1-17การจัดการเรียนรู้ด้วยโครงการโดยใช้ ICT ในการสอนแบบสะเต็ม เรื่อง รถของเล่นไฟฟ้า ชั้นป. 4-6 (ปรับปรุงครั้งที่ 2)

การจัดการเรียนการสอนโดยใช้ PBL

โพสต์วีดีโอ มัลติมีเดียความยาว 5 – 7 นาที

มัลติมีเดียการใช้ไอซีทีจัดการเรียนรู้ด้วยโครงการตามแนวคอนสตรักชันนิซึม
ในการสอนแบบสะเต็ม เรื่อง รถของเล่นไฟฟ้า ชั้นป. 4-6 (ปรับปรุงครั้งที่ 2)

สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 4-6   วิชา  วิทยาศาสตร์   ระดับชั้น  ป.4-6

1. จุดประสงค์การจัดการเรียนรู้ (Objective)
   1.1. เพื่อให้ผู้เรียนสามารถต่อวงจรไฟฟ้าอย่างง่ายได้                                                                            1.2. เพื่อให้ผู้เรียนมีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

2. กิจกรรม (Activities)                                                                                                                                               2.1 ขั้นระบุปัญหาและสร้างความสนใจ1) ครูอภิปรายสถานการณ์พลังงานของประเทศไทย โดยเฉพาะการขาดแคลนน้ำมันเชื้อเพลิงซึ่งมีความพยายามหาแหล่งพลังงานอื่นมาทดแทนเพื่อใช้ในชีวิตประจำวัน ดังนั้น การหาพลังงานทดแทนมาพลังงานจากน้ำมันเชื้อเพลิงกำลังได้รับความนิยมในปัจจุบัน ครูอาจใช้คำถามในการอภิปรายดังนี้1.1) ยกตัวอย่างสิ่งของที่ต้องอาศัยน้ำมันเชื้อเพลิงในการทำงาน

   (แนวคำตอบ รถยนต์ รถจักรยานยนต์ เครื่องปั๊มน้ำ)

   1.2) พลังงานที่จะสามารถนำมาทดแทนพลังงานจากน้ำมันเชื้อเพลิงมีอะไรบ้าง

   (แนวคำตอบ นักเรียนอาจตอบได้หลากหลาย เช่น ไบโอดีเซล ไฟฟ้า พลังงานชีวมวล)

   2) ครูยกประเด็นเกี่ยวกับรถยนต์ที่ใช้ไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงาน ครูนำอภิปรายการทำงาน

   ของรถไฟฟ้าพร้อมใช้รูปกลไกการทำงานของรถไฟฟ้ามาประกอบการอภิปราย โดยอาจใช้คำถามดังนี้

   2.1)          รถไฟฟ้ามีกลไกการทำงานแตกต่างจากรถที่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงอย่างไร

   (แนวคำตอบ รถไฟฟ้าใช้ไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงานให้มอเตอร์ไฟฟ้าหมุนเพื่อทำให้ล้อรถเคลื่อนที่ได้ ส่วนรถที่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงใช้การเผาไหม้ของน้ำมันเชื้อเพลิงทำให้เพลาและล้อรถเคลื่อนที่ได้

   2.2)  องค์ประกอบสำคัญของรถไฟฟ้าคืออะไร

   (แนวคำตอบ แหล่งเก็บพลังงานไฟฟ้า หรือแบตเตอรี่เพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้าจากการชาร์จกับไฟฟ้าที่ใช้ในบ้าน และมอเตอร์ไฟฟ้า)

   2.3)  ข้อดีของรถไฟฟ้าเมื่อเทียบกับรถที่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงเป็นอย่างไร

   (แนวคำตอบ รถไฟฟ้าไม่ปล่อยมลพิษ)

   3)  ครูชี้แจงประเด็นเกี่ยวกับการใช้แบตเตอรี่เพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้าในรถยนต์ยังมีข้อจำกัดในเรื่องของระยะการใช้งานที่จำกัดต่อการชาร์จไฟฟ้าแต่ละครั้ง ดังนั้น จึงต้องออกแบบรถยนต์ให้ใช้พลังงานที่มีอยู่ในแบตเตอรี่อย่างจำกัดในคุ้มค่าที่สุด

   4)  ครูชี้แจงจุดประสงค์ของกิจกรรมว่านักเรียนจะได้สร้างรถของเล่นไฟฟ้าเพื่อให้วิ่งได้เร็วที่สุด โดยใช้พลังงานไฟฟ้าจากถ่านไฟฉายที่อยู่อย่างจำกัด ครูทบทวนความรู้ที่เรียนมาแล้วเกี่ยวกับการต่อวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย โดยให้นักเรียนบอกวิธีการต่อวงจรไฟฟ้าให้หลอดไฟสว่างโดยใช้ถ่านไฟฉาย 1 ก้อน และ หลอดไฟขนาด 2.5 V และครูอาจใช้คำถามดังนี้

   4.1)   ส่วนประกอบของวงจรไฟฟ้ามีอะไรบ้าง

   (แนวคำตอบ แหล่งกำเนิดไฟฟ้า สายไฟ และหลอดไฟ)

   4.2)   การต่อวงจรไฟฟ้าแบบใดที่ทำให้หลอดไฟสว่าง เพราะเหตุใด

   (แนวคำตอบ การต่อวงจรแบบปิด โดยต่อสายไฟกับขั้วบวกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า ปลายอีกด้านหนึ่งของสายไฟต่อเข้ากับหลอดไฟ ในขณะที่สายไฟอีกเส้นหนึ่งต่อกับขั้วลบของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า ปลายอีกด้านหนึ่งต่อเข้ากับหลอดไฟ ทำให้มีเส้นทางครบวงจร กระแสไฟฟ้าผ่านได้ครบรอบ)

   4.3)  วงจรปิดและวงจรเปิดต่างกันอย่างไร

   (แนวคำตอบ วงจรปิดเป็นวงจรที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ครบเส้นทาง อุปกรณ์ไฟฟ้าจะทำงานได้ แต่วงจรเปิดนั้น กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไม่ครบเส้นทาง ทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าไม่สามารถทำงาน ได้)

   5)  ครูนำเข้าสู่กิจกรรมว่านอกจากอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เราคุ้นเคย เช่น หลอดไฟที่ใช้ถ่านไฟฉายเพียงก้อนเดียวเป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้าแล้ว ยังมีอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ ที่ต้องอาศัยเซลล์ไฟฟ้าหรือถ่านไฟฉายหลายก้อนต่อกันเพื่อเป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้า เช่น รถของเล่น ครูนำตัวอย่างรถของเล่นให้นักเรียนสังเกตโครงสร้าง ส่วนประกอบของรถของเล่นว่ามีอะไรบ้าง

   6)  ครูถามความรู้เดิมของนักเรียนเกี่ยวกับปัจจัยที่มีผลต่อการเคลื่อนที่ของรถของเล่นไฟฟ้า โดยอาจใช้ คำถามดังนี้

   6.1) การใช้ถ่านไฟฉายหลายก้อนต่อกันกับการใช้ถ่านไฟฉายก้อนเดียวจะทำให้เกิดผลต่อการทำงานของรถของเล่นแตกต่างกันหรือไม่ อย่างไร   (แนวคำตอบ ขึ้นอยู่กับความคิดของนักเรียน)

   6.2) การต่อถ่านไฟฉายมากกว่า 1 ก้อน แบบใดที่ทำให้ได้พลังงานไฟฟ้ามากขึ้น                                                 (แนวคำตอบ ขึ้นอยู่กับความคิดของนักเรียน)

   6.3) ปัจจัยใดบ้างในการสร้างรถของเล่นที่มีผลทำให้ของรถของเล่นเคลื่อนที่ได้เร็วที่สุด                           (แนวคำตอบ คำตอบมีได้หลากหลาย เช่น น้ำหนักและรูปทรงรถของเล่น จำนวนถ่านไฟฉาย และวิธีการต่อถ่านไฟฉาย

   6.4) หากจะออกแบบรถของเล่นไฟฟ้าเพื่อแข่งขันว่ารถคันใดเคลื่อนที่ได้เร็วที่สุด จะต้องออกแบบรถของนักเรียนอย่างไร                   (แนวคำตอบ ขึ้นอยู่กับความคิดของนักเรียน)

   6.5) นักเรียนจะทราบได้อย่างไรว่ารถคันใดเคลื่อนที่ได้เร็วที่สุด   (แนวคำตอบ สามารถทดสอบได้หลายวิธี เช่น ปล่อยรถพร้อมกันแล้วดูว่ารถคันใดเข้าเส้นชัยก่อน หรือ ปล่อยรถและจับเวลาทีละคันว่าจากจุดเริ่มต้นจนถึงเส้นชัยใช้เวลาเท่าไหร่ รถคันไหนใช้เวลาน้อยที่สุดแสดงว่าเร็วที่สุด)

   7) ครูแบ่งนักเรียนออกเป็นกลุ่ม กลุ่มละ 4 คน คละความสามารถและเพศ จากนั้นครูแจกรถของเล่นให้นักเรียนกลุ่มละ 1 ชุด เพื่อประกอบโครงช่วงล่างของรถ ซึ่งประกอบด้วย มอเตอร์ไฟฟ้า ล้อ เพลาและเฟือง โดยในขั้นนี้ครูอาจต้องอธิบายการทำงานของชิ้นส่วนต่าง ๆ

   8)  ครูกำหนดปัญหาให้นักเรียนแต่ละกลุ่มดังนี้

   “ให้นักเรียนสร้างรถของเล่น ให้วิ่งได้เร็วที่สุด โดยใช้ถ่านไฟฉาย 2 ก้อน และรถจะต้องรับน้ำหนักบรรทุกดินน้ำมัน 3 ก้อน โดยมีงบประมาณไม่เกิน 200 บาท”

   (ครูพิจารณาระหว่างจำนวนดินน้ำมันกับรถของเล่นที่ใช้ในกิจกรรมตามความเหมาะสม)

   9) ครูชี้แจงเกณฑ์การให้คะแนนการออกแบบและสร้างรถของเล่น โดยมีหัวข้อในการพิจารณา 4 หัวข้อ คือ ความเร็วของรถ ต้นทุนวัสดุที่ใช้ ขั้นตอนการทำงานและการนำเสนอข้อมูล

    

    2.2 ขั้นรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้อง

   10) ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มสืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับปัจจัยที่ทำให้รถเคลื่อนที่ได้เร็ว เช่น เรื่องพลังงานไฟฟ้ารูปทรงและความสมดุลของตัวรถ แล้วนำมาอภิปรายกันในกลุ่มเพื่อนำไปออกแบบรถ

        2.3 ขั้นออกแบบรถของเล่นไฟฟ้า

   11) ครูให้แต่ละกลุ่มวาดแบบรถด้วยโปรแกรม Sketchup และอธิบายการต่อวงจรไฟฟ้า พร้อมทั้งระบุรายการวัสดุและจำนวนที่ใช้เพื่อคำนวณต้นทุน

   12) ครูให้แต่ละกลุ่มนำเสนอโดยเริ่มจากนำเสนอว่ามีปัญหาหรือความต้องการอะไร แล้วมีแนวทางในการแก้ปัญหาอย่างไร ซึ่งประกอบด้วยรูปแบบของรถของเล่นพร้อมทั้งรายละเอียดวัสดุและต้นทุน

        2.4 ดำเนินการแก้ปัญหา

   13) ครูให้แต่ละกลุ่มวางแผนการทำงานก่อนลงมือสร้าง จากนั้นจึงสร้างรถของเล่นโดยใช้วัสดุตามที่ได้ออกแบบภายในเวลา 2 ชั่วโมง ทั้งนี้ นักเรียนทุกกลุ่มต้องเก็บเศษวัสดุเหลือใช้เพื่อนำไปประเมินความคุ้มค่าของวัสดุที่ใช้ไป

        2.5 ขั้นทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไข

   15) ครูให้นักเรียนทุกกลุ่มประเมินต้นทุนที่ใช้ เพื่อเป็นข้อมูลสำหรับใช้ประเมินชิ้นงานตามเกณฑ์ที่กำหนดไว้

   16) ครูจัดแข่งขันโดยรถของเล่นไฟฟ้าของกลุ่มไหนเข้าเส้นชัยก่อนเป็นผู้ชนะ

   17) ครูให้แต่ละกลุ่มนำเสนอผลงาน และอธิบายในประเด็นต่อไปนี้

   17.1) รถของเล่นของกลุ่มเคลื่อนที่ได้เร็วตามที่ต้องการหรือไม่ อย่างไร

   17.2) หลักการหรือปัจจัยใดที่กลุ่มนำมาพิจารณาในการสร้างรถให้วิ่งได้เร็วที่สุด และปัจจัยนั้นทำให้รถวิ่งได้เร็วตามที่ต้องการหรือไม่ อย่างไร

   17.3) ถ้าจะปรับปรุงให้รถของเล่นวิ่งได้เร็วขึ้นอีก จะทำอย่างไร

   18) ครูให้นักเรียนร่วมกันสรุปประเด็นและความรู้ที่ได้จากการสร้างรถของเล่นไฟฟ้า โดยครูใช้คำถามดังนี้

   18.1) การต่อวงจรไฟฟ้าในรถของเล่นไฟฟ้าเป็นอย่างไร  (แนวคำตอบ ต่อถ่านไฟฉายเข้ากับแผ่นโลหะที่ติดอยู่กับมอเตอร์ไฟฟ้า ทำให้ครบวงจร มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานได้)

   18.2) การต่อเซลล์ไฟฟ้าให้มีพลังงานมากขึ้นทำได้อย่างไร และเรียกการต่อแบบนี้ว่าอย่างไร  (แนวคำตอบ ต่อเซลล์ไฟฟ้าโดยให้ขั้วลบของเซลล์ไฟฟ้าต่อกับขั้วบวกของเซลล์ไฟฟ้าอีก อันหนึ่งเรียงกันไป เรียกว่าการต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบอนุกรม)

   18.3) การต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบอนุกรมทำให้เกิดผลอย่างไรต่อการเคลื่อนที่ของรถของเล่น                          (แนวคำตอบ มีพลังงานไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ทำให้รถเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้น)

   18.4) ปัจจัยใดบ้างที่มีทำให้รถของเล่นไฟฟ้าวิ่งได้เร็ว และมีผลอย่างไร (แนวคำตอบ น้ำหนักของแบตเตอรี่ พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ รูปร่างของรถของเล่น ความสมดุลของตัวรถ)                           2.6 ขั้นนำเสนอวิธีการแก้ปัญหาและชิ้นงาน                                                                                                        ขั้นนี้นักเรียนต้องนำเสนอวิธีการที่ใช้ในการแก้ปัญหาและนำเสนอชิ้นงาน โดยบูรณาการกับการใช้ ICT เช่น การนำเสนอโดยใช้วีดิโอโดยใช้โปรแกรมต่าง ๆ การนำเสนอโดยใช้ powerpoint เป็นต้น

3. เครื่องมือไอซีที/วัสดุ/อุปกรณ์ (Tools and Materials)
   เครื่องมือไอซีที   1.โปรแกรม sketchup                                                                                                     วัสดุ – อุปกรณ์  1.คอมพิวเตอร์       2. โทรศัพท์มือถือ     3.มอเตอร์      4.ถ่านไฟฉาย     5.สายไฟ            6. ขวดน้ำ/ไม้ไอติม/กระป๋อง        7. กาว            8. คัตเตอร์

4. การวัดและการประเมินผล
   1. วัดและประเมินผลจากชิ้นงาน                                                                                                             2. วัดและประเมินผลจากกระบวนการและทักษะทางวิทยาศาสตร์ https://docs.google.com/document/d/1JHFCtCJFIHGPdX1V2sM_ciov5adFe-ePlYAv-abH508/edit
5. บันทึกอนุทินหลังการจัดการเรียนรู้
   1. นักเรียนสามารถใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์มาแก้ปัญหาในชีวิตจริงได้                                   2. นักเรียนสามารถบอกวิธีการต่อวงจรไฟฟ้าอย่างง่ายได้

6. ข้อมูล เพิ่มเติม (สามารถใส่ภาพประกอบ วีดีโอเบื้องหลัง แผนการสอน หรืออื่นๆ ประกอบการเล่าเรื่องเพื่อให้คณะกรรมการได้รับทราบเกี่ยวกับกิจกรรมที่ดำเนิน การได้เข้าใจที่ชัดเจนขึ้น)
   แผนการจัดกิจกรรม https://drive.google.com/drive/my-drive                                                            รูปภาพ https://drive.google.com/drive/folders/1d1ltladpIO-tdreSwz0qAMQKwKn4wsxf
7. รายชื่อเจ้าของผลงาน (2-3 คน ต่อกลุ่ม)
   ชื่อ-นามสกุล นางสาวจินตนา  ชูไว
   สอนสาขา/โปรแกรมวิชา  ครูวิทยาศาสตร์ โรงเรียนมิตรภาพที่ 38 (บ้านหนองเรียง)
   คณะ…………………………………….มหาวิทยาลัย เครือข่ายโรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยราชภัฎพิบูลสงคราม
   หมายเลขโทรศัพท์ 095-6415003  e-mail  jintanachw@hotmail.com