโนโลยี ประกอบด้วยทั้งหมด 3 ส่วน ได้แก่ ปัจจัยนำเข้า (Input) , กระบวนการ (Process) , ผลผลิต (Output) ซึ่งแปลว่า อะไรก็ตามที่เป็นระบบ ขั้นตอนทำงานของทั้ง 3 องค์ประกอบนี้ จำเป็นต้องมีความสัมพันธ์ต่อกัน ยกตัวอย่างเช่น ระบบบำบัดน้ำเสียมีปัจจัยนำเข้า คือ น้ำเสีย ซึ่งมาจากโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งต้องนำมาผ่านกระบวนการ เพื่อบำบัดอย่างเหมาะสม จนได้ผลลัพธ์คือน้ำใสสะอาดที่ได้รับบำบัดแล้ว

ทั้งนี้ระบบเทคโนโลยี เป็นระบบที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหารวมทั้งนำมาตอบสนองความต้องการ จากการใช้ระบบเทคโนโลยี แบ่งองค์ประกอบออกเป็น 5 ส่วน ได้แก่

1. ปัจจัยนำเข้า (Input) เป็นปัญหาที่ต้องแก้ไข หรือ ความประสงค์ของมนุษย์
2. กระบวนเทคโนโลยี คือ ขั้นตอนแก้ไขปัญหาหรือตอบสนองความเรียกร้องมนุษย์ โดยใช้ทรัพยากรทางเทคโนโลยีเพื่อให้ได้ผลผลิตตามความประสงค์
3. ผลผลิต คือ สิ่งที่ได้มาอันเกิดขึ้นจากการใช้เทคโนโลยี หรือผลสุดท้ายอันพึงประสงค์ที่ได้มาจากกระบวนการแก้ปัญหานั่นเอง ซึ่งผลผลิตประเภทนี้อาจเป็นชิ้นงาน บางครั้งอาจเป็นวิธีการก็ได้
4. ทรัพยากรทางเทคโนโลยี คือ สิ่งจำเป็นที่ใช้ในการแก้ปัญหา เพื่อให้ได้มาซึ่งผลประการสุดท้ายนั่นเอง โดยทรัพยากรเทคโนโลยีสามารถแบ่งออกเป็น 7 ข้อ ได้แก่ มนุษย์ , ข้อมูลสารสนเทศ , เครื่องมือ , พลังงาน , ทุน-ทรัพย์สิน และเวลา
5. ปัจจัยที่มีส่วนขัดขวางเทคโนโลยีมีมากมายหลายสิ่ง มันคือสิ่งอันเป็นข้อจำกัด , ข้อพิจารณา รวมทั้งสิ่งที่ต้องคำนึงถึง โดยมันจะทำให้การแก้ปัญหาได้ผลลัพธ์แตกต่างกันออกไป เช่น มีต้นทุนต่ำ , มีเวลาอันจำกัด ปราศจากความรู้ ความชำนาญ รวมทั้งขาดทักษะ

ปัจจุบันเทคโนโลยี ยังถือเป็นปัจจัยพื้นฐานในการดำรงชีวิต เพราะจะต้องเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอยู่ตลอดเวลา หากมีการนำเทคโนโลยีมาใช้ได้อย่างถูกต้องเหมาะสม ก็จะส่งผลให้เกิดการพัฒนาที่เป็นประโยชน์ต่อการดำเนินชีวิตของทุกคน

2. ประโยชน์ของเทคโนโลยี

จากความจำเป็นของมนุษย์ในยุคแรกทำให้เกิดเทคโนโลยี เมื่อเวลาผ่านไปเทคโนโลยีได้กลายมาเป็นส่วนหนึ่งของชีวิต จนกระทั่งปัจจุบัน เทคโนโลยีเข้ามามีบทบาทในการอำนวยความสะดวกและสนองความต้องการของมนุษย์มากขึ้น ดังสรุปได้ดังนี้

1. ช่วยในการแก้ไขปัญหาหรือสนองความต้องการของมนุษย์ เช่น การนำสิ่งของกลับมาใช้ซ้ำ (reuse) หรือแปรรูปแล้วนำกลับมาใช้ใหม่ (recycle) การนำเทคโนโลยีฝนหลวงมาช่วยแก้ปัญหาภัยแล้ง การใช้กังหันชัยพัฒนาแก้ปัญหาน้ำเสีย เป็นต้น

2.ช่วยเพิ่มความสามารถในการทำงานของมนุษย์ช่วยให้มนุษย์ทำงานได้เร็วขึ้น (better) รวดเร็วขึ้น (faster) และมีค่าใช้จ่ายถูกลง (cheaper) เช่น การใช้เครื่องคิดเลข การใช้กล้องจุลทรรศน์เพื่อศึกษาสิ่งมีชีวิต เล็ก ๆ เป็นต้น

3. เทคโนโลยีในงานอาชีพ

ในบทเรียนเทคโนโลยีรอบตัวนี้ขอยกตัวอย่างเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องเฉพาะในงานอาชีพเกษตรเท่านั้น เพื่อให้นักเรียน เข้าใจในประเด็นของเฉพาะอาชีพได้มากขึ้น ดังรายละเอียดต่อไปนี้

การทำการเกษตรจากน้ำทะเลและในทะเลทราย (Seawater Agriculture และ Desert Agriculture)

เนื่องจากพื้นที่โลกทั้งหมด 70% เป็นผืนน้ำทะเลและมหาสมุทร ที่เหลือ 30% เป็นผืนดิน และ 1 ใน 3 ของผืนดินนั้นเป็นพื้นที่ทะเลทราย ดังนั้นอาจกล่าวได้ว่าโลกยังมีพื้นที่และทรัพยากรอีกมากซึ่งที่ผ่านมาพื้นที่ดังกล่าวไม่เหมาะสมสำหรับทำการเกษตร แต่หากสามารถใช้เทคโนโลยีมาเปลี่ยนพื้นที่และทรัพยากรจากพื้นที่ดังกล่าวให้สามารถใช้เพื่อการเกษตรได้ก็จะเพิ่มโอกาสในการผลิตอาหารได้อย่างมากในอนาคต ซึ่งปัจจุบันมีหลายประเทศที่พัฒนาการเกษตรจากน้ำทะเลและทะเลทราย เช่น อิสราเอล ซาอุดีอาระเบีย จอร์แดน ดูไบ สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ จีน เป็นต้น ประเทศเหล่านี้ได้พัฒนาเมืองเกษตรในทะเลทราย โดยพัฒนาเทคโนโลยีการปลูกพืชผลไม้ รวมทั้งข้าวในทะเลทราย

ประเทศจอร์แดนได้ทำการเกษตรในทะเลทราย โดยนำน้ำทะเลมาผ่านกระบวนการกำจัดเกลือเพื่อใช้ในการปลูกพืชในโรงเรือนแบบปิดขนาดใหญ่ ประเทศอิสราเอลพัฒนาเทคโนโลยีกลั่นน้ำเค็มและรีไซเคิลน้ำเสียเพื่อเปลี่ยนเป็นน้ำจืด ตลอดจนใช้ระบบเทคโนโลยีชลประทานน้ำหยดที่มีประสิทธิภาพสูงในการจ่ายน้ำ รวมถึงการพัฒนาพันธุ์พืชให้สามารถปรับตัวกับสภาพแวดล้อมแบบทะเลทรายให้มากที่สุด ดังนั้น ประเทศต่างๆ เหล่านี้จะเพิ่มการพึ่งพาตนเองด้านเกษตรและอาหารมากขึ้นเรื่อยๆ และในอนาคตยังมุ่งหวังที่จะกลายเป็นประเทศส่งออกสินค้าเกษตรที่สำคัญในอนาคต

ภาพการทำการเกษตรในทะเลทราย
ที่มา, https://phys.org/news/2015-07-seawater-greenhouses-life.html, Aston University

 การทำฟาร์มเกษตรแนวตั้งและฟาร์มเกษตรในเมือง (Vertical and Urban Farming)

เทคโนโลยีเพื่อการทำการเกษตรแนวตั้ง โดยการควบคุมสภาพแวดล้อมในอาคารแบบปิด ซึ่งเทคโนโลยีช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ลดการใช้น้ำ ปุ๋ยและสารอาหารลงกว่า 95% ตลอดจนใช้พื้นที่ไม่มากผ่านการสร้างฟาร์มในตึกแนวตั้ง แถมไม่ต้องใช้ยาฆ่าแมลง รวมทั้งการใช้ระบบอัตโนมัติในกระบวนการผลิตทำให้ใช้คนในการทำฟาร์มเกษตรแนวตั้งน้อยมาก บริษัท AeroFarm ของสหรัฐเป็นตัวอย่างหนึ่งที่สามารถผลิตพืชผักเกษตรในฟาร์มเกษตรแนวตั้งได้ตลอดทั้งปี โดยไม่ขึ้นกับฤดูกาลและสภาพอากาศ โดยสามารถผลิตได้มากกว่าการปลูกพืชแบบเดิมถึง 390 เท่า

ประเทศเนเธอร์แลนด์ก็เป็นตัวอย่างการใช้เทคโนโลยีทำเกษตรในพื้นที่ปิดแบบควบคุมสภาพแวดล้อมส่งผลให้การใช้พื้นที่น้อยกว่า 1% ของประเทศแต่สามารถผลิตพืชผักได้มากกว่า 35% ของความต้องการในประเทศ สิงคโปร์มีการส่งเสริมการทำฟาร์มเกษตรแนวตั้ง โดยวางวิสัยทัศน์ไว้ว่าสิงคโปร์จะต้องสามารถผลิตอาหารเพื่อเลี้ยงประชากรในประเทศได้อย่างสมบูรณ์ผ่านฟาร์มเกษตรแนวตั้ง และอาจเปลี่ยนเป็นประเทศส่งออกอาหารในอนาคตได้ การทำฟาร์มเกษตรแนวตั้งช่วยให้เกิดการทำฟาร์มในเมืองเพื่อตอบสนองแนวโน้มการเป็นเมืองในอนาคตได้ ทำให้สามารถผลิตอาหารเพื่อป้อนคนเมือง มีความสด สะอาด ลดต้นทุนค่าขนส่ง ลดพื้นที่ในการเพาะปลูก แต่ก็มีความท้าทายต่อเกษตรกรในชนบทที่ภาครัฐจะต้องให้ความรู้และเตรียมพร้อมรับมือกับการเปลี่ยนแปลงในอนาคต

การทำการเกษตรจากน้ำทะเลและในทะเลทราย การทำฟาร์มเกษตรแนวตั้งและฟาร์มเกษตรในเมืองเป็นการนำเทคโนโลยีมาช่วยในการพัฒนาการเกษตรให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น แม้ในดินแดนที่แห้งแล้ง หรือการเปลี่ยนน้ำเค็มเป็นน้ำที่สามารถทำการเกษตรได้แม้พื้นที่นั้นจะไม่มีแหล่งน้ำจืดเลยก็ตาม ทำให้มนุษย์ไม่มีขีดจำกัดในการผลิตทรัพยากร เพื่อความยั่งยืนด้านทรัพยากรในอนาคต

แหล่งที่มา

หนังสือพิมพ์กรุงเทพธุรกิจ.  (5 มีนาคม 2563).  คิดอนาคต เทคโนโลยีเกษตร 4.0 สืบค้นเมื่อ 5 มีนาคม 2563, จาก https://www.bangkokbiznews.com/news/detail/853709.

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี.  (2561).  เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี. กรุงเทพฯ :  โรงพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.

Heinich, Robert; Molenda, Michael; Russell, James D. (1993).  Instructional Media and the New Technologies of Instruction, (4^th ed.). New York : Macmillan Publishing Company.

---

---

รถยนต์ไฟฟ้า (Electric Vehicle, EV) นั้นเพิ่งจะเริ่มเป็นที่นิยมเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมาและถูกพูดถึงอยู่บ่อยครั้ง เมื่อมีการเผชิญกับปัญหาโลกร้อน มลพิษทางอากาศ PM2.5 และทิศทางพลังงานโลกที่มุ่งไปสู่การผลิตและการใช้พลังงานที่มีการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกแบบสุทธิเป็นศูนย์ จึงทำให้รัฐบาลจากหลายประเทศทั่วโลกรวมถึงประเทศไทยสนับสนุนให้ประชาชนหันมาใช้รถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งข้อดี-ข้อเสียของรถยนต์ไฟฟ้า สามารถสรุปได้ดังนี้

• ข้อดีของรถยนต์ไฟฟ้า
• เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม รถยนต์ไฟฟ้านั้นจะทำงานด้วยการใช้พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ ทำให้ไม่มีการปล่อยไอเสียหรือก๊าซเรือนกระจกออกมาและไม่สร้างมลพิษ
• ลดมลพิษทางเสียง เนื่องจากกลไกในการขับเคลื่อนไม่ต้องใช้การจุดระเบิดเพื่อเผาไหม้ จึงทำให้ไม่มีเสียงเวลาขับ และการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้านั้น มีเสียงที่เงียบกว่าเครื่องยนต์มาก
• ประสิทธิภาพสูงกว่า รถยนต์ไฟฟ้าใช้มอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งมีแรงบิดมากกว่าโดยเริ่มตั้งแต่ออกตัว ทำให้อัตราเร่งดีกว่ารถยนต์ที่ใช้น้ำมัน
• ประหยัดค่าใช้จ่าย เนื่องจากรถยนต์ไฟฟ้านั้นไม่มีเครื่องยนต์ จึงไม่ต้องใช้น้ำมันเชื้อเพลิงในการเผาไหม้ อีกทั้งพลังงานไฟฟ้ายังมีราคาถูกกว่า และผันผวนน้อยกว่าราคาน้ำมันส่วนในเรื่องของการบำรุงรักษานั้น ในรถยนต์ไฟฟ้ามีเพียงมอเตอร์ไฟฟ้าเท่านั้นที่เป็นส่วนกำลังทำให้รถเคลื่อนที่ไปได้ ไม่มีของเหลวหรือกรองของเหลวที่ต้องบำรุงรักษาตามวาระ
• สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้จากที่บ้าน รถยนต์ไฟฟ้านั้น สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้จากที่บ้าน ซึ่งสามารถชาร์จได้ระหว่างที่นอนหลับ เมื่อถึงยามเช้ารถยนต์ไฟฟ้าก็จะอยู่ในสภาพพร้อมใช้งาน จึงทำให้ไม่ต้องกังวลในเรื่องการเสียเวลาที่สถานีบริการน้ำมันอีกต่อไป

• ข้อเสียของรถยนต์ไฟฟ้า
• ราคาสูง ปัจจุบันรถยนต์ไฟฟ้ายังมีราคาที่ค่อนข้างแพง เนื่องจากกระบวนการผลิตจนถึงการวางจำหน่ายจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีที่มีราคาสูง ทำให้ตัวรถมีราคาสูงตามไปด้วย
• ระยะการขับ เนื่องจากระยะทางในการขับขี่จะขึ้นอยู่กับขนาดความจุของแบตเตอรี่ ซึ่งอาจจะต้องมีการวางแผนการชาร์จระหว่างทาง สำหรับการขับขี่ในระยะไกล
• สถานีอัดประจุ หากมีการเดินทางระยะยาวหรือข้ามจังหวัดนั้น ควรจะต้องมีการวางแผนหาตำแหน่งที่ตั้งของสถานีอัดประจุ เนื่องจากปัจจุบันสถานีอัดประจุในประเทศยังไม่ครอบคลุมทุกพื้นที่
• การบำรุงรักษา รถยนต์ไฟฟ้าในประเทศไทยยังถือว่าเป็นเทคโนโลยีที่ใหม่มาก อาจจะต้องใช้เวลาเพื่อให้บุคลากรทางสายยานยนต์เรียนรู้เรื่องการบำรุงรักษาระบบต่าง ๆ
• การจัดการขยะจากแบตเตอรี่ เนื่องจากแบตเตอรี่ที่ติดตั้งอยู่ในรถยนต์ไฟฟ้าปัจจุบันมีอายุการใช้งานที่จำกัด การเปลี่ยนแบตเตอรี่ใหม่เป็นเรื่องที่ทำได้ง่าย แต่การกำจัดแบตเตอรี่ที่เสื่อมสภาพไปแล้วนั้น ในปัจจุบันยังไม่มีมาตรการที่ชัดเจนในการกำจัดแบตเตอรี่ที่เป็นขยะเหล่านี้ ซึ่งเป็นความท้าทายที่จะต้องมีการดำเนินการต่อไป

ปัจจุบันความกังวลในเรื่องของรถยนต์ไฟฟ้าต่าง ๆ เหล่านี้ ได้มีความพยายามแก้ไขโดยผู้พัฒนาแบตเตอรี่ได้มีการพัฒนาแบตเตอรี่ให้สามารถชาร์จไฟได้เร็วและวิ่งได้ระยะทางไกลมากยิ่งขึ้น อีกทั้งยังได้รับความร่วมมือจากทางภาครัฐและเอกชนในการสร้างสถานีอัดประจุให้ครอบคลุมทุกพื้นที่ทั่วประเทศอีกด้วย

---

ไฟฟ้ากระแสตรง(DC) และกระแสสลับ(AC) แตกต่างกันอย่างไร?