นวัตกรรมการเรียนรู้ การสร้างหุ่นยนต์ทำมือ [Handmade Robots] การแข่งขันหุ่นยนต์บังคับมือ

นวัตกรรมการเรียนรู้ของครู สควค.  เรื่อง การสร้างหุ่นยนต์ทำมือ (Handmade Robots) เป็นผลงานของ ครูไพศาล วงค์กระโซ่ โรงเรียนหนองสูงสามัคคีวิทยา จังหวัดมุกดาหาร สควค. รุ่น 11 นวัตกรรมชิ้นนี้ ได้รับรางวัลชนะเลิศระดับประเทศจากโครงการ ” Thailand Innovative Teachers Leadership Awards 2010″ ที่จัดโดยบริษัท ไมโครซอฟท์ (ประเทศไทย) จำกัด ร่วมกับกระทรวง ศึกษาธิการ และเป็น 1 ใน 10 ตัวแทนประเทศไทย เดินทางไปเข้าร่วมการประชุมและนำเสนอผลงานเข้าประกวดระดับภูมิภาคเอเชีย-แปซิฟิก ในงาน “6th Asia Pacific Regional Innovative Education Forum 2010″  ณ ประเทศสิงคโปร์ ระหว่างวันที่ 8-12 มีนาคม 2553 จึงขอแบ่งปันประสบการณ์ของความสำเร็จจากพี่น้องของเรามากำนัลแก่เพื่อนร่วมวิชาชีพทุกคน 

phaisanนวัตกรรมเรื่อง การสร้างหุ่นยนต์ทำมือ (Handmade Robots) ที่ได้รับรางวัลชนะเลิศระดับประเทศจากโครงการ” Thailand Innovative Teachers Leadership Awards 2010″ มีรายละเอียดในแต่ละประเด็น ดังนี้

1. เป็นผลงาน ที่ใช้ในกลุ่มสาระ, สำหรับช่วงชั้น
เป็นผลงานในวิชากิจกรรมชุมนุมหุ่นยนต์  กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์  ช่วงชั้นที่ 3 และ 4 

2. วัตถุประสงค์หรือผลสัมฤทธิ์ของการเรียนรู้
เพื่อพัฒนาทักษะกระบวนการของนักเรียนที่มีความสนใจ และต้องการที่จะเรียนรู้ในเรื่องหุ่นยนต์ ได้แก่  คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ กลศาสตร์ การประยุกต์ใช้โปรแกรมช่วยในงานออกแบบ  การประดิษฐ์  และงานช่าง เป็นต้น

3. จุดเด่นของผลงาน หรือกิจกรรมการเรียนรู้
นักเรียนจะได้เรียนรู้ตามหลักทฤษฏี  constructionism  คือนักเรียนเรียนรู้จากการทำชิ้นงาน  โครงการในสิ่งที่ตนสนใจ  ซึ่งนักเรียนต้องสร้างชิ้นงานของตนเองอย่างน้อย 1 ชิ้นงาน หรือ 1 กลุ่มต่อชิ้นงานถ้าเป็นงานในลักษณะที่ซับซ้อนขึ้นมา โดยที่นักเรียนคิดเอง สร้างเองด้วยตนเองโดยอิสระ จากการเรียนตามกระบวนการเรียนรู้ (learning process) ที่ผู้สอนสร้างขึ้น โดยการเน้นเอา CAD มาช่วยในการสร้างชิ้นงาน 

4. กลวิธีการสอน มีความเป็นนวัตกรรม อย่างไร
ในวิชานี้นักเรียนทุกคนต้องมีชิ้นงานส่งครูอย่างน้อย 1 ชิ้นงาน ดังนั้นนักเรียนทุกคนต้องเรียนรู้ตามขั้นตอนคือ ต้องสืบค้นหาข้อมูล แนวคิดเกี่ยวกับชิ้นงานของตนอย่างเป็นระบบ เมื่อได้แนวคิดแล้ว เขาจะนำแนวคิดนั้นมาเสนอต่อครูก่อน ถ้าครูอนุมัติ นักเรียนก็จะร่างแบบหุ่นยนต์ลงในกระดาษ และใช้ซอฟแวร์เพื่อจำลองการทำงานว่าเมื่อสร้างจริง แบบที่ร่างไว้สามารถทำงานได้จริงอย่างที่คิดไว้หรือไม่ โปรแกรมที่ใช้ก็ได้แก่ Linkage mechanism simulator และ crocodile technology 3d ซึ่งนักเรียนสามารถศึกษาจากคู่มือการใช้งานที่ผู้เขียนได้จัดทำขึ้น  เมื่อจำลองการทำงานแล้วเขาจะต้องใช้ CAD มาช่วยในการสร้างโมเดลเสมือนจริง โปรแกรมที่ใช้ได้แก่ Microsoft office 2007 และ CADstd Lite  โดยนักเรียนสามารถศึกษาจากคู่มือการใช้โปรแกรมช่วยในการออกแบบที่ได้จัดทำขึ้น จากนั้นเขาจะลงมือทำหุ่นยนต์ตามแบบที่ร่างไว้ โดยต้องใช้ทักษะต่างๆ มากมายในการทำชิ้นงาน เช่น ทักษะทางช่าง การประดิษฐ์ การเลือกวัสดุที่ใช้ รวมถึงงบประมาณ เมื่อทำหุ่นยนต์แล้วนักเรียนต้องทดสอบและปรับปรุงหุ่นยนต์ให้ดีขึ้นจนกว่าจะพอใจ  จากนั้นนักเรียนจะจัดทำคู่มือการทำหุ่นยนต์นั้น เพื่อเผยแพร่ต่อคนที่สนใจ โดยผู้ที่ไม่เคยทำสามารถทำตามคู่มือได้

5. ความเกี่ยวข้องของความคิดสร้างสรรค์ในการใช้ไอซีที
ผู้เขียนได้นำไอชีทีมาใช้ในการทำหุ่นยนต์ของนักเรียน โดยจะเริ่มตั้งแต่การสืบค้นอย่างเป็นระบบ ออกแบบจากความคิด  จำลองการทำงานของแบบโดยใช้ซอฟแวร์ ใช้ CAD มาสร้างโมเดลเสมือนจริง แล้วลงมือทำตามแบบนั้น  ซึ่งจะมีโอกาสผิดพลาดน้อยลง ที่แตกต่างจากการทำแบบลองผิดลองถูก ซึ่งต้องเสียทั้งเงินและเวลากว่าจะได้ชิ้นงานที่พอใจ 

6. ผู้สอน/ ผู้เรียนเป็นผู้นำความเปลี่ยนแปลง อย่างไร
ครูจะแสดงบทบาทเป็นเพื่อนร่วมเรียนรู้ ส่วนภารกิจในการเรียนรู้ สร้างสรรค์จะต้องเป็นของนักเรียนแต่ละคนเอง ครูเสนอคำถามที่จะทำให้เกิดความคิดใหม่ๆ ในการสร้างชิ้นงาน นักเรียนจะกำหนดเป้าหมายที่แน่นอน ลองผิดลองถูกเองในการทำหุ่นยนต์ไปจนกว่าจะพบวิธีที่ถูกต้องและดีที่สุด โดยมีการจำลองการทำงานของหุ่นยนต์ก่อนลงมือสร้างจริง

7. ประโยชน์ที่ได้รับในการนำผลงานไปใช้ก่อนและหลังเรียน
7.1 ก่อนเรียน
นักเรียนที่มาเรียนในกิจกรรมชุมนุมหุ่นยนต์ทำมือ ไม่มีความรู้ แต่มีความสนใจที่ตรงกันคือ อยากเรียนรู้เรื่องหุ่นยนต์ และอยากที่จะสร้างหุ่นยนต์ จากการสอบถามนักเรียนในชุมนุม พบว่า นักเรียนทุกคนไม่เคยได้ทำหุ่นยนต์ เคยแต่เห็นภาพในโทรทัศน์ หรือสื่อต่างๆ นักเรียนไม่มั่นใจว่าตนจะสร้างได้หรือเปล่า เพราะคิดว่าคงจะเป็นเรื่องยากและต้องใช้งบประมาณสูง ทั้งนี้เพราะฐานะทางเศรษฐกิจของครอบครัว นักเรียนส่วนใหญ่อยู่ในชุมชนห่างไกลตัวเมือง และขาดโอกาส อันเนื่องจากฐานะทางครอบครัว ความสนใจและความอยากรู้อยากปฏิบัติของนักเรียนเอง ที่ทำให้นักเรียนมาสมัครเรียนในชุมนุมนี้

7.2 หลังเรียน
นักเรียนทุกคนในกิจกรรมชุมนุมหุ่นยนต์ทำมือ จะมีชิ้นงานของตนเองจากการเรียนรู้ในหลายๆ เดือนที่ผ่านมา ได้สร้างองค์ความรู้ที่เกิดจากการสร้างชิ้นงาน ได้จิตนาการอย่างสร้างสรรค์ ร่างแบบจากจินตนาการนั้น นำไปสู่การออกแบบโดยใช้เทคโนโลยีจากภาพร่างเป็นต้นแบบ  และสร้างหุ่นยนต์จากต้นแบบที่ได้ออกแบบไว้ด้วยตนเอง ได้แก้ปัญหาจากการสร้างหุ่นยนต์ การประยุกต์ใช้วัสดุที่มีอยู่อย่างจำกัด และใช้วัสดุในท้องถิ่นมาใช้ เกิดความภูมิใจอย่างเห็นได้ชัด จากสีหน้า อากัปกิริยาที่แสดงออกเวลาทำชิ้นงาน การมาทำงานหลังเลิกเรียนเป็นประจำ

8. ผลของความสำเร็จ
     1. อันดับที่ 1 ระดับประเทศ จากการแข่งขันหุ่นยนต์บังคับมือ ประเภทสำรวจดาวนพเคราะห์ ระดับ ม.ปลาย
     2. อันดับที่ 3 ระดับประเทศ จากการแข่งขันหุ่นยนต์บังคับมือ ประเภทสำรวจดาวนพเคราะห์  ระดับ ม.ต้นและได้เป็นตัวแทนประเทศไทยเข้าแข่งขันในงาน Inter-city robotics Olympiad 2009 ที่ เขตปกครองพิเศษ ฮ่องกง ระหว่างวันที่ 25-29 ตุลาคม 2552และได้คว้ารางวัล แชมป์ประเภทหุ่นยนต์สำรวจดาวนพเคราะห์ มาครองเป็นครั้งแรกของประเทศไทย  รวมถึงการได้รับรางวัลต่างๆ อีกมากมาย

การนำเอาโปรแกรมคอมพิวเตอร์มาช่วยในการออกแบบ จำลองการทำงานอย่างเป็นระบบนี้สามารถนำไปใช้กับการสร้างชิ้นงานอื่นได้อีก เช่น ออกแบบผลิตภัณฑ์ต่างๆ นอกจากนี้นักเรียนยังได้ถูกฝึกให้เรียนอย่างเป็นระบบและมีกระบวนการทำงานที่ดี ที่จะกลายเป็นทักษะติดตัวและจำเป็นต่อการใช้ชีวิตประจำวันต่อไป และสามารถต่อยอดเป็นความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านได้ในอนาคต  

ที่มา : วารสาร สควค. ฉบับที่ 14 หน้าที่ 10-11 เขียนโดย ครูไพศาล วงค์กระโซ่ สควค.รุ่น 11 ครู ร.ร.หนองสูงสามัคคีวิทยา จ.มุกดาหาร



Leave a Comment