System Thinking (การคิดอยางเปนระบบ)

สุธีระ ประเสรฐิสรรพ

คายพลงังาน ปตท.

26 พฤษภาคม 2554

หัวหิน

Teaching-Learning-Assessment

จะวัดผล

อยางไร

จะใชวิธีการ

เรียนการ

สอน

อยางไร

นักเรียน

ควรฝก

ทักษะ

อะไร?

เรื่องราวจากเรื่องราวจาก

โลกโลก

ภายนอกภายนอก//

ทองถิ่นทองถิ่น

รอยตอที่ขาดหาย

วัดผลที่ “วิชา”

วัดผลที่ทักษะ

การประเมินการเรียนรูวัดที่ทักษะระดับสงู

� การคิดอยางมีวิจารณญาณ (critical thinking)

� การใหเหตุผลเชิงวิเคราะห (analytic reasoning)

�ความสามารถแกปญหา (problem solving)

�ความสามารถสื่อสารดวยการเขียน (written communication)

CAE –[CLA] slide

การสอนใหรู (ในหอง) หรือใหเรียน (จากบริบท)

การเรียนจากเรื่องราว (บริบท)(Critical thinking, Analytic Reasoning, and Problem Solving Skills)

• การประเมินขอมูลหลักฐาน (evaluation of evidence)

• การวิเคราะหและสังเคราะหขอมูลหลักฐาน (analysis and synthesis of evidence)

• การประมวลเปนขอสรุป (drawing conclusion)

• การมองเห็นมุมมองและความหมายใหม (acknowledging alternative explanations/viewpoints)

CAE –[CLA] slide

ทักษะใหมเกดิจาก...

• เปลี่ยนรูปแบบการสอน โดย

– เปลี่ยนเครื่องมือ/บทเรียน/วิธีการสอน

– เรียนจากโครงงาน (project-based learning)

– เรียนจากปญหา (problem-based learning)

– เรียนโดยกระบวนการสรางความรูสูปญญา (research-based learning process)

• เปาหมายคือ “สรางวิธีคิดอยางเปนระบบ (system thinking)”

ระบบ (system)

• ที่รวมขององคประกอบ (component) ทีท่ํางานรวมกัน เพื่อเปาหมายเดียวกนั

• มีระบบซอนระบบหลายๆ ชั้นเสมอ

• รถยนตเปน system มีองคประกอบคือ เครื่องยนต กลไกบังคับ (ความเร็ว หยุด เลี้ยว ฯลฯ) กลไกการทรงตัว ฯลฯ

– เครื่องยนตเปน system มีองคประกอบคือ การระบายความรอน ปอนเชื้อเพลิง การจุดระเบิด การเคลื่อนที่ของลูกสูบ ฯลฯ

• การระบายความรอนเปน system มีองคประกอบคือ หมอน้ํา พัดลม ปม ฯลฯ

– หมอน้ําเปน system มีองคประกอบคือ ทอน้ํา ครีบ ฝาเติมน้ํา ฯลฯ

» ทอน้ําเปน system มีองคประกอบคือ ทองแดง อะลูมิเนยีม ฯลฯ

การคิดเชิงระบบทําใหเขาใจภาพรวม

• การคิดเชิงระบบทําใหเห็นองครวมทั้งหมด (เห็นรถยนตทั้งคัน) พรอมทั้งเห็น

1. การทํางานของระบบยอยที่ประกอบเปนภาพรวม

– เห็นวาเครื่องยนตทํางานอะไรใหรถยนต

• เห็นวาการระบายความรอนทํางานอะไรใหเครื่องยนต

2. ความสําคัญ (อิทธิพล) ของระบบยอยที่มีตอระบบทีม่ันอยู

– เครื่องยนตสําคัญอยางไรกับรถยนต

• การระบายความรอนสําคัญอยางไรกับเครื่องยนต

สรุปการคิดเปนระบบคอื การเห็นภาพใหญและเขาใจองคประกอบยอยพรอมๆ กนั

ระบบทรัพยากร-คน-พลังงาน-นิเวศน

หมู

มูล

gasปุย

ของแขง็

น้ํา

พลังงาน

ไฟฟา ความรอน

อาหาร

พืชที่ดินฟารม

คนงาน

ปลา

แพลงตอน

?? ? ?

?

?

? ?

ระบบตองมีการปอนกลับ

• การปอนกลับ (feedback) เปนการตรวจสอบและควบคุมระบบ

• ระบบตองมี “คาที่ตองการ” มี “การตรวจวัดและสั่งการ (ปอนกลับ)” ให

กลไกรักษาใหระบบอยูในคาที่ตองการ เชน รักษาอุณหภูมิเครื่องยนต

ไมให over-heated

• ระบบจึงมีพฤติกรรมเหมือนมีชีวติ คือ มีความตองการ มีอายตนะ มีการ

ตอบสนอง (response)

พฤติกรรมการรินน้ําของคนเปน feedback loop system

ระดับที่ตองการ

sensor

ตัดสินใจ/สัง่การ

ถูกควบคุม

ในขณะที่คน

ควบคุมน้ํา น้ําก็ควบคุมคน

ระบบที่ควบคุมแบบ “รักษาสภาพ”

-

ระดับน้ําที่ตองการ

ระดับน้ําปจจุบัน ระดับน้ําที่ตาง

ลูกลอยเปด

วาลว

น้ําเขาถัง

น้ําคุมวาลว

วาลวคุมน้ํา

ระบบที่ควบคุมแบบ “ไมหยุดยั้ง”

+ +

เครียด กินเหลา

+

จน

ระบบผสมทั้งไมหยุดยั้งและรักษาสภาพ

+

+

+

-

+

เกิด

เด็ก

วัยรุน

ผูใหญ

R

B

เรียก CLD (Casual Loop Diagram) เครื่องมือใหเขาใจ system thinking

การแปลความพฤติกรรมระบบ

• ปจจัยที่หัวและหางลูกศรเปนคํานาม

– ที่ไมมีความหมายทิศทางการเปลี่ยนแปลง เชน “ราคาน้ํามัน” ไมใช “น้ํามันขึ้น

ราคา”

• พิจารณาลูกศรที่ละเสน หากการเพิ่มขึ้น “คํานาม” ของหางลูกศรทําให

“คํานาม” ของหัวลูกศรมีการเปลี่ยนแปลงที่เพิ่มตาม ใหใสเครื่องหมาย +

หากเปลี่ยนในทิศตรงขามใหเปนเครื่องหมาย –

• Loop ที่มีเครื่องหมาย + ทั้งหมดจะเปน loop ประเภท “ไมหยุดยั้ง” (จน-

เครียด-กินเหลา-จน-เครียด-)

• Loop ที่เครื่องหมาย – เปนจํานวนคี่ จะเปนประเภท “รักษาสภาพ”

จงพิจารณาชนิดของวงจร

สารเคมี ผลผลิตขาว รายรับ

คุณภาพดิน

+ ++

-+B

R

วิธีการสราง CLD

• เลือกประเด็นที่ตองการเขาใจระบบ เชน “ระบบราคาหมู”

• ตั้งตนดวย “ราคาหมู” เปน “เหตุ” (หางลูกศร) แลวถามทุกคนวาถาราคา

หมูสูงขึ้น ทําใหเกิด “ผล” อะไรบาง (หัวลูกศร)

• ชวนใหคนตอบผลทั้งเพิ่มและลด เชน “รายรับคนเลี้ยงหมู (+)” “ปริมาณ

บริโภคเนื้อหมู (-)” และโดยไมจําเปนตองเกี่ยวกับหมูก็ได เชน “ปริมาณ

บริโภคเนื้อไก (+)”

• จากนั้นเอาผลมาเปนเหตุถามตอไปอีก

ราคาหมู

รายได

คนเลี้ยงหมู

ปริมาณบริโภคหมู

ปริมาณบริโภคไก

จํานวน

คนเลี้ยงหมู

ราคาอาหารสัตว

ราคาไกจํานวน

คนเลี้ยงไก

ปริมาณหมู

ปริมาณไก

ราคาขาวโพด

คนปลูกขาวโพด ปุย

NGTaxiหนี้

-+

+

++

++

++

++-

-

-

-

-B

B

B

B

B

B

มีวงจร “ไมหยุดยั้ง” หรือไม??

ราคาหมู

รายได

คนเลี้ยงหมู

ปริมาณบริโภคหมู

ปริมาณบริโภคไก

จํานวน

คนเลี้ยงหมู

ราคาอาหารสัตว

ราคาไกจํานวน

คนเลี้ยงไก

ปริมาณหมู

ปริมาณไก

ราคาขาวโพด

คนปลูกขาวโพด ปุย

NGTaxiหนี้

-+

+

++

++

++

++-

-

-

-

-

R