ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ (สำหรับครู)

ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ (สำหรบั ครู) ตามแนวคดิ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยแี ละสังคม (STS) เร่ือง ปฏิกิริยาเคมี นายธนพงศ์ ชาชิโย โรงเรยี นสวุ รรณคูหาพทิ ยาสรรค์ จงั หวัดหนองบวั ลำภู สำนักงานเขตพื้นที่การศกึ ษามธั ยมศึกษาเลย หนองบวั ลำภู  รายงานฉบบั นเี้ ป็นส่วนหนึ่งของ การประกวดการประกวดสื่อการสอนบูรณาการศาสตร์วทิ ยาศาสตรห์ วั ข้อ  กิจกรรมสัปดาห์วทิ ยาศาสตร์แห่งชาติ สว่ นภมู ิภาค (ภาคตะวนั ออกเฉยี งเหนอื ) ประจำปี 2565 คณะวทิ ยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภฏั อุดรธานี

การจัดการเรยี นรู้ตามแนวคิดวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงั คม (STS) หมายถงึ การจดั การเรยี นรู้ รายวิชาเคมีพื้นฐาน เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ที่สัมพันธ์เชื่อมโยงระหว่างวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม ซึ่งเริ่มจากการตั้งคำถามจากปัญหาของสังคม หลังจากนั้นเปิดโอกาสให้นักเรียนได้ ค้นคว้าหาความรู้พร้อมทั้งคิดหาทางในการแก้ปัญหา โดยมีการประเมินผลดีผลเสียที่นำมาใช้ในการแก้ปัญหา เพื่อหาคำตอบหรือทางเลือกที่ดีที่สุด นำผลที่ได้มานำเสนอ แลกเปลี่ยนประสบการณ์ซึ่งกันและกัน แล้วนำไป ปฏิบัติจริงในชีวิตประจำวัน (ศักดิ์อนันต์ อนันตสุข, 2554) ในชุดกิจกรรมครั้งนี้ได้ใช้รูปแบบการสอนตาม แนวคดิ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงั คม (STS) ของ Yuenyong (2006) มที ้ังหมด 5 ขั้นตอน ดังนี้ 1. ขั้นระบุประเด็นทางสังคม (Identification of social issues stage) เป็นการระบุประเดน็ ทางสังคม เนื่องมาจากวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และซาบซึ้งว่าตนมีส่วนเกี่ยวข้องที่จะช่วยหาคำตอบจาก ประเด็นนั้นๆ เพื่อเป็นการสร้างความสนใจให้นักเรียนในการสืบเสาะหาความรูแ้ ละเพื่อหาคำตอบจากประเด็น ทางสังคมที่เกีย่ วขอ้ งกับวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยีโดยในข้ันนี้ ครูอาจจะนำเสนอสถานการณ์ หรือเหตกุ ารณ์ ในท้องถิ่น สื่อสารมวลชน การสำรวจประเด็นทางสังคมในสถานที่จริง นำเสนอผลิตภัณฑ์ของเทคโนโลยี เป็น ตน้ 2. ขั้นระบุแนวทางการหาคำตอบอย่างมีศกั ยภาพ (Identification of potential solutions stage) เปน็ การให้นักเรียนได้ตรวจสอบศักยภาพของตนเอง ในการท่จี ะหาคำตอบของประเด็นสังคมนั้นๆ จาก ที่นักเรียนรับรู้ประเด็นทางสงั คมเนื่องมาจากวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ในขั้นนี้นักเรียนจะต้องวางแผนการ หาคำตอบของปัญหา โดยนักเรียนจะตรวจสอบศักยภาพด้วยตนเอง ด้วยการพิจารณาความรู้ที่ตนมีอยู่และ วางแผนหาความรู้เพ่มิ เตมิ ท่ีจะสนบั สนนุ ใหน้ กั เรยี นหาคำตอบได้ 3. ขั้นต้องการความรู้ (Need for knowledge stage) ขั้นนี้นักเรียนจะต้องศึกษาความรู้ วิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับปัญหานั้น ดังนั้น ในขั้นนี้จึงเปิดโอกาสให้ครูได้จัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ที่เน้น ทักษะและกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ โดยการทดลองและสืบเสาะหาความร้เู พอื่ เป็นฐานข้อมลู ท่ดี ี เพ่อื ใชใ้ น การตัดสินใจเลอื กแนวทางในการหาคำตอบ ของประเดน็ ทางสังคม 4. ขั้นทำการตัดสินใจ (Decision-making stage) ขั้นนี้นักเรียนจะใช้ความรู้ที่เรียนมาเพื่อ ทบทวนหาแนวทางการแก้ปัญหา นักเรียนจะต้องตัดสินใจว่าจะดำเนินการแก้ไขปัญหานั้นๆ ในแนวทางใด กล่าวคือ นักเรียนได้รวบรวมความรู้วิทยาศาสตร์และศาสตร์ต่างๆ เพื่อจะออกแบบแนวทางการหาคำตอบโดย การสร้างตัวแบบ ระบบโครงสร้าง หรือแนวคิดต่างๆ เพื่อจะนำไปใช้ได้จริงในสังคม โดยนักเรียนจะต้อง คำนึงถึงว่าแนวทางน้นั มีความเป็นไปไดห้ รือไม่ มีผลดผี ลเสียอย่างไร สำหรับท้องถ่นิ ตน 5. ขั้นกระบวนการทางสงั คม (Socialization stage) กระบวนการทางสงั คมสะทอ้ นให้นักเรียน ได้เห็นแนวคิดของตน ที่แสดงมาเพื่อแกไ้ ขปัญหานั้น จากการนำเสนอ หรือกระทำในสิ่งที่ออกแบบไว้ในขั้นทำ การตัดสินใจในสังคม เพื่อให้นักเรียนได้แลกเปลี่ยนแนวคิดหรือตรวจสอบแนวคิดของตนให้มีความเหมาะสม มากที่สุด โดยในขั้นนี้นักเรียนอาจนำเสนอแนวคิดต่อสังคม โดยเขียนจดหมายถึงผู้นำท้องถิ่นเกีย่ วกับประเดน็ 11

สังคมต่างๆ ตั้งกระทู้แนวทางการหาคำตอบในเว็บบอร์ด บทบาทสมมุติ โครงงานวิทยาศาสตร์ จัดนิทรรศการ หรือจดั โครงการรณรงคต์ า่ งๆ และพร้อมกบั รับฟงั ความคิดจากผูเ้ ขา้ รว่ มโครงการ บทบาทของครูและนกั เรียนในชุดกิจกรรมการจดั การเรยี นรู้ตามแนวคดิ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงั คม ขัน้ ตอนตาม STS บทบาทของครู บทบาทของผเู้ รยี น ขัน้ ระบปุ ระเด็นทางสงั คม ครูเลอื กประสบการณ์การเรยี นรู้ ผู้เรียนจะเกิดความสนใจในประเดน็ สำหรับผ้เู รียนท่เี ป็นภูมิปัญญา หรอื ทค่ี รูสรา้ งข้นึ หรอื อยากหาคำตอบใน ปญั ญาในชมุ ชน หรอื สง่ิ ท่นี ักเรยี น ประเด็นปัญหาทคี่ ิดเองโดยการตง้ั สามารถพบเจอไดใ้ นชีวิตประจำวนั คำถาม ทส่ี อดคล้องกับหลักสตู ร มาตรฐาน ตัวชี้วดั ขน้ั ระบแุ นวทางการหา ครูประเมินแนวทางคำตอบของ ผ้เู รียนวางแผนคน้ หาคำตอบสำหรับ คำตอบอย่างมีศกั ยภาพ ผู้เรียน ให้คำแนะนำความเป็นไปได้ คำถามทตี่ งั้ ข้นึ จากประเดน็ ปญั หา ของแนวทางในการสรา้ งผลงาน หรอื การทดลอง ขน้ั ต้องการความรู้ ครนู ำแนวคดิ หรือความตอ้ งการของ ผู้เรียนลงมือค้นหาคำตอบโดยการ ผเู้ รียน เปน็ ส่วนหน่งึ ของแผนการ ทำกิจกรรมต่าง ๆ เช่น การทดลอง จัดการเรยี นรู้ และเชอื่ มโยงองค์ การอา่ นบัตร เนือ้ หา การสืบคน้ ทาง ความรจู้ ากการเรียนสูป่ ระเดน็ ทาง อินเทอร์เนต็ หรอื การใชแ้ หล่ง สงั คม และการแสวงหาคำตอบ ความรอู้ ่นื ๆ และรว่ มกนั สรุป คำตอบ ขน้ั ทำการตัดสนิ ใจ ครอู ำนวยความสะดวกในการทดลอง ผเู้ รยี นนำความร้ทู ีไ่ ด้ ผลติ ชน้ิ งาน และออกแบบของนกั เรียน รวมทัง้ และทำการสรา้ งชิน้ งานจริง ประเมนิ ความเปน็ ไปไดข้ องแนวคิด นกั เรียน เพ่ือให้ขอ้ แนะนำย้อนคนื ข้นั กระบวนการทางสงั คม ครสู รา้ งบรรยากาศสงั คมโดยการ ผูเ้ รียนส่ิงท่ไี ด้ไปจัดแสดงผลงาน นำเสนอชนิ้ งาน สรา้ งบรรยากาศการ นิทรรศการ เพอ่ื ใหผ้ อู้ ่ืนได้เรียนรู้ แลกเปล่ยี นเรียนรู้ การประเมินผล ด้วย การเรียนรู้ 2 2

สาระที่ 2 วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ มาตรฐาน ว 2.1 เข้าใจสมบัตขิ องสสาร องคป์ ระกอบของสสาร ความสมั พันธร์ ะหว่างสมบตั ิของสสาร กับโครงสร้างและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค หลักและธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร การเกิดสารละลาย และการเกิดปฏกิ ริ ยิ าเคมี ตวั ช้ีวัด สาระการเรยี นรู้แกนกลาง 20. ระบุสตู รเคมีของสารตง้ั ต้น ผลติ ภัณฑ์และแปล • ปฏิกิรยิ าเคมีทำให้เกดิ การเปลีย่ นแปลงของสาร ความหมายของสญั ลักษณใ์ นสมการเคมขี อง โดยปฏิกิริยาเคมีอาจให้พลังงานความร้อนพลังงาน ปฏกิ ิริยาเคมี แสง หรอื พลงั งานไฟฟา้ ที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ ในดา้ นตา่ ง ๆ ได้ • ปฏกิ ิรยิ าเคมแี สดงไดด้ ้วยสมการเคมีซึง่ มสี ูตรเคมี ของสารตั้งต้นอยู่ทางด้านซ้ายของลูกศร และสูตร เคมีของผลิตภณั ฑ์อยู่ทางดา้ นขวาโดยจำนวนอะตอม รวมของแต่ละธาตุทางด้านซ้ายและขวาเท่ากัน นอกจากนี้สมการเคมียังอาจแสดงปัจจัยอื่น เช่น สถานะ พลงั งานที่เกี่ยวขอ้ ง ตวั เร่งปฏกิ ริ ยิ าเคมที ใี่ ช้ 21. ทดลองและอธิบายผลของความเขม้ ข้น พน้ื ทผี่ วิ • อัตราการเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเคมีขนึ้ อยกู่ ับความเขม้ ขน้ อณุ หภูมแิ ละตวั เรง่ ปฏกิ ิรยิ าทมี่ ผี ลต่ออตั ราการ อณุ หภูมพิ ืน้ ทผี่ วิ หรือตวั เร่งปฏกิ ิริยา เกิดปฏกิ ริ ิยาเคมี 22. สบื คน้ ข้อมูลและอธบิ ายปัจจัยทมี่ ผี ลต่ออัตรา • ความร้เู ก่ียวกบั ปจั จยั ทม่ี ีผลต่ออตั ราการเกิด การเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเคมที ่ีใชป้ ระโยชน์ในชวี ติ ประจำวนั ปฏกิ ิริยาเคมีสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในชีวติ หรือในอุตสาหกรรม ประจำวนั และในอตุ สาหกรรม 3 3

ตารางแสดงแผนการจัดการเรียนรู้ เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี โดยการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยแี ละสังคม (STS) ของ Yuenyong (2006) แผนท่ี ขัน้ ตอนการจัดการเรียนรู้ STS ของ Yuenyong (2006) เวลา 1 1) ขัน้ ระบุประเด็นทางสงั คม 1 ชวั่ โมง - นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 5 – 6 ตามความสมัครใจของนักเรียนเพื่อร่วมกิจกรรม ตลอดการจดั การเรยี นการสอน - นกั เรียนสงั เกตไข่ 2 ใบทคี่ รแู จกให้แต่ละกลุ่ม (ไข่เปด็ ต้มและไข่เค็ม) - นกั เรียนตอบคำถามเพอื่ สรา้ งความสนใจและทบทวนความรเู้ ดมิ ดังน้ี “นกั เรยี นคิดวา่ ไขท่ งั้ 2 ใบ คอื ไขอ่ ะไร นักเรยี นทราบได้อย่างไร” - นักเรียนทดสอบสมมุติฐานของคำตอบที่คาดคะเนไว้ โดยครูอนุญาตให้นักเรียนผ่า ครึง่ ไข่ทีไ่ ด้รับ และสามารถรับประทานได้ - นกั เรยี นร่วมกนั ตอบคำถามเพ่อื สรุปประเด็นต่อไปนี้ 1) ไข่ทั้ง 2 ฟองของนักเรียนที่ได้รับเป็นไข่ชนิดเดียวกันหรือไม่ นักเรียนสามารถ ทราบไดอ้ ยา่ งไร 2) หากไข่ท้ังสองชนดิ ไมใ่ ช่ชนดิ เดียวกนั ไข่แต่ละใบคอื ไข่ชนิดใดบ้าง 3) ไขเ่ คม็ จัดเปน็ การเกิดปฏิกิรยิ าเคมี หรือไม่ นกั เรยี นสามารถทราบไดอ้ ยา่ งไร 4) นกั เรียนเห็นไขเ่ ค็มนำไปใช้ประโยชนใ์ ดบา้ ง 5) นกั เรยี นจะพบเหน็ ไขเ่ คม็ ในบรรจภุ ัณฑ์แบบใด 3) นกั เรยี นคดิ วา่ ไข่เคม็ มกี ารตอนการทำอยา่ งไร - นักเรียนรับฟังขั้นตอนการทำไข่เค็มและประเด็นปัญหาต่างๆจากผู้เชี่ยวชาญในการ ทำไข่เค็มแบบแชน่ ำ้ เกลือ พรอ้ มท้งั ใหน้ ักเรยี นซักถามในประเด็นตา่ งๆ - นักเรียนแต่ละกลุ่มรับใบกิจกรรมที่ 1 การระบุปัญหาทางสังคม เพื่อให้นักเรียน วิเคราะห์วา่ ปญั หาทเี่ กิดข้ึนคืออะไรและมเี ง่ือนไขอยา่ งไร 4 4

แผนท่ี ขน้ั ตอนการจัดการเรียนรู้ STS ของ Yuenyong (2006) เวลา ภาพท่ี 2 ใบกจิ กรรมที่ 1 การวิเคราะหป์ ญั หาและเง่ือนไข - เมื่อนักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกิจกรรมเสร็จเรียบร้อยแล้วนักเรียนแต่ละกลุ่มออกมา นำเสนอการวเิ คราะหป์ ัญหาและเง่ือนไขหนา้ ชัน้ เรยี น (ใชค้ ำถามกระตนุ้ นกั เรียนเพื่อให้ นกั เรียนแสดงเง่อื นไขและปญั หาทเี่ กิดขน้ึ ในประเด็นทแี่ ปลกใหม่ ขณะนักเรียนนำเสนอ ผลงานหน้าชน้ั เรยี น) - นักเรียนรับประเด็นสืบค้นเพิ่มเติมจากบริบทของชุมชนจากคำถามที่ว่า “ใน ครอบครัวหรอื ชมุ ชนของนกั เรยี นมีวิธีการในการทำไข่เคม็ อย่างไร 2 2) ข้นั ระบแุ นวทางการหาคำตอบอยา่ งมีศกั ยภาพ 2 ชวั่ โมง - นักเรียนและครูร่วมกันทบทวนสถานการณ์ปัญหา ตลอดจนเงื่อนไขและประเด็น ปญั หาที่นกั เรียนต้องรว่ มกันแก้ไข - นักเรียนแต่ละกลุ่มรับใบกิจกรรมที่ 2 แนวทางการหาคำตอบอย่างมีศักยภาพ โดย นักเรียนแต่ละกลุ่มระดมความคิดประเด็นปัญหาที่ได้รับฟงั ในกิจกรรมทีผ่ ่านมา พร้อม ท้ังระบุแนวทางการแกป้ ญั หา 5 5

แผนที่ ข้ันตอนการจัดการเรยี นรู้ STS ของ Yuenyong (2006) เวลา ภาพท่ี 3 ใบกิจกรรมท่ี 2 แนวทางการหาคำตอบอยา่ งมศี กั ยภาพ - เมื่อนักเรียนออกแบบวธิ ีการและบรรจุภัณฑใ์ นเบื้องต้นเสรจ็ แล้ว ให้นักเรียนนำเสนอ วิธีการและบรรจุภัณฑ์หน้าชั้นเรียน จากนั้นให้เพื่อนแต่ละกลุ่มใช้คำถามเพื่อสอบถาม ข้อสงสัยให้นักเรียนเกิดการวจิ ารณ์เชิงวิทยาศาสตร์ในชั้นเรียน โดยขณะเพื่อนกลุ่มอน่ื ตั้งคำถามให้ตัวแทนนักเรียนในกลุ่มนั้นจดประเด็นคำถามเพื่อเป็นแนวทางในการผลิต ชิ้นงานตอ่ ไป 3 3) ขน้ั ตอ้ งการความรู้ เรือ่ ง สมการเคมี 2 ชั่วโมง - นักเรียนแต่ละกลุ่มได้เขียนความรู้ที่มีอยู่/ความรู้เดิมและความรู้ท่ีต้องการศึกษา ค้นควา้ เพิ่มเติมที่ใชใ้ นการออกแบบและสร้างวิธกี ารทำไข่เค็ม เพ่ือที่ครูจะได้รวู้ า่ จะต้อง เพ่ิมเตมิ เนอ้ื หาส่วนใดให้กับนักเรยี น - นักเรียนรับฟังการอธิบายกิจกรรมกล่องปริศนา โดยแต่ละกลุ่มจะได้รบั กล่องปริศนา 2 ใบจากนั้นให้สังเกตทั้ง 6 หน้าของแต่ละด้าน แล้วสรุปของแตกต่างของสองกล่องน้ี เป็นประเด็นในแต่ละกลุ่ม ในหน้าแต่ละด้านของกล่องประกอบด้วยภาพการเกิดสนิม, การละลายน้ำตาล, การสุกของผลไม้, การละลายของน้ำแข็ง, การเผาไหม้, การระเหย 6 6

แผนที่ ข้นั ตอนการจดั การเรยี นรู้ STS ของ Yuenyong (2006) เวลา ของสาร, การเน่าเสียของอาหาร, การควบแน่นของน้ำ, การระเหิดของลูกเหม็น, การ สุกของเน้อื , การหมักดองและการแข็งตวั ของน้ำแขง็ - ครูใช้คำถามกระตุ้นผู้เรียน “นักเรียนทราบหรือไม่ว่ากล่องปริศนา 2 กล่องนี้ มี ลักษณะแตกต่างกันอย่างไร” - นักเรียนและครรู ่วมกนั อภิปราย “ปฏกิ ริ ิยาเคมี” คอื อะไร - นักเรียนรับฟังประเด็นปัญหาสำหรับการทดลองในครั้งนี้ คือ “นักเรียนจะทราบได้ อยา่ งไรวา่ มปี ฏิกิรยิ าเคมเี กดิ ข้นึ ” - นักเรียนรับฟังการอธิบายการทดลอง ร่วมกับหนังสือเรียน รายวิชาพื้นฐานเคมี สสวท. หน้า 24 กิจกรรม 2.1 การเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี - นักเรียนรับฟังขั้นตอนการทดลองอย่างละเอียดอีกครั้งจากครูผู้สอน โดยครูผู้สอนนำ เขียนบนกระดาน สำหรับปฏกิ ิริยาแต่ละหลอดทดลอง - นกั เรียนซักถามขอ้ สงสยั เกย่ี วกบั การใช้อุปกรณแ์ ละข้อควรระวัง - นักเรียนรับแบบรายงานผลการทดลอง กล่มุ ละ 1 ฉบบั - นักเรยี นรับฟงั คำอธบิ ายการเขียนบันทึกรายงานผลการทดลอง - นักเรียนรับอปุ กรณก์ ารทดลองประจำกลมุ่ ซง่ึ ประกอบด้วยหลอดทดลอง - นกั เรียนลงมอื ปฏิบตั กิ ารทดลอง โดยมคี รูผ้สู อนควบคุมนักเรียนในขน้ั ตอนการทดลอง การใช้อปุ กรณก์ ารทดลอง และการบันทกึ ผลการทดลอง - นักเรียนแต่ละกลุ่มนำผลการทดลองได้สังเกตได้ บนทึกลงในรายงานผลการทดลอง จากนั้นนำไปบันทึกลงบนกระดานที่ครูเขียนตารางสำหรับให้นักเรียนแต่ละกลุ่มเขียน แสดง - นักเรยี นรว่ มกนั อภิปรายผลการทดลองทเี่ กดิ ข้นึ - นักเรียนร่วมตอบคำถามกระตุ้นความคิดจากครู “จากการทดลองดังกล่าวในแต่ละ การทดลองนกั เรียนพบอะไรบา้ ง” - นกั เรยี นและครูร่วมอภปิ ราย “นกั เรียนสรปุ กิจกรรมการทดลองน้ีว่าอยา่ งไร” - นักเรียนตอบคำถามของครู “นอกจากการสงั เกตตะกอน แก๊สทีเ่ กดิ ขนึ้ สที ่ีหายไป และอุณหภมู ทิ เ่ี ปล่ยี นแปลงไป ดงั เช่นในการทดลอง นักเรียนคิดวา่ จะมีวธิ สี งั เกตวา่ ปฏิกริ ิยาเคมีเกิดข้นึ อยา่ งไรอกี ” - นักเรยี นตอบคำถามของครู “นกั เรยี นคดิ วา่ หากนักเรียนเป็นนกั วิทยาศาสตร์ นักเรยี น จะเรียกสารเคมีเริ่มตน้ ในการเข้าทำปฏกิ ริ ิยาเคมวี า่ อะไร” - นกั เรียนตอบคำถามของครู “นักเรียนคดิ ว่าหากนักเรยี นเปน็ นกั วิทยาศาสตร์ นักเรยี น จะเรียกสารเคมที ่ีเกิดขึน้ ใหม่ปฏกิ ริ ยิ าเคมีวา่ อะไร” 7 7

แผนที่ ข้นั ตอนการจดั การเรียนรู้ STS ของ Yuenyong (2006) เวลา - นักเรียนตอบคำถามของครู “นกั เรยี นคดิ วา่ ในปฏิกิรยิ าเคมีใดๆก็ตาม ต้องประกอบไป ด้วยอะไรบา้ ง” - นักเรียนตอบคำถามกระตนุ้ ของครู “นักเรยี นเรยี นคดิ ว่านกั วทิ ยาศาสตรจ์ ะแสดงสิง่ ที่ เกิดขึ้นในปฏิกริ ิยาเคมีด้วยสิง่ ใด” - ครูยกตัวอย่างปฏิกิริยาเคมีต่อไปนี้ “สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ทำปฏิกิริยากับ สารละลายกรดไฮโดรคลอริกได้สารละลายโซเดียมคลอไรด์และน้ำ” พร้อมทั้งเขียน สมการแสดงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นได้ดังนี้ HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) นกั เรียนตอบคำถามของครูดังนี้ - นักเรยี นและครรู ่วมอภปิ ราย “นกั เรยี นสรปุ กจิ กรรมการทดลองนวี้ ่าอย่างไร” - นกั เรียนตอบคำถามของครู “นอกจากการสงั เกตตะกอน แกส๊ ท่ีเกดิ ขึ้น สที ่หี ายไป และอุณหภูมิท่เี ปล่ยี นแปลงไป ดังเชน่ ในการทดลอง นกั เรยี นคดิ วา่ จะมวี ธิ สี ังเกตวา่ ปฏกิ ิรยิ าเคมีเกดิ ขน้ึ อยา่ งไรอีก” - นักเรยี นตอบคำถามของครู “นกั เรียนคิดวา่ หากนกั เรียนเป็นนักวทิ ยาศาสตร์ นกั เรียน จะเรียกสารเคมเี รมิ่ ตน้ ในการเข้าทำปฏิกิริยาเคมีว่าอะไร” - นักเรยี นตอบคำถามของครู “นกั เรียนคิดวา่ หากนักเรยี นเป็นนกั วทิ ยาศาสตร์ นักเรยี น จะเรียกสารเคมที ่ีเกดิ ข้นึ ใหมป่ ฏิกริ ิยาเคมวี า่ อะไร” - นักเรียนตอบคำถามของครู “นกั เรียนคดิ วา่ ในปฏกิ ริ ิยาเคมใี ดๆกต็ าม ตอ้ งประกอบไป ดว้ ยอะไรบา้ ง” - นกั เรียนตอบคำถามกระตนุ้ ของครู “นกั เรียนเรยี นคิดว่านกั วทิ ยาศาสตรจ์ ะแสดงส่ิงที่ เกิดขนึ้ ในปฏิกิริยาเคมดี ้วยสง่ิ ใด” - ครูยกตัวอย่างปฏิกิริยาเคมีต่อไปนี้ “สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ทำปฏิกิริยากับ สารละลายกรดไฮโดรคลอริกได้สารละลายโซเดียมคลอไรด์และน้ำ” พร้อมทั้งเขียน สมการแสดงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นได้ดังนี้ HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) นกั เรียนตอบคำถามของครูดงั นี้ - นักเรียนแต่ละกลุ่มนำผลการทดลองได้สังเกตได้ บนทึกลงในรายงานผลการทดลอง จากนั้นนำไปบันทึกลงบนกระดานที่ครูเขียนตารางสำหรับให้นักเรียนแต่ละกลุ่มเขียน แสดง - นกั เรียนร่วมกันอภปิ รายผลการทดลองที่เกดิ ขน้ึ - นักเรียนร่วมตอบคำถามกระตุ้นความคิดจากครู “จากการทดลองดังกล่าวในแต่ละ การทดลองนักเรยี นพบอะไรบา้ ง” 1) นักเรยี นคิดวา่ สารใดเปน็ สารตัง้ ตน้ และเขยี นสตู รทางเคมีไดอ้ ยา่ งไร 8 8

แผนที่ ขน้ั ตอนการจดั การเรยี นรู้ STS ของ Yuenyong (2006) เวลา 2) นกั เรียนคดิ ว่าสารใดเป็นสารผลติ ภณั ฑ์และเขียนสูตรทางเคมีได้อย่างไร 3) นักเรียนคิดว่าลูกศรทช่ี ี้มที ิศทางอย่างไร 4) นกั เรียนคิดว่า (aq) (l) ท่รี ะบุหลังสตู รเคมีมีความหมายวา่ อยา่ งไร - นักเรียนและครูร่วมกันสรุปหลักการในการเขียนสมการเคมี โดยครูใช้คำถามว่า “นกั เรยี นจะสรุปหลักการในการเขยี นสมการเคมอี ย่างไร” - นักเรียนสังเกตสมการการเกิดแอมโมเนีย, การแยกน้ำ และการเผาไหม้ของมีเทน พร้อมทง้ั ตอบคำถามแต่ละประเด็นต่อไปน้ี 1) สารตั้งต้นและผลิตภณั ฑข์ องปฏกิ ริ ิยานคี้ ืออะไร 2) หากต้องการระบสุ ถานะ นักเรียนจะระบุอย่างไร 3) นักเรยี นจะดุลสมการเคมีแสดงปฏิกิริยาทีเ่ กดิ ขนึ้ นไี้ ดอ้ ย่างไร - นกั เรียนสงั เกตการทดลองเสมอื นจรงิ ในระบบ phet เรอ่ื ง การดลุ สมการเคมี - นักเรียนตอบคำถามของครูในประเด็นที่ว่า “นักเรียนคิดว่าการไข่เค็มเป็นการ เกิดปฏิกิริยาเคมีหรือไม่ นักเรียนทราบได้อย่างไร หากเป็นสิ่งใดคือสารตั้งตน้ และส่งิ ใด คือผลติ ภัณฑ”์ 4 3) ขน้ั ต้องการความรู้ เร่อื ง พลงั งานกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี 1 ชว่ั โมง - นักเรยี นสงั เกตไมข้ ีดทค่ี รูแสดงให้ดู พร้อมท้ังตอบคำถามของครูต่อไปน้ี 1) ถ้านำไม้ขีดไฟวางไว้ในอากาศที่มีแก๊สออกซิเจนที่อุณหภูมิห้องปกติ นักเรียนคิด ว่าไมข้ ดี จะลุกติดไฟไดห้ รือไม่ 2) หากต้องการใหไ้ ม้ขีดลุกตดิ ไฟ นักเรยี นต้องทำเชน่ ไร 3) นักเรียนคิดว่านอกจากนำไปฝนที่ข้างกล่องไม้ขีด ยังสามารถนำไปฝนที่อื่นได้ หรือไม่ 5) นกั เรยี นคิดวา่ ปฏิกริ ยิ าระหวา่ งหวั ไมข้ ดี กับแก๊สออกซิเจนในอากาศจะเกิดขึ้นได้ จะต้องมสี ิง่ ใดเขา้ มาเกี่ยวขอ้ ง 4) นักเรียนคิดว่า การนำหัวไม้ขีดฝนกับข้างกล่องไม้ขีดหรือพื้นที่ผิวที่ขรุขระ เพ่ือ วตั ถปุ ระสงค์ใด - นักเรียนและครูร่วมกันอภิปรายว่า “ปฏิกิริยาบางปฏิกิริยาสามารถเกิดได้ท่ี อุณหภูมิห้อง แต่บางปฏิกิริยาไม่สามารถเกิดเองได้ อย่างเช่น ไม้ขีดไฟ ไม่สามารถลุก ไหม้เองในอากาศ แต่ตอ้ งให้พลงั งานจำนวนหนงึ่ เข้าไปในตอนเริ่มต้นของปฏกิ ิรยิ า เพ่ือ กระตนุ้ ให้สารตั้งตน้ ทำปฏกิ ิริยากบั แกส๊ ออกซิเจนใน อากาศ แตเ่ ม่อื เกิดปฏกิ ิรยิ าแล้วจะใหพ้ ลงั งานความรอ้ นออกมาซึ่งมากกว่าพลงั งานทใ่ี ส่ เขา้ ไปในตอนเริ่มตน้ และทำให้ปฏิกริ ิยาดำเนนิ ตอ่ ไปจนสิ้นสุดได้” 9 9

แผนที่ ข้ันตอนการจัดการเรียนรู้ STS ของ Yuenyong (2006) เวลา - นักเรียนรับฟังประเด็นการทดลองในครั้งนี้ “ปฏิกิริยาที่นักเรียนจะได้ศึกษาต่อไปน้ี เป็นปฏกิ ิรยิ าการใชพ้ ลังงานหรอื คายพลงั งาน” - นกั เรียนแบง่ กลมุ่ ในชนั้ เรยี นออกเปน็ 6 กลุ่มย่อย - นักเรียนรับฟังการอธิบายการทดลองทั้ง 6 กลุ่ม ดังนี้ กลุ่มที่ 1 เผากระดาษลงในบีก เกอร์/ กล่มุ ที่ 2 เทสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอริก/ กลุ่มที่ 3 เทสารละลายกรดแอซิตรกิ (น้ำส้มสายช)ู ลงในผงโซเดียมไฮโดรเจนคารบ์ อน เนต (ผงฟู)/กลมุ่ ที่ 4 เทสารละลายโซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอนเนตลงในกรดซติ ริก/กลุ่ม ที่ 5 เทสารละลายกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นลงในแผ่นแมกนีเซียม/กลุ่มที่ 6 เทผงด่าง ทบั ทมิ ลงในสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ - นักเรยี นสงั เกตสิ่งทีเ่ กดิ ข้ึน พร้อมท้งั ใช้มอื สัมผัสข้างบกี เกอร์ - ตวั แทนนกั เรียนนำผลการทดลองและส่งิ ท่สี งั เกตเหน็ บนั ทกึ ลงบนกระดาน - นักเรยี นตอบคำถามของครตู ่อไปน้ี 1) ปฏกิ ริ ิยาใดบา้ งที่มกี ารใหพ้ ลังงานความรอ้ นออกมา 2) นักเรยี นทราบไดอ้ ย่างไรวา่ ปฏกิ ริ ิยานั้นมกี ารใหพ้ ลงั งานความร้อน 3) ปฏกิ ิริยาใดบ้างทีม่ กี ารใชพ้ ลงั งานความรอ้ น 4) นกั เรียนทราบไดอ้ ย่างไรว่าปฏกิ ิรยิ านน้ั มีการใช้พลงั งานความรอ้ น 5) นักเรียนคิดว่าเพราะเหตุใดหากปฏิกิริยามีการใช้พลังงานความร้อนแล้ว เราจึง รูส้ ึกเยน็ เมอื่ สมั ผัสข้างบีกเกอร์ - นักเรียนและครูร่วมกันสรุปในประเด็นทีว่ ่า“พลังงานทีเ่ กี่ยวข้องกับการ เกิดปฏิกิริยาส่วนใหญ่เป็นพลังงานความร้อน ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นแล้วให้พลังงาน ความร้อนออกมาเรียกว่า ปฏิกิริยาคายความร้อน ส่วนปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นแล้วดูดความ ร้อนจากสิ่งแวดล้อม ทำให้สภาพแวดล้อมมีอุณหภูมิลดลงเรียกว่า ปฏิกิริยาดูดความ รอ้ น” - นักเรียนตอบคำถามของครูในประเด็นที่ว่า “นักเรียนคิดว่าในการทำไข่เค็มต้องใช้ พลังงานเข้ามาเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาหรือไม่ และเป็นปฏิกิริยาชนิดดูดหรือคายความ ร้อน” 5 3) ข้นั ต้องการความรู้ เร่ือง อัตราการเกิดปฏิกริ ยิ าเคมี - นักเรยี นสงั เกตหนา้ ปัดความเร็วของรถยนต์ - นกั เรียนตอบคำถามในประเดน็ ต่อไปน้ี 1) นกั เรียนคิดว่าจากขอ้ มลู ทก่ี ำหนดให้ รถคนั ใดทีเ่ คลื่อนทไ่ี ด้เรว็ ที่สดุ 2) นักเรียนคิดว่าจากขอ้ มูลท่ีกำหนดให้ รถคันใดทีเ่ คลื่อนทไี่ ดช้ ้าที่สุด 3) นักเรียนทราบไดอ้ ยา่ งไรวา่ รถคนั ใดเคลื่อนทไ่ี ด้เรว็ หรอื ชา้ 10 10

แผนที่ ขัน้ ตอนการจัดการเรียนรู้ STS ของ Yuenyong (2006) เวลา 4) นักเรียนสามารถบอกความหมายของอัตราเรว็ ว่าอยา่ งไร - นักเรียนรับฟังประเด็นในการร่วมกิจกรรม “นักเรียนสามารถทราบความเร็วของการ เกิดปฏิกริ ิยาเคมีได้อย่างไร” - นักเรียนรับฟังการอธิบายการทดลองปฏิกิริยาระหว่างโลหะแมกนีเซียมกับกรดไฮโดร คลอรกิ ดงั ตอ่ ไปนี้ 1) สมการสำหรบั ปฏิกิริยานี้ คือ Mg (s) + 2HCl (aq) -----> MgCl2 (aq) + H2 (g) 2) การทดลองนจี้ ะเป็นการปรมิ าตรของแกส๊ H2ทีเ่ กดิ ขนึ้ โดยการแทนทนี่ ำ้ - นกั เรยี นรับฟงั ข้ันตอนการทดลองปฏกิ ิรยิ าระหวา่ งโลหะแมกนีเซียมกบั กรดไฮโดรคลอ รกิ ดังต่อไปนี้ 1) ใส่สารละลายกรดไฮโดรคลอริกความเขม้ ข้น 0.1 mol/dm3 ในหลอดทดลองท่มี ี ขดี ข้างหลอด 1 – 10 จนเต็ม 2) นำจุกคอร์กขนาดพอดีกับปากกระบอกตวงมาบากด้านข้างตามแนวยาวให้เป็น ร่องเล็กๆ เพื่อให้ของเหลวไหลออกมาได้และกรีดกลางจุกคอร์กให้เป็นแนวเล็กๆ สำหรับเสียบลวดแมกนีเซยี ม 3) นำลวดแมกนีเซียมที่ขัดสะอาดแล้วยาวประมาณ 10 cm มาขดให้คล้ายสปริง และเสยี บท่ีจุกคอรก์ ตรงรอยกรีด แล้วนำมาปดิ ปากกระบอกตวง 4) คว่ำกระบอกตวงลงในบีกเกอร์ 500 cm3 ซึ่งใส่น้ำไว้ประมาณ 250 cm3 จับ เวลาเมื่อของเหลวในกระบอกตวงอยู่ที่ขดี เลข 0 และทุกระยะท่ีของเหลวลดลง 1 cm3 จนถึงขดี 10 บนั ทึกผลการทดลอง ดังภาพ 3) ขน้ั ตอ้ งการความรู้ (ต่อ) ภาพท่ี 4 อปุ กรณก์ ารทดลองในกิจกรรมหาอัตราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี - นักเรยี นทำการทดลองพร้อมทั้งบันทกึ ผลลงในใบกจิ กรรมทคี่ รแู จกให้ - นักเรียนรับฟังประเด็นเพื่อกระตุ้นความคิดดังต่อไปนี้ “เมื่อนักเรียนนำปริมาตรของ แก๊สที่เกิดข้ึนในช่วง 0 – 1 cm3 หารด้วยเวลาท่ีใชใ้ นช่วงนี้ นักเรียนจะไดค้ ่าเทา่ ใดและ มีหน่วยเป็นอะไร” 11 11

แผนที่ ข้ันตอนการจัดการเรียนรู้ STS ของ Yuenyong (2006) เวลา - นักเรียนร่วมกันอภิปรายว่า “ปริมาณของสารตั้งต้นหรือผลิตภัณฑ์ที่เปลี่ยนแปลงไป ต่อหนว่ ยเวลา เรยี กวา่ อตั ราการเกดิ ปฏิกิริยาเคม”ี - นักเรยี นรว่ มกันสรปุ วา่ “การเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเคมีต้องมีสารต้ังต้นเข้าทำปฏิกิริยากัน แล้ว จึงเปลี่ยนไปเป็นสารใหม่ที่เป็นผลิตภัณฑ์ ดังนั้นเมื่อพิจารณาตอนเริ่มปฏิกิริยาจึงมี เฉพาะสารต้ังตน้ เท่าน้ันยังไม่ได้มีผลิตภณั ฑ์เกดิ ขึ้น แต่เม่อื เวลาผ่านไป ปริมาณของสาร ตั้งต้นจะลดลงเรื่อยๆ ในขณะที่ปริมาณของสารผลิตภัณฑ์จะเพิ่มขึ้น การพิจารณาว่า ปฏกิ ิรยิ าเคมเี กดิ ขน้ึ ไดช้ ้าหรอื เรว็ เพียงใด อาจพิจารณาไดจ้ ากอตั ราการลดลงของสารตง้ั ตน้ หรืออตั ราการเพมิ่ ขึน้ ของผลติ ภัณฑซ์ ึง่ หาได้จากสมการ ปรมิ าณสารตงั้ ตน้ ที่ลดลง อัตราการลดลงของสารตง้ั ตน้ = ระยะเวลาที่เกดิ ปฏิกิรยิ า ปรมิ าณผลติ ภัณฑท์ ่เี พม่ิ ข้นึ อัตราการลดลงของสารผลิตภัณฑ์ = ระยะเวลาท่ีเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า ” - นักเรียนใช้ขอ้ มลู ท่ีทดลองได้ คำนวณอัตราการเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเคมีดงั ตอ่ ไปน้ี 1) อตั ราการเกดิ แก๊สไฮโดรเจนในชว่ งปริมาตร 1.0 – 2.0 cm3 2) อตั ราการเกิดแก๊สไฮโดรเจนในชว่ งปริมาตร 6.0 – 7.0 cm3 3) อัตราการเกดิ แก๊สไฮโดรเจนในชว่ งปรมิ าตร 7.0 – 8.0 cm3 - นักเรียนสังเกตข้อมูลจากการคำนวณ พร้อมทั้งร่วมกันอภิปราบว่า “จากข้อมูลการ คำนวณพบวา่ อตั ราการเกิดแก๊สไฮโดรเจนในชว่ งเร่ิมตน้ จะมคี ่ามาก แตเ่ มอ่ื เวลาผา่ นไป จะมีค่าลดลงตามลำดบั แสดงว่า อัตราการเกิดแก๊สไฮโดรเจนในช่วงแรกเกิดขึ้นเร็ว แต่ เมอ่ื เวลาผา่ นไปจะเกิดชา้ ลงเรื่อยๆ” - นักเรียนคำนวณอัตราการเกิดแก๊สไฮโดรเจนเฉลยี่ - นักเรียนตอบคำถามของครูในประเด็นที่ว่า “นักเรียนสามารถหาอัตราเร็วในการ เกิดปฏกิ ริ ิยาของการหมักไข่เคม็ ได้อย่างไร” 6 3) ข้นั ต้องการความรู้ เร่อื ง ปจั จัยทม่ี ีผลต่อปฏกิ ิริยาเคมี 2 ช่วั โมง - นักเรียนตอบคำถามเพื่อเข้าสู่บทเรยี น ตอ่ ไปนี้ 1) นกั เรียนคิดวา่ เพราะเหตุใด เราตอ้ งแชเ่ นอื้ หมใู นช่องแชแ่ ขง็ 2) นักเรียนคดิ วา่ เพราะเหตุใด การทอดหมชู ิ้นเล็กจงึ สกุ เรว็ กวา่ หมชู น้ิ ใหญ่ 3) นักเรียนคิดวา่ เพราะเหตใุ ด จงึ ต้องใชแ้ กส๊ การบม่ มะมว่ ง - นักเรียนรับฟังประเด็นในกิจกรรมการทดลองต่อไปนี้ “ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการ เกิดปฏิกิริยาเคมีมีอะไรบ้าง และปัจจัยนั้นมีผลทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเป็น อยา่ งไร” 12 12

แผนที่ ขั้นตอนการจดั การเรยี นรู้ STS ของ Yuenyong (2006) เวลา - นักเรียนแต่ละกลุ่มรับใบกิจกรรมการทดลอง เรื่อง ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยา เคมี พร้อมรับฟังคำอธบิ ายดงั ต่อไปนี้ 1) นักเรยี นแต่ละกลมุ่ จะได้รบั วตั ถุประสงคก์ ารทดลองที่แตกต่างกัน โดยให้นักเรียน แต่ละกลุ่มศึกษาวัตถุประสงค์การทดลองอย่างละเอยี ด จากนั้นให้ออกแบบการทดลอง ใหร้ ปู แบบของภาพทเี่ ขา้ ใจง่าย พร้อมทง้ั ให้ออกแบบตางรางบันทึกผลการทดลองด้วย 2) นักเรียนกลุ่มใดที่ออกแบบการทดลองและตารางบันทึกผลการทดลองเสร็จสิ้น แล้วต้องนำส่ิงทีอ่ อกแบบได้มาให้ครผู สู้ อนตรวจสอบกอ่ น จึงจะนำไปทดลองได้ 3) นกั เรยี นจะมเี วลาในการออกแบบการทดลองและตารางบันทึกผลการทดลอง 10 นาที เวลาในการทดลองและบันทกึ ผลการทดลอง 20 นาที และอภปิ รายผลการทดลอง อกี 10 นาที รวม 40 นาที - นักเรียนรับฟังวัตถุประสงค์ของการทดลองของแต่ละกลุ่มโดยให้ผู้เรียนในแต่ละกลุ่ม นำเสนอดงั ตอ่ ไปนี้ การทดลองที่ 1 เพื่อศึกษาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีของโลหะแมกนีเซียม(Mg) 1 ชิ้น กับสารละลายกรดไฮโดรคลอริก(HCl) ความเข้มข้น 2.0 โมลต่อลิตร จำนวน 10 cm3 และโลหะสังกะสี(Zn) 1 ชิ้น กับสารละลายกรดไฮโดรคลอริก(HCl) ความเข้มข้น 2.0 โมลตอ่ ลิตร จำนวน 10 cm3 การทดลองท่ี 2 เพ่ือศึกษาอตั ราการเกิดปฏกิ ิรยิ าเคมีของแคลเซยี มคาร์บอเนตแบบ ผงจำนวน ½ ช้อนตวงสาร กับสารละลายกรดซัลฟิวริก(H2SO4) ความเข้มข้น 0.1 โมล ต่อลิตร จำนวน 10 cm3 แบบปกตแิ ละเม่ือนำไปแชใ่ นน้ำอนุ่ 1 นาที การทดลองที่ 3 เพื่อศึกษาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีของแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3)แบบผงเปรียบเทียบกับแบบเม็ด แบบละ ½ ช้อนตวงสาร กับสารละลายกรด ซลั ฟวิ ริก(H2SO4) เข้มข้น 2 โมลต่อลิตร จำนวน 10 cm3 การทดลองที่ 4 เพ่อื ศึกษาอัตราการเกิดปฏิกิรยิ าเคมีของสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ ออกไซด์(H2O2) 10 หยด และน้ำยาล้างจาน 10 หยด เมื่อเติมโพแทสเซียมไอโอไดด์ (KI) ½ ช้อนตวงสาร และไมเ่ ตมิ การทดลองที่ 5 เพื่อศึกษาอัตราการเกิดปฏิกิรยิ าเคมีของเปลือกไข่ ½ ช้อนตักสาร และสารละลายกรดน้ำส้มสายชู (CH3COOH) จำนวน 20 cm3 เมื่อเติมโซเดียม ฟลูออไรด์(NaF) ½ ช้อนตกั สารและแบบไม่เติม การทดลองที่ 6 เพื่อศึกษาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีของแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) แบบผง จำนวน ½ ช้อนตักสาร กับสารละลายกรดซัลฟิวริก(H2SO4)เข้มข้น 2.0 โมลตอ่ ลติ ร 20 cm3 และ กรดซัลฟวิ รกิ (H2SO4)เขม้ ข้น 4.0 โมลต่อลิตร 20 cm3 13 13

แผนที่ ข้ันตอนการจดั การเรียนรู้ STS ของ Yuenyong (2006) เวลา - นักเรียนออกแบบการทดลองจากวัตถุประสงค์การทดลอง (โดยให้นักเรียนวาดภาพ แสดงวธิ ีการทดลอง) - นกั เรยี นออกแบบตารางบนั ทกึ ผลการทดลองจากวัตถปุ ระสงคก์ ารทดลอง - นักเรียนนำผลงานการออกแบบการทดลองและตารางบันทึกผลการทดลองส่งท่ี ครูผู้สอนเพื่อให้ครูผู้สอนประเมินความเป็นไปได้ของการทดลองและตารางบันทึกผล การทดลอง หากไม่มีการปรับแก้หรือปรับแก้จนสมบูรณ์แล้วนักเรียนสามารถทำการ ทดลองได้ - นักเรียนทำการทดลองโดยมีครูผู้สอนให้ข้อแนะนำเกี่ยวกับการทดลองและการใช้ อุปกรณก์ ารทดลองอย่างใกล้ชดิ - นกั เรยี นบนั ทกึ ผลการทดลองและอภิปรายผลการทดลองท่ีสงั เกตเห็น - นักเรียนแต่ละกลุ่มตอบคำถามเพื่อนำเสนอการทดลองและผลการทดลองให้เพื่อน นกั เรยี นทงั้ ชั้นไดท้ ราบ ในประเดน็ ตอ่ ไปน้ี 1) นกั เรยี นทำการทดลองอย่างไร 2) ผลท่นี ักเรยี นสงั เกตเห็นเปน็ อยา่ งไร 3) นักเรียนคิดว่าการทดลองของนักเรียนเปน็ การศกึ ษาผลของปัจจยั ใด - นักเรียนสังเกตขอ้ ความบนกระดาน ต่อไปน้ี ธรรมชาตขิ องสารต้ังตน้ ความเขม้ ข้นของสาร อุณหภูมิ ตัวหน่วงปฏกิ ิรยิ า ตวั เรง่ ปฏกิ ิริยา พ้นื ท่ผี วิ สมั ผัส - นักเรียนรับฟังประเด็นจากครูผู้สอนอีกครั้งว่า “การทดลองของนักเรียนแต่ละกลุ่ม ประกอบไปด้วยปัจจัยที่นักเรียนสังเกตเห็นบนกระดาน นักเรียนคิดว่าการทดลองของ กลุ่มนักเรียนขึ้นอยู่กับปัจจัยใด” จากนั้นให้นักเรียนแต่ละกลุ่มตอบคำถามในประเด็น ดงั กลา่ ว - นักเรียนตอบคำถามของครูในประเด็นที่ว่า “ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา เคมีมีอะไรบ้าง” - นักเรียนเขียนสรุปผลการทดลองและระบุปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมีการ ทดลองของกลุ่มตนเอง - นักเรียนรับฟังคำอธิบายในประเด็นต่างๆโดยผ่านกิจกรรมในชีวติ ประจำวัน เพื่อสรา้ ง มโนมตเิ กีย่ วกับปัจจัยท่ีมผี ลตอ่ อัตราการเกิดปฏกิ ิริยาในระดับโมเลกุล ตอ่ ไปนี้ 1) การเกดิ ปฏิกริ ิยา คอื การทำโมเลกุลของสารมาชนกนั ทำใหเ้ กิดสารใหม่เกดิ ขึ้น 2) ธรรมชาติของสารตั้งตน้ อธิบายได้โดยง่าย คือ หากการเกิดปฏิกริ ยิ าเคมีเปรียบเทียบ กับการเป็นแฟนกันได้คบกัน ในวัยหนุ่มสาวนักเรียนชายหนึ่งคนหากมนี ักเรียนหญิงมา 14 14

แผนที่ ขั้นตอนการจัดการเรียนรู้ STS ของ Yuenyong (2006) เวลา ขอคบเป็นแฟน 2 คน นักเรียนชายก็มีสิทธิที่จะเลือกนักเรียนหญิง 1 คนมาเป็นแฟน และเป็นที่แน่นอนว่านักเรียนชายก็ต้องเลือกนักเรียนหญิงที่น่ารัก สวย นิสัยดีมาเป็น แฟน 3) อุณหภูมิ อธิบายได้โดยง่าย คือ หากเปรียบเทียบการเกิดปฏิกิริยาเคมีเป็นการเดิน ชนกันของนักเรียนหญิงและนกั เรียนชายในห้องเรียนนี้ หากเวลาปกตนิ ักเรียนก็จะเดนิ แบบปกติ แต่ถ้าครูกำลังจะเผาห้องนี้จำเป็นว่านักเรียนต้องวิ่งไวขึ้น ทำให้นักเรียนชาย กบั นักเรยี นหญงิ วง่ิ ชนกนั ไดบ้ ่อยขน้ึ ทำให้เกดิ ปฏิกิรยิ าเคมีไดม้ ากขึ้น 4) ความเข้มข้นของสาร อธิบายได้โดยง่าย คือ หากเปรียบเทียบการเกิดปฏิกิริยาเคมี เป็นการเดินชนกันของนักเรียนหญิงและนกั เรยี นชายในห้องเรยี นนี้ เวลาปกติจะเหน็ ได้ ว่านักเรียนชายมีจำนวนน้อยกว่านักเรียนหญิง ทำให้โอกาสที่นักเรียนชายจะเดินชน นักเรียนหญิงเป็นไปได้ยาก แต่เมื่อเพิ่มนักเรียนชายเข้าไปเปรียบเสมือนการเพิ่มความ เข้มข้น ทำให้นักเรียนชายกับนักเรียนหญิงวิ่งชนกันได้บ่อยขึ้น เสมือนว่าทำให้ เกิดปฏกิ ิริยาเคมไี ดม้ ากข้ึน 5) ตัวเรง่ ปฏิกริ ิยา อธบิ ายไดโ้ ดยงา่ ย คือ หากเปรยี บเทียบการเกดิ ปฏิกริ ยิ าเคมีเป็นการ เดินชนกันของนักเรียนหญิงและนักเรียนชายในห้องเรียนนี้ เวลาปกติจะเห็นได้ว่า นักเรียนชายและนักเรียนหญิงอาจจะเดินชนบ้าง หลีกเลี่ยงการชนบ้าง การเพิ่มตัว หนว่ งเหมือนมคี รูเขา้ ไปพยายามจับนักเรียนชายและนักเรียนหญิงแยกออกจาก กัน ทำ ให้โอกาสที่นักเรียนชายจะเดินชนนักเรียนหญิงเป็นไปได้ยาก ทำให้นักเรียนชายกับ นักเรียนหญิงวิ่งชนกันได้น้อยลง เสมือนว่าทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีได้ช้าลง แต่ขณะ นักเรียนชายกับนักเรียนหญิงเดินชนกันครูผู้เป็นตัวหน่วงปฏิกิริยาก็ไม่ได้เดินชนด้วย ดงั นนั้ ตวั หนว่ งปฏกิ ริ ยิ าจึงไม่ได้ร่วมปฏิกิริยาด้วย 7) พื้นที่ผิวสัมผัส อธิบายได้โดยง่าย คือ หากการเกดิ ปฏิกิริยาเคมีเหมือนกันการท่ีพืน้ ที่ ผิวด้านนอกเค้กได้สัมผัสกับอากาศ การที่เค้กเป็นก้อนใหญ่จะได้สัมผัสอากาศเพียง ภายนอกเท่านั้น แต่หากเราตัดเค้กก้อนเดิมเป็นชิ้นๆจะทำให้พื้นที่ผิวสัมผัสกับอากาศ มากข้นึ เสมอื นกับเกิดปฏิกิรยิ าเคมีได้ดขี ึ้น - นักเรยี นตอบคำถามในประเด็นท่ีวา่ “สถานการณ์ต่อไปนเี้ กย่ี วข้องกับปัจจัยท่ีมีผลต่อ อัตราการเกิดปฏิกิริยาปัจจัยใด” ให้ตอบเป็นกลุ่ม โดยให้ตัวแทนกลุ่มยกมือเพื่อลำดับ การตอบกอ่ นหลงั แต่สามารถชว่ ยกันตอบได้ 1) คุณหมอแนะนำใหเ้ คย้ี วอาหารใหล้ ะเอยี ดกอ่ นรบั ประทาน 2) ส้มตำพริก 10 เม็ด เผ็ดกว่าสม้ ตำ พรกิ 2 เมด็ 3) เนอ้ื หมูท่ีอยนู่ อกตู้เย็นเน่าไวกว่าเนอื้ หมทู แี่ ช่ในต้เู ยน็ 15 15

แผนที่ ข้นั ตอนการจัดการเรียนรู้ STS ของ Yuenyong (2006) เวลา 4) แมต่ ้องการใหก้ ลว้ ยสุกไวจึงใชแ้ ก๊สบางอยา่ งบ่มข้ามคนื 5) ถา่ นไม้โกงกางให้ความรอ้ นดกี วา่ ถา่ นไมย้ คู า - นักเรียนตอบคำถามของครูในประเด็นที่ว่า “นักเรียนคิดว่าการหมักหน่อไม้ดอง เพอ่ื ใหม้ ีรสชาตเิ ปร้ียวภายในระยะเวลาอันสนั้ ขนึ้ อยู่กบั ปัจจยั ใดบ้าง อยา่ งไร” 7 4) ขนั้ ทำการตัดสินใจ 2 ชวั่ โมง - นักเรียนนำความรู้ท่ีมีอยู่เดิม ความรู้ท่ีได้จากการศึกษาค้นคว้าเพิ่มเติมและความรู้ที่ ครูจัดการเรียนรู้ในขั้นต้องการความรู้มาระดมความคิดร่วมกันเพ่ือประยุกต์ใช้ในการ คิดค้นวิธีการทำไข่เค็มและบรรจุภัณฑ์ ซึ่งรายละเอียดท่ีต้องนำเสนอตามแนวคิดการ ออกแบบเชิงวิศวกรรม ประกอบด้วย ก) กำหนดปัญหาหรือความต้องการ ข) ศึกษา ความต้องการของปัญหา ค) การเลือกวิธีการ ง) ออกแบบและปฏิบัติการ จ) ทดสอบ และประเมนิ ผลและ ฉ) ปรับปรุงแก้ไข - นักเรียนทดลองทำไข่เค็มตามวิธีการของกลุ่มตนเองพร้อมทั้งสร้างบรรจุภัณฑ์ โดย นำเสนอภาพและคำ อธิบายใสก่ ระดาษ กำหนดวนั ส่งงานเพื่อนำเสนอผลงาน 8 5) ขนั้ กระบวนการทางสังคม 2 ชัว่ โมง - นักเรียนจะนำเสนอวิธีการทำไข่เค็ม พร้อมบรรจุภัณฑ์ ในช่วงพักกลางวัน เป็นการ แนะนำผลงานและขอคำแนะนำจากผู้เข้าชมนิทรรศการ เพื่อนำคำแนะนำนั้นมา วิเคราะห์ความคิดเห็นของผู้ชม จากนนั้ นำขอ้ ความขอ้ เสนอแนะจากการจัดนิทรรศการ มาวเิ คราะหค์ วามคิดเห็นของผู้ชม เพื่อปรบั ปรงุ งานของตนเองได้ 16 16