โครงงานวิทยาศาสตร์ 1

2

คำนำ ชดุ กจิ กรรมนี้ เรยี บเรยี งและจดั ทำขนึ้ สำหรบั ใชป้ ระกอบกำรเรยี นกำรสอนของนักเรยี น ระดบั ชน้ั มธั ยมศกึ ษำปี ที่ 2 แผนกำรเรยี นวทิ ย-์ คณิต โรงเรยี นสิรนิ ธร จงั หวดั สุรนิ ทร ์ ในรำยวชิ ำ วทิ ยำศำสตรโ์ ลกทง้ั ระบบ (โครงงำนวทิ ยำศำสตร)์ รหสั วิชำ ว22204 โดยมีวตั ถุประสงคเ์ พื่อให ้ นักเรยี นไดเ้ รยี นรกู ้ ระบวนกำรทำงำนของนักวทิ ยำศำสตร ์ตลอดจนส่งเสรมิ และสรำ้ งแรงบนั ดำลใจ ในกำรศกึ ษำคน้ ควำ้ เพื่อกำรจดั ทำโครงงำนวทิ ยำศำสตรต์ ำมทน่ี ักเรยี นสนใจ และเหมำะสมตำม บรบิ ทของนักเรยี น ผูเ้ รยี บเรยี งและจดั ทำหวงั เป็ นอย่ำงยิ่งว่ำ จะเป็ นประโยชน์ในกำรเรยี นรูแ้ ละศึกษำ คน้ ควำ้ ขอ้ มูลสำหรบั นักเรยี น อรอนงค ์ อนิ ทรต์ ำ ผูเ้ รยี บเรยี งและจดั ทำ

สำรบญั บทนำ - ขอบเขตเนือ้ หำสำหรบั กำรทำโครงงำนวทิ ยำศำสตร ์ หน่วยที่ 1 : นักวทิ ยำศำสตรเ์ปลย่ี นโลก กจิ กรรมที่ 1 นักวทิ ยำศำสตรเ์ อกของโลก กจิ กรรมท่ี 2 นักพนั ธศุ ำสตร ์ กจิ กรรมท่ี 3 นักวทิ ยำศำสตรใ์ นดวงใจ หน่วยท่ี 2 : นักวทิ ยำศำสตรฝ์ ึ กหดั กจิ กรรมท่ี 4 นักสำรวจ กจิ กรรมที่ 5 นักคน้ ควำ้ ทดลอง กจิ กรรมที่ 6 นักประดษิ ฐ ์ หน่วยท่ี 3 : เรม่ิ ตน้ ทำโครงงำน กจิ กรรมที่ 7 คดิ และทำอย่ำงนักวทิ ยำศำสตร ์ กจิ กรรมที่ 8 กำเนิดปญั หำโครงงำน กจิ กรรมท่ี 9 สบื คน้ ขอ้ มูลทเี่ กยี่ วขอ้ ง หน่วยที่ 4 : เขยี นเคำ้ โครงกนั เถอะ กจิ กรรมท่ี 10 กำหนดตวั แปรและสมมตฐิ ำน กจิ กรรมท่ี 11 วำงแผนและออกแบบกำรทำโครงงำน กจิ กรรมที่ 12 ออกแบบและเขยี นเคำ้ โครง

หน้า 1 วทิ ยำศำสตรโ์ ลกทง้ั ระบบ (โครงงำนวทิ ยำศำสตร)์ เลม่ 1 รหสั วชิ ำ ว22204 บทนำ วิทยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยมี คี วำมกำ้ วหนำ้ อย่ำงรวดเรว็ มนุษยซ์ งึ่ เป็ นผูส้ รำ้ งและใชเ้ ทคโนโลยี จงึ มคี วำมพยำยำมทจี่ ะศกึ ษำคน้ ควำ้ วจิ ยั เพอื่ หำควำมรูใ้ หม่ ๆ ทำงวิทยำศำสตร ์ เพือ่ ใชอ้ ำนวย ควำมสะดวกและนำไปใชป้ ระโยชนห์ รอื ต่อยอดแนวคดิ และควำมรูใ้ หม่ ๆ ในอนำคตได ้ โดย โครงงำนวิทยำศำสตรเ์ ป็ นกจิ กรรมวิทยำศำสตรท์ ชี่ ว่ ยใหน้ ักเรยี นไดเ้ รยี นรู ้ ฝึ กฝนกำรใชท้ กั ษะ กระบวนกำรทำงวทิ ยำศำสตรใ์ นกำรแกป้ ัญหำ รวมทงั้ กำรพฒั นำเจตคตทิ ำงวทิ ยำศำสตร ์ ทงั้ นีเ้ พอื่ ใหส้ อดคลอ้ งกบั รำยวชิ ำพนื้ ฐำนวทิ ยำศำสตร ์ระดบั มธั ยมศกึ ษำตอนตน้ นักเรยี นสำมำรถ นำควำมรูท้ ี่ไดจ้ ำกรำยวิชำพืน้ ฐำนมำเชือ่ มโยงและใชใ้ นกำรเรียนรูใ้ นรำยวิชำเพิ่มเติม วทิ ยำศำสตรไ์ ด ้ โดยรำยวชิ ำเพมิ่ เตมิ นีเ้ ป็ นส่วนหนึ่งดำ้ นกำรสง่ เสรมิ ใหน้ ักเรยี นไดพ้ ฒั นำกำรคดิ วเิ ครำะห ์ กำรแกป้ ัญหำ และบูรณำกำรควำมรูด้ ำ้ นวทิ ยำศำสตร ์ คณิตศำสตร ์ และเทคโนโลยสี ู่ สถำนกำรณใ์ นชวี ติ จรงิ รวมถงึ กำรออกแบบสรำ้ งนวตั กรรมตำมควำมสนใจ สูพ่ นื้ ฐำนอำชพี ขอบเขตเนือ้ หำสำหรบั กำรทำโครงงำนวทิ ยำศำสตร ์  กระบวนกำรสบื เสำะแสวงหำควำมรทู ้ ำงวทิ ยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี  หลกั กำรของโครงงำนวทิ ยำศำสตร ์  ประเภทของโครงงำนวทิ ยำศำสตร ์  ขน้ั ตอนกำรทำโครงงำนวทิ ยำศำสตร ์  กำรอำ้ งองิ และบรรณำนุกรม เรยี บเรยี งและจดั ทำโดย นำงสำวอรอนงค ์ อนิ ทรต์ ำ

หน้า 2 วทิ ยำศำสตรโ์ ลกทง้ั ระบบ (โครงงำนวทิ ยำศำสตร)์ เลม่ 1 รหสั วชิ ำ ว22204 กระบวนกำรสบื เสำะแสวงหำควำมรทู ้ ำงวทิ ยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี กระบวนกำรสบื เสำะแสวงหำควำมรทู ้ ำงวทิ ยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยนี ั้น ประกอบดว้ ย กระบวนกำรตำ่ ง ๆ ตอ่ ไปนี้ เจตคตทิ ำงวทิ ยำศำสตร ์ วธิ กี ำรทำงวทิ ยำศำสตร ์ กระบวนกำรทำงวทิ ยำศำสตร ์ เจตคตทิ ำงวทิ ยำศำสตร ์ ทสี ำคญั มีดงั นี้ 1. ตระหนกั ในควำมไม่แน่นอนของสรรพสงิ่ ไม่มคี วำมรูใ้ ดทำงวิทยำศำสตรใ์ ด ๆ เป็ นควำมรูส้ ุดยอดไม่มีกำร เปลยี่ นแปลง ควำมรูท้ ำงวิทยำศำสตรท์ ุกประเภทพรอ้ มทีจ่ ะเปลยี่ นแปลงได ้ เมือ่ มีขอ้ มูลหรอื ขอ้ เท็จจรงิ เพมิ่ เตมิ 2. ยดึ ม่นั ในควำมจรงิ และขอ้ เท็จจรงิ 3. ยดึ ม่นั ในอสิ รเสรภี ำพทำงควำมคดิ 4. อดทนตอ่ กำรรอคอยเพอื่ ควำมรูท้ ถี่ กู ตอ้ ง 5. ใฝ่ หำเหตผุ ลทำงธรรมชำตขิ องสงิ่ ตำ่ ง ๆ ทเี่ กดิ ขนึ้ เสมอ เชน่ I. เชอื่ วำ่ ปรำกฏกำรณท์ เี่ กดิ ขนึ้ ไม่วำ่ จะแปลกประหลำดเพียงใดก็ตำม ในทสี่ ุดจะสำมำรถอธบิ ำย ดว้ ยเหตผุ ลเสมอ II. เชอื่ วำ่ เหตกุ ำรณส์ องอย่ำงทเี่ กดิ ขนึ้ ในเวลำเดยี วกนั ไม่จำเป็ นตอ้ งมคี วำมสมั พนั ธต์ อ่ กนั เสมอไป 6. มใี จกวำ้ ง ยอมรบั ขอ้ มูลและควำมคดิ เห็นของผูอ้ นื่ ทเี่ กยี่ วขอ้ งกบั ปัญหำของตน เชน่ I. เชอื่ ว่ำสจั ธรรมไม่มกี ำรเปลยี่ นแปลง แตค่ วำมคดิ เห็นวำ่ อะไรจรงิ หรอื ไม่จรงิ เปลยี่ นแปลงไดเ้ สมอ II. รวบรวมควำมคดิ เห็นจำกสงิ่ ทมี่ ีหลกั ฐำนเชงิ ประจกั ษย์ ืนยนั ไดด้ ที ีส่ ุด ไม่ยึดถอื ควำมคดิ ทีส่ ืบ ทอดกนั เพยี งอย่ำงเดยี ว III. พรอ้ มทจี่ ะปรบั เปลยี่ นควำมคดิ เห็นหรอื ขอ้ สรปุ ของตนเอง เมอื่ มีขอ้ มูลทเี่ ชอื่ ถอื ไดเ้ พมิ่ เตมิ IV. พรอ้ มที่จะสงั เกต รบั ฟัง หรอื ศึกษำหลกั ฐำนเชงิ ประจกั ษ ์ ทสี่ นับสนุนควำมคดิ ซงึ่ ขดั แยง้ กบั ควำมคดิ ของตน V. ยอมรบั วำ่ ไม่มขี อ้ สรปุ ใดทจี่ ะมีควำมถกู ตอ้ งสมบรู ณ์ 7. เลอื กขอ้ มูลหรอื ควำมคดิ ทมี่ ีหลกั ฐำนเพยี งพอ ดงั นี้ I. สรำ้ งขอ้ สรุปจำกหลกั ฐำนเชงิ ประจกั ษห์ ลำย ๆ ดำ้ น หลำยแหล่งทมี่ ำ II. ไม่ยอมใหค้ วำมภมู ใิ จ อคติ ควำมลำเอยี งหรอื ควำมทะเยอทะยำนสว่ นตนมำบดิ เบอื นควำมจรงิ 8. ประเมนิ ควำมถกู ตอ้ งและเหมำะสมของเทคนิคเครอื่ งมือทใี่ ชแ้ ละขอ้ มูลทไี่ ดร้ บั เสมอ I. ดำเนินงำนแกป้ ัญหำ กระทำตำมขน้ั ตอนทวี่ ำงไวเ้ สมอ II. พจิ ำรณำอยำ่ งรอบคอบเสมอวำ่ ขอ้ มูลทไี่ ดส้ มั พนั ธก์ บั ปัญหำหรอื ไม่ III. เลอื กแหลง่ ควำมรูแ้ ละขอ้ มูลทที่ นั สมยั ทสี่ ดุ เสมอ 9. มีควำมกระตอื รอื รน้ สนใจและจรงิ จงั ตอ่ สงิ่ ทตี่ นกำลงั สงั เกต เรยี บเรยี งและจดั ทำโดย นำงสำวอรอนงค ์ อนิ ทรต์ ำ

หน้า 3 วทิ ยำศำสตรโ์ ลกทงั้ ระบบ (โครงงำนวทิ ยำศำสตร)์ เลม่ 1 รหสั วชิ ำ ว22204 กระบวนกำรสบื เสำะแสวงหำควำมรทู ้ ำงวทิ ยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี กระบวนกำรสบื เสำะแสวงหำควำมรูท้ ำงวทิ ยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยนี ั้น ประกอบดว้ ย กระบวนกำรตำ่ ง ๆ ตอ่ ไปนี้ เจตคตทิ ำงวทิ ยำศำสตร ์ วธิ กี ำรทำงวทิ ยำศำสตร ์ กระบวนกำรทำงวทิ ยำศำสตร ์ วธิ กี ำรทำงวทิ ยำศำสตรเ์ป็ นวธิ สี บื เสำะหำควำมรูข้ องนักวทิ ยำศำสตรแ์ บบมีลำดบั ขน้ั ตอน คอื เมื่อพบปัญหำ แลว้ จะใชว้ ธิ กี ำรแกป้ ัญหำ โดยทำตอ่ เนื่องตำมลำดบั ขน้ั ตอนจนครบวงจร ซงึ่ สำมำรถตรวจสอบซำ้ ในขน้ั ตอน ใดก็ไดท้ ง้ั หมด 4 ขนั้ ตอน ดงั แผนภำพที่ 1 จดุ เรมิ่ ตน้ เผชญิ กบั ปัญหำ 2. สรำ้ งสมมตฐิ ำน 1. ตง้ั ปญั หำ ตง้ั ปัญหำในรูปของคำถำม สรำ้ งไวห้ ลำย ๆ สมมตฐิ ำน แลว้ เลือกสมมติฐำนที่ดี 4. ลงขอ้ สรปุ ทสี่ ดุ ทำกำรทดสอบกอ่ น ตรวจสอบหำควำมจริงที่ ป ร ำ ก ฏใ น ข ้อ มู ล แ ล ะ 3. รวบรวมขอ้ มูล สรปุ ผล - ทำกำรทดลอง - สำรวจรวบรวมขอ้ มูล - สงั เกต - อภปิ รำยซกั ถำม กฎ ทฤษฎใี หม่ ปัญหำใหม่ เรยี บเรยี งและจดั ทำโดย นำงสำวอรอนงค ์ อนิ ทรต์ ำ

หน้า 4 วทิ ยำศำสตรโ์ ลกทง้ั ระบบ (โครงงำนวทิ ยำศำสตร)์ เลม่ 1 รหสั วชิ ำ ว22204 กระบวนกำรสบื เสำะแสวงหำควำมรทู ้ ำงวทิ ยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี กระบวนกำรสบื เสำะแสวงหำควำมรูท้ ำงวทิ ยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยนี ้นั ประกอบดว้ ย กระบวนกำรตำ่ ง ๆ ตอ่ ไปนี้ เจตคตทิ ำงวทิ ยำศำสตร ์ วธิ กี ำรทำงวทิ ยำศำสตร ์ กระบวนกำรทำงวทิ ยำศำสตร ์ กระบวนกำรทำงวทิ ยำศำสตร ์เป็ นทกั ษะทำงสตปิ ัญญำทนี่ ักวทิ ยำศำสตร ์และผูท้ นี่ ำวธิ กี ำรทำงวทิ ยำศำสตร ์ ใช ้ ในกำรแกป้ ัญหำ ศกึ ษำคน้ ควำ้ และสบื เสำะหำควำมรู ้ แบง่ เป็ น 2 ประเภท คอื 1. ทกั ษะขนั้ พนื้ ฐาน ทกั ษะกระบวนการทาง ความหมาย วทิ ยาศาสตร ์ กำรใชป้ ระสำทสมั ผสั อยำ่ งใดอย่ำงหนึ่งหรอื หลำยอย่ำงรวมกนั เพือ่ หำขอ้ มูลซงึ่ เป็ น 1. กำรสงั เกต รำยละเอยี ดของสงิ่ นัน้ ๆ โดยไม่ใสค่ วำมคดิ เห็นของผูส้ งั เกตลงไป 2. กำรวดั กำรเลอื กและใชเ้ ครอื่ งมือทำกำรวดั หำปรมิ ำณของสิง่ ต่ำง ๆ ออกมำเป็ นตวั เลขที่ แน่นอนไดอ้ ยำ่ งเหมำะสม และถกู ตอ้ ง โดยมหี น่วยกำกบั เสมอ 3. กำรจำแนกประเภท กำแบง่ พวกหรอื เรยี งลำดบั วตั ถุ โดยมเี กณฑใ์ นกำรจำแนก 4. กำรหำควำมสมั พนั ธร์ ะหวำ่ ง สเปสของวตั ถมุ ี 3 มิติ คอื ควำมกวำ้ ง ควำมยำว และควำมสูง สเปสกบั สเปส โดยควำมสมั พนั ธร์ ะหว่ำงสเปสกบั สเปสของวตั ถุ เชน่ ควำมสมั พนั ธร์ ะหว่ำง 2 มิติ กบั 3 มติ ิ สเปสกบั เวลำ เชน่ ควำมสมั พนั ธร์ ะหวำ่ งกำรเปลยี่ นแปลงตำแหน่งทอี่ ยู่ของ และสเปสกบั เวลำ วตั ถกุ บั เวลำ 5. กำรคำนวณ กำรนบั จำนวนของวตั ถแุ ละกำรนำตวั เลขทนี่ บั ไดม้ ำคดิ คำนวณ 6.กำรจดั กระทำและสอื่ กำรนำขอ้ มูลทไี่ ดจ้ ำกกำรสงั เกต กำรวดั กำรทดลองและอนื่ ๆ มำจดั กระทำใหม่ ควำมหมำยขอ้ มูล เพอื่ ใหผ้ ูอ้ นื่ เขำ้ ใจควำมหมำยของขอ้ มูลชดุ น้ันดขี นึ้ 7.กำรลงควำมคดิ เห็นจำก กำรเพมิ่ ควำมคดิ เห็นใหก้ บั ขอ้ มูลทไี่ ดจ้ ำกกำรสงั เกตอยำ่ งมเี หตผุ ล โดยอำศยั ควำมรู ้ ขอ้ มูล หรอื ประสบกำรณเ์ ดมิ มำชว่ ย 8.กำรพยำกรณห์ รอื ทำนำย กำรสรปุ คำตอบลว่ งหนำ้ โดยอำศยั ปรำกฏกำรณท์ เี่ กดิ ซำ้ ๆ หลกั กำร กฎหรอื ทฤษฎี ทมี่ อี ยแู่ ลว้ ในเรอื่ งน้ัน ๆ มำชว่ ยในกำรสรปุ โดยอำจพยำกรณ์ เรยี บเรยี งและจดั ทำโดย นำงสำวอรอนงค ์ อนิ ทรต์ ำ

หน้า 5 วทิ ยำศำสตรโ์ ลกทงั้ ระบบ (โครงงำนวทิ ยำศำสตร)์ เล่ม 1 รหสั วชิ ำ ว22204 กระบวนกำรสบื เสำะแสวงหำควำมรทู ้ ำงวทิ ยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี กระบวนกำรสบื เสำะแสวงหำควำมรทู ้ ำงวทิ ยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยนี นั้ ประกอบดว้ ย กระบวนกำรตำ่ ง ๆ ตอ่ ไปนี้ เจตคตทิ ำงวทิ ยำศำสตร ์ วธิ กี ำรทำงวทิ ยำศำสตร ์ กระบวนกำรทำงวทิ ยำศำสตร ์ 2. ทกั ษะขนั้ สูง ทกั ษะกระบวนการทาง ความหมาย วทิ ยาศาสตร ์ กำรคิดหำคำตอบล่วงหน้ำก่อนที่จะทำกำรทดลอง โดยอำศยั กำรสงั เกต ควำมรู ้ 1. กำรตงั้ สมมตฐิ ำน ประสบกำรณเ์ ดมิ เป็ นพนื้ ฐำน คำตอบทคี่ ดิ ล่วงหนำ้ นีย้ งั ไม่ทรำบหรอื เป็ นหลกั กำร กฎ หรอื ทฤษฎมี ำก่อน สมมติฐำน หรอื คำตอบที่คิดไวล้ ่วงหน้ำมกั เป็ นขอ้ ควำมที่บอก 2. กำรกำหนดนิยำมเชงิ ควำมสมั พนั ธร์ ะหว่ำงตวั แปรตน้ กบั ตวั แปรตำม ซงึ่ อำจผดิ หรอื ถูกก็ได ้ ปฏบิ ตั กิ ำร กำรกำหนดควำมหมำยและขอบเขตของคำต่ำง ๆ ในสมมติฐำนทีต่ อ้ งกำรทดลองให ้ 3. กำรกำหนดและควบคมุ ตวั เขำ้ ใจตรงกนั และสำมำรถสงั เกตหรอื วดั ได ้ แปร กำรชบี้ ง่ ตวั แปรตน้ ตวั แปรตำม และ ตวั แปรทตี่ อ้ งควบคมุ ในสมมตฐิ ำนหนึ่ง ๆ 4. กำรทดลอง ตวั แปรตน้ คือ สงิ่ ทเี่ ป็ นสำเหตุทีท่ ำใหเ้ กดิ ผลต่ำง ๆ หรอื สงิ่ ทีเ่ รำตอ้ งกำรทดลองดูว่ำ เป็ นสำเหตทุ กี่ อ่ ใหเ้ กดิ ผลเชน่ น้ันจรงิ หรอื ไม่ 5. กำรตคี วำมหมำยถงึ ขอ้ มูล ตวั แปรตำม คอื สงิ่ ทเี่ ป็ นผลเนื่องมำจำกตวั แปรตน้ เมือ่ ตวั แปรตน้ หรอื สงิ่ ทีเ่ ป็ นสำเหตุ และลงขอ้ สรปุ เปลยี่ นไป ตวั แปรตำมหรอื สงิ่ ทเี่ ป็ นผลจะเปลยี่ นตำมไปดว้ ย ตวั แปรควบคุม คอื สิง่ อนื่ ๆ นอกเหนือจำกตวั แปรตน้ ทีม่ ผี ลต่อกำรทดลองดว้ ย ซงึ่ จะตอ้ งควบคุมใหเ้ หมือน ๆ กนั มิเชน่ น้ันอำจทำใหผ้ ลกำรทดลองคลำดเคลื่อน ควำมสำมำรถที่แสดงว่ำเกดิ ทกั ษะแลว้ คือ ชบี้ ่งและกำหนดตวั แปรตน้ ตวั แปรตำม และตวั แปรทตี่ อ้ งควบคุมได ้ กระบวนกำรปฏบิ ตั กิ ำรเพอื่ หำคำตอบของสมมตฐิ ำนทตี่ งั้ ไว ้หรอื ควำมสำมำรถในกำร ดำเนินกำรตรวจสมมตฐิ ำนโดยกำรทดลอง โดยเรมิ่ ตง้ั แต่ กำรออกแบบ กำรทดลอง กำรปฏบิ ตั กิ ำรทดลองตำมขนั้ ตอนทอี่ อกแบบไว ้ตลอดจน กำรใชว้ สั ดอุ ปุ กรณไ์ ดอ้ ย่ำงถกู ตอ้ งและกำรบนั ทกึ ผลกำรทดลอง กำรแปลควำมหมำยขอ้ มลู หมำยถงึ กำรตคี วำมหมำยหรอื กำรบรรยำยลกั ษณะเพอื่ สรปุ ควำมสมั พนั ธข์ องขอ้ มูลทง้ั หมด เรยี บเรยี งและจดั ทำโดย นำงสำวอรอนงค ์ อนิ ทรต์ ำ

เรยี บเรยี งและจดั ทาโดย นำงสำวอรอนงค ์ อนิ ทรต์ ำ ตำแหน่ง ครู โรงเรยี นสิรนิ ธร จงั หวดั สรุ นิ ทร ์ สำนักงำนเขตพนื้ ทก่ี ำรศกึ ษำมธั ยมศกึ ษำเขต 33