16-63-05-04-STEM-Scratch-ระบบให้น้ำเกลืออัตโนมัติ

คู่มอื การจัดกจิ กรรม STEM With Scratch Program กจิ กรรม: ระบบให้นาเกลอื อตั โนมัติ ระดับมัธยมศึกษาปีท่ี 3 สถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี S : Science ัผงมโน ัทศ ์น อปุกรณต์ รวจจบั รงั สีอนิ ฟราเรด การต่อวงจรอย่างง่าย T : Technology การเขยี นโปรแกรมขันพืนฐาน ABOUT US E : Engineering จุดประสงค เพือ่ ใหผเู รยี นสามารถ กระบวนการ ออกแบบและ เลือกใชว้ ัสดุ 1. อธิบายการทํางานของตัวตรวจจับอนิ ฟราเรด ปรบั ปรงุ ผลติ ภัณฑ์ 2. คาํ นวณปริมาตรการหยดของนําเกลอื ตอชวั่ โมง 3. เขียนโปรแกรมคํานวณปริมาตรการหยดของนําเกลอื M : Mathematics 4. เขียนโปรแกรมเตือนเมอื่ ปริมาตรนําเกลือลดลงตาม อตั ราสวน เงื่อนไขทีก่ ําหนด 5. สรางระบบใหนาํ เกลืออัจฉริยะโดยใช IPST Link ได รวบรวม : ครพู นิดา นอ้ ยศรี อยางที่มปี ระสทิ ธิผล Infrared LED Scratch IPST Link

คูมอื การจดั กจิ กรรมสะเต็มศึกษาดว ยโปรแกรม Scratch กจิ กรรมระบบใหน้ําเกลอื อัจฉริยะ ระบบใหน า้ํ เกลอื อัจฉริยะ ระดบั ชนั้ ม. 3 เวลา 6 ชว่ั โมง สาระสาํ คญั รังสีอินฟราเรด (infrared) เปนคล่ืนแมเหล็กไฟฟาท่ีมีความยาวคล่ืนนอยกวา ไมโครเวฟ และ คล่ืนวิทยุ แตมีความยาวคล่ืนมากกวาแสงท่ีมองเห็น (visible light) ดังนั้นรังสีอินฟราเรดจึงไมสามารถ มองเหน็ ไดด ว ยตาเปลา ปจจุบันรังสีอินฟราเรดถูกนํามาประยุกตใชในเทคโนโลยีหลากหลายรูปแบบ เชน กลอ งถายภาพความรอน ระบบนาํ วิถขี องจรวด วงการแพทย และเทคโนโลยกี ารส่ือสาร ชุดอุปกรณตรวจจับรังสีอินฟราเรดอยางงาย ประกอบดวย แผงวงจรสงรังสีอินฟราเรด ซึ่งมี Infrared LED ทาํ หนา ท่สี ง รงั สีอนิ ฟราเรดออกไปในแนวตรง และแผงวงจรสงรังสีอินฟราเรด มี Photo Transistor ทําหนาท่ีรับรังสีอินฟราเรด ซ่ึงการใชงานตองวางตัวรับและสงอยูในแนวเดียวกันจึงจะ สามารถสื่อสารกันได รังสีอินฟราเรดถูกขวางกั้นหรือรบกวนจากวัตถุอื่นไดงาย เชน หมอก ควัน ไอนํ้า นํ้า และประสิทธิภาพของการรับ-สงรังสีอินฟราเรดลดลงเมื่อระยะหางระหวางอุปกรณรับ-สงรังสี อินฟราเรดเพม่ิ ขึ้น ในการประยุกตใชชุดอุปกรณตรวจจับรังสีอินฟราเรดกับชุด IPST Link เพ่ือประดิษฐอุปกรณ อํานวยความสะดวกในการใหนํ้าเกลือ ตองอาศัยความรูเบ้ืองตนของหลักการทํางานของอินฟราเรดและ การเขียนโปรแกรม เพื่อนับจํานวนหยดน้ําเกลือในชวงเวลาหนึ่ง แลวใชความรูดานอัตราสวนในการ คาํ นวณหาจาํ นวนหยดนํ้าเกลือในชวงเวลาทต่ี องการได สถาบนั สง เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 1

คูมือการจดั กจิ กรรมสะเต็มศกึ ษาดวยโปรแกรม Scratch กจิ กรรมระบบใหน ํ้าเกลืออจั ฉรยิ ะ ตัวช้วี ัด คณติ ศาสตร คอมพิวเตอร ออกแบบและ วทิ ยาศาสตร 1. การเขยี นโปรแกรมข้ัน เทคโนโลยี พน้ื ฐาน 1. วิเคราะหว สั ดุ 1. สังเกตและอธิบายการ - สาํ หรบั สรา งชิน้ งาน ทาํ งานของตัวตา นทาน ไดอ ยา งเหมาะสม ไดโอด ทรานซสิ เซอร และ โดยพิจารณาจาก การตอวงจรอิเลก็ ทรอนิกส ปจจยั ดานความ เพอื่ ใหว งจรทํางานตาม ตอ งการในการใช ตองการ งาน ความ 2. ออกแบบและประดษิ ฐ เหมาะสมของราคา เคร่อื งใชไฟฟาอยา งงาย วธิ ีการใชง าน แนว โดยใชห ลกั การของไฟฟา ทางการจดั หา และ อิเลก็ ทรอนิกสอ ยางงายโดย ผลกระทบตอ โชกระบวนการทาง สง่ิ แวดลอม วิศวกรรมศาสตรใ นการ 2. สรา งสิง่ ของ แกปญ หาและประดิษฐ เครอ่ื งใชอ ยา งมี ช้ินงาน ความคดิ สรา งสรรค ตามกระบวนการ เทคโนโลยี สาระการเรยี นรู วิทยาศาสตร : อุปกรณตรวจจับรังสีอินฟราเรดอยางงาย ประกอบดวยตัวสงรังสีอินฟราเรดและตัวรับรังสี อินฟราเรด การสงรังสีอินฟราเรดออกไปจะสงในแนวตรง การนํารังสีอินฟราเรดมาใชน้ันจะตองทําให อปุ กรณร ับและสงรงั สีอยูในแนวเดียวกันจึงจะสามารถสื่อสารกันได ออกแบบและเทคโนโลยี : 1. การสรางสง่ิ ของเครื่องใชตองเลอื กใชว สั ดุใหเหมาะสม 2. การสรา งส่งิ ของเครือ่ งใชตอ งเลอื กตองอาศัยกระบวนการเทคโนโลยีและควรมกี ารฝกการ แกป ญ หา และความคดิ สรางสรรค เทคโนโลยสี ารสนเทศและการสื่อสาร : การเขยี นโปรแกรมโดยใชคาํ สง่ั พน้ื ฐาน เชน คําสง่ั ตรวจสอบ เงอ่ื นไข ซ่ึงผูเ ขยี นโปรแกรมสามารถสรางเงือ่ นไขในการเลอื กท่ีจะประมวลผลการทาํ งาน สถาบนั สง เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 2

คมู อื การจดั กจิ กรรมสะเตม็ ศึกษาดวยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน้ําเกลืออัจฉรยิ ะ คณติ ศาสตร : อัตราสว น • ความสมั พันธที่แสดงการเปรยี บเทยี บปรมิ าณสองปริมาณซึง่ อาจมีหนว ยเดียวกันหรือหนว ย ตางกันกไ็ ด เรยี กวา อัตราสว น • อัตราสวนทแี่ สดงการเปรียบเทียบปรมิ าณสองปริมาณ ถา มหี นวยเดียวกนั ไมน ิยมเขยี นหนว ย กาํ กับไว แตถา มหี นวยตา งกันจะตอ งเขยี นหนวยกํากับไว • อตั ราสวนของจาํ นวนสองจาํ นวนอัตราสว นของปรมิ าณ a ตอปรมิ าณ b เขยี นแทนดวย a : b a หรือ b เรียก a วาจํานวนแรกหรือจาํ นวนที่หน่งึ ของอตั ราสว น และเรียก b วา จาํ นวนหลงั หรอื จาํ นวนท่สี องของอัตราสว น อตั ราสว น a ตอ b จะพิจารณาเฉพาะในกรณีที่ a และ b เปน จาํ นวนบวกเทานน้ั สถาบันสงเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 3

คมู ือการจัดกจิ กรรมสะเตม็ ศกึ ษาดว ยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน ํ้าเกลืออจั ฉริยะ ผังมโนทศั น S: อปุ กรณ์ตวั จบั รังสีอินฟราเรด การ ตอ่ วงจรอยา่ งง่าย E: กระบวนการ ระบบให้ T: การเขียน ออกแบบและ นํา้ เกลือ โปรแกรมขนั ้ เลอื กใช้วสั ดุ อจั ฉริยะ ปรับปรุงผลติ ภณั ฑ์ พืน้ ฐาน M: อตั รสว่ น ขอแนะนาํ ในการจัดกิจกรรม • ใชเวลาในการทาํ กจิ กรรม ทงั้ สนิ้ 6 ช่วั โมง โดยจัดกิจกรรมตามแนวการจัดกจิ กรรมการเรยี นรู 1. ชวงที่ 1 การนําเขาสบู ทเรยี น การคาํ นวณของพยาบาล และรูจกั กับแผงวงจรรบั -สง รงั สีอนิ ฟราเรด (ขอ 1-7) ใชเวลา 2 ชัว่ โมง 2. ชว งท่ี 2 การออกแบบ เขียนโปรแกรม และ ประดิษฐอุปกรณใหนาํ้ เกลอื อจั ฉริยะ (ขอ 8- 9) ใช เวลา 3 ชัว่ โมง 3. ชว งท่ี 3 นําเสนอผลงานและสรปุ บทเรยี น ขอ 10 ใชเวลา 1 ชัว่ โมง • ครคู วรยา้ํ เตอื นเกย่ี วกบั ความปลอดภัยในการใชอปุ กรณโ ดยเฉพาะของมคี ม และความรอ นจากอุปกรณ สถาบันสง เสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 4

คูมือการจัดกิจกรรมสะเตม็ ศกึ ษาดว ยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน ้ําเกลืออจั ฉรยิ ะ จุดประสงค 1. อธิบายการทํางานของตัวตรวจจบั อนิ ฟราเรด 2. คาํ นวณปรมิ าตรการหยดของน้ําเกลอื ตอช่ัวโมง 3. เขยี นโปรแกรมคาํ นวณปริมาตรการหยดของน้าํ เกลือ 4. เขยี นโปรแกรมเตอื นเมอ่ื ปรมิ าตรนาํ้ เกลือลดลงตามเงื่อนไขทก่ี ําหนด 5. สรางบระบบใหน า้ํ เกลอื อัจฉริยะโดยใช IPST Link ไดอยางท่ีมีประสทิ ธิผล วสั ดอุ ปุ กรณ รายการ จํานวนตอ กลมุ ท่ี ชดุ Sensor Link 1 ชดุ 1 นา้ํ เกลือ และ ชดุ สายสง 1 ชดุ 2 ชุดอปุ กรณร บั -สง รงั สีอนิ ฟราเรด จาก IPST-MicroBox 2 ชดุ 3 สายไฟ 3 สี 4 กรรไกร สีละ 1 เมตร 5 ปนกาว 1 ชุด 6 เทปใส 1 ชดุ 7 หวั แรง ตะกั่ว 1 ชดุ 8 อุปกรณประดษิ ฐและตดิ ตั้งชุดอุปกรณใหน ้าํ เกลือ 1 ชุด 9 อัจฉริยะ เชน แผน พลาสตกิ ลูกฟูก ไมอ ัด กลอ งกระดาษ ตามการออกแบบ แทง ไม หมายเหตุ : ถา ไมสามารถจดั หาชดุ อปุ กรณร ับ-สงรงั สอี นิ ฟราเรด จาก IPST-MicroBox ได สามารถประดษิ ฐไดเอง โดยใชอ ปุ กรณด ังนี้ ท่ี รายการ จํานวนตอ กลมุ 1 Photo transistor ขนาดเสนผานศนู ยกลาง 5 2 ตวั มิลลิเมตร 2 Infrared LED ขนาดเสนผานศูนยก ลาง 5 มลิ ลิเมตร 2 ชุด 3 ตัวตา นทานขนาด 1/4 วัตต 10 กิโลโอหม 2 ตวั 4 ตัวตานทานขนาด 1/4 วัตต 100 โอหม 2 ตัว 5 สายไฟ 3 สี 3 เสน 6 สายเชื่อมตอ จากชุดวงจร Sensor Link 2 เสน 7 แผนวงจรพมิ พเอนกประสงค ขนาด 3X5 น้วิ 1 แผน สถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 5

คมู อื การจัดกจิ กรรมสะเตม็ ศึกษาดวยโปรแกรม Scratch กจิ กรรมระบบใหนํ้าเกลอื อัจฉริยะ แนวการจดั กิจกรรมการเรยี นรู 1. ครนู ําเขาสบู ทเรียนโดยใชคาํ ถามเพอื่ นําไปสกู ารอภปิ รายวา นักเรยี นเคยสังเกตการใหนา้ํ เกลือกบั ผปู วยในโรงพยาบาลหรือไม นกั เรยี นทราบหรือไมว า น้ําเกลอื คืออะไร หลังจากนน้ั ใหน กั เรยี น ศกึ ษาใบความรูท ี่ 1 2. หลังจากนน้ั ครูและนกั เรยี นรว มกันสรปุ ครคู วรเนนใหนกั เรียนเห็นความสําคญั ของอันตรายทอ่ี าจ เกิดข้นึ เมอื่ ผปู ว ยไดร ับนา้ํ เกลือในปรมิ าณทไ่ี มเหมาะสม 3. ครูถามนักเรยี นวา หากนกั เรยี นสังเกต การใหนํ้าเกลือของพยาบาล จะเหน็ วา พยาบาลจะตองคอย ตรวจสอบปรมิ าณนาํ้ เกลือเปน ระยะจนกวา นา้ํ เกลอื จะหมดขวด เนอ่ื งจากถา นํา้ เกลอื หมดกระปกุ โดยไมไดร ับการเปลีย่ นกระปุกใหมในทันที จะทาํ ใหเลอื ดไหลยอ นกลบั เขา กระปกุ นํา้ เกลอื ซึง่ เปน อนั ตรายมาก นกั เรียนมแี นวคดิ อยา งไรทจี่ ะชวยพยาบาลใหท าํ งานไดสะดวกโดยไมตองคอย ตรวจสอบปริมาตรน้าํ เกลือทเี่ หลือในกระปุกอยเู สมอ แนวคาํ ตอบ สรา งอปุ กรณชวยเตือนเมอ่ื นํ้าเกลอื ใกลจ ะหมด 4. ครถู ามนักเรียนถึงความเขา ใจที่นกั เรียนมีอยูเกีย่ วกบั หลักการในการใหนาํ้ เกลือผูปว ย ในประเด็น ตอ ไปน้ี • ปริมาณการใหน า้ํ เกลอื ในผปู ว ยแตละรายเทา กนั หรอื ไม • ความเรว็ ในการหยดของน้าํ เกลอื ในผปู วยแตล ะรายเทา กนั หรือไม • ปริมาตรการหยดของนํา้ เกลือแตล ะหยด เทากนั หรอื ไม แนวคําตอบ 1. ผูป วยแตละราย ใหนา้ํ เกลือในปริมาณทแ่ี ตกตางกัน ข้นึ อยกู ับสงั่ ของแพทยเ พ่อื การ รักษา 2. ความเร็วในการหยดของน้ําเกลือในผปู วยแตล ะราย ไมเทา กนั บางคนชา บางคนเร็ว ขึ้นอยกู บั ปริมาณนํา้ เกลือท่ีตอ งการตอเวลาหนึ่ง 3. ปริมาตรนา้ํ เกลอื ท่หี ยดจะมปี ริมาตรไมเทากนั ขึ้นอยูกบั ขอ กาํ หนดของสายน้าํ เกลือท่ใี ช เชน 15 หยดตอ 1 มลิ ลลิ ติ ร, 20 หยดตอ 1 มลิ ลิลติ ร, 60 หยดตอ 1 มิลลิลิตร 5. ครูและนักเรียนรวมกันวิเคราะหสถานการณขางตนวา ถาพยาบาลตองการใหน้ําเกลือจํานวนหน่ึง กับผูปวยภายในเวลา 1 ชั่วโมง พยาบาลจะมีวิธีการอยางไรเพ่ือใหทราบวาผูปวยไดรับนํ้าเกลือใน ปริมาตรทีถ่ ูกตอง แนวคาํ ตอบ นบั จาํ นวนหยดนํา้ เกลอื ในชวงเวลาหนึ่ง แลวคาํ นวณหาปริมาตรน้าํ เกลือทจี่ ะไดรับ สถาบันสงเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 6

คมู อื การจดั กิจกรรมสะเต็มศึกษาดว ยโปรแกรม Scratch กจิ กรรมระบบใหนํ้าเกลอื อัจฉรยิ ะ 6. ครูใหนักเรียนรวมกันอภิปรายและวิเคราะหสถานการณท่ีกําหนดให โดยใชใบกิจกรรมท่ี 1 การ คํานวณของพยาบาล ขอ 1 6.1 ครูจําลองสถานการณวา ถาพยาบาลตองการใหนํ้าเกลือผูปวย 50 มิลลิลิตรตอชั่วโมง โดยใช สายนํ้าเกลือท่ีปลอยน้ําเกลือในอัตรา 20 หยดตอ 1 มิลลิลิตร ดังนั้นพยาบาลตองปลอย น้ําเกลือทั้งหมดก่ีหยดในหน่ึงช่ัวโมง และถาน้ําเกลือ 1 ถุงมีปริมาตร 1,000 มิลลิลิตร นํ้าเกลือ จะหมดภายในเวลาก่ีช่วั โมง แนวคาํ ตอบ 1 ชั่วโมงตองการนํ้าเกลอื ปริมาตร 50 มิลลลิ ิตร นํา้ เกลือ 1 มลิ ลิลติ รมีน้ําเกลือ 20 หยด ดงั น้นั น้ําเกลือปริมาตร 50 มิลลลิ ิตร จะประกอบดว ย นํ้าเกลือ 50x20= 1,000 หยด น้าํ เกลอื มปี รมิ าตร 1,000 มลิ ลลิ ติ ร นา้ํ เกลือจะหมดภายใน 1000/50=20 ช่วั โมง 6.2 ครูใหน ักเรยี นทาํ ใบกจิ กรรมขอ 2 6.3 ครูกระตุนใหนักเรียนคิดวา ในความเปนจริงพยาบาลใชเวลาหน่ึงช่ัวโมงในการนับจํานวนหยด นํา้ เกลอื จรงิ หรือไม แนวคําตอบ พยาบาลไมไดใชเวลาทั้งหน่ึงช่ัวโมงในการนับจํานวนหยดน้ําเกลือ โดยพยาบาลอาจใชการนับ จํานวนหยดนํ้าเกลือภายในชวงเวลาหนึ่ง เชน 10 วินาที หรือ 1 นาทีเทาน้ัน เชน ถาตองการ นาํ้ เกลือ 1000 หยดในหนง่ึ ช่วั โมง อาจนบั เพียงแค 1000/60 = 16 หยด ในหนงึ่ นาที 7. ครูใหนักเรียนชวยกันระดมแนวคิดเบ้ืองตนในการออกแบบอุปกรณอิเล็กทรอนิกสที่ชวยอํานวย ความสะดวกพยาบาลในการใหนํ้าเกลือในปริมาตรท่ีถูกตอง และแจงเตือนเมื่อถึงเวลาที่พยาบาล ตองเปลยี่ นนํ้าเกลือถงุ ใหม อกี ทัง้ ยงั ชว ยเตอื นเมื่อนาํ้ เกลอื ลดระดับลงจนใกลหมดอกี ดวย แนวคําตอบ ในเบื้องตนนักเรียนอาจจะยังไมรูจักชุดแผงอุปกรณตรวจจับรังสีอินฟราเรด ในขั้นตอนน้ี นักเรียนอาจตอบวา ใชตัวตรวจจับแสง หรือ อุปกรณเล็กทรอนิกสอ่ืนๆ ในการออกแบบอุปกรณ เพ่ืออาํ นวยความสะดวกแกพ ยาบาล 8. ครูนําเสนออุปกรณอิเล็กทรอนิกสอีกชนิดหนึ่งท่ีสามารถใชกับชุด IPST LINK ได ซึ่งจะชวย นักเรียนในการออกแบบอุปกรณอํานวยความสะดวกการใหน้ําเกลือได ที่เรียกวา ชุดแผงอุปกรณ ตรวจจับรังสีอินฟราเรด และครูอธิบายหลักการทํางานของตัวรับและสงอินฟราเรด ในประเด็นการ นําไปใชงาน และขอจํากัด แลวใหนักเรียนทํางานตามใบกิจกรรมท่ี 2 รูจักกับแผงอุปกรณรับ-สง รังสอี นิ ฟราเรด ขอเสนอแนะเพม่ิ เติม สถาบนั สง เสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 7

คมู ือการจัดกจิ กรรมสะเตม็ ศกึ ษาดวยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน ํ้าเกลืออัจฉริยะ ครูอาจใหนักเรียนออกแบบตารางบันทึกผลการทดลองเอง ในขอ 6-8 และครูอาจใหนักเรียน ทดลองตอชุดแผงวงจรตรวจจับรังสีอินฟราเรด กับชุด IPST Link แลวสังเกตการทํางาน แลวให นกั เรยี นบอกตัวแปรท่ีคิดวาจะสงผลตอการทํางานของชุดแผงวงจรตรวจจับรังสีอินฟราเรด จากน้ัน ใหน กั เรยี นเลือกตัวแปรทต่ี อ งการศึกษา ออกแบบการทดลองและทําการเกบ็ ขอมลู ดวยตวั เอง 9. จากการทําใบกิจกรรมท่ี 2 รูจักกับแผงอุปกรณรับ-สงรังสีอินฟราเรด นักเรียนควรสรุปรวมกันไดวา แผงอปุ กรณรบั -สงรังสีอินฟราเรด ทําหนาท่ีสงและรับรังสีอินฟราเรดซ่ึงเปนคลื่นแมเหล็กไฟฟาและ ปจจัยที่สงผลตอ การรบั รงั สีอนิ ฟราเรดของชุดอปุ กรณรับ-สงรงั สอี นิ ฟราเรด คอื • แนวทิศทางทแี่ ผงวงจรรบั -สงรังสอี ินฟราเรดทําตอ กัน • ระยะหา งระหวางแผงวงจรรับ-สงรงั สีอนิ ฟราเรด • วตั ถุขวางกน้ั แผงวงจรรบั -สงรงั สอี นิ ฟราเรด 10. ใหนักเรียนออกแบบระบบใหน้ําเกลืออัจฉริยะโดยใชชุดอุปกรณตรวจจับรังสีอินฟราเรดตามใบ กิจกรรมท่ี 3 โดยมีเง่ือนไขดังนี้ 10.1 ระบบใหน้าํ เกลืออจั ฉรยิ ะตองสามารถตรวจสอบไดวาพยาบาลใหน้ําเกลือในปริมาตรท่ีถูกตอง ตามแพทยส ั่ง 10.2 ระบบใหนา้ํ เกลืออัจฉรยิ ะตองสามารถเตอื นเมื่อนํา้ เกลอื ใกลหมด 10.3 อ่นื ๆ ตามที่นกั เรยี นตองการ 11. ใหนักเรียนประดิษฐระบบใหนํ้าเกลืออัจฉริยะ และเขียนโปรแกรมควบคุมการทํางานใหถูกตอง หลังจากน้ันใหทดสอบการทํางานของเคร่ืองมือ และปรับปรุงประสิทธิภาพและประสิทธิผลของ ระบบใหน า้ํ เกลอื อจั ฉรยิ ะ 12. นักเรียนนําเสนอผลงานหนาชั้นเรียน หรือ จัดเปนนิทรรศการ เพื่อนําเสนอแนวนิดเริ่มตน แนวทาง ปฏบิ ตั ิ ปญหาท่ีพบและแนวทางการแกไขปญหา สถาบันสงเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 8

คูม ือการจัดกจิ กรรมสะเต็มศกึ ษาดว ยโปรแกรม Scratch กจิ กรรมระบบใหน ํ้าเกลืออัจฉรยิ ะ การวดั และการประเมินผล - หลักการทางวิทยาศาสตรท ีเ่ ก่ียวกับอนิ ฟราเรดทส่ี อดคลองกับสถานการณทกี่ ําหนดให - การออกแบบอปุ กรณใ หนํ้าเกลืออัจฉริยะ - ประสิทธิผลของอุปกรณใหนาํ้ เกลืออจั ฉรยิ ะ - ประสิทธภิ าพของอปุ กรณใ หนํา้ เกลืออจั ฉริยะ ครูอาจใชเกณฑใ นการใหคะแนน ดงั ตัวอยาง เกณฑก ารใหค ะแนน ประสิทธผิ ลของอปุ กรณใหน ้ําเกลอื อจั ฉรยิ ะ เขยี นโปรแกรมคาํ นวณปริ ถกู ตอง (10 คะแนน) ไมถกู ตอง (0 คะแนน) มาตรการหยดของน้าํ เกลือ เขียนโปรแกรมเตอื นเม่ือ ปรมิ าตรนํา้ เกลอื ลดลงตาม เง่ือนไขทกี่ าํ หนด ระบบใหนาํ้ เกลืออจั ฉรยิ ะ สามารถนับอตั ราหยดของ น้าํ เกลือไดถ กู ตอง ระบบใหน้ําเกลืออัจฉรยิ ะ สามารถเตอื นเม่ือปริมาตร น้าํ เกลือลดลงตามเง่ือนไข ที่กาํ หนด กระบวนการออกแบบและประสทิ ธิภาพของอปุ กรณใหน ํ้าเกลอื อัจฉรยิ ะและ ดมี าก พอใช ควรปรับปรงุ (3 คะแนน) (2 คะแนน) (1 คะแนน) ทราบขอ จํากดั ของชุด คาํ นงึ ขอ จาํ กัดของชดุ ทราบขอ จาํ กดั ของชุด ไมท ราบขอจาํ กดั ของชดุ อปุ กรณร ับ-สงรังสี อุปกรณร ับ-สงรังสี อุปกรณร ับ-สง รงั สี อปุ กรณร ับ-สง รังสี อนิ ฟราเรด อนิ ฟราเรดและนํามา อนิ ฟราเรดแตไ มไ ด อินฟราเรด เปนพ้ืนฐานในการ นาํ มาเปน พ้ืนฐานใน ออกแบบ การออกแบบ กระบวนการแกปญหา ใชห ลักการทาง ใชหลกั การทาง แกปญหาโดยการลองผดิ วทิ ยาศาสตรและ วทิ ยาศาสตรและ ลองถกู เปนหลกั กระบวนการ กระบวนการออกแบบ ออกแบบทาง ทางวศิ วกรรมอยางเปน วิศวกรรมอยางเปน ระบบในการแกป ญหา สถาบนั สงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 9

คมู อื การจัดกิจกรรมสะเตม็ ศกึ ษาดวยโปรแกรม Scratch กจิ กรรมระบบใหน ้ําเกลอื อัจฉริยะ ระบบในการ ทีพ่ บ แตไมไดบ นั ทกึ แกป ญหาทพี่ บ และ ผล บนั ทกึ ผล การเลือกใชว ัสดุ บอกเหตผุ ลในการ บอกเหตุผลในการ ไมส ามารถบอกเหตุผลใน เลอื กใชว สั ดุ และ เลือกใชวสั ดไุ ด แตไ ม การเลอื กใชวัสดุ และ คณุ สมบตั ขิ องวัสดุได อา งอิงถึงคณุ สมบัติของ คุณสมบัติของวสั ดุได อยา งชดั เจน วัสดุ ความคดิ สรางสรรค ประดิษฐอปุ กรณจ าก ประดษิ ฐอุปกรณจาก ประดิษฐอ ุปกรณจากการ การริเริ่มแนวคดิ ใหม การประยุกตแ นวคดิ ทําตามแนวคดิ ท่มี อี ยแู ลว เดิมที่มอี ยูแลว การนาํ เสนอผลงาน นําเสนอผลงานได นําเสนอผลงานไดอ ยาง นําเสนอผลงานไม อยา งนา สนใจ มกี าร นา สนใจ แตอธบิ าย นา สนใจ รวมทั้งไมม กี าร อธิบายเหตุผล เหตุผล ขน้ั ตอนการ อธิบายเหตผุ ล ข้ันตอน ขั้นตอนการออกแบบ ออกแบบและประดษิ ฐ การออกแบบและ และประดษิ ฐอ ปุ กรณ อปุ กรณใหนํา้ เกลอื ประดิษฐอ ุปกรณให ใหน ้าํ เกลืออัจฉรยิ ะ อัจฉรยิ ะ ยงั ไมช ัดเจน นาํ้ เกลืออจั ฉริยะ อยา งชดั เจนและ เขาใจงาย หมายเหต:ุ สามารถปรบั เปลี่ยนเกณฑก ารใหค ะแนนไดตามความเหมาะสม สอ่ื และแหลงการเรยี นรู - วีดทิ ัศนเกีย่ วกบั การไหลของนา้ํ เกลอื - ใบความรทู ่ี 1 การใหน าํ้ เกลอื - ใบความรูที่ 2 เปนความรูเพมิ่ เตมิ สาํ หรับครู - แนวคําตอบ การออกแบบระบบนาํ้ เกลอื อจั ฉริยะและการเขียนโปรแกรม สาํ หรับครู สถาบนั สงเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 10

คูมือการจดั กิจกรรมสะเตม็ ศึกษาดวยโปรแกรม Scratch กจิ กรรมระบบใหน้ําเกลืออจั ฉรยิ ะ ใบกจิ กรรมที่ 1 การคํานวณของพยาบาล พรอ มแนวคาํ ตอบ 1. ในโรงพยาบาลแหงหน่งึ พยาบาลตองการใหน ํา้ เกลือผปู ว ย 50 มลิ ลลิ ติ รตอ ช่วั โมง โดยใชสายนํา้ เกลอื ท่ีปลอยนํา้ เกลอื ในอตั รา 20 หยดตอ 1 มลิ ลลิ ิตร ดงั นนั้ พยาบาลตองปลอยน้าํ เกลอื ทง้ั หมดกหี่ ยดในหน่ึงช่วั โมง และถาน้ําเกลอื 1 ถงุ มีปรมิ าตร 1,000 มิลลิลิตร น้ําเกลอื จะหมดภายในเวลากีช่ ว่ั โมง แนวคําตอบ 1 ช่วั โมงตอ งการนาํ้ เกลือปรมิ าตร 50 มิลลิลิตร น้าํ เกลือ 1 มิลลลิ ติ รมนี ้าํ เกลอื 20 หยด ดังนน้ั นา้ํ เกลือปรมิ าตร 50 มลิ ลลิ ิตร จะประกอบดวย นา้ํ เกลือ 50x20= 1000 หยด นาํ้ เกลอื มีปริมาตร 1,000 มิลลลิ ิตร นํ้าเกลือจะหมดภายใน 1000/50=20 ชวั่ โมง 2. ถามนี ้าํ เกลอื 450 มิลลลิ ติ ร และชุดนํา้ เกลอื จะปลอ ยนา้ํ เกลือ 30 หยดตอมิลลิลติ ร พยาบาลตอ งการ ใหน้ําเกลือหยด 60 มิลลิลิตรตอ ชัว่ โมง เม่อื ปรับการใหน ้ําเกลือนับจาํ นวนหยดได 5 หยดใน 10 วนิ าที อยาก ทราบวา พยาบาลปรับสายนา้ํ เกลอื ใหท ํางานถกู ตองหรอื ไม แลวตองใชร ะยะเวลาเทาไหรทีจ่ ะทําใหนํ้าเกลือหมด ขวด แนวคําตอบ ถกู ตอ ง เม่อื ปรับสายน้ําเกลอื ใหห ยดได 5 หยด ใน 10 วินาที แสดงวา จะปลอยนํ้าเกลือได 5X6= 30 หยด ใน 1 นาที หรอื 30X60 หยด = 1,800 หยด ใน 1 ชัว่ โมง คิดเปน 1,800/30 = 60 มลิ ลิลิตร ถามีนา้ํ เกลือ 450 มลิ ลลิ ติ ร นาํ้ เกลอื จะถกู ปลอยจนหมดในเวลา 450/60= 7.5 ชัว่ โมง หรอื 7 ชวั่ โมง 30 นาที สถาบนั สงเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 11

คมู อื การจดั กิจกรรมสะเตม็ ศกึ ษาดว ยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน ํ้าเกลืออจั ฉรยิ ะ ใบกจิ กรรมท่ี 2 รจู กั กับแผงวงจรรับ-สงรังสอี ินฟราเรด พรอ มแนวคาํ ตอบ รังสีอินฟราเรด (infrared) เปนคลื่นแมเหล็กไฟฟาที่มีความยาวคล่ืนนอยกวา ไมโครเวฟ และ คล่ืนวิทยุ แตมีความยาวคล่ืนมากกวาแสงท่ีมองเห็น (visible light) ดังน้ันรังสีอินฟราเรดจึงไมสามารถมองเห็นไดดวยตา เปลา วัตถุท่มี อี ุณหภูมสิ ูงกวา 0 เคลวิน จะใหร ังสอี ินฟราเรดออกมาเสมอ ปจจุบันรังสีอินฟราเรดถูกนํามาประยุกตใชในเทคโนโลยีหลากหลายรูปแบบ เชน กลองถายภาพความ รอ น ระบบนําวถิ ขี องจรวด วงการแพทย และเทคโนโลยีการส่ือสาร ชุดอุปกรณตรวจจับรังสีอินฟราเรดอยางงาย ประกอบดวย แผงวงจรสง รังสอี นิ ฟราเรด แผงวงจรรบั รังสอี ินฟราเรด Infrared LED Photo Transistor วธิ ีการทาํ การทดลอง 1. ใหนักเรียนเชื่อมตอแผงวงจรสง รงั สีอนิ ฟราเรดไปที่พอรต A แลวเชอ่ื มตอ แผงวงจรสงรงั สี อนิ ฟราเรดไปทพี่ อรต B 2. เช่ือมตอแผงวงจร SensorLINK กับเครอ่ื งคอมพิวเตอร 3. สรา งตวั ละคร 1 ตวั แลว พมิ พส คริปตด ังน้ี ตวั ละคร สครปิ ต Sprite1 สถาบันสง เสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 12

คูมอื การจัดกจิ กรรมสะเต็มศกึ ษาดวยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน้ําเกลอื อัจฉริยะ 4. หลังจากคลิกธงเขียวแลว ตวั ละคร Sprite1 แสดงคา เทา ไร แนวคาํ ตอบ Sprite1 แสดงคา 100 5. หันแผงวงจรรับและสง รังสีอนิ ฟราเรดเขา หากนั (พยายามใหอุปกรณรับและสง รงั สอี ินฟราเรดอยูใน แนวระดบั เดยี วกนั ) โดยมรี ะยะหาง 5 เซนตเิ มตร อา นคา ท่ไี ดจากตัวละคร Sprite1 • คอ ยๆ หนั แผงวงจรรับรงั สีอนิ ฟราเรดไปดา นซาย 30 องศา อานคาที่ไดจ ากตัวละคร Sprite1 • คอยๆ หันแผงวงจรรับรังสอี ินฟราเรดไปดานขวา 30 องศา อานคา ทไ่ี ดจ ากตัวละคร Sprite1 การทดลอง คา ท่ีแสดงจาก Sprite1 แผงวงจรรบั -สง ตรงกัน หนั แผงวงจรสง รังสีอนิ ฟราเรดไปดานขวา 30 องศา หนั แผงวงจรสง รังสีอนิ ฟราเรดไปดานซาย 30 องศา การทดลองนีต้ องการศึกษาอะไร แนวคําตอบ ทศิ ทางการรับ-สง ของชุดอุปกรณรังสอี นิ ฟราเรดมีผลตอ่ คา่ ท่ีได้หรือไม่ ขอสังเกตท่พี บจากผลการทดลอง แนวคําตอบ แนวการวางแผงวงจรรบั -สงรงั สีอินฟราเรดมีผลตอคาทแ่ี สดงโดย Sprite2 โดย Sprite2 จะแสดง คาตา่ํ สดุ เม่อื แผงวงจรรบั -สง รังสอี ินฟราเรดอยใู นระดบั เดียวกนั และจะเพ่ิมขึน้ เม่ือแผงวงจรรับ-สง รงั สี อนิ ฟราเรดหันออกจากแนวระดบั เดียวกัน 6. หันแผงวงจรรบั และสง รังสีอนิ ฟราเรดเขา หากนั และตรงกนั โดยมีระยะ 5 , 7 และ 10 เซนตเิ มตร สังเกตคาทแ่ี สดงจากตวั ละคร Sprite1 แลว บนั ทึกผล การทดลอง คาท่ีแสดงจาก Sprite1 หา งกนั 5 เซนตเิ มตร 96.97 หา งกัน 7 เซนตเิ มตร 98.73 หา งกนั 10 เซนติเมตร 99.51 การทดลองน้ีตอ งการศกึ ษาอะไร แนวคําตอบ ระยะหางระหวางอุปกรณร ับ-สงรังสีอนิ ฟราเรดมผี ลตอคา ทไ่ี ดหรอื ไม สถาบันสงเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 13

คมู ือการจัดกจิ กรรมสะเตม็ ศกึ ษาดวยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน้ําเกลืออจั ฉริยะ ขอสงั เกตทพี่ บจากผลการทดลอง แนวคาํ ตอบ เม่ือวางแผงวงจรหา งกันในระยะท่ตี างกนั Sprite2 จะแสดงคาทตี่ า งกันดวย โดยย่ิง ระยะหา งมคี า มาก Sprite2 จะแสดงคา สูงขน้ึ ตามลาํ ดับ 7. หันแผงวงจรรบั และสงรังสอี นิ ฟราเรดเขา หากัน โดยมีระยะ 5 เซนติเมตร แลว ใชสิง่ ของ เชน มอื แผนกระดาษสขี าว ถงุ พลาสตกิ ใส หรอื ถงุ พลาสตกิ ขนุ วางขวางระหวางแผงวงจรทง้ั สอง อานคา ท่ี ไดจากตัวละคร Sprite2 การทดลอง คา ท่แี สดงจาก Sprite1 ไมมีสง่ิ กีดขวาง 96.97 ขวางดวยมอื 100 ขวางดว ยกระดาษขาว 100 ขวางดว ยถุงพลาสตกิ ใส 99 ขวางดว ยถุงพลาสติกขุน 98.44 การทดลองนตี้ อ งการศกึ ษาอะไร แนวคําตอบ สงิ่ กีดขวางระหวางอปุ กรณร ับ-สง รังสีอนิ ฟราเรดมผี ลตอคาทไี่ ดหรอื ไม ขอ สังเกตทพ่ี บจากผลการทดลอง แนวคาํ ตอบ เมอื่ นําวตั ถุมาขวางแผงวงจรท้ังสอง คา Sprite2 จะเปล่ียนไป โดยวตั ถุที่หนาจะทําให Sprite2 แสดงคา 100 สว นวัตถทุ ่ียอมใหแ สงผา นไดบางสว นจะทาํ ให Sprite2 แสดงคามากกวา เดิม 8. ปจ จัยใดบา งทส่ี งผลตอการรบั รังสอี นิ ฟราเรดของชดุ อุปกรณรับ-สง รงั สอี ินฟราเรด แนวคําตอบ 1. แนวทิศทางทแ่ี ผงวงจรรับ-สง รังสอี ินฟราเรดทําตอกนั 2. ระยะหา งระหวางแผงวงจรรับ-สง รังสีอนิ ฟราเรด 3. วตั ถขุ วางกนั้ แผงวงจรรบั -สง รังสีอินฟราเรด 9. ขอ จํากัดของการใชเครอื่ งรบั -สง รังสีอนิ ฟราเรด แนวคําตอบ 1. เครือ่ งรบั และ สงรังสีอนิ ฟราเรดตองอยูตรงกนั 2. ไมสามารถรับ-สง รังสใี นระยะไกลได 3. ไมส ามารถสงรงั สที ะลุผา นวัตถุที่หนาได สถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 14

คูมอื การจัดกจิ กรรมสะเต็มศึกษาดวยโปรแกรม Scratch กจิ กรรมระบบใหนํ้าเกลืออัจฉรยิ ะ ใบกิจกรรมที่ 3 ออกแบบระบบนาํ้ เกลอื อัจฉรยิ ะ พรอ มเฉลย 1. วาดภาพออกแบบระบบนาํ้ เกลอื อจั ฉรยิ ะ ทส่ี ามารถตรวจสอบวาการหยดของน้ําเกลือท่ีไดต รงตามความ ตอ งการหรอื ไม และมกี ารแจงเตือนเม่ือนาํ้ เกลอื ใกลห มด พรอ มระบุวสั ดุอุปกรณทใ่ี ชแ ละใหเหตุผลประกอบ แนวคาํ ตอบ IPST Link อินฟราเรดตัวรบั และสง วาง หนั หนาเขาหากันระหวา ง กระปุกน้าํ เกลือ ในระดบั ที่ ตอ งการใหม ีการแจง ตือน ฟว เจอรบ อรด ใชใน งานวางอินฟราเรด ทัง้ ตวั รบั และสง ฟวเจอรบ อรด ท่ียึด อินฟราเรด ใชในการ ปดแสงทร่ี บกวน เหตุผลและความรทู างดา นวทิ ยาศาสตรท่ีใชในการออ้ กแบบ แนวคําตอบ -สว นวดั ระดับนํา้ เกลือเพ่ือแจง เตือน และสว นนับจาํ นวนหยดนา้ํ เกลือ เพื่อนาํ ไปตรวจสอบการ ปลอ ยนํา้ เกลือของพยาบาลวาถกู ตองตามท่ีแพทยสง่ั หรอื ไม จะใชหลกั การท่แี ผงวงจรรบั และสง อนิ ฟราเรดจะอา นคา ไดแ ตกตางกันเมือ่ มสี ่ิงกดี ขวาง ดังน้ันจงึ นาํ คา ทีไ่ ดแตกตางกันมาประมวลผล ในกรณีท่วี ัดคา ผานกระปกุ นา้ํ เกลอื ที่มีนํา้ เกลอื และผานกระปกุ น้ําเกลอื เปลา เพ่ือทําการแจง เตือน 4. ประดิษฐอ ปุ กรณแ ละเขยี นโปรแกรมตรวจจบั นา้ํ เกลือ ตามทไี่ ดอ อกแบบไว 5. บนั ทกึ ปญหาและแนวทางการแกปญ หาระหวา งการประดิษฐอ ุปกรณ แนวคาํ ตอบ -ตําแหนง แผงวงจรรบั สง รังสอี นิ ฟราเรดไมอยูในระดับท่ีผวิ นํา้ พอดี ทาํ ใหไมส ามารถวดั คาได -ทิศทางของแผงวงจรรับ และ สงไมอ ยูในตาํ แหนงตรงกนั พอดี สังเกตจากขณะเลอื่ นปรบั ตาํ แหนง จะตองไดคาในโปรแกรมที่วัดไดจ ะไดค าตํา่ สุดจงึ จะถูกตอ ง สถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 15

คมู อื การจดั กจิ กรรมสะเตม็ ศกึ ษาดว ยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน ํ้าเกลอื อจั ฉรยิ ะ ใบความรูที่ 1 การใหน าํ้ เกลอื นํา้ เกลือท่ใี หก บั ผูปว ยในโรงพยาบาล จริงๆแลว ไมใ ชน้าํ ผสมเกลอื ทาํ อาหารอยา งที่หลายคนคดิ ใน นํ้าเกลือนน้ั จะมีนํา้ เปน องคป ระกอบหลกั และมีเกลอื แรอ น่ื ๆเปนองคป ระกอบ เชน โซเดยี มคลอไรด (NaCl) แคลเซยี มคลอไรด (CaCl) โพแทสเซยี มคลอไรด (KCl) นาํ้ เกลือบางชนดิ ยังมสี วนผสมของน้าํ ตาลเดกซโทรส (Dextrose) เพ่ือใหพ ลงั งานกับผูปว ยอกี ดวย น้ําเกลอื มหี ลายชนดิ แตละชนดิ ก็จะมสี ว นผสมและความเขมขนที่ แตกตางกัน รูปที่ 1 ตัวอยางสวนประกอบของนาํ้ เกลอื ปรมิ าตร 1000 มิลลิลติ ร โดยปกตแิ พทยจ ะทาํ การใหน า้ํ เกลือกับผปู วยที่มีอาการ 1. ขาดนา้ํ (Dehydration) เนื่องจากทอ งเดิน อาเจียนรนุ แรง 2. ชอ็ ก (Shock) เนื่องจากเสยี เลอื ด เสียนา้ํ 3. หมดสติ หรือกนิ ขา วและนา้ํ ไมไ ดเ ปน เวลานาน 4. นาํ้ ตาลในเลอื ดตํ่า (Hypoglycemia) เน่ืองจากอดอาหารนาน ๆ ด่มื เหลา จัด ใชยารักษาเบาหวานเกินขนาด การใหนาํ้ เกลือกับผปู วยมีขอควรระวังหลายประการ เชน นํ้าเกลือตอ งมคี วามเขม ขนไมเ กนิ 0.9% ซึ่ง เทา กับความเขมขนของเกลอื ในกระแสเลอื ดของคนปกติ ถาผูป วยไดร บั น้ําเกลือท่มี คี วามเขมขน สงู อาจเปน อนั ตรายถึงชวี ิตได การใหน ้ําเกลอื มากหรอื ในปริมาณท่ีเร็วเกินไปอาจทาํ ใหค นไขเกิดอาการบวม มีนา้ํ ค่ังในปอด หรือหัวใจวายถึงตายได อกี ท้ังการใหน ํ้าเกลือกับผูปวยตอ งระมดั ระวังฟองอากาศจากสายนา้ํ เกลือเพราะเมอื่ ฟองอากาศเขาสหู ลอดเลือดดาํ และเขา สหู วั ใจ อาจเปน อันตรายได ทมี่ า: นํา้ เกลอื คืออะไร? http://www4.thaihealth.or.th/healthcontent/special_report/30836 สถาบนั สงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 16

คูม ือการจดั กจิ กรรมสะเตม็ ศึกษาดวยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน ้ําเกลืออัจฉรยิ ะ ใบความรทู ี่ 2 การประกอบวงจรอิเลก็ ทรอนิกสของชุดอปุ กรณร ับสงรงั สอี ินฟราเรด ในการตรวจสอบอตั ราการหยดของนาํ้ เกลือ และแจง เตือนกอ นน้าํ เกลอื หมดขวด จาํ เปนตอ งมีการ ประกอบวงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ สเ พม่ิ เติม เพ่อื นํามาใชเ ชือ่ มตอ กับชดุ วงจร IPST LINK วงจรที่จะนํามาใชน ้นั ประกอบดวย วงจรสง รังสอี ินฟราเรด และ วงจรรบั รงั สีอินฟราเรด ซึ่งมีวธิ ีการไดมาอยู 2 วธิ ี คอื ประกอบวงจร ขึ้นใชเอง หรอื ใชชดุ วงจรสําเรจ็ ท่ีมอี ยใู นชุดอปุ กรณ IPST micro BOX การสรา งวงจรขนึ้ ใชเองนน้ั จะตอ งจัดเตรียมวสั ดุอปุ กรณดงั รายการตอไปน้ี วสั ดอุ ปุ กรณว งจรสง รังสีอนิ ฟราเรด 1. ตวั ตา นทาน ขนาด ¼ วตั ต 100 โอหม (R 100 Ohms) จาํ นวน 1 ตัว 2. หลอดแอลอดี รี ังสีอนิ ฟราเรด ขนาดเสนผาศูนยกลาง 5 มลิ ลิเมตร (IR Tx) จาํ นวน 1 ตวั 3. สายเช่อื มตอพรอ มขว้ั ตอ เพอื่ เชอื่ มกบั ชุด IPST LINK (jst 3AA8) จํานวน 1 เสน วัสดอุ ปุ กรณวงจรรับรงั สอี นิ ฟราเรด 1. ตัวตา นทาน ขนาด ¼ วตั ต 10 กโิ ลโอหม (R 10k) จํานวน 1 ตวั 2. โฟโตทรานซิสเตอรรับรังสีอนิ ฟราเรด ขนาดเสนผาศนู ยกลาง 5 มลิ ลเิ มตร(IR Rx) จาํ นวน 1 ตัว 3. สายเชอ่ื มตอพรอ มขว้ั เพือ่ เช่ือมกับชดุ IPST LINK จํานวน 1 เสน (jst 3AA8) ใชก บั ชดุ วงจรสง รังสอี ินฟราเรด 4. แผนวงจรพมิ พเ อนกประสงค ขนาด กวา ง 3 นิว้ ยาว 5 น้วิ (PCB IC-87) ใชก บั ชุดวงจรสงรงั สี อินฟราเรด IR Rx รปู ที่ 1 อุปกรณท ีต่ อ งเตรยี ม สถาบันสง เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 17

คมู อื การจดั กจิ กรรมสะเต็มศกึ ษาดวยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน ้ําเกลืออจั ฉริยะ สถาบนั สง เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 18

คูม ือการจัดกิจกรรมสะเตม็ ศกึ ษาดวยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน ้ําเกลอื อัจฉรยิ ะ แผนภาพวงจร แผนภาพวงจรสงรงั สีอินฟราเรด ตามรูปที่ 2 ตองประกอบวงจร จาํ นวน 2 ชดุ และวงจรรับรงั สี อินฟราเรด ตามรูปที่ 3 ตองประกอบวงจร จาํ นวน 2 ชุด R 100 Ohms IR Phototrasistor รปู ที่ 2 แผนภาพวงจรสงรังสีอนิ ฟราเรด รปู ท่ี 3 แผนภาพวงจรรับรังสอี นิ ฟราเรด การประกอบวงจรสง รงั สอี นิ ฟราเรด 1. นาํ ตวั ตา นทาน ขนาด 100 โอหม เสียบลงบนแผน วงจรพมิ พ ในตาํ แหนง D1 และ D3 ดงั รปู ที่ 4 และบดั กรีพรอมตัดขาอุปกรณใหเรียบรอ ย 2. นําหลอดแอลอีดีรงั สีอินฟราเรด เสียบลงบนแผน วงจรพมิ พ ในตําแหนงดงั รูปที่ 4 โดยใหข าดาน สั้นเสียบลงในตําแหนง C4 และ ขายาวเสยี บลงในตาํ แหนง C3 และบดั กรพี รอมตดั ขาอปุ กรณ ใหเ รยี บรอ ย 3. จากนน้ั ตดั แผนวงจรพมิ พใ หไ ดขนาดสี่เหลยี่ มตามรูปตามตาํ แหนง A1 ถึง G6 โดยใชม ีดกรีด ตามแนวแลว คอ ย ๆ หกั ออกจากกัน 4. บัดกรีสายไฟสาํ หรบั เชอื่ มตอสัญญาณ ลงบนลายทองแดง ในตําแหนงหมายเลข A1 – A4 โดย ตดั สายไฟสีแดงและสีดํา ใหม ขี นาดความยาวตามตอ งการ แลว ทําการบดั กรีปลายสายไฟดาน หน่ึง ท่ตี ําแหนง ตาง ๆ ดังนี้ สายสีแดง สําหรับไฟบวก บัดกรที ีต่ าํ แหนงหมายเลข A1 สายสดี าํ สําหรบั ไฟลบ บดั กรีที่ตาํ แหนงหมายเลข A4 5. จากนนั้ นาํ ปลายสายอีกดานหนง่ึ ไปบัดกรเี ชื่อมตอ กบั สายเช่อื มตอ จากชดุ วงจร IPST LINK ซึ่ง ตัดแบง ครึ่งแลว โดยบัดกรสี ายสเี ดียวกันเขา ดว ยกนั สถาบนั สง เสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 19

คูม ือการจดั กิจกรรมสะเต็มศกึ ษาดวยโปรแกรม Scratch กจิ กรรมระบบใหน้ําเกลืออัจฉรยิ ะ รปู ที่ 4 การเสียบอุปกรณลงบนแผนวงจรสง รงั สีอนิ ฟราเรด หลังจากบัดกรอี ปุ กรณต าง ๆ เสร็จเรยี บรอ ยแลว จะไดช ดุ วงจรสง รงั สอี นิ ฟราเรด ตามรปู ท่ี 5 รปู ที่ 5 แผงวงจรสง รงั สีอนิ ฟราเรด หมายเหตุ หลังจากติดตง้ั แผงวงจรสง รูปที่ 5 จะเห็นวา มีตัวตา นทานอยู 2 ตวั ท่ีถกู ตอ งนั้นจะตองมตี วั ตา นทาน 100 โอหม เพียงตัวเดยี ว แตเ นื่องจากในวนั ทจ่ี ดั ทาํ เอกสารนี้ หาตวั ตานทาน 100 โอหม ไมได จึงใชตวั ตา นทาน 200 โอหม ตอ ขนานกนั เพอ่ื ใหไดค วามตานทาน 100 โอหม สถาบนั สงเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 20

คมู อื การจัดกิจกรรมสะเต็มศึกษาดว ยโปรแกรม Scratch กจิ กรรมระบบใหน้ําเกลอื อจั ฉรยิ ะ การประกอบวงจรรับรงั สีอนิ ฟราเรด 1. ตดั แผน วงจรพิมพ ใหไ ดขนาดตามรปู ท่ี 6 2. นาํ ตัวตา นทาน ขนาด 10 กิโลโอหม เสยี บลงบนแผนวงจรพมิ พ ในตําแหนง D1 และ D3 ดังรปู ท่ี 6 และบดั กรพี รอ มตัดขาอุปกรณใหเรยี บรอย 3. นําโฟโตท รานซิสเตอรร บั รงั สอี ินฟราเรด เสียบลงบนแผนวงจรพมิ พ ในตําแหนง ดังรูปท่ี 6 โดย ใหข าดา นสน้ั เสียบลงในตําแหนง C4 และ ขายาวเสยี บลงในตําแหนง C3 และบดั กรีพรอ มตัด ขาอปุ กรณใหเรียบรอย รปู ที่ 6 การเสยี บอปุ กรณลงบนแผน วงจรรับสงั อนิ ฟราเรด 4. บดั กรีสายไฟสาํ หรับเช่ือมตอสญั ญาณ ลงในตําแหนง หมายเลข A1 – A4 โดยตดั สายไฟสแี ดง สี ดาํ และสีเขียว หรืออาจเปนสอี ืน่ กไ็ ด ใหม ขี นาดความยาวตามตองการ แลว ทําการบดั กรีปลาย สายไฟดา นหนงึ่ ท่ตี าํ แหนงตา ง ๆ ดังนี้ สายสแี ดง สําหรบั ไฟบวก บัดกรที ่ตี าํ แหนง หมายเลข A1 สายสีดาํ สาํ หรบั ไฟลบ บัดกรที ่ีตาํ แหนงหมายเลข A4 สายสเี หลอื ง สาํ หรบั สัญญาณ บัดกรีที่ตาํ แหนงหมายเลข A3 5. จากนนั้ นาํ ปลายสายอกี ดานหนง่ึ ไปบดั กรเี ชื่อมตอ กบั สายเช่ือมตอจากชดุ วงจร IPST Link โดย บดั กรสี ายสเี ดยี วเขาดวยกัน สว นสีเขยี วจะเช่ือมกับสายสีขาวตรงกลาง ดังรูปที่ 7 รูปท่ี 7 วงจรรับรังสอี ินฟราเรด สถาบนั สงเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 21

คมู อื การจัดกจิ กรรมสะเตม็ ศึกษาดว ยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหนํ้าเกลืออัจฉริยะ การนําชุดวงจรจาก IPST micro BOX มาใชงาน รูปที่ 8 ชดุ วงจรสงรังสอี นิ ฟราเรด ชดุ วงจรรบั รงั สอี ินฟราเรด สาํ หรบั โรงเรียนทมี่ ชี ดุ วงจรสง -รับ รงั สีอนิ ฟราเรด อยูแลว ซึ่งอาจนาํ มาจากชุดอุปกรณหุนยนตห รอื ชดุ กลอ งสมองกล IPST- microBOX กส็ ามารถนํามาใชงานแทนชุดวงจรทตี่ อ งสรางขึ้นเองขางตน แตตองมีการ ดัดแปลงเลก็ นอยสําหรบั ชุดวงจรสง รังสีอนิ ฟราเรด โดยมีขัน้ ตอนในการนํามาใชง าน ดังนี้ ชุดวงจรรับรงั สอี ินฟราเรด สามารถนํามาใชงานไดโดยตรง เพยี งเสียบสายเชื่อมตอ จากชุดวงจร IPST LINK เทานัน้ รปู ที่ 9 แผงวงจรรับรังสอี ินฟราเรด ZX-107 สถาบนั สง เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 22

คมู ือการจดั กิจกรรมสะเต็มศึกษาดวยโปรแกรม Scratch กจิ กรรมระบบใหน ้ําเกลอื อัจฉริยะ หากตองการใชสายเช่อื มตอ ทม่ี ีความยาวตามตองการสามารถทําได โดยมีวิธกี าร ดังน้ี 1. ตัดสายเชอ่ื มตอจากชุดวงจร IPST LINK ออกเปน 2 สวน 2. นาํ สายไฟออน จํานวน 3 เสน ควรเปน สายสีแดง สีดํา และ สีขาว หรอื สอี ื่น ทมี่ ีความยาวตาม ตอ งการ เพ่อื นํามาบดั กรีเชื่อมตอ สายทีต่ ัดออกตามขอ 1 3. นาํ สายไฟจากขอ 2 เสนสีแดง บดั กรปี ลายดานหนึ่งกับสายไฟเสนสแี ดงของสายเช่อื มตอ จาก ชดุ วงจร IPST LINK สว นท่ี 1 และบดั กรีปลายทเี่ หลือ กบั สายไฟเสนสีแดงของสายเชื่อมตอ จากชุดวงจร IPST LINK สว นท่ี 2 4. นําสายไฟจากขอ 2 เสนสีขาว บัดกรีปลายดา นหนึ่งกบั สายไฟเสน สขี าวของสายเชื่อมตอ จากชุด วงจร IPST LINK สว นท่ี 1 และบดั กรีปลายทเ่ี หลือ กบั สายไฟเสน สีขาวของสายเชอ่ื มตอ จากชุด วงจร IPST LINK สวนท่ี 2 5. นําสายไฟจากขอ 2 เสน สีดํา บัดกรีปลายดา นหนงึ่ กับสายไฟเสน สดี าํ ของสายเชอ่ื มตอ จากชุด วงจร IPST LINK สวนที่ 1 และบดั กรปี ลายท่เี หลือ กบั สายไฟเสนสดี าํ ของสายเชื่อมตอจากชุด วงจร IPST LINK สวนท่ี 2 6. ใชเทปพนั สายไฟตรงจุดบัดกรี ท้ังหมด ใหเ รียบรอ ย หรอื อาจใชท อหดสวมเขา กบั รอยตอของ สายแตละเสนกอนการบัดกรี เมอื่ บดั กรีเสรจ็ กใ็ ชเ ปลวไฟหรือความรอนลนทอ หดใหหมุ รัด สายไฟตรงจดุ รอยตอ ตอกับแผงวงจร IPST LINK สายไฟที่ใชเ พมิ่ ความยาว ตอ กับแผงวงจรรับรงั สีอนิ ฟราเรด Zx-107 รปู ที่ 10 การเพิม่ ความยาวสายวงจรรับรงั สีอนิ ฟราเรด แกขอความท่รี ูป รปู ที่ 11 แผงวงจรสง รงั สอี ินฟราเรด ZX-105 สถาบนั สงเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 23

คูมอื การจัดกิจกรรมสะเต็มศกึ ษาดวยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน้ําเกลอื อจั ฉรยิ ะ ชุดวงจรสง รังสอี นิ ฟราเรด จะตอ งทาํ สายเช่อื มตอ ใหม โดยวธิ กี ารทงี่ า ยที่สุดคอื 1. ตดั สายเช่ือมตอจากชดุ วงจร IPST LINK ออกเปน 2 สว น 2. นําสายไฟออน จาํ นวน 2 เสน ควรเปน สายสีแดง และ สดี าํ ที่มคี วามยาวตามตอ งการ เพ่ือ นํามาบัดกรีเช่ือมตอ สายทีต่ ดั ออกตามขอ 1 3. นําสายไฟจากขอ 2 เสน สีแดง บดั กรปี ลายดานหนงึ่ กับสายไฟเสน สแี ดงของสายเชื่อมตอ จาก ชุดวงจร IPST LINK สว นที่ 1 และบัดกรปี ลายที่เหลอื กับสายไฟเสนสีขาวของสายเชื่อมตอจาก ชุดวงจร IPST LINK สวนท่ี 2 4. นําสายไฟจากขอ 2 เสนสดี ํา บัดกรปี ลายดานหนงึ่ กบั สายไฟเสนสดี ําของสายเชือ่ มตอจากชดุ วงจร IPST LINK สว นที่ 1 และบดั กรีปลายทเ่ี หลอื กับสายไฟเสน สดี าํ ของสายเชอื่ มตอจากชดุ วงจร IPST LINK สวนที่ 2 5. ใชเ ทปพันสายไฟตรงจุดบดั กรี ท้ังหมด ใหเรียบรอย หรอื อาจใชทอหดสวมเขา กับรอยตอของ สายแตล ะเสนกอนการบัดกรี เม่อื บดั กรเี สรจ็ ก็ใชเ ปลวไฟหรอื ความรอนลนทอหดใหหมุ รดั สายไฟตรงจดุ รอยตอ ตอกบั แผงวงจร IPST LINK สายไฟทใ่ี ชเ พมิ่ ความยาว ตอ กับแผงวงจรสงรงั สอี ินฟราเรด Zx-105 รูปที่ 12 การเชือ่ มตอ สายวงจรสง รังสอี ินฟราเรด หมายเหตุ เมอื่ ทําการตดั ตอ สายวงจรสง รงั สีอนิ ฟราเรดเสรจ็ แลว ขณะนาํ ไปใชงานตองระลกึ ไวเ สมอวา หา มสลบั ปลายสาย ทใ่ี ชเ ชอ่ื มตอ กบั แผงวงจร หากมกี ารสลับปลายสาย นอกจากจะทาํ ใหวงจรไมทํางานแลว อาจสราง ความเสียหายใหกบั แผงวงจรได สถาบันสง เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 24

คูมอื การจดั กจิ กรรมสะเตม็ ศึกษาดวยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน้ําเกลืออจั ฉริยะ แนวคาํ ตอบการ การตดิ ตั้งออกแบบระบบใหน้าํ เกลืออัจฉริยะ เมอ่ื ประกอบวงจรสง รงั สอี นิ ฟราเรดและวงจรรบั รังสอี ินฟราเรด เสร็จเรยี บรอยแลว ขน้ั ตอนตอ ไปคือ การนําชุดวงจรดังกลาวมาประกอบและติดตัง้ เขากับชุดการใหนํ้าเกลือ โดยจะตดิ ต้ังวงจรสง รังสอี ินฟราเรดและ วงจรับรงั สีอินฟราเรด จํานวน 1 ชดุ บนขวดนาํ้ เกลือ เพ่ือการแจงเตอื นระดบั นาํ้ เกลือขณะใกลห มด และตดิ ตัง้ วงจรสงรังสอี ินฟราเรดและวงจรับรงั สีอินฟราเรด อกี 1 ชุด กับกระเปาะสงั เกตการหยด การประกอบชดุ วงจรเขา กบั ระบบใหนา้ํ เกลอื 1. ตัดแผน ฟว เจอรบอรดหรอื วัสดุอน่ื ทที่ ัดเทยี มกัน ใหม ีขนาด กวาง 12 เซนติเมตร ยาว 18 เซนติเมตร 2. นําแผน วสั ดจุ ากขอ ท่ี 1 มาเจาะชอ งดานในใหม รี ูปทรงตามแนวตัดขวางของขวดน้ําเกลือที่มี ความกวาง6.5 เซนตเิ มตรและยาว11 เซนตเิ มตร ตามรปู ที่ 1 3. ตดั แผน ฟวเจอรบ อรดหรือวัสดุอน่ื ที่ทดั เทยี มกัน ใหม ีขนาด กวา ง 3 เซนตเิ มตร ยาว 25 เซนติเมตร จํานวน 2 แผน ตามรปู ที่ 1 4. ตดั แผน ฟว เจอรบ อรดหรือวสั ดุอน่ื ท่ที ัดเทียมกนั ใหม ีขนาด กวา ง 2 เซนตเิ มตร ยาว 18 เซนตเิ มตร จาํ นวน 2 แผน ตามรูปที่ 1 รูปที่ 1 แผนภาพแสดงวัสดทุ ตี่ อ งตดั สถาบันสง เสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 25

คมู ือการจดั กจิ กรรมสะเต็มศึกษาดวยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน้ําเกลอื อัจฉรยิ ะ 5. นําแผงวงจรสง รังสีอินฟราเรด ตดิ ลงบนแผน Aในรปู ท่ี 1ทตี่ าํ แหนง Tx โดยหนั ตวั สง รงั สี อินฟราเรด เขาดา นใน ลกั ษณะดังรปู ที่ 2 รูปที่ 2 การติดวงจรสงรงั สอี ินฟราเรด 6. นําแผงวงจรรับรังสอี ินฟราเรด ติดลงบนแผน A ในรูปท่ี 1ทต่ี ําแหนง Rxโดยหันตวั รับรังสี อินฟราเรดเขาดา นใน ลกั ษณะดงั รปู ท่ี 3 รปู ที่ 3 การติดวงจรรับรงั สอี นิ ฟราเรด สถาบนั สง เสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 26

คมู ือการจัดกจิ กรรมสะเตม็ ศึกษาดว ยโปรแกรม Scratch กจิ กรรมระบบใหนํ้าเกลอื อจั ฉริยะ 7. นาํ แผน A ในรปู ท่ี 1 ซง่ึ ประกอบเสรจ็ แลว สวมเขา กับขวดนา้ํ เกลอื ในลกั ษณะ ดังรูปที่ 4 รปู ท่ี 4 การตดิ ต้ังวงจรแจงเตือนระดบั นาํ้ เกลือ 8. นําแผงวงจรสง รงั สอี ินฟราเรด ติดลงบนแผน B1ในรปู ที่ 1ที่ตําแหนง Tx โดยหันตวั สง รังสี อนิ ฟราเรด ไปทางขวามอื 9. นาํ แผงวงจรรับรงั สีอนิ ฟราเรด ติดลงบนแผน B2 ในรปู ที่ 1ที่ตาํ แหนง Rx โดยหันตวั รับรังสี อนิ ฟราเรด ไปทางซายมอื 10. นาํ แผน B1 และ แผนB2 ประกบเขาหากัน โดยตัวสงรังสีอินฟราเรด และตวั รับรงั สอี ินฟราเรด ตอ งหันเขา หากนั 11. ยึดปลายแผน B1 และแผนB2 เขา ดวยกนั โดยใชก าวหรือเทปพันสายไฟ 12. นาํ แผน B1 และ B2ซึง่ ประกอบติดกนั แลว ไปสวมเขากบั กระเปาะสงั เกตการหยดของนา้ํ เกลือ ดังรูปท่ี 5 รปู ที่ 5 การตดิ ตง้ั วงจรนับจาํ นวนหยด สถาบันสงเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 27

คมู อื การจดั กิจกรรมสะเตม็ ศกึ ษาดว ยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหนํ้าเกลอื อจั ฉริยะ 13. หลังจากติดตง้ั แผงวงจรแจง เตือนระดบั น้าํ เกลือ และแผงววงจรนับจํานวนหยดเสรจ็ แลว ใหน าํ แผน C1 และแผน C2ในรูปท่ี 1 มาประกอบโดยนําแผน C1 และ แผน C2 สอดเขาไปในชองท่ี เจาะไวบนแผน A ขา งละ 1 แผน แลวนาํ ชอ งเจาะของแผน C1 และแผน C2สวมเขา กับปลาย ท้ังสองดานของแผน B1 และแผน B2 จะไดอุปกรณทป่ี ระกอบเสร็จแลว ดังรูปที่ 6 รูปท่ี 6 เมือ่ ประกอบชุดวงจรตา ง ๆ เสร็จแลว 14. ใหเ ช่ือมตอสายจากแผงวงจรรับรังสอี ินฟราเรด ของชุดแจง เตือนระดับน้ําเกลือ ไปยงั พอรต A บนแผงวงจร IPST LINK ตามรูปท่ี 7 15. ใหเ ช่ือมตอ สายจากแผงวงจรสง รงั สีอินฟราเรด ของชุดแจงเตอื นระดบั นา้ํ เกลอื ไปยงั พอรต C บนแผงวงจร IPST LINK ตามรูปท่ี 7 16. ใหเ ช่ือมตอสายจากแผงวงจรรับรังสีอินฟราเรด ของชุดนับจาํ นวนหยด ไปยังพอรต B บน แผงวงจร IPST LINK ตามรปู ที่ 7 17. ใหเ ชอ่ื มตอ สายจากแผงวงจรสงรงั สอี นิ ฟราเรด ของชุดนับจาํ นวนหยด ไปยังพอรต D บน แผงวงจร IPST LINK ตามรปู ที่ 7 สถาบนั สง เสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 28

คมู อื การจดั กจิ กรรมสะเตม็ ศกึ ษาดว ยโปรแกรม Scratch กจิ กรรมระบบใหน ้ําเกลอื อจั ฉริยะ รปู ที่ 7 การเชื่อมตอสายจากชดุ วงจรตาง ๆ กบั IPST LINK 18. นาํ ไปใชง านรม กบั โปรแกรม Scratch ตอ ไป สถาบนั สงเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 29

คูมอื การจดั กิจกรรมสะเต็มศกึ ษาดวยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน้ําเกลืออัจฉริยะ แนวคาํ ตอบ การเขยี นโปรแกรม โปรแกรมประกอบดวยตัวละคร 3 ตัว โดยตัวแรกทาํ หนาที่ในการตรวจสอบระดบั นํา้ เกลอื ใน ขวด ตวั ท่สี องทําหนา ทใ่ี นการตรวจสอบและคาํ นวนอัตราการหยดของนํ้าเกลือ ตวั ที่สามแสดง ตัวเลขนับถอยหลงั สครปิ ตตัวละคร 1 อธิบายคาํ ส่ัง -รับคาจํานวนหยดตอมลิ ลิลติ ร (drop/mL) ท่สี ายน้ําเกลอื สามารถปลอย -รบั คาปรมิ าตรของนํ้าเกลือในขวด (mL) รับคาปรมิ าตรน้ําเกลือตามทแี่ พทยส ั่ง (mL/hr)รมิ่ ทาํ งาน รับคาจาํ นวนหยดตอ มิลลิลติ ร(drop/mL) -รับคาปรมิ าตรของขวดนํ้าเกลอื (mL) -รับคาปริมาตรน้าํ เกลอื ตามท่แี พทยสง่ั (mL/hr) แลวจงึ เรยี กใชฟ ง กช นั วดั คา หมายเหตุ ในโปรแกรมน้จี ะแบงการทํางานเปนสว นๆ เพ่อื ให ปรมิ าณแสงอนิ ฟราเรดโดยการหาคา เฉลี่ย เขาใจไดงายขนึ้ โดยใชค าํ ส่งั broadcast ซง่ึ ในคาํ อธบิ ายจะ (avg) และฟงกชนั การทาํ งานของการ ตรวจสอบ(start) เรยี กสว นเหลา นน้ั วา ฟงกชัน ฟงกช ัน avg วัดคาแสงอนิ ฟราเรดโดยการ รบั คา จาก พอรต A และ B เนอ่ื งจากคา ที่ วัดไดไ มคงท่ีจึงรบั คา จาํ นวน 10 คร้งั แลว นาํ มาหาคาเฉลีย่ แลวเกบ็ ไวในตวั แปร LastS1 และ LastS2 เพื่อเกบ็ ไวใช ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของระดบั นํ้า สถาบันสง เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 30

คมู ือการจัดกจิ กรรมสะเตม็ ศกึ ษาดว ยโปรแกรม Scratch กจิ กรรมระบบใหนํ้าเกลืออจั ฉรยิ ะ สคริปตต วั ละคร 2 ฟง กช นั start ตัวละคร 1 เร่ิมการวนรอบ ตรวจสอบระดบั นํ้าเกลอื โดยการ เปรยี บเทียบถา คา จากพอรต A นอยกวา คา เฉล่ยี แสงอนิ ฟราเรด ในตวั แปร LastS1 ใหตัวละครพูดแจงเตือน** LastS1 (ในสว นน้ไี ดนาํ คา LastS1-0.5 เน่ืองจากไดทดลองแลว คาทีอ่ านไดม คี วาม คลาดเคล่อื นประมาณ 0.5) อธิบายคําส่งั ฟงกชัน start เริม่ ตนดว ยการเรยี กใชฟ ง กช นั้ นับถอย หลงั 10 วนิ าที (cd10) และฟงกช นั ตรวจสอบการหยดของน้ําเกลอื (drop) ถา อตั ราการหยดของนา้ํ เกลือ (C) มีคา เทากบั ปรมิ าตรตามท่ีแพทยส งั่ ใหพ ดู OK เรยี กใชฟ ง กชั่นนับถอยหลังเวลา น้ําเกลือหมด(cd)และหยุดสคริป มฉิ ะน้นั พดู วา จํานวนหยดน้าํ เกลอื มากหรือนอยไป ฟงกช น่ั drop ตรวจสอบอัตราการหยด ของนาํ้ เกลือภายในเวลา 10 วินาที และ เกบ็ ไวในตวั แปร C ** LastS2 (ในสวนนไ้ี ดนําคา LastS1+2 เนอ่ื งจากไดทดลองแลวคาท่ีอานไดมีความ คลาดเคลื่อนประมาณ 2) สถาบันสง เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี 31

คมู อื การจดั กจิ กรรมสะเตม็ ศึกษาดว ยโปรแกรม Scratch กิจกรรมระบบใหน ํ้าเกลืออจั ฉริยะ สคริปตตัวละครที่ 3 อธบิ ายคําสั่ง ฟงกชัน cd10 แสดงตัวเลขนับถอยหลังโดยการ สคริปต ฉากหลงั เปลี่ยนแปลงชดุ ตัวละครตัวเลข โดยเรม่ิ จาก ชุดตวั ละครเลข 9 ถงึ 0 **ชุดตวั ละครอยใู นโฟลเดอร Letters > digital อธบิ ายคําสงั่ -ฟง กช ัน cd ทําหนาท่ีแปลงคา จากสตริงเปน ตวั เลข โดยกําหนดตวั แปร End เกบ็ คาระยะเวลา ทน่ี ้าํ เกลอื จะหมด จากปริมาตรของนํา้ เกลอื ใน ขวด (S) หารดวยปรมิ าตรตามท่แี พทยส ่ัง (Q)กําหนดตัวแปร HH เกบ็ คา จาํ นวนชวั่ โมง จาก คาตวั เลขลาํ ดบั ที่ 1 ของตัวแปร End กาํ หนดตวั แปร MM เก็บคา จํานวนนาที จากคา ตวั เลขลาํ ดบั ท่ี 3 ของตวั แปร End และแปลงเปน หนว ยเปน นาที -แลวเรยี กฟงกช นั count ฟงกชนั count ทาํ หนาที่ นับถอยหลงั โดย ตัวแปร SS ใหล ดคาทลี ะ 1 ใน 1 วินาที และถา ตัวแปร SS นอ ยกวา 0 จะไปลดคา หนว ยนาทใี นตัวแปร MM แทน โดยทค่ี า ตัวแปร MM ตอ งมากกวา 0 มฉิ ะนั้น ลดคา หนว ยชวั่ โมงใน ตัวแปร HH แทน สถาบนั สง เสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 32