การพัฒนาเครื่องมือวัดปริมาณทางฟิสิกส์ด้วยแพลตฟอร์ม Arduino

บทคัดย่อ

ปัจจุบันทั่วโลกได้เห็นความสำคัญกับการเรียนเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ในโรงเรียน เนื่องจากการเรียนดังกล่าวทำให้นักเรียนมีทักษะการคิดวิเคราะห์ และการแก้ปัญหา ซึ่งเป็นหนึ่งในทักษะที่จำเป็นสำหรับการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 ทำให้นักเรียนมีกระบวนการคิดที่เป็นระบบ คิดทุกอย่างเป็นเหตุเป็นผล ซึ่งจะส่งผลทำให้เกิดทักษะการแก้ไขปัญหาได้ดียิ่งขึ้น เช่น สามารถแตกปัญหาออกมาเป็นส่วน ๆ เพื่อหาสาเหตุและวิธีการแก้ไขในแต่ละส่วนได้อย่างเป็นระเบียบแบบแผน แม่นยำ ในกระบวนการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ เล็งเห็นความสำคัญของการเรียน Coding จึงได้นำ Arduino ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มอิเล็กทรอนิกส์แบบโอเพนซอร์สบนพื้นฐานของฮาร์ดแวร์และซอฟท์แวร์ที่ง่ายต่อการใช้งาน ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นใช้งาน ทั้งนี้ยังสามารถดัดแปลง เพิ่มเติม พัฒนาต่อยอดทั้งตัวบอร์ดหรือโปรแกรม ในขณะที่แพลตฟอร์มอื่น ๆ และมักจะเป็นชุดคำสั่งสำเร็จรูปที่ไม่สามารถแก้ไขได้ บอร์ด Arduino ประกอบด้วย ไมโครคอนโทลเลอร์ (Microcontroller) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็ก ที่มีความสามารถคล้ายกับคอมพิวเตอร์ ใช้ควบคุมการทำงานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และเซนเซอร์แบบง่าย ไปจนถึงเชื่อมต่อการสื่อสารผ่านระบบเครือข่ายไร้สาย และแสดงผลแบบเรียลไทม์ (Real time) ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการกระตุ้นในนักเรียนเกิดความสนใจในการเรียนมากขึ้น ด้วยเหตุผลดังกล่าว จึงมีการนำบอร์ด Arduino มาใช้กันอย่างแพร่หลายในการพัฒนาเครื่องมือวัดปริมาณทางฟิสิกส์ที่ทันสมัยในการทดลองเรื่องต่าง ๆ เช่น แรงลอยตัว ไฟฟ้า เสียง แสง และการมองเห็น เพื่อส่งเสริมทักษะขั้นพื้นฐานในการนำเทคโนโลยีไปสร้างนวัตกรรมอย่างมีความคิดสร้างสรรค์ ก่อให้เกิดประโยชน์ต่อตนเอง ครอบครัว ชุมชน และประเทศชาติอย่างแท้จริง