คู่มือการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ค่ายสนุกจัดเต็มกับสะเต็มศึกษาเรือพลังงานไฟฟ้า

ฐานการเรียนรู้ท่ี 2 เรื่อง เรือพลังงานไฟฟ้า ประกอบด้วยแผนการจัดกจิ กรรมการเรยี นร้ทู ี่ 2 เร่อื ง เรอื พลังงานไฟฟ้า จานวน 2 ช่วั โมง

แผนการจดั กิจกรรมการเรยี นรทู้ ี่ 2 เร่อื ง เรือพลงั งานไฟฟ้า เวลา 2 ช่ัวโมง แนวคดิ อารค์ ิมีดสี ค้นพบหลักการท่ที าให้ส่งิ ต่างๆลอยได้ เร่ิมต้นจากเขาโดดลงอ่างอาบน้า และสังเกตว่า น้า จะลน้ ออกมาจากอา่ งอาบน้า ขณะทเี่ รือลอยอยใู่ นนา้ เรือก็ \"แทนที่\" นา้ ในรปู แบบเดียวกัน และยังค้นพบอีกว่า น้าส่วนที่เรือเข้าไปแทนที่จะต้านกลับด้วยแรงท่ีเท่ากับน้าหนักของเรือ ความหนาแน่นของเรือเป็นส่ิงสาคัญ ความหนาแน่น คือ น้าหนักวัตถุที่วัดได้ต่อหน่ึงปริมาตรของวัตถุน้ัน หากเรือหรือวัตถุใดๆก็ตามมีความ หนาแน่นน้อยกว่าน้า สิง่ นัน้ จะลอยได้ แต่หากวัตถุมคี วามหนาแน่นมากกว่าน้า ส่งิ นัน้ จะจม วตั ถุประสงค์ เม่ือสน้ิ สดุ แผนการจัดกจิ กรรมการเรยี นรนู้ ี้แล้ว ผู้รบั บริการสามารถ 1. ทดลองและอธบิ ายปัจจัยท่ีทาใหเ้ รือพลงั งานไฟฟ้าลอยน้า และสามารถวงิ่ ไดเ้ ร็วทีส่ ดุ 2. ออกแบบและสร้างเรือพลังงานไฟฟ้าจากวัสดุท่ีกาหนดใหไ้ ดอ้ ยา่ งเหมาะสม เน้อื หา 1. แรงลอยตวั 2. ความหนาแน่นของวตั ถุ 3. ปัจจัยท่ีเกี่ยวข้องกับแรงลอยตัว ขน้ั ตอนการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้ ขัน้ ตอนที่ 1 กิจกรรมการเรยี นรูป้ ระสบการณท์ างวิทยาศาสตร์ (S : Science Experience Activity) 1. ผู้จัดกิจกรรมทักทายผู้เข้ารับบริการและแนะนาตนเองกับผู้รับบริการ หลังจากนั้นช้ีแจง วัตถปุ ระสงค์ของฐานการเรยี นร้ทู ่ี 2 เร่อื ง เรอื พลังงานไฟฟ้า 2. ผจู้ ัดกจิ กรรมซักถามความร้พู ้นื ฐานของผรู้ บั บริการ เรอื่ ง เรอื พลังงานไฟฟ้า โดยการสุ่มผู้รับบริการ จานวน 3 – 5 คน ตามความสมัครใจ ให้ตอบคาถามจานวน 2 ประเด็น ดังนี้ ประเดน็ ท่ี 1 “ทา่ นทราบหรือไม่ว่าเหตุใดเรือจึงลอยน้าได้” ประเด็นที่ 2 “มปี ัจจยั ใดบา้ งที่ทาให้เรือลอยนา้ ได้” 3. ผจู้ ดั กิจกรรม และผู้รับบริการแลกเปลี่ยนความคิดเห็น และสรปุ ส่ิงท่ีไดเ้ รยี นรูร้ ่วมกนั

ขนั้ ตอนท่ี 2 กจิ กรรมการเรียนรวู้ ิทยาศาสตร์ที่ทา้ ทาย (C : Challenge Learning Activity) 1. ผู้จดั กิจกรรมเชื่อมโยงเนื้อหาในขัน้ ตอนที่ 1 เร่ือง เรอื พลังงานไฟฟ้า โดยแบง่ ผ้รู บั บริการออกเป็น กล่มุ ละ 5 - 10 คน ใหป้ ฏบิ ตั ิตามใบกิจกรรม เร่อื ง เรือพลงั งานไฟฟ้า 2. ผ้จู ัดกิจกรรมแจกกล่องชุดเรือพลังงานไฟฟ้า ใหแ้ ต่ละกล่มุ 3. ผจู้ ัดกิจกรรมบอกเงอ่ื นไขในการสรา้ งเรอื พลงั งานไฟฟ้า ดงั นี้ - ห้ามตัดหรือเจาะขวดน้า - ต้องใชเ้ วลาน้อยทส่ี ุดในการแลน่ จากฝั่งหนงึ่ ถงึ อกี ฝัง่ (เรว็ ทส่ี ุด) - ใช้วัสดทุ มี่ อี ยู่อยา่ งจากดั ไมม่ ีการขอวัสดเุ พม่ิ เติมจากทจ่ี ัดให้ 4. ใหผ้ ้รู ับบริการลงมือปฏบิ ัตติ ามใบกิจกรรม เงื่อนไข ภายในเวลา 30 นาที 5. ผจู้ ดั กิจกรรม เตรยี มสระนา้ สาหรบั การแข่งขนั เรือพลังงานไฟฟ้า 6. ให้นาเรือพลงั งานไฟฟ้าของแต่ละกลุ่มมาทดสอบ จากน้นั ให้ทกุ กลมุ่ นากลบั ไปแกไ้ ขเพม่ิ เติม ให้ เวลา 5 นาที เมอื่ ครบเวลาท่กี าหนดให้ทกุ กลุ่มนามาแข่งขันโดยเรม่ิ ปล่อยเรือพลังงานไฟฟ้าจากจุดเริม่ ตน้ ครง้ั ละ 1 ลา โดยผู้จดั กิจกรรมจะบันทกึ เวลาทใ่ี ชข้ องแต่ละกลุม่ จนครบทุกกลุม่ 7. ให้แต่ละกลุม่ วิเคราะหห์ าความเช่อื มโยง STEM เขียนลงในกระดาษปร๊ฟุ ดังน้ี 7.1 ชื่อกจิ กรรม 7.2 วาดรปู ส่ิงประดิษฐ์ 7.3 หาความเชอ่ื โยง STEM (ใชห้ ลักการใดมาเก่ยี วขอ้ ง) S = …………………………………………… T = …………………………………………… E = …………………………………………… M = …………………………………………… 8. ผูจ้ ัดกิจกรรมคดั เลอื กเรือพลงั งานไฟฟ้าท่ีใช้เวลาแล่นจากฝั่งหนึง่ ถึงอีกฝง่ั หนง่ึ นอ้ ยทส่ี ดุ ออกมา นาเสนอเรอื พลังงานไฟฟ้าที่ประดิษฐข์ ึ้น หลงั จากนัน้ ผูจ้ ดั กจิ กรรมถามนาในประเดน็ ดงั น้ี 8.1 แนวคดิ ในการสร้าง 8.2 เหตุผลในการวางตาแหนง่ มอเตอร์และแบตเตอรี่ 8.2 เหตผุ ลในการวางระยะห่างระหว่างขวด 2 ใบ รวมท้งั ผลการทดลองและการปรบั ปรงุ แกไ้ ขเรือพลงั งานไฟฟา้ จนมีประสทิ ธิภาพทตี่ อ้ งการ 9. ผู้จดั กิจกรรมและผูร้ ับบรกิ ารแลกเปล่ียนความคิดเห็นและสรปุ สิง่ ทไ่ี ดเ้ รียนรรู้ ว่ มกนั ขนั้ ตอนท่ี 3 กิจกรรมการสรุปผลการนาวิทยาศาสตรไ์ ปใช้ในชวี ิตประจาวนั (I : Implementation Conclusion Activity) 1. ให้ผูร้ ับบรกิ ารในแตล่ ะกลมุ่ ตามขน้ั ตอนท่ี 2 บอกปจั จัยที่ทาให้เรือลอยนา้ ได้ และแลน่ ไดเ้ ร็วท่ีสุด

2. ให้ผูร้ บั บรกิ ารตอบคาถามโดยสุ่มผ้รู บั บริการ จานวน 3 – 5 คน ตามความสมัครใจ ให้ตอบคาถาม ในประเด็น “ท่านจะนาความรู้ เรื่อง เรือพลังงานไฟฟ้า ไปออกแบบสร้างเรือสาหรับใช้เองในสถานการณ์น้า ทว่ มไดอ้ ย่างไร” 3. ผจู้ ัดกิจกรรมและผรู้ บั บริการสรุปสิ่งทไ่ี ด้เรยี นรู้รว่ มกนั สื่อ วัสดุอปุ กรณ์ และแหลง่ การเรยี นรู้ 1. ใบความรู้สาหรบั ผู้จดั กจิ กรรม เรอ่ื ง เรอื พลังงานไฟฟา้ 2. ใบความรู้สาหรบั ผู้รับบรกิ าร เรือ่ ง เรือพลังงานไฟฟ้า 3. ใบกจิ กรรม เรื่อง เรือพลังงานไฟฟ้า 4. กล่องชุดเรือพลงั งานไฟฟา้ 5. สระนา้ 6. นาฬิกาจบั เวลา 7. กระดาษปลุ๊ฟ 8. ปากกาเคมี การวดั และประเมินผล 1. สังเกตความสนใจและการใหค้ วามร่วมมอื ภายในกลมุ่ 2. สงั เกตการปฏิบตั งิ าน ทกั ษะการทากิจกรรม 3. บันทกึ ผลการปฏิบัตกิ ิจกรรม

บนั ทกึ ผลหลังการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้ ผลการใชแ้ ผนการจัดกจิ กรรมการเรียนรู้ 1. จานวนเนอ้ื หากบั จานวนเวลา  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบเุ หตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2. การเรียงลาดบั เนอื้ หากบั ความเข้าใจของผรู้ ับริการ  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3. การนาเข้าส่บู ทเรยี นเนอื้ หาแต่ละหวั ข้อ  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบุเหตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 4. วธิ กี ารจดั กิจกรรมการเรียนร้กู บั เนือ้ หาในแตล่ ะขอ้  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตุผล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5. การประเมินผลกับวัตถปุ ระสงคใ์ นแต่ละเน้อื หา  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบเุ หตุผล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ผลการเรยี นร้แู ละผูร้ ับบรกิ าร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ผลการจัดกจิ กรรมการเรยี นร้ขู องผ้จู กั จิ กรรม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ขอ้ เสนอแนะ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ใบความรสู้ าหรบั ผู้จดั กจิ กรรม เรอ่ื ง เรือพลังงานไฟฟ้า 1. แรงลอยตัว (buoyant force) แรงลอยตัว คอื แรงที่ชว่ ยพยุงวตั ถไุ มใ่ หจ้ มลงไปในของเหลว โดยมีขนาดข้ึนอยู่กับความหนาแน่นของ ของเหลวนั้น และปริมาตรของงวตั ถุสว่ นท่จี มลงไปในของเหลว แรงลอยตัว หรือแรงพยุงของของเหลวทุกชนิดเป็นไปตามหลักของอาร์คิมีดิส ( Archimedes' Principle) ซึ่งกล่าวว่า แรงลอยตวั หรือแรงพยงุ ทีข่ องเหลวกระทาตอ่ วัตถุมีขนาดเท่ากับน้าหนักของของเหลว ที่มีปริมาตรเทา่ กบั ปริมาตรของวตั ถุส่วนทีจ่ มอยู่ในของเหลว    วตั ถุ <  ของเหลว  วตั ถุ =  ของเหลว  วตั ถุ >  ของเหลว 2. หลกั ของอาร์คิมดี สิ (Archimedes principle) กลา่ วไว้วา่ เมอื่ หย่อนวัตถลุ งในน้า ปริมาตรของน้าส่วนท่ีล้น ออกมาจะเท่ากับปริมาตรของก้อนวัตถุนั้นที่เขา้ ไปแทนทน่ี ้า สรุปหลักอาร์คิมีดิส ดงั นี้ 1. ปริมาตรของเหลวท่ีถูกแทนที่ จะเทา่ กับปรมิ าตรของวตั ถุส่วนทจี่ มลงในของเหลว 2. นา้ หนักของวตั ถุท่ีชงั่ ในของเหลว จะมีค่าน้อยกว่าน้าหนักของวตั ถุทชี่ ั่งในอากาศ เนอื่ งจากแรงพยุง ของของเหลวมมี ากกวา่ แรงพยุงของอากาศ 3. น้าหนกั ของวัตถุท่หี ายไปในของเหลว จะเทา่ กับน้าหนักของของเหลวที่ถูกวัตถแุ ทนที่ ซ่ึงคานวณได้ จากผลต่างของน้าหนกั ของวัตถุท่ชี ่งั ในอากาศกบั นา้ หนักของวัตถุที่ชงั่ ในของเหลว 4. น้าหนักของของเหลวทถี่ ูกแทนท่ี จะเท่ากับนา้ หนักของของเหลวท่มี ีปริมาตรเทา่ กับวตั ถสุ ่วนที่จม

3. ความหนา่ แนน่ ของวัตถุ คอื อตั ราส่วนระหว่างปรมิ าตรและนา้ หนักของวัตถุ โดยวตั ถุท่มี คี วามหนาแน่นมากกว่าจะมนี ้าหนกั มากกว่าเม่อื เปรียบเทียบ ในปริมาตรทเ่ี ท่ากนั • วัตถุจะไมจ่ มลงไปในของเหลว เม่อื วตั ถุนั้นมี ความหนาแน่นนอ้ ยกว่าของเหลว • วตั ถุจะลอยปริ่มของเหลว เมื่อวตั ถนุ ัน้ มี ความหนาแนน่ ใกลเ้ คยี งกับของเหลว • วัตถุจะจมลงไปในของเหลว เมือ่ วัตถนุ น้ั มี ความหนาแนน่ มากกวา่ ของเหลว 4. ปัจจยั ท่เี กย่ี วขอ้ งกับแรงลอยตัว ได้แก่ 1. ชนิดของวัตถุ วัตถจุ ะมีความหนาแน่นแตกต่างกันออกไปย่งิ วัตถุมีความหนาแน่นมาก กย็ ิ่งจมลงไป ในของเหลวมากยงิ่ ขน้ึ 2. ชนิดของของเหลว ยง่ิ ของเหลวมคี วามหนาแน่นมาก ก็จะทาให้แรงลอยตวั มีขนาดมากขน้ึ ด้วย 3. ขนาดของวัตถุ จะสง่ ผลต่อปริมาตรที่จมลงไปในของเหลว เมอื่ ปริมาตรที่จมลงไปในของเหลวมาก ก็จะทาให้แรงลอยตัวมีขนาดมากข้นึ อกี ดว้ ย 5. ประโยชน์ของแรงลอยตวั ใชใ้ นการประกอบเรอื ไมใ่ ห้จมน้า 6. สาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์ วงจรไฟฟ้าอย่างง่าย เป็นเส้นทางที่กระแสไฟฟ้าผ่านได้ครบรอบ ประกอบด้วยแหล่งกาเนิด ไฟฟ้า อปุ กรณ์ไฟฟ้าและสายไฟ คณติ ศาสตร์ การวดั และการคานวณตน้ ทุนในการสร้างเรอื พลังงานไฟฟ้า เทคโนโลยี - ความรูท้ ่ใี ชใ้ นการสร้างชิ้นงานต้องอาศัยความรู้ที่เก่ียวข้องกับชิ้นงานอื่นอีก เช่น กลไก และ การควบคุมไฟฟา้ -อิเลก็ ทรอนกิ ส์ - ทักษะการสร้างชิ้นงานอื่นท่ีต้องใช้เพ่ิม เช่น ทักษะการตัด การประกอบช้ินงานแต่ละส่วน เข้าด้วยกนั - การเลือกใช้วัสดุ และสิ่งของต่างๆให้มีความเหมาะสมกับการใช้งาน การสร้างช้ินงานควร พจิ ารณาจากสมบัติของวัสดนุ น้ั - การค้นหาขอ้ มูล

7. กรอบแนวคิด T : เทคโนโลยี - การสืบคน้ ขอ้ มลู ผ่านอินเตอรเ์ น็ต S : วิทยาศาสตร์ - การเลอื กใช้วสั ดุในการสรา้ งเรือ - การต่อวงจรไฟฟา้ - ความหนาแนน่ ของวตั ถแุ ละนา้ เรือพลงั งานไฟฟ้า E : วิศวกรรมศาสตร์ M : คณิตศาสตร์ - กระบวนการออกแบบเชงิ - การวดั วศิ วกรรม (การสรา้ งเรอื ที่วงิ่ ได้) เรว็ ) วตั ถแุ ละน้า - การหาต้นทนุ ของเรือพลังงานไฟฟา้ วัตถแุ ละนา้ 8. ลองคดิ ดู - จากเรือพลังงานไฟฟา้ ทส่ี ร้างข้นึ เรือสามารถลอยนา้ ได้โดยอาศยั แรงลอยตัวจากขวดน้าพลาสติก และ สามารถเคล่ือนที่ได้โดยอาศยั พลงั งานลมที่เกดิ จากการหมุนของใบพดั - จากเรือทอ่ี อกแบบขน้ึ เราสามารถให้เคล่อื นทีด่ ว้ ยแรงอื่นๆได้หรือไม่ ทา่ นจะออกแบบอยา่ งไร? 9. ตามรอยนักวิทยาศาสตร์ เรอื ทแ่ี ล่นในทะเลสาบหรือแม่นา้ ควรจะจมนา้ ลงไปไม่ลกึ มาก เพราะส่วนใหญ่ น้าจะต้ืนและผิวน้าจะราบเรียบ นักวิทยาศาสตร์จึงออกแบบเรือเป็นทรงกล่อง หน้า เรือกวา้ ง กระดกู งเู รยี บ แตถ่ ้าเปน็ เรอื เดนิ สมุทรจะมีลักษณะตรงข้าม เนื่องจากต้องให้ แล่นบรเิ วณที่มีคลน่ื สูงได้ ในการประดิษฐเ์ รอื นนั้ อาจทาได้หลายรูปแบบ เช่น ออกแบบเป็นเรือบรรทุก สนิ ค้า ออกแบบเป็นเรอื บาบดั นา้ เสยี แต่ในการออกแบบน้ันควรนาหลักการทางฟิสิกส์เข้ามาพิจารณาด้วย จุด ศูนย์กลางมวลของเรือไมค่ วรอยสู่ ูงเกนิ ไปนกั ถ้าหากอยู่สูงจะทาให้เรอื ลม่ ไดง้ า่ ย

ใบความรู้สาหรบั ผรู้ ับบริการ เรอ่ื ง เรอื พลังงานไฟฟา้ 1. แรงลอยตัว (buoyant force) แรงลอยตัว คือ แรงทีช่ ว่ ยพยุงวตั ถไุ มใ่ ห้จมลงไปในของเหลว โดยมีขนาดข้ึนอยู่กับความหนาแน่นของ ของเหลวนัน้ และปริมาตรของงวตั ถสุ ่วนทจ่ี มลงไปในของเหลว แรงลอยตัว หรือแรงพยุงของของเหลวทุกชนิดเป็นไปตามหลักของอาร์คิมีดิส ( Archimedes' Principle) ซ่งึ กลา่ วว่า แรงลอยตวั หรอื แรงพยงุ ทขี่ องเหลวกระทาตอ่ วัตถุมีขนาดเท่ากับน้าหนักของของเหลว ทม่ี ีปริมาตรเทา่ กับปริมาตรของวัตถุส่วนทีจ่ มอย่ใู นของเหลว    วตั ถุ <  ของเหลว  วตั ถุ =  ของเหลว  วตั ถุ >  ของเหลว 2. หลกั ของอาร์คิมีดสิ (Archimedes principle) กลา่ วไว้วา่ เมอ่ื หยอ่ นวัตถุลงในน้า ปริมาตรของน้าส่วนท่ีล้น ออกมาจะเท่ากบั ปรมิ าตรของก้อนวตั ถุน้ันท่เี ขา้ ไปแทนทีน่ า้ สรุปหลกั อารค์ มิ ีดิส ดงั น้ี 1. ปริมาตรของเหลวที่ถูกแทนที่ จะเทา่ กบั ปริมาตรของวัตถสุ ว่ นทจ่ี มลงในของเหลว 2. น้าหนกั ของวตั ถุท่ีชั่งในของเหลว จะมคี ่านอ้ ยกวา่ นา้ หนักของวัตถุทีช่ ง่ั ในอากาศ เน่ืองจากแรงพยุง ของของเหลวมีมากกวา่ แรงพยุงของอากาศ 3. นา้ หนกั ของวัตถุท่ีหายไปในของเหลว จะเทา่ กับนา้ หนักของของเหลวท่ีถกู วตั ถแุ ทนท่ี ซ่ึงคานวณได้ จากผลต่างของนา้ หนกั ของวัตถุทช่ี ั่งในอากาศกับนา้ หนกั ของวตั ถทุ ่ีช่ังในของเหลว 4. นา้ หนกั ของของเหลวทถ่ี กู แทนที่ จะเทา่ กับน้าหนกั ของของเหลวท่มี ีปรมิ าตรเท่ากับวตั ถสุ ว่ นที่จม

3. ความหนา่ แนน่ ของวัตถุ คอื อตั ราส่วนระหว่างปรมิ าตรและนา้ หนักของวตั ถุ โดยวตั ถุที่มีความหนาแน่นมากกว่าจะมนี ้าหนกั มากกว่าเม่อื เปรียบเทียบ ในปริมาตรทเ่ี ท่ากนั • วัตถุจะไมจ่ มลงไปในของเหลว เม่อื วตั ถุนนั้ มี ความหนาแน่นนอ้ ยกว่าของเหลว • วัตถจุ ะลอยปริ่มของเหลว เมื่อวตั ถนุ ัน้ มี ความหนาแนน่ ใกล้เคยี งกับของเหลว • วัตถุจะจมลงไปในของเหลว เมือ่ วัตถนุ ้ันมี ความหนาแนน่ มากกวา่ ของเหลว 4. ปัจจยั ท่เี กย่ี วขอ้ งกับแรงลอยตัว ได้แก่ 1. ชนิดของวัตถุ วัตถจุ ะมีความหนาแน่นแตกตา่ งกันออกไปยงิ่ วัตถุมีความหนาแนน่ มาก ก็ยิง่ จมลงไป ในของเหลวมากยงิ่ ขน้ึ 2. ชนิดของของเหลว ยง่ิ ของเหลวมคี วามหนาแน่นมาก กจ็ ะทาให้แรงลอยตวั มขี นาดมากขน้ึ ดว้ ย 3. ขนาดของวัตถุ จะสง่ ผลต่อปริมาตรทจ่ี มลงไปในของเหลว เมื่อปริมาตรท่ีจมลงไปในของเหลวมาก ก็จะทาให้แรงลอยตัวมีขนาดมากข้นึ อกี ดว้ ย 5. ประโยชน์ของแรงลอยตวั ใชใ้ นการประกอบเรอื ไมใ่ ห้จมน้า 6. สาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์ วงจรไฟฟ้าอย่างง่าย เป็นเส้นทางท่ีกระแสไฟฟ้าผ่านได้ครบรอบ ประกอบด้วยแหล่งกาเนิด ไฟฟา้ อปุ กรณ์ไฟฟ้าและสายไฟ คณติ ศาสตร์ การวดั และการคานวณตน้ ทุนในการสร้างเรือพลงั งานไฟฟ้า เทคโนโลยี - ความรูท้ ่ใี ชใ้ นการสร้างชิ้นงานต้องอาศัยความรู้ที่เก่ียวข้องกับชิ้นงานอ่ืนอีก เช่น กลไก และ การควบคุมไฟฟา้ -อิเลก็ ทรอนกิ ส์ - ทักษะการสร้างชิ้นงานอื่นท่ีต้องใช้เพิ่ม เช่น ทักษะการตัด การประกอบช้ินงานแต่ละส่วน เข้าด้วยกนั - การเลือกใช้วัสดุ และสิ่งของต่างๆให้มีความเหมาะสมกับการใช้งาน การสร้างช้ินงานควร พจิ ารณาจากสมบัติของวัสดนุ น้ั - การค้นหาขอ้ มูล

7. กรอบแนวคิด T : เทคโนโลยี - การสืบคน้ ขอ้ มลู ผ่านอินเตอรเ์ น็ต S : วิทยาศาสตร์ - การเลอื กใช้วสั ดุในการสรา้ งเรือ - การต่อวงจรไฟฟา้ - ความหนาแนน่ ของวตั ถแุ ละนา้ เรือพลงั งานไฟฟ้า E : วิศวกรรมศาสตร์ M : คณิตศาสตร์ - กระบวนการออกแบบเชงิ - การวดั วศิ วกรรม (การสรา้ งเรอื ที่วงิ่ ได้) เรว็ ) วตั ถแุ ละน้า - การหาต้นทนุ ของเรือพลังงานไฟฟา้ วัตถแุ ละนา้ 8. ลองคดิ ดู - จากเรือพลังงานไฟฟา้ ทส่ี ร้างข้นึ เรือสามารถลอยนา้ ได้โดยอาศยั แรงลอยตัวจากขวดน้าพลาสติก และ สามารถเคล่ือนที่ได้โดยอาศยั พลงั งานลมที่เกดิ จากการหมุนของใบพดั - จากเรือทอ่ี อกแบบขน้ึ เราสามารถให้เคล่อื นทีด่ ว้ ยแรงอื่นๆได้หรือไม่ ทา่ นจะออกแบบอยา่ งไร? 9. ตามรอยนักวิทยาศาสตร์ เรอื ทแ่ี ล่นในทะเลสาบหรือแม่นา้ ควรจะจมนา้ ลงไปไม่ลกึ มาก เพราะส่วนใหญ่ น้าจะต้ืนและผิวน้าจะราบเรียบ นักวิทยาศาสตร์จึงออกแบบเรือเป็นทรงกล่อง หน้า เรือกวา้ ง กระดกู งเู รยี บ แตถ่ ้าเปน็ เรอื เดนิ สมุทรจะมีลักษณะตรงข้าม เนื่องจากต้องให้ แล่นบรเิ วณที่มีคลน่ื สูงได้ ในการประดิษฐเ์ รอื นนั้ อาจทาได้หลายรูปแบบ เช่น ออกแบบเป็นเรือบรรทุก สนิ ค้า ออกแบบเป็นเรอื บาบดั นา้ เสยี แต่ในการออกแบบน้ันควรนาหลักการทางฟิสิกส์เข้ามาพิจารณาด้วย จุด ศูนย์กลางมวลของเรือไมค่ วรอยสู่ ูงเกนิ ไปนกั ถ้าหากอยู่สูงจะทาให้เรอื ลม่ ไดง้ า่ ย

ใบกิจกรรม เรอ่ื ง เรือพลังงานไฟฟ้า วัตถปุ ระสงค์ ออกแบบและสรา้ งเรือพลงั งานไฟฟา้ จากวัสดุท่ีกาหนดให้ได้อย่างเหมาะสม เนอ้ื หา 1. แรงลอยตวั 2. ความหนาแน่นของวัตถุ 3. ปจั จัยที่เกี่ยวขอ้ งกับแรงลอยตวั คาชี้แจง จานวน 2 ขวด จานวน 6 แผน่ 1. วัสดุอปุ กรณ์ จานวน 1 อัน 1. ขวดน้าพลาสตกิ พร้อมฝาปิด จานวน 1 อัน 2. ไมไ้ อศกรีม จานวน 1 อนั 3. หัวแร้ง จานวน 1 อัน 4. มดี คัตเตอร์ จานวน 1 อัน 5. กรรไกร จานวน 3 กอ้ น 6. ปืนกาว จานวน 1 อนั 7. มอเตอร์ จานวน 1 อนั 8. ถ่านไฟฉาย ขนาด AA จานวน 1 อัน 9. กระบะถา่ น จานวน 1 ชุด 10. ใบพดั เล็ก จานวน 1 แผน่ 11. สวติ ซ์ 12. สายไฟดา – แดง 13. แผน่ รองตัด 2. สถานท่ี : หาบอ่ น้าหรอื สระน้าสาหรบั ทดลองแลน่ เรอื 3. เง่ือนไขในการสร้างเรอื พลงั งานไฟฟา้ 1. หา้ มตดั หรอื เจาะขวดน้า 2. ต้องใช้เวลาน้อยท่ีสุดในการแล่นจากฝง่ั หนงึ่ ถึงอกี ฝ่ัง (เรว็ ที่สดุ ) 3. ใชว้ สั ดุทีม่ ีอยอู่ ยา่ งจากดั ไมม่ กี ารขอวสั ดเุ พมิ่ เติมจากที่จดั ให้

4. ตารางบันทกึ ผลการทดสอบเรอื พลังงานไฟฟา้ กลุ่มที่ เวลาในการแล่นจากฝ่งั หนง่ึ ถึงอกี ฝ่ัง (วินาที) ผลการแข่งขนั ครง้ั ท่ี 1 คร้ังที่ 2 (ลาดับทไ่ี ด้) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10