ภารกิจออกแบบเชิงวิศวกรรม

หอคอย
สูงและมั่นคง

คิด • สร้าง • ทดสอบ • เรียนรู้

กลุ่มครูยืนชมรูปร่างหอคอยที่ปิดรายละเอียดด้วยเงาดำ
ภาพตัวอย่าง: จุดเริ่มต้นของภารกิจออกแบบ
กด → เพื่อเริ่มกิจกรรม · N เปิดโน้ตวิทยากร · F เต็มจอ

โจทย์ท้าทาย

สร้างหอคอยที่สูงที่สุด
โดยต้องยืนได้ด้วยตัวเอง

ใช้วัสดุที่ได้รับ ภายในเวลาที่กำหนด และบันทึกผลการทดสอบอย่างเป็นระบบ

คำถามนำ

อะไรทำให้โครงสร้าง “สูง” และ “มั่นคง” เกิดขึ้นพร้อมกันได้?

รูปร่างหอคอยที่ปิดรายละเอียดด้วยเงาดำและมีไม้บรรทัดวัดความสูง
สูงได้ แต่ต้องยืนได้ด้วยตัวเอง

เป้าหมายการเรียนรู้

เราไม่ได้แค่สร้างหอคอย
เรากำลังฝึกคิดแบบวิศวกร

คิดตั้งสมมติฐานและออกแบบ
ทำสร้างต้นแบบร่วมกัน
วัดเก็บข้อมูลจากการทดสอบ
ปรับอธิบายและพัฒนางาน

เตรียมพร้อม

ร่วมกันออกแบบเป็นทีม
หนึ่งชุดวัสดุเท่ากัน

  • กระดาษ A4 20 แผ่น
  • เทปกาวยาวรวม 1 เมตร
  • กรรไกร 1 อัน และไม้บรรทัด 1 อัน
  • แบบบันทึกผล 1 ชุดต่อทีม

แบ่งบทบาท

ผู้ออกแบบ · ผู้สร้าง · ผู้จับเวลา · ผู้บันทึก · ผู้สังเกต

ปรับรายการวัสดุให้ตรงกับชุดที่ผู้จัดเตรียมจริง

ชุดวัสดุกระดาษ เทป กรรไกร ไม้บรรทัด และแบบบันทึกบนโต๊ะทีม
เตรียมวัสดุเท่ากันทุกทีม

กติกา 5 ข้อ

ชัดก่อนเริ่ม
ยุติธรรมทุกทีม

  1. ใช้เฉพาะวัสดุที่ได้รับ
  2. หอคอยต้องยืนได้โดยไม่พิงสิ่งอื่น
  3. ฐานต้องอยู่บนโต๊ะหรือพื้นราบ
  4. หมดเวลาให้หยุดมือทันที
  5. ต้องยืนได้อย่างน้อย 10 วินาทีจึงวัดผล
รูปร่างหอคอยที่ปิดรายละเอียดด้วยเงาดำและยืนได้โดยปล่อยมือ
ปล่อยมือและยืนได้ครบ 10 วินาที

กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

ทุกการทดสอบคือข้อมูล
ไม่ใช่คำตัดสิน

01

ถาม

เงื่อนไขและข้อจำกัดคืออะไร?

02

คิด

แบบใดน่าจะสูงและมั่นคง?

03

สร้าง

ทำต้นแบบตามแนวคิด

04

ทดสอบ

วัดผลตามเกณฑ์เดียวกัน

05

ปรับ

ใช้หลักฐานพัฒนาแบบ

รอบคิดและร่างแบบ

คุยให้เห็นภาพเดียวกัน
ก่อนแตะวัสดุ

02:00
ทีมครูกำลังอภิปรายแบบร่างที่ปิดรายละเอียดหอคอยด้วยเงาดำ
เห็นภาพเดียวกัน ก่อนแตะวัสดุ

รอบสร้างต้นแบบ

สร้าง • ทดลอง • ปรับ

10:00

เตือนเมื่อเหลือ 5 นาที · 1 นาที

ทีมครูช่วยกันประกอบหอคอยที่ปิดรายละเอียดด้วยเงาดำ
สร้าง ทดลอง และปรับไปพร้อมกัน

หมดเวลา

หยุดมือ!

ถอยออกจากโต๊ะ 1 ก้าว
เตรียมทดสอบตามลำดับทีม

ผลการทดสอบ

วัดเหมือนกันทุกทีม
เพื่อเปรียบเทียบได้

รายการผลการวัด
ความสูง_____ เซนติเมตร
จำนวนชั้น_____ ชั้น
เวลาที่ใช้_____ นาที

ประเมินความมั่นคง

ดีมาก — ยืนมั่นคง
ดี — ไหวเล็กน้อย
พอใช้ — ยืนได้แต่เสี่ยงล้ม
ควรปรับปรุง — ยืนไม่ครบ 10 วินาที
ผู้ดำเนินกิจกรรมวัดรูปร่างหอคอยที่ปิดรายละเอียดด้วยเงาดำ
วัดด้วยวิธีเดียวกันทุกทีม

บันทึกผลร่วมกัน

ข้อมูลช่วยให้เราเห็น
มากกว่าความรู้สึก

ทีมความสูง (ซม.)จำนวนชั้นเวลา (นาที)ความมั่นคงสิ่งที่เด่น

คิดจากหลักฐาน

แบบที่ได้ผล
มีอะไรเหมือนกัน?

โครงสร้าง

ฐาน รูปทรง จุดต่อ การกระจายน้ำหนัก

กระบวนการ

การวางแผน การแบ่งงาน การทดลองย่อย การปรับแบบ

ครูสองคนเปรียบเทียบรูปร่างหอคอยสองแบบที่ปิดรายละเอียดด้วยเงาดำ
เปรียบเทียบโครงสร้างจากหลักฐาน

สรุปผลการเรียนรู้

สิ่งที่ค้นพบจากกิจกรรม

1. หลักฐานจากการทดสอบบอกเราว่า…
2. แบบของเราทำงานได้ดีเมื่อ…
3. หากสร้างใหม่ เราจะเปลี่ยน… เพราะ…

Reflection

วันนี้คุณได้เรียนรู้อะไร
เกี่ยวกับ STEM ผ่านการลงมือทำ?

คิดคนเดียว 1 นาที → แลกเปลี่ยนกับคู่ 2 นาที → แชร์ทั้งห้อง 2–3 ประเด็น

มองย้อนประสบการณ์

ช่วงไหนที่ทำให้คุณ
“คิดใหม่” มากที่สุด?

เติมประโยคให้จบ

“สิ่งที่ประทับใจมากที่สุด คือ…”

อาจเป็นความคิดของทีม ความผิดพลาด การเปลี่ยนแบบ หรือคำถามที่ยังอยากค้นต่อ

จากผู้เรียน → สู่ผู้ออกแบบการเรียนรู้

ถ้าจะนำกิจกรรมนี้
ไปใช้กับผู้เรียนของคุณ…

  1. จะเชื่อมกับเนื้อหาใด?
  2. จะปรับวัสดุ เวลา หรือความยากอย่างไร?
  3. จะเก็บหลักฐานการเรียนรู้อะไร?
  4. จะใช้คำถามใดแทนการบอกคำตอบ?

บทสรุป

หอคอยอาจล้มได้
แต่การเรียนรู้ต้องตั้งอยู่
บน หลักฐาน

ออกแบบ → ลงมือทำ → วัดผล → สะท้อนคิด → ปรับใช้