รวมเล่มค่ายสะเต็มอาชีพ

ก คำนำ คู่มือการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้การบรู ณาการสะเต็มศึกษาสู่อาชพี ฉบบั นีจ้ ัดทาขึน้ เพ่ือใช้เป็นแนวทางใน การจัดกิจกรรมการเรียนรู้การบูรณาการสะเต็มศึกษาสู่อาชีพ ของศูนย์วทิ ยาศาสตร์เพอ่ื การศึกษาสระแกว้ ซง่ึ ประกอบด้วยการจัดกิจกรรมการเรียนรู้สะเตม็ ศึกษาสอู่ าชีพ จานวน 7 ฐาน ไดแ้ ก่ 1) ไบโอชาร์ “ถ่านชวี ภาพเพื่อ การเกษตร” 2) การเผาถา่ นบ้านนกั วทิ ย์ 3) สะเต็มกบั การเพาะต้นอ่อนทานตะวัน 4) การปลูกผกั ไฮโดรโปนิกสม์ อื อาชพี 5) กระดาษสร้างรายได้ 6) ไข่เคม็ สะเต็ม 7) อรอ่ ยกับโดนทั รายละเอียดของคู่มือการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ สะเต็มศึกษาสู่อาชพี น้นั ประกอบดว้ ยฐานการเรียนรู้ และแผนการจดั กิจกรรมการเรยี นรขู้ องแต่ละฐาน ซึ่ง แผนการจดั กิจกรรมการเรียนรู้พฒั นาขึ้นโดยใช้รูปแบบการจัดกิจกรรมวทิ ยาศาสตร์ กศน. (ONIE SCI ACTIVITY MODEL) ท่ีเนน้ การเรียนรู้อย่างมสี ว่ นรว่ ม ความรับผิดชอบ ความคดิ สร้างสรรค์ และคานึงถงึ ผู้รบั บริการเปน็ สาคญั ศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษาสระแก้วขอขอบคุณผู้ที่มีส่วนเกี่ยวข้องในการจัดทา คู่มือการจัดกิจกรรม การเรียนรู้การบูรณาการสะเต็มศึกษาสู่อาชีพ และหวังเป็นอย่างย่ิงว่า นอกจากประโยชน์ของผู้ปฏิบัติงานของศูนย์ วิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษาสระแก้วโดยตรงแล้ว จะเป็นประโยขน์ต่อผู้ท่ีสนใจ ให้เกิดความรู้ความเข้าใจกิจกรรม การเรียนรู้การบูรณาการสะเต็มศึกษาสู่อาชีพ ที่บูรณาการองค์ความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์และศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง เป็นอย่างดี (นางยุวดี แจ้งกร) ผูอ้ านวยการศูนยว์ ิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษาจังหวดั สระแกว้ เมษายน 2561

ข สำรบัญ หน้ำ ก คำนำ ข สำรบญั ค สำรบัญ (ต่อ) ง คำชแี้ จง ง รำยละเอียดของกำรจัดกิจกรรมกำรบูรณำกำรสะเต็มศึกษำสู่อำชีพ ง จดั กจิ กรรมกำรเรียนรู้กำรบรู ณำกำรสะเต็มศึกษำสู่อำชีพ ง กำรจัดกิจกรรมกำรเรยี นรู้ บทบำทของผู้จดั กจิ กรรมตำมรูปแบบกำรกิจกรรมกำรเรยี นรวู้ ทิ ยำศำสตร์ กศน. (ONIE SCI จ ACTIVITY MODEL) จ กำรวดั และประเมนิ ผล จ คำจำกัดควำม ฉ สิ่งท่ีผจู้ ัดกิจกรรมต้องเตรยี มกอ่ นกำรจดั กิจกรรม ฉ รูปแบบกำรจัดกิจกรรมของศูนยว์ ิทยำศำสตรเ์ พือ่ กำรศกึ ษำสระแก้ว ฉ โครงสร้ำงกำรจัดกจิ กรรมกำรเรยี นรู้กำรบูรณำกำรสะเต็มศกึ ษำสู่อำชีพ 1 กำรจัดกจิ กรรมกำรเรียนรู้กำรบูรณำกำรสะเต็มศึกษำสู่อำชีพ 2 3 ฐำนกำรเรียนรทู้ ี่ 1 เรอ่ื ง ไบโอชำร์ “ถ่ำนชีวภำพเพื่อกำรเกษตร” 9 แผนกำรจัดกิจกรรมกำรเรียนรูท้ ่ี 1 เรอื่ ง ไบโอชำร์ “ถ่ำนชวี ภำพเพ่อื กำรเกษตร” 13 14 ใบความรทู้ ่ี 1 เร่ือง ปัญหาการเกษตรและสง่ิ แวดล้อมของเกษตรกร 15 ใบความรทู้ ่ี 2 เรื่อง ความหมาย ความสาคญั และประเภทของชวี มวล 16 ใบความรู้ท่ี 3 เร่ือง กระบวนการแยกสลายดว้ ยความร้อน (Pirolysis) 17 ใบความรู้ที่ 4 เรื่อง ความหมาย ความสาคัญ และประโยชน์ของไบโอชาร์ 19 ใบความร้ทู ี่ 5 เร่ือง ส่วนประกอบเตาเผาไบโอชาร์ 20 ใบความรู้ท่ี 6 เร่ือง การผลิตไบโอชาร์ 21 ใบความร้ทู ี่ 7 เรื่อง การประยุกตใ์ ชไ้ บโอชารเ์ พอ่ื การเกษตรและส่ิงแวดลอ้ ม 22 ใบกิจกรรมสาหรบั ผู้รับบริการ เรื่อง การเผาไบโอชาร์ 23 ใบกจิ กรรมสาหรับผูร้ ับบริการ เร่ือง การทาวัสดปุ รับปรงุ ดินจากไบโอชาร์ 27 ฐำนกำรเรียนรทู้ ่ี 2 เรอ่ื ง กำรเผำถำ่ นบ้ำนนักวทิ ย์ 32 แผนกำรจัดกิจกรรมกำรเรียนรทู้ ี่ 2 เร่ือง กำรเผำถ่ำนบำ้ นนักวทิ ย์ 34 ใบความรู้ที่ 1 เร่ือง การเผาถ่านแบบไร้ควนั ใบกิจกรรมของผ้รู ับบรกิ าร ฐำนกำรเรยี นรูท้ ่ี 3 เรอื่ ง สะเตม็ กบั กำรเพำะตน้ อ่อนทำนตะวนั

สำรบญั (ต่อ) ค แผนกำรจัดกจิ กรรมกำรเรยี นรทู้ ่ี 3 เรือ่ ง สะเตม็ กับกำรเพำะต้นอ่อนทำนตะวัน 35 ใบความรสู้ าหรับผ้จู ดั กจิ กรรม เร่อื ง การเพาะต้นอ่อนทานตะวนั 40 ใบความรสู้ าหรบั ผจู้ ดั กิจกรรม เรื่อง การเช่อื มโยงสะเตม็ ศกึ ษากบั การเพาะ ตน้ ออ่ นทานตะวนั 51 ใบความรู้สาหรบั ผรู้ บั บรกิ าร เรื่อง การเพาะตน้ อ่อนทานตะวนั 59 ใบกิจกรรมสาหรับผู้รับบริการ เรือ่ ง การเพาะตน้ อ่อนทานตะวัน 70 ฐำนกำรเรยี นรูท้ ี่ 4 เรื่อง กำรปลกู ผักไฮโดรโปนกิ สม์ ืออำชีพ 72 แผนกำรจดั กจิ กรรมกำรเรียนรู้ท่ี 4 เรื่อง กำรปลูกผกั ไฮโดรโปนิกส์มอื อำชีพ 73 ใบความรสู้ าหรับผจู้ ดั กิจกรรม เรื่อง การปลกู ผักไฮโดรโปนิกสม์ ืออาชีพ 79 ใบความรู้ เรอ่ื ง การปลกู ผกั ไฮโดรโปนิกสม์ ืออาชีพ 80 ใบความรู้สาหรับผู้รับบริการ เรอื่ ง การปลกู ผักไฮโดรโปนิกสม์ อื อาชีพ 97 ใบกิจกรรม เร่ืองการปลูกผกั ไฮโดรโปนิกส์มอื อาชีพ 155 ฐำนกำรเรียนรู้ที่ 5 เร่ือง กระดำษสร้ำงรำยได้ 117 แผนกำรจดั กิจกรรมกำรเรียนรู้ที่ 5 เรื่อง กระดำษสร้ำงรำยได้ 118 ใบความรูส้ าหรบั ผู้จัดกจิ กรรม เร่ือง รูปเรขาคณติ และแกนสมมาตร 123 ใบความรู้สาหรบั ผู้จดั กิจกรรม เรอ่ื ง การประดิษฐด์ อกไมก้ ระดาษ 128 ใบกจิ กรรม เรื่อง การประดิษฐด์ อกไมก้ ระดาษ 132 ใบความรูส้ าหรับผู้รับบรกิ าร เรอ่ื ง รูปเรขาคณติ และแกนสมมาตร 135 ใบความรสู้ าหรบั ผู้รบั บรกิ าร เร่อื ง การประดษิ ฐด์ อกไม้กระดาษ 140 ใบกิจกรรม เร่ือง การประดิษฐด์ อกไม้กระดาษ 144 ฐำนกำรเรียนร้ทู ี่ 6 เรื่อง ไข่เคม็ สะเต็ม 147 แผนกำรจดั กิจกรรมกำรเรียนร้ทู ่ี 6 เรอื่ ง ไข่เคม็ สะเต็ม 148 ใบความรสู้ าหรบั ผจู้ ัดกจิ กรรม เรอ่ื ง การย่นระยะเวลาการดองไข่เค็ม 153 ใบความร้สู าหรับผูจ้ ดั กิจกรรม เร่อื ง การเชอ่ื มโยงสะเต็มศึกษากับการยน่ ระยะเวลาการดองไขเ่ ค็ม 157 ใบกิจกรรม เร่ือง การย่นระยะเวลาการดองไขเ่ ค็ม 158 ฐำนกำรเรียนร้ทู ี่ 7 เรอ่ื ง อร่อยกับโดนทั 159 แผนกำรจัดกจิ กรรมกำรเรียนรู้ที่ 7 เรือ่ ง อรอ่ ยกับโดนทั 160 ใบความรสู้ าหรับผจู้ ัดกจิ กรรม เรื่อง อร่อยกบั โดนทั 165 ใบความรสู้ าหรบั ผจู้ ัดกิจกรรม เรอ่ื ง การเชื่อมโยงสะเต็มศึกษากบั โดนัท 170 ใบกจิ กรรม เรื่อง อร่อยกับโดนัท 188 191 บรรณำนกุ รม 192 คณะผจู้ ัดทำ

ง คำชแ้ี จง กำรใช้คู่มอื กำรจัดกจิ กรรมกำรเรียนรู้กำรบรู ณำกำรสะเต็มศกึ ษำสู่อำชพี คู่มือการจัดกิจกรรมการเรียนรู้การบูรณาการสะเต็มศึกษาสู่อาชีพ ฉบับนี้จัดทาขึ้นเพ่ือใช้เป็นแนวทางใน การจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยบูรณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ของศูนย์ วิทยาศาสตร์เพ่ือการศึกษาสระแก้ว ซ่ึงประกอบด้วยการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ได้แก่ การบูรการสะเต็มศึกษาสู่ อาชพี รำยละเอยี ดของกำรจดั กิจกรรมกำรบูรกำรสะเต็มศึกษำสู่อำชีพ กำรจัดกิจกรรมกำรเรยี นรู้กำรบูรณำกำรสะเต็มศึกษำสู่อำชพี ประกอบดว้ ยฐานการเรียนรู้ จานวน 7 ฐาน และแต่ละฐานประกอบดว้ ยแผนการจดั กจิ กรรมการเรียนรู้ จานวน 1 แผน ไดแ้ ก่ 1. ไบโอชาร์ “ถา่ นชวี ภาพเพื่อการเกษตร” แผนการจดั กจิ กรรมการเรียนรทู้ ่ี 1 เร่ือง ไบโอชาร์ “ถา่ นชวี ภาพเพือ่ การเกษตร” 2. การเผาถา่ นบ้านนกั วทิ ย์ แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ท่ี 1 เร่ือง การเผาถ่านบา้ นนักวทิ ย์ 3. สะเตม็ กับการเพาะตน้ ออ่ นทานตะวนั แผนการจัดกิจกรรมการเรียนร้ทู ่ี 1 เรอื่ ง สะเต็มกบั การเพาะต้นอ่อนทานตะวัน 4. การปลกู ผกั ไฮโดรโปนิกสม์ ืออาชีพ แผนการจดั กิจกรรมการเรียนร้ทู ี่ 1 เรอ่ื ง การปลูกผักไฮโดรโปนิกส์มืออาชพี 5. กระดาษสรา้ งรายได้ แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1 เรอื่ ง กระดาษสรา้ งรายได้ 6. ไข่เค็มสะเตม็ แผนการจดั กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1 เรอื่ ง ไขเ่ ค็มสะเต็ม 7. อรอ่ ยกบั โดนัท แผนการจัดกจิ กรรมการเรียนร้ทู ่ี 1 เรอ่ื ง อร่อยกบั โดนัท กำรจัดกิจกรรมกำรเรยี นรู้ ใชร้ ปู แบบกำรจัดกจิ กรรมกำรเรยี นรวู้ ิทยำศำสตร์ กศน. (ONIE SCI ACTIVITY MODEL) ซึง่ ประกอบดว้ ย 3 ข้นั ตอน ไดแ้ ก่ ขั้นตอนท่ี 1 กิจกรรมกำรเรยี นรู้ประสบกำรณ์ทำงวิทยำศำสตร์ (S : Science Experience Activity) ขั้นตอนท่ี 2 กจิ กรรมกำรเรยี นรูว้ ิทยำศำสตรท์ ที่ ้ำทำย (C : Challenge Learning Activity) ข้ันตอนท่ี 3 กจิ กรรมกำรสรุปผลกำรนำวทิ ยำศำสตร์ไปใช้ในชีวติ ประจำวนั (I : Implementation Conclusion Activity)

จ แผนกำรจดั กจิ กรรมกำรเรยี นรู้เปน็ สว่ นทก่ี ำหนดสงิ่ ต่อไปน้ใี ห้ผจู้ ดั กิจกรรมไดท้ รำบ 1. แนวคดิ 2. วัตถุประสงค์ 3. เน้ือหา 4. ขัน้ ตอนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 5. ส่อื วัสดุอุปกรณ์ และแหลง่ การเรียนรู้ 6. การวัดและประเมินผล 7. บนั ทึกผลหลงั การจดั กจิ กรรมการเรยี นรู้ บทบำทของผูจ้ ัดกจิ กรรมตำมรูปแบบกำรกิจกรรมกำรเรยี นรวู้ ทิ ยำศำสตร์ กศน. (ONIE SCI ACTIVITY MODEL) ผูจ้ ัดกจิ กรรมจะตอ้ งดาเนนิ การจัดกจิ กรรมการเรียนรู้ โดยเปน็ ผ้อู านวยความสะดวก กระตนุ้ ชีแ้ นะ และ ใหค้ าปรกึ ษากบั ผรู้ บั บริการให้เกดิ กระบวนการเรียนรไู้ ด้อย่างมีสว่ นร่วม สรา้ งสรรค์ และเน้นความรับผดิ ชอบของ ผรู้ บั บรกิ าร เม่อื ผจู้ ดั กิจกรรมไดจ้ ดั กจิ กรรมการเรยี นร้ตู ามรู้แบบการจดั กจิ กรรมการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ กศน. (ONIE SCI ACTIVITY MODEL) เสร็จเรยี บร้อยแลว้ ผูจ้ ัดกิจกรรมต้องบนั ทึกผลการจัดกิจกรรมการเรยี นรหู้ ลังเสรจ็ กิจกรรมการเรยี นรตู้ ามแผนการจัดการเรียนรู้ท่ีแนบมาท้ายแผนการจดั กจิ กรรมการเรียนร้ขู องทุก ๆ แผน กำรวัดและประเมินผล ในการวัดและประเมนิ ผล กาหนดให้มีการทาข้อสอบก่อนและหลงั เรยี นของแตล่ ะแผนการจัดกจิ กรรมการ เรียนรู้ เพือ่ เป็นการวดั ผลสัมฤทธใ์ิ นการเรยี นรขู้ องผ้รู ับบรกิ ารท่สี อดคล้องกับวตั ถุประสงค์ทก่ี าหนด คำจำกดั ควำม ผู้จัดกจิ กรรม หมายถงึ ครู/ผู้สอน ของศูนย์วิทยาศาสตรเ์ พื่อการศึกษาสระแก้ว ผู้รบั บริกำร หมายถงึ นักเรียน นักศึกษา เยาวชน และประชาชนทัว่ ไป กำรบูรณำกำรสะเต็มศกึ ษำสู่อำชีพ หมายถึง การบูรณาการวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี วศิ วกรรมศาสตร์ คณติ ศาสตร์ และอาชพี กำรบรู ณำกำรสะเตม็ ศกึ ษำสู่อำชีพ หมายถึง กิจกรรมการเรียนรู้ในฐานการเรียนรู้ จานวน 7 ฐาน ได้แก่ 1) ไบโอชาร์ “ถ่านชีวภาพเพ่ือการเกษตร” 2) การเผาถา่ นบา้ นนักวิทย์ 3) สะเตม็ กบั การเพาะตน้ อ่อนทานตะวัน 4) การปลูกผักไฮโดรโปนกิ สม์ ืออาชีพ 5) กระดาษสร้างรายได้ 6) ไขเ่ ค็มสะเต็ม 7) อร่อยกบั โดนทั

ฉ สิ่งที่ผู้จัดกจิ กรรมตอ้ งเตรียมก่อนกำรจัดกิจกรรม 1. ศกึ ษาเน้ือหาและแผนการจัดกจิ กรรมการเรยี นรูอ้ ย่างละเอียด 2. ต้องเตรียม ส่ือ วัสดุอุปกรณ์ และแหล่งการเรียนรทู้ เ่ี ก่ียวขอ้ ง รปู แบบกำรจัดกิจกรรมของศนู ยว์ ิทยำศำสตร์เพ่อื กำรศกึ ษำสระแกว้ รูปแบบที่ 1 ฐานการการเรยี นรู้นิทรรศการ รปู แบบท่ี 2 ค่าย ซง่ึ มแี บบ 1 วนั (ไป - กลบั ), 2 วัน 1 คืน, 3 วนั 2 คืน รปู แบบท่ี 3 กิจกรรมการศึกษา ได้แก่การอบรมให้ความรู้ มีท้ังแบบเคลื่อนท่ี และภายในศูนย์ วิทยาศาสตรเ์ พื่อการศึกษาสระแกว้ รูปแบบที่ 4 การเรียนรู้ผ่านบริการวิชาการ ได้แก่เอกสาร วารสาร เว็ปไซด์ศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อ การศึกษาสระแก้ว โครงสรำ้ งกำรจัดกิจกรรมกำรเรียนรู้กำรบรู ณำกำรสะเต็มศึกษำสอู่ ำชีพ สานักงานส่งเสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย ได้ให้ความสาคัญในเร่ืองของการ พัฒนา การเผยแพร่ และการส่งเสรมิ การเรียนรูว้ ิทยาศาสตร์ แก่นักเรียน นิสิต นักศึกษา และประชาชนอย่างมาก ด้วยการจัดต้ังศูนย์วทิ ยาศาสตร์เพ่ือการศึกษาข้ึน เพ่ือให้เป็นแหลง่ ความรู้ที่สง่ เสริมการศึกษาตามอัธยาศัย โดยจดั ให้เป็นแหล่งบริการความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม ซ่ึงเปิดโอกาสให้นักเรียน นักศึกษา เยาวชน และประชาชนท่ัวไป ได้เข้าไปศึกษาหาความรู้ จัดบริการหลากหลายรูปแบบ เพื่อให้ประชาชนมีความรู้ ความเข้าใจ และสามารถนาความรู้ไปประยุกต์ใช้ ในการพัฒนาคุณภาพชีวิตให้ดีข้ึน ศูนย์วิทยาศาสตร์ เพื่อการศึกษาสระแก้ว เป็นสถานศึกษาข้ึนตรง สังกัดสานักงานส่งเสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตาม อัธยาศัย สานักงานปลัดกระทรวงศึกษาธิการ มีบทบาทหน้าท่ีความรับผิดชอบในการพัฒนาการศึกษา คุณภาพ ทรพั ยากรมนษุ ย์ และรบั ผดิ ชอบในการสง่ เสริมการจดั กิจกรรมการเรียนการสอน ดา้ นวิทยาศาสตร์เทคโนโลยี และ ส่ิงแวดลอ้ ม ให้แกก่ ลมุ่ เป้าหมาย ท่อี ยู่ท้ังในและนอกระบบโรงเรียน ซงึ่ ถอื เป็นการสนองนโยบายของรัฐบาลในการ พัฒนาทรัพยากรมนษุ ย์ใหเ้ ปน็ ศูนย์กลางของการพฒั นา รวมท้งั ยงั เป็นการกระจายโอกาสทางการศึกษาของคนไทย ทั้งชาติอีกด้วยนอกจากนี้ศูนย์วิทยาศาสตร์เพ่ือการศึกษาสระแก้ว มีหน้าที่ในการจัดกิจกรรม เพ่ือส่งเสริมให้เกิด กระบวนการ เรียนรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อม ท้ังในส่วนของการเรียนการสอนตาม หลกั สตู ร และการพฒั นาคุณภาพชีวติ ให้ดีข้ึน โดยจดั กจิ กรรม 4 กรรมหลกั ไดแ้ ก่ การเรยี นรู้ผา่ นนทิ รรศการ ค่าย วิทยาศาสตร์ กิจกรรมการศึกษา และบริการวิชาการ ซ่ึงเป็นกิจกรรมส่งเสริมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ และ เทคโนโลยี ที่มีคุณค่ายิ่ง การเรียนรู้ผ่านนิทรรศการ เป็นการจัดแสดงความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและ ส่ิงแวดลอ้ ม ผา่ นนิทรรศการส่ือประสม ที่ทนั สมัย น่าสนใจ ทั้งส่อื แสงสีเสยี ง ของเลน่ เกม ฯลฯ ทผ่ี ูช้ มสามารถเข้า ไปมีส่วนร่วมในการลองเล่น ลองฝึกปฏิบัติลองหาคาตอบจากการเล่นเกมต่างๆ ค่ายวิทยาศาสตร์ เป็นกิจกรรม ส่งเสริมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อีกรูปแบบหนึ่งท่ีมีคุณค่ายิ่ง เป็นกิจกรรมท่ีจัดให้ผู้รับบริการมาพกั แรมอยรู่ ว่ มกนั ไดท้ ั้งความรแู้ ละความสนุกสนาน พรอ้ มกบั ปฏบิ ตั กิ ิจกรรมต่างๆทถ่ี ูกจัดไวอ้ ย่างผสมผสานกลมกลืน

ช ตลอดระยะเวลาการอยู่ค่าย กิจกรรมการศึกษา เป็นกิจกรรมที่จัดขึ้นเพื่อให้บริการการเรียนรู้ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อม และอ่ืนๆ แก่นักเรียน นักศึกษา เยาวชน และประชาชนท่ัวไปในเขตพ้ืนที่รับผิดชอบ และกลุ่มเป้าหมายต่างๆท่ัวประเทศ สอดคล้องตามพระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พุทธศักราช 2542 ที่ยึด ผู้เรยี นเป็นสาคญั มุ่งเสรมิ สรา้ งทักษะกระบวนการและกระต้นุ ให้ผเู้ รยี นมีความสนใจในการเรียนรวู้ ิทยาศาสตร์ ซึ่ง จัดลักษณะการเรียนรู้ท้ังลักษณะการเรียนรู้นอกระบบและการเรียนรู้ตามอัธยาศัย บริการวิชาการ เป็นการให้ ความรู้เชิงวิชาการด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และส่ิงแวดล้อม ในลักษณะการบริการข้อมูลข่าวสาร ท้ังในส่วน ของข่าวสารข้อมูลการจดั กจิ กรรมการเรียนรู้และขอ้ มลู ด้านวิชาการวิทยาศาสตร์สมยั ใหม่ ดงั นัน้ กำรจัดกิจกรรมกำรเรียนรู้กำรบูรณำกำรสะเต็มศกึ ษำสู่อำชีพ ประกอบด้วยกิจกรรมการเรียนรู้ได้แก่ 1. การเรยี นรู้ผ่านนทิ รรศการ 2. การเรียนรู้ผา่ นค่าย 3. กจิ กรรมการศึกษา 4. บริการวชิ าการ วตั ถปุ ระสงค์ การจัดกิจกรรมการเรยี นรู้การบรู ณาการสะเตม็ ศึกษาสู่อาชีพ เน้ือหำ 1. กำรจัดกจิ กรรมกำรเรยี นรกู้ ำรบูรณำกำรสะเต็มศึกษำสู่อำชีพ ประกอบดว้ ยฐานการเรยี นรู้ จานวน 7 ฐาน ไดแ้ ก่ 1.1 ไบโอชาร์ “ถ่านชวี ภาพเพ่ือการเกษตร” 1.2 การเผาถ่านบ้านนักวทิ ย์ 1.3 สะเตม็ กบั การเพาะตน้ อ่อนทานตะวัน 1.4 การปลกู ผักไฮโดรโปนกิ ส์มอื อาชีพ 1.5 กระดาษสร้างรายได้ 1.6 ไข่เค็มสะเต็ม 1.7 อร่อยกับโดนทั กำรจดั กิจกรรมกำรเรียนรู้ ใช้รูปแบบการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์ กศน. (ONIE SCI ACTIVITY MODEL) ซงึ่ ประกอบด้วย 3 ขัน้ ตอน ได้แก่ ขนั้ ตอนท่ี 1 กจิ กรรมการเรียนรูป้ ระสบการณ์ทางวทิ ยาศาสตร์ (S : Science Experience Activity) ข้นั ตอนที่ 2 กจิ กรรมการเรยี นรูว้ ิทยาศาสตร์ท่ีทา้ ทาย (C : Challenge Learning Activity) ขั้นตอนท่ี 3 กิจกรรมการสรปุ ผลการนาวทิ ยาศาสตร์ไปใช้ในชวี ิตประจาวัน (I : Implementation Conclusion Activity)

ซ สื่อ วัสดอุ ปุ กรณ์ และแหล่งกำรเรียนรู้ 1. ใบความรู้สาหรบั ผจู้ ดั กิจกรรม 2. ใบความรสู้ าหรบั ผู้รบั บรกิ าร 3. ใบกิจกรรม 4. แบบทดสอบกอ่ นและหลงั เรยี น 5. แบบประเมินความพงึ พอใจ กำรวัดและประเมนิ ผล 1. สังเกตพฤติกรรมจากความสนใจ ความต้ังใจ การแลกเปล่ียนเรยี นรู้ในการร่วมกิจกรรม 2. ชน้ิ งาน/ผลงาน 3. ผลการทดสอบ 4. ผลการประเมนิ ความพึงพอใจ กลมุ่ เป้ำหมำย ผ้รู บั บรกิ าร ไดแ้ ก่ นกั เรยี น นักศกึ ษา เยาวชน และประชาชนท่วั ไป ระยะเวลำท่ใี ช้ในกำรจัดกจิ กรรม จานวน 3 ชั่วโมง 1. การบรู ณาการสะเต็มศึกษาสู่อาชพี 21 ช่วั โมง จานวน 3 ชว่ั โมง 1.1 ไบโอชาร์ “ถา่ นชวี ภาพเพื่อการเกษตร” จานวน 3 ชั่วโมง 1.2 การเผาถา่ นบ้านนักวิทย์ จานวน 3 ชั่วโมง 1.3 สะเต็มกับการเพาะตน้ อ่อนทานตะวัน จานวน 3 ช่วั โมง 1.4 การปลูกผักไฮโดรโปนิกส์มอื อาชพี จานวน 3 ชั่วโมง 1.5 กระดาษสร้างรายได้ จานวน 3 ชัว่ โมง 1.6 ไข่เค็มสะเต็ม 1.7 อร่อยกับโดนทั

การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ การบูรณาการสะเตม็ ศกึ ษาสู่อาชพี 1

ฐานการเรียนรู้ท่ี 1 เร่อื ง ไบโอชาร์ “ถา่ นชีวภาพเพอ่ื การเกษตร” 2

แผนการจดั กจิ กรรมการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง ไบโอชาร์ “ถา่ นชวี ภาพเพอื่ การเกษตร” เวลา 3 ช่วั โมง แนวคดิ ถา่ นไบโอชาร์ (Biochar) เปน็ คาร์บอนทมี่ ีความบริสทุ ธ์สิ งู ไดจ้ ากกระบวนการแยกสลายด้วยความร้อน เฉลีย่ 500-700 องศาเซลเซยี ส โดยไม่ใชอ้ อกซเิ จน (Pirolysis) คุณสมบัติของถา่ นไบโอชาร์ คือมรี ูพรุนเป็นจานวน มากเป็นท่อี ยู่อาศัยของเหลา่ จลุ ินทรยี ์ เมอื่ ใส่ลงไปในดนิ จะชว่ ยการระบายอากาศ ทาหน้าท่ีดูดยึดธาตุอาหารมา กกั เก็บไว้แล้วค่อยๆ ปล่อยธาตอุ าหารให้แกพ่ ชื ลดความเปน็ กรดของดนิ จึงทาใหพ้ ชื ท่ีปลกู ด้วยถ่านไบโอชาร์เปน็ ส่วนผสมมกี ารเจรญิ เตบิ โตเรว็ กวา่ การเพาะปลูกโดยทั่วไป วตั ถปุ ระสงค์ เมื่อสนิ้ สุดแผนการจัดกิจกรรมการเรียนร้นู แี้ ลว้ ผู้รบั บรกิ ารสามารถ 1. อธิบาย ปัญหาการเกษตรและส่ิงแวดลอ้ มของเกษตรกร 2. อธบิ าย ความหมาย ความสาคญั และประเภทของชวี มวล 3. อธิบาย กระบวนการแยกสลายด้วยความรอ้ น (Pirolysis) 4. อธิบาย ความหมาย ความสาคญั และประโยชน์ของไบโอชาร์ 5. อธิบายส่วนประกอบของเตาเผาไบโอชาร์ 6. ฝกึ ปฏิบตั ิการผลติ ไบโอชาร์ 7. ประยุกตใ์ ชไ้ บโอชารเ์ พ่ือการเกษตรและส่งิ แวดลอ้ ม เนอ้ื หา 1. ปญั หาการเกษตรและส่ิงแวดล้อมของเกษตรกร 2. ความหมาย ความสาคัญ และประเภทของชีวมวล 2.1 ความหมายของชีวมวล 2.2 ความสาคัญของชีวมวล 2.3 ประเภทของชวี มวล 3. กระบวนการแยกสลายด้วยความรอ้ น (Pirolysis) 4. ความหมาย ความสาคญั และประโยชนข์ องไบโอชาร์ 4.1 ความหมายของไบโอชาร์ 4.2 ความสาคัญของไบโอชาร์ 4.3 ประโยชนข์ องไบโอชาร์ 5. ส่วนประกอบเตาเผาไบโอชาร์ 3

6. การผลติ ไบโอชาร์ 6.1 วัสดทุ ี่ใช้ในการผลติ ไบโอชาร์ 6.2 ขน้ั ตอนการผลิตไบโอชาร์ 7. การประยุกตใ์ ช้ไบโอชาร์เพ่อื การเกษตรและสิง่ แวดล้อม แผนผังความเชอ่ื มโยงระหวา่ งสะเต็มศึกษากบั เนอื้ หาทเี่ รียนรู้ S = Science (วทิ ยาศาสตร์) T = Technology (เทคโนโลย)ี - ก๊าซ - การเผาไบโอชาร์ - การถา่ ยเท่ความร้อน - กระบวนการแยกสลายดว้ ยความ รอ้ น (Pirolysis) - กรด เบส ไบโอชาร์ “ถ่านชวี ภาพเพอื่ การเกษตร” E = Engineering (วศิ วกรรมศาสตร)์ M = Mathematics (คณิตศาสตร)์ - การออกแบบ - การหาอตั ราสว่ น ขน้ั ตอนการจัดกจิ กรรมการเรียนรู้ ขน้ั ตอนที่ 1 กจิ กรรมการเรียนร้ปู ระสบการณ์ทางวทิ ยาศาสตร์ (S : Science Experience Activity) 1. ผู้จดั กิจกรรมทักทาย และแนะนาตนเองกับผรู้ ับบรกิ าร รวมทง้ั ชี้แจงวัตถปุ ระสงคข์ องฐานการเรียนรทู้ ี่ 1 เรอื่ ง ไบโอชาร์ “ถ่านชีวภาพเพอื่ การเกษตร” ไดแ้ ก่ 4

(1) อธบิ ายความรเู้ รอื่ ง ปญั หาการเกษตรและสิ่งแวดลอ้ มของเกษตรกร ความหมาย ความสาคญั และประเภทของชวี มวล กระบวนการแยกสลายด้วยความรอ้ น (Pirolysis) ความหมาย ความสาคญั และ ประโยชน์ของไบโอชาร์ สว่ นประกอบของเตาเผาไบโอชาร์ (2) ฝึกปฏิบัตกิ ารผลิตไบโอชาร์ (3) การประยุกตใ์ ช้ไบโอชาร์เพ่ือการเกษตรและสง่ิ แวดล้อม 2. ผ้จู ัดกิจกรรมซกั ถามประสบการณ์เดมิ ของผู้รบั บรกิ ารเกีย่ วกับเร่ืองที่จะเรยี นรู้ โดยสุ่มผรู้ ับบริการ จานวน 3 - 5 คน ตามความสมคั รใจ ใหต้ อบคาถาม จานวน 5 ประเด็น ดังนี้ ประเดน็ ท่ี 1 “ทา่ นคดิ วา่ ปญั หาการเกษตรกับสง่ิ แวดลอ้ ม มเี รื่องอะไรบา้ ง อธบิ ายพอสังเขป” ประเดน็ ที่ 2 “ทา่ นคิดว่า ชีวมวล คืออะไร และมอี ะไรบ้าง อธิบายพอสงั เขป” ประเดน็ ท่ี 3 “ทา่ น ร้จู กั ไบโอชาร์ หรือไม่” ประเด็นท่ี 4 “ท่านคิดว่า ไบโอชาร์คืออะไร มีประโยชน์อย่างไร อธิบายพอสังเขป” ประเดน็ ท่ี 5 “ทา่ นคิดวา่ ไบโอชารส์ ามารถนาไปใช้ในชวี ิตประจาวันไดอ้ ย่างไร” 3. ผจู้ ัดกิจกรรมและผู้รับบรกิ าร แลกเปลีย่ นความคดิ เห็น และสรุปผลการเรยี นร้รู ว่ มกนั 4. ผู้จดั กิจกรรมเชอ่ื มโยงประสบการณเ์ ดิมของผรู้ ับบรกิ ารกับเนื้อหาการเรียนรู้ เรื่อง ไบโอชาร์ “ถ่าน ชีวภาพเพือ่ การเกษตร” โดยบรรยายเรือ่ ง ไบโอชาร์ “ถ่านชีวภาพเพ่อื การเกษตร” ตามใบความรขู้ องผจู้ ัดกจิ กรรม เรื่อง ไบโอชาร์ “ถ่านชีวภาพเพอ่ื การเกษตร” หลงั จากน้นั เชื่อมโยงการบรู ณาการสะเต็มศกึ ษากบั เน้ือหาทเ่ี รียนรู้ ตามใบความรขู้ องผู้จัดกจิ กรรม เรอ่ื ง ไบโอชาร์ “ถา่ นชวี ภาพเพ่ือการเกษตร” 4.1 Science (วิทยาศาสตร)์ (1) กา๊ ซ (2) การถา่ ยเทค่ วามรอ้ น (3) กระบวนการแยกสลายดว้ ยความร้อน (Pirolysis) (4) กรด เบส 4.2 Technology (เทคโนโลยี) (1) การเผาไบโอชาร์ 4.3 Engineering (วิศวกรรมศาสตร์) (1) การออกแบบ 4.4 Mathematics (คณิตศาสตร์) (1) การหาอัตราสว่ น 5. ผูจ้ ัดกิจกรรมแจกใบความรู้สาหรบั ผรู้ ับบริการ เรือ่ ง ไบโอชาร์ “ถา่ นชวี ภาพเพือ่ การเกษตร” หลังจาก นั้นผจู้ ดั กิจกรรมและผูร้ ับบริการแลกเปล่ยี นความคดิ เหน็ และสรปุ ผลการเรยี นรรู้ ่วมกัน 5

ขนั้ ตอนท่ี 2 กิจกรรมการเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตร์ทที่ ้าทาย (C : Challenge Learning Activity) 1. ผ้จู ดั กิจกรรมแบ่งผูร้ ับบรกิ ารออกเปน็ กลุ่ม กลุ่มละ 5-10 คน เชอ่ื มโยงเขา้ สู่เนอื้ หาในข้ันตอนที่ 1 เร่อื ง ไบโอชาร์ “ถา่ นชีวภาพเพอื่ การเกษตร” โดยสมมุตสิ ถานการณ์ปัญหาว่า หมบู่ า้ นผรู้ บั บริการทาการเกษตร มีเศษ ชีวมวลเหลือทงิ้ จานวนมาก จะมีแนวทางการจัดการชีวมวลอยา่ งไร (แนวคาตอบ ฝังกลบ ใช้ไฟเผา นาไปหมักทา ป๋ยุ ) หลังจากนั้นให้ผรู้ ับบริการแต่ละกลุ่มศกึ ษารายละเอียดและเง่อื นไขของสถานการณ์ปญั หา ดังนี้ “หมูบ่ า้ นของผรู้ บั บริการมีเศษชีวมวลจาการทาเกษตรเหลือทิง้ จานวนมาก จากการสอบถามพบว่า การจัดการกบั ชีวมวล ส่วนใหญน่ าไปฝงั กลบ ใช้ไฟเผาโดยตรง และการนาไปหมกั ทาปุ๋ย ซงึ่ ประโยชน์ทีไ่ ดจ้ ากเศษชีวมวลนัน้ ไม่ คมุ้ คา่ และกอ่ ให้เกิดมลพษิ ผรู้ บั บรกิ ารจะหาวิธีการใดจดั การกบั เศษชวี มวลโดยให้มีลักษณะเหมอื นหรอื เป็นถ่าน และยังคงรปู ร่างเดิมมากท่สี ดุ โดยใช้เคร่อื งมอื ที่หาได้ง่าย (แนวคาตอบ ใชไ้ ฟเผาโดยตรง นาไปเผาโดยใชเ้ ตาเผา) ผู้จดั กจิ กรรมอาจให้ผูร้ ับบรกิ ารแตล่ ะกลมุ่ รว่ มกนั อภปิ รายวา่ วธิ ีการท่ีผูร้ บั บริการนาเสนอสามารถทาให้ชวี มวลเกดิ เปน็ ถา่ นรปู รา่ งคงเดิมมากที่สุดไดอ้ ยา่ งไร และเคร่ืองมือที่ใช้ทาถ่านตามวธิ ที ีผ่ ู้รบั บริการนาเสนอมานนั้ มีต้นทนุ สูง และกอ่ ให้เกดิ มลพษิ หรอื ไม่ อย่างไรเพ่อื ใหเ้ กดิ ประโยชน์สูงสดุ ” 2. ผจู้ ัดกิจกรรมใหผ้ ้รู บั บรกิ ารวางแผนและปฏิบัติการเผาชวี มวล ตามหลักกระบวนการแยกสลายด้วย ความร้อน (Pirolysis) มาเป็นองคว์ ามรใู้ นการในการเผาชวี มวล ตามใบกจิ กรรมของผ้รู บั บรกิ าร พร้องทั้งเตรยี ม วสั ดอุ ปุ กรณ์ใหก้ ับผู้รับบริการในการปฏิบัติกจิ กรรม (ฝาปิดถังบรรจชุ ีวมวล/ถงั บรรจุชีวมวล/ทอ่ บรรจเุ ช้อื เพลงิ /ชวี มวล/ที่จดุ ไฟ/ตะแกรงเหล็ก/อฐิ รองพน้ื /ถงุ มือผา้ /เหล็กคีบถา่ น/มดี /จอม/ปุย๋ คอก/ดินปลูก) 3. ใหผ้ ู้รบั บรกิ ารประยกุ ต์ใชไ้ บโอชารเ์ พอ่ื การเกษตรโดยผสมไบโอชาร์ ปุ๋ยคอก ดินปลูก ตามใบกิจกรรม ของผู้รบั บริการ 4. ให้ผูร้ บั บริการตงั้ ประเดน็ ข้อสงสยั ในกระบวนการหรอื หลกั การที่เก่ียวข้อง รวมไปถึงการประยุกตใ์ น ชวี ิตจริง 5. ผรู้ ับบรกิ ารนาเสนอผลงาน 6. ผูจ้ ดั กิจกรรมและผู้รับบรกิ ารแลกเปล่ยี นความคดิ เหน็ และสรุปผลการเรียนรู้รว่ มกนั ข้นั ตอนที่ 3 กิจกรรมการสรปุ ผลการนาวิทยาศาสตรไ์ ปใช้ในชีวิตประจาวนั (I : Implementation Conclusion Activity) 1. ใหผ้ ูร้ บั บริการตอบคาถามในประเด็น“ทา่ นจะนาความร้เู ร่อื งไบโอชาร์ไปประยกุ ต์ใช้ในชีวิตประจาวัน ครอบครวั ชุมชนสงั คม ของท่านได้อยา่ งไร” 2. ผ้จู ดั กิจกรรมและผู้รบั บริการสรปุ ส่งิ ท่ีได้เรียนรูใ้ นคร้ังน้ีรว่ มกนั ส่อื วสั ดุอุปกรณ์ และแหล่งการเรยี นรู้ 1. ใบความรู้สาหรับผู้จดั กิจกรรม เรอื่ ง ปัญหาการเกษตรและส่งิ แวดลอ้ มของเกษตรกร 2. ใบความรู้สาหรบั ผู้จดั กิจกรรม เรือ่ ง ความหมาย ความสาคญั และประเภทของชีวมวล 3. ใบความรู้สาหรับผู้จัดกจิ กรรม เรือ่ ง กระบวนการแยกสลายดว้ ยความร้อน (Pirolysis) 4. ใบความรู้สาหรับผู้จดั กจิ กรรม เร่อื ง ความหมาย ความสาคัญ และประโยชน์ของไบโอชาร์ 5. ใบความรู้สาหรับผู้จัดกิจกรรม เรอ่ื ง สว่ นประกอบเตาเผาไบโอชาร์ 6. ใบความรู้สาหรับผู้จดั กิจกรรม เรื่อง การผลติ ไบโอชาร์ 6

7. ใบความรู้สาหรับผู้จัดกจิ กรรม เรอ่ื ง การประยกุ ต์ใช้ไบโอชารเ์ พื่อการเกษตรและสิ่งแวดลอ้ ม 8. ฝาปิดถงั บรรจุชีวมวล 9. ถงั บรรจชุ วี มวล 10. ทอ่ บรรจเุ ช้ือเพลงิ 11. ชวี มวล 12. ทจ่ี ุดไฟ 13. ตะแกรงเหลก็ 14. อฐิ รองพ้ืน 15. ถงุ มือผา้ 16. เหลก็ คีบถา่ น 17. มดี 18. จอม 19. ปุ๋ยคอก 20. ดนิ ปลูก การวัดและประเมินผล 1. สงั เกตกระบวนการมสี ว่ นรว่ ม ไดแ้ ก่ อภิปราย ตอบคาถาม 2. บนั ทกึ ผลการเรียนรู้ 3. ชน้ิ งาน/ผลงาน 7

บนั ทึกผลหลังการจดั กิจกรรมการเรยี นรู้ ผลการใชแ้ ผนการจัดกจิ กรรมการเรียนรู้ 1. จานวนเน้ือหากับจานวนเวลา  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2. การเรียงลาดับเนอ้ื หากับความเข้าใจของผูร้ ับริการ  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบเุ หตุผล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3. การนาเขา้ สู่บทเรียนเน้อื หาแต่ละหัวข้อ  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบเุ หตุผล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 4. วธิ กี ารจดั กจิ กรรมการเรยี นรูก้ ับเน้อื หาในแตล่ ะขอ้  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบเุ หตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5. การประเมินผลกับวัตถุประสงคใ์ นแต่ละเนอื้ หา  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบเุ หตุผล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ผลการเรียนรู้และผรู้ ับบริการ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ผลการจัดกิจกรรมการเรยี นรูข้ องผู้จกั จิ กรรม ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ขอ้ เสนอแนะ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8

ใบความร้สู าหรบั ผ้จู ดั กจิ กรรม เรื่อง ปญั หาการเกษตรและสง่ิ แวดลอ้ มของเกษตรกร มลพิษทางอากาศ อากาศ เป็นหน่ึงในปัจจัยสาคัญที่คนเราไม่อาจขาดได้ ซึ่งในอากาศที่หายใจทุกวัน มีทั้งฝุ่นละออง ก๊าซ ต่างๆ ท่ปี ลดปลอ่ ยจากยวดยานพาหนะ ปล่องโรงงานอตุ สาหกรรมการกอ่ สร้าง รวมถงึ การเผาตอซัง ฟางขา้ วและ วสั ดุทางการเกษตร จะมผี ลกระทบต่อสขุ ภาพของประชาชน โดยเฉพาะอย่างย่งิ ในชุมชนเมืองใหญ่ท่ีแออัดไปด้วย ผู้คน โดยแหล่งกาเนิดในแต่ละพืน้ ท่ีจะแตกต่างกันไป โดยเขตเมืองจะมีแหล่งกาเนดิ จากยานพาหนะ พื้นท่ีชนบท หรือชุมชนในต่างจังหวัดจะมีปัญหาฝุ่นละอองจากการเผาในท่ีโล่งทั้งจากพื้นที่การเกษตร การเผาขยะในชุมชน และไฟป่า การเผาตอซัง ฟางข้าวและเศษวัสดุทางการเกษตร เป็นแหล่งกาเนิดของมลพิษทางอากาศหลักแหล่ง หน่ึงที่ก่อให้เกิดสารมลพิษทางอากาศ และทาลายสิ่งแวดล้อม ได้แก่ ทาให้เกิดก๊าซต่างๆ ท่ีเกิดจากการเผาไหม้ เชน่ กา๊ ซคารบ์ อนมอนอกไซด์ กา๊ ซไนโตรเจนไดออกไซด์ สารอนิ ทรียร์ ะเหย รวมทงั้ ฝุ่นละออง ควัน เถ้า เขมา่ ซ่งึ ล้วนแต่มีผลกระทบต่อสุขภาพอนามัยของมนุษย์ ก่อให้เกิดความเดือดร้อนราคาญและเป็นสาเหตุของการเกิด อุบัติเหตุ โดยเฉพาะอย่างย่ิงการเผาหญ้าหรือขยะริมทางจราจรจะเป็นสาเหตุของอุบัติเหตุบนท้องถนน ทาให้ สูญเสียชีวิตและทรัพย์สิน นอกจากน้ีการเผาตอซังและฟางข้าวเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทาให้เกิดไฟป่าเผาไหม้แหล่ง ทรัพยากรธรรมชาตใิ นพนื้ ทกี่ ว้าง ผลกระทบของกา๊ ซมลพิษ 1. คารบ์ อนมอนอกไซด์ เป็นกา๊ ซท่เี กดิ ขึ้นจากการเผาไหม้ไม่สมบรู ณ์ของสารประกอบคาร์บอน เป็นกา๊ ซ ท่ีไม่มีสีรสและกล่ินเบากว่าอากาศทั่วไป เมื่อหายใจเข้าไปก๊าซน้ีจะรวมตัวฮีโมโกลบิน (haemoglobin) ในเม็ด เลอื ดแดงไดม้ ากกว่าออกซเิ จนถึง 200-250 เท่า เกดิ เป็นคาร์บอกซีฮโี มโกลบนิ (Carboxyhemoglobin) ทาใหเ้ ม็ด เลือดแดงไม่สามารถรบั O2 ไดต้ ามปกติร่างกายได้รับ O2 น้อยลงและหวั ใจตอ้ งสูบฉีดโลหิตมากขึ้น เพื่อทาให้โลหิต ผ่านปอดมากขึ้น จะได้มีการรับ O2 ให้มากข้ึนหัวใจและปอดจะต้องทางานหนักขึ้น อาการท่ัวไปเมื่อร่างกาย ได้รับ CO คือ วิงเวียนศีรษะหายใจอดึ อดั คลื่นไส้อาเจียน ปวดศีรษะมนึ งง หากรา่ งกายได้รบั คาร์บอนไดออกไซด์ มากอาจช็อกหมดสติหรือตายได้ 2. ก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจน ออกไซด์ของไนโตรเจนประกอบดว้ ยไนตรัสออกไซด์ (N2O) ไนตริกออก ไซด์ (NO) ไดไนโตรเจน ไตรออกไซด์ (N2O3) ไนโตรเจนไดออกไซด์ (N2O) ไดไนโตรเจนเตตราออกไซด(์ N2O4) และ ไดไนโตรเจนเพนตะออกไซด์ (N2O5) โดยท่ัวไปก๊าซท่ีทาให้เกิดมลพิษทางอากาศ คือ ก๊าซไนตริกออกไซด์ (NO) และก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) 3. กา๊ ซไนตรกิ ออกไซด์ (NO) เปน็ กา๊ ซเฉือ่ ยมคี ณุ สมบัติเป็นยาสลบ เป็นก๊าซไม่มีสแี ละกลนิ่ ในธรรมชาติ ทั่วไปพบในปรมิ าณนอ้ ยกว่า 0.5 ppm. ละลายน้าไดเ้ ล็กนอ้ ย ส่วนไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) เป็นก๊าซสีนา้ ตาล ถ้ามีจานวนมากจะมองเหน็ ก๊าซทั้งสองชนดิ จะเกิดข้ึนเองตามธรรมชาติ ได้แก่ ฟ้าผ่า ฟ้าแลบ ภูเขาไฟระเบิด หรือ อาจเกิดจากกลไกของจุลินทรีย์ และนอกจากน้ีอาจเกิดจากมนุษย์ เช่น อุตสาหกรรมผลิตกรดไนตริก และกรด กามะถนั และโรงงานผลติ วัตถรุ ะเบิด และการเผาไหมเ้ ของเคร่อื งยนต์ เปน็ ต้น ก๊าซไนตรกิ ออกไซดท์ าปฏิกิริยากับ 9

โอโซนในบรรยากาศจะเกิดเป็นไนโตเจนไดออกไซด์และออกซิเจน ในทางตรงกันข้าม เมื่อมีแสงแดดจะทาให้ ไนโตรเจนออกไซด์เกิดปฏิกริ ิยาผันกลับ โดยทว่ั ไป กา๊ ซ NO 2 ไมเ่ ปน็ อันตรายต่อรา่ งกาย เกดิ อันตราย แต่ NO 2 จะรวมตวั กบั น้าในอากาศเปน็ H NO 3 (กรดไนตริก) ซ่งึ มีฤทธิ์กัดกรอ่ น 4. ซัลเฟอร์ออกไซด์ (SOx) ออกไซด์ซัลเฟอร์ประกอบด้วย SO2 และ SO3 โดยทั่วไปมักเขียนแทน ซัลเฟอร์ออกไซด์ ด้วย SOx ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) เป็นก๊าซไม่มีสี ไม่ติดไฟ มีกล่ินแสบจมูก ละลายได้ดีในนา้ โดยจะเปลย่ี นเปน็ กรดซัลฟรู ิก ในธรรมชาตทิ ั่วไปจะมีปรมิ าณนอ้ ยในบรรยากาศคอื 0.02 - 0.1 ppm. แตถ่ า้ พบใน ปรมิ าณสงู แล้วส่วนมากจะเกิดจากการเผาไหม้ โดยใชเ้ ชือ้ เพลิงหรอื วสั ดทุ ่ีมกี ามะถนั เปน็ ส่วนประกอบปฏิกริ ิยาการ เกิดซลั เฟอรไ์ ดออกไซด์ (SO2) ถา้ SO2 ทาปฏกิ ริยากบั O2 ในอากาศจะได้ SO3 ยงิ่ ถ้าในบรรยากาศมตี ัวเรง่ ปฏิกริ ยิ า เชน่ มงั กานีส เหลก็ หรือ กลมุ่ metallic oxide จะทา ใหป้ ฏกิ รยิ าเรว็ ขนึ้ ถา้ ในบรรยากาศ มีละอองนา้ หรือความชืน้ สูง SO2 จะเกดิ การรวมตวั เป็นฝนกรด (acid rain) ซง่ึ จะส่งผลกระทบ ตอ่ ระบบนเิ วศ ป่าไม้ แหลง่ นา้ สง่ิ มีชวี ิตและมีฤทธ์ิกัดกรอ่ นอาคาร ปรากฏการณ์เรอื นกระจก ปรากฏการณเ์ รอื นกระจก (Greenhouse effect) คือ ปรากฏการณท์ ่ีโลกมีอณุ หภูมสิ งู ข้นึ เนอื่ งจาก พลังงานแสงอาทิตย์ ในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดที่สะท้อนกลับถูกดูดกลืน โดยโมเลกุลของไอ น้า คาร์บอนไดออกไซด์ C2O มเี ทน (CH4) ไนตรัสออกไซด์ (N2O) และ CFCs ในบรรยากาศทาให้โมเลกุลเหล่าน้ีมี พลังงานสูงข้ึน มีการถ่ายเทพลังงานซึ่งกันและกันทาให้อุณหภูมิในช้ันบรรยากาศสูงขึ้นการถ่ายเทพลังงานและ ความยาวคลนื่ ของโมเลกลุ เหลา่ น้ีต่อๆ กนั ไป ในบรรยากาศทาใหโ้ มเลกุลเกิดการสน่ั การเคล่ือนไหวตลอดเวลาและ มาชนถกู ผิวหนังของเราทาให้เรารู้สกึ รอ้ น ดังภาพ 10

เรือนกระจก ในประเทศในเขตหนาวมกี ารเพาะปลกู พืชโดยอาศัยการควบคมุ อุณหภูมิความร้อนโดยใชห้ ลกั การทพี่ ลงั งาน ความร้อนจากแสงอาทติ ย์สอ่ งผา่ นกระจก แต่ความร้อนที่อยู่ภายในเรอื นกระจกไม่สามารถสะท้อนกลบั ออกมาทา ใหอ้ ุณหภมู ิภายในสูงข้ึนเหมาะแก่การเพาะปลกู ของพืช จงึ มีการเปรยี บเทยี บปรากฏการณ์ที่อุณหภูมิของโลกสูงข้ึน น้วี า่ ภาวะเรือนกระจก (Greenhouse effect) ดังภาพ กา๊ ซท่มี ีบทบาทในการทาใหเ้ กิดปรากฏการณ์โลกมีอุณหภูมสิ ูงขึ้น - ก๊าซคารบ์ อนไดออกไซด์ (CO2) เป็นกา๊ ซทส่ี ะสมพลงั งานความรอ้ นในบรรยากาศโลกไวม้ ากทีส่ ุด และมี ผลทาให้อุณหภูมิของโลกสูงขึ้นมากที่สุด ในบรรดาก๊าซเรือนกระจกชนิดอ่ืนๆ CO2 ส่วนมากเกิดจากการกระทา ของมนุษย์ เชน่ - การเผาไหม้เช้ือเพลงิ - การผลิตซเี มนต์ - การเผาไมท้ าลายป่า - ก๊าซมีเทน (CH4) เป็นก๊าซท่ีเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ จากมูลสัตว์เล้ียง เช่น วัว ควาย การเผาไหม้ เช้อื เพลงิ ถ่านหนิ และกา๊ ซธรรมชาติ - ก๊าซไนตรัสออกไซด์ (N2O) เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ การใช้ปุ๋ย มูลสัตว์ท่ีย่อยสลาย การสันดาปของ น้ามันเช้ือเพลิงจากอุตสาหกรรมท่ีใช้กรดไนตริกในขบวนการผลิต เช่น อุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมพลาสติก บางชนดิ อุตสาหกรรมผลิตเสน้ ใยไนลอน 11

- คลอโรฟลูโอโรคารบ์ อน (Chlorofluorocarbon-CFCs) เปน็ สารสังเคราะห์ท่ใี ช้ในอตุ สาหกรรม ประกอบดว้ ย คาร์บอน (C) คลอรีน (Cl) และฟลูออรนี (F) ซ่งึ เปน็ สารทีท่ าลายชัน้ บรรยากาศโอโซนเปน็ สาเหตุทา ให้อุณหภูมิโลกสงู ข้ึน รงั สเี หนือม่วงชนดิ B หรือ Ultraviolet B สง่ มายังผิวโลกมากขน้ึ ซง่ึ สว่ นใหญใ่ ช้ใน อตุ สาหกรรมต่างๆ เชน่ เคร่อื งทาความเย็นในต้เู ย็น เครื่องปรบั อากาศ โฟม กระปอ๋ งสเปรย์ สารดับเพลงิ สารชะ ล้าง ในอุตสาหกรรมอเิ ล็คทรอนคิ ส์ ในปจั จุบนั มกี ารตระหนักถงึ ความสาคัญของชน้ั โอโซนมากขน้ึ และพบว่า สาเหตุหลกั ของปัญหาช้ันโอโซน ถกู ทาลายนน้ั มาจากสารกลุ่ม CFCs เป็นหลัก นอกจากน้ยี ังเกี่ยวขอ้ งกบั สารเคมใี นกล่มุ แฮโลคารบ์ อน ซึ่ง ประกอบด้วยอะตอมของคลอรีน ฟลูออรีน โบรมนี คารบ์ อน และไฮโดรเจน ภาพแสดงการถูกทาลายของชนั้ โอโซนจากสารกลมุ่ CFCs จากการสารวจโอโซนที่บรเิ วณข้ัวโลกใต้ ในปี พ. ศ. 2528 พบหลมุ โอโซนทขี่ ว้ั โลก ใต้ (Antartic ozone hole) ซงึ่ การถูกทาลายน้ีจะเกย่ี วขอ้ งกบั สารคลอรนี เสมอ ทาใหป้ ระเทศในกลุม่ ซีกโลก ตะวันตกและองค์การสิ่งแวดลอ้ มแหง่ สหประชาชาติมีมาตรการดาเนนิ การเพ่ือป้องกันและมีขอ้ กาหนดต่างๆ ขึน้ 12

ใบความรสู้ าหรับผู้จดั กจิ กรรม เร่ือง ความหมาย ความสาคญั และประเภทของชวี มวล ชีวมวล (Biomass) คือ สารอินทรีย์ท่ีเป็นแหล่งกกั เก็บพลังงานจากธรรมชาติและสามารถนามาใช้ผลติ พลงั งานได้ สารอินทรียเ์ หลา่ นีไ้ ดม้ าจากพชื และสตั ว์ต่างๆ เช่น เศษไม้ ขยะ วสั ดุเหลอื ใช้ทางการเกษตร การใชง้ าน ชีวมวลเพ่ือทาให้ได้พลังงานอาจจะทาโดยนามาเผาไหม้เพ่ือนาพลังงานความร้อนท่ีได้ไปใช้ในก ระบวนการ ผลิต ไฟฟ้าทดแทนพลังงานจากฟอสซิล (เช่น น้ามัน) ซึ่งมีอยู่อย่างจากัดและอาจหมดลงได้ ชีวมวลเล่านี้มีแหล่งท่ีมา ต่างๆ กัน อาทิ พืชผลทางการเกษตร (agricultural crops) เศษวัสดุเหลือทิ้งการเกษตร (agricultural residues) ไม้และเศษไม้ (wood and wood residues) หรือของเหลือจากจากอุตสาหกรรมและชุมชน ประเภทของชวี มวล ประเภทของชีวมวลแบง่ ออกเป็น 6 ประเภทจากแหล่งกาเนิดของชีวมวลนน้ั ๆ (Hoogwijk et al., 2003 และ นคร, 2553) ซ่งึ ไดแ้ ก่ 1. ชีวมวลที่เกิดจากการเพาะปลูก ซ่ึงชีวมวลประเภทน้ีมีการปลูกขึ้นมาแล้วเหลือจากใช้ในจุดประสงค์ หลักของการปลูก เช่น ปลูกเพ่ือเป็นอาหารแก่คนหรือสัตว์ หรือปลูกขึ้นมาเพ่ือใช้เป็นเช้ือเพลิงชีวมวลโดยตรง ชีวมวลประเภทนี้ เชน่ ปาลม์ นา้ มัน, ขา้ วโพด, ถ่ัวเหลือง และ มนั สาปะหลงั เป็นตน้ 2. ชวี มวลท่เี กดิ ขึ้นหลงั การเกิดไฟไหม้ป่า ชีวมวลชนิดนี้จะเกดิ ขึ้นหลังมีการเกิดไฟไหม้ป่าที่เกิดขึ้นเองตาม ธรรมชาติเปน็ ประจา โดยชวี มวลประเภทนีส้ ่วนใหญ่เป็นพวกเศษกิ่งไม้ และลาตน้ ของตน้ ไมท้ ่ีหลงเหลือจากไฟไหม้ ป่า 3. ชีวมวลที่เกิดขึ้นจากของเสียทางการเกษตร ชีวมวลประเภทน้จี ะเกิดขึ้นระหว่างการเกบ็ เก่ียวและการ แปรรปู พืชผลทางการเกษตร เชน่ แกลบ, ฟางข้าว, กะลาปาลม์ และ กาบ 4. ชวี มวลที่เกดิ ขึน้ ในป่าและอตุ สาหกรรมป่าไม้ ชีวมวลประเภทนีส้ ามารถหาได้ในป่า เชน่ เศษใบไม้ กิ่งไม้ ที่หักจากต้นไม้ ต้นไม้ที่ตายไปแล้ว หรือแม้กระท้ังของเสียท่ีเกิดจากอุตสาหกรรมการแปรรปู ไม้ เช่น ข้ีเล้ือย และ ปกี ไม้เป็นต้น 5. ชีวมวลจากมูลสัตว์ ชีวมวลประเภทน้ีเป็นส่ิงปฏิกูลท่ีเกิดจากการขับถ่ายของสัตว์ เช่น มูลวัว มูลแพะ มลู ไก่ เป็นต้น ซ่ึงชีวมวลเหลา่ น้ีจะมีความชนื้ ท่สี งู มาก 6. ชีวมวลจากขยะชุนชน ชีวมวลประเภทน้ีคือขยะที่เราท้ิงกันทุก ๆ วัน ซ่ึงสามารถเรียกอีกชื่อหน่ึงว่า ขยะชมุ ชน (Municipal Solid Waste) 13

ใบความรูส้ าหรับผู้จดั กิจกรรม เร่ือง กระบวนการแยกสลายด้วยความรอ้ น (Pirolysis) ไพโรไลซสิ (Pyrolysis) ไพโรไลซีส (Pyrolysis) คือกระบวนการกล่ันสลาย (Destructive distillation) ในที่ท่ีไม่มีออกซิเจน ผลผลิตของการไพโรไลซสิ จะประกอบด้วย ของแข็ง ของเหลว และแกส๊ โดยของแข็งทไี่ ด้ก็คอื คาร์บอน ของเหลวก็ คือเอ็ททีลีน และแก๊ส คือ มีเทน ทั้งหมดจะเป็นเช้ือเพลิงท่ีสามารถนาไปใช้ได้ต่อไป กระบวนการไพโรไลซิสท่ี แท้จรงิ จะตอ้ งป้อนความร้อนให้สารอินทรียห์ รือสารประกอบไฮโดรคาร์บอนท่ีปอ้ นเข้าสูร่ ะบบท่ีไมม่ แี ก๊สออกซิเจน การประยุกต์ใช้กระบวนการไพโรไลซิสก็คือ กระบวนการแก๊สซฟิ ิเคชัน (Gasification) ซึ่งเป็นการป้อนออกซิเจน จานวนจากดั เขา้ สู่ระบบ ออกซิเจนที่ป้อนเข้าอาจเป็นออกซิเจนบริสุทธ์ิหรืออากาศ กระบวนการเติมออกซเิ จนจะ ช่วยให้ระบบสามารถผลติ ความรอ้ นได้พอท่จี ะทาใหร้ ะบบเดนิ ได้ดว้ ยตวั เองอย่างตอ่ เนือ่ ง เน่อื งจากปฏิกิริยาในการ เติมออกซิเจนจะเป็นปฏิกิรยิ าคายความรอ้ น สว่ นปฏิกิรยิ าในการลดออกซเิ จนจะเป็นปฏิกิริยารบั ความรอ้ น ซงึ่ จะ ข้ึนอยูก่ บั ปรมิ าณความรอ้ นหรือออกซิเจนท่ปี ้อนเข้า ตวั แปรสาคัญ 2 ตวั ในระบบ ไพโรไลซสิ คอื อุณหภูมิของการไพ โรไลซ์ และอัตราความเร็วในการทาให้เช้ือเพลิงมีอุณหภูมิถึงระดับไพโรไลซ์ที่ต้องการ การเลือกของตัวแปรด้าน ระดับอุณหภมู ิและอัตราความเร็วของการให้ความรอ้ นจะเป็นตัวกาหนดลักษณะผลผลิตทไี่ ด้ ระบบไพโรไลซิสท่ีใช้ อุณหภูมิสูงและอัตราการเพ่ิมอุณหภูมิช้า ผลผลติ ท่ไี ด้ส่วนใหญ่จะเป็นแก๊ส สว่ นระบบท่ใี ช้อุณหภมู ิต่าและการเพ่ิม อุณหภูมิช้า ผลผลิตที่ได้ส่วนใหญ่จะเป็นของแข็ง (ถ่าน) เทคนิคในการควบคุมอุณหภูมขิ องระบบทาได้ไม่ยาก แต่ เทคนิคในการ8 ควบคุมอัตราความเร็วในการให้ความร้อนยังถือวา่ เป็นเร่อื งท่ีทาได้ค่อนข้างยาก ไพโรไลซิส (และ แก๊สซิฟิเคชัน) มีข้อดีในการกาจัดขยะมูลฝอยทางทฤษฎีหลายประการ โดยเฉพาะมีผลดีทางสิ่งแวดล้อมมาก เนื่องจาก เกิดมลพิษน้อย และผลผลิตได้เป็นเชื้อเพลิงที่ใช้ประโยชน์ได้หลายชนิด ด้วยเหตุน้ีจึงดูเหมือนว่า การ ประยุกต์ใช้ระบบไพโรไลซิสกับขยะมูลฝอยแห้งน่าจะเป็นวิธีการที่เหมาะสมมาก การสร้างเคร่ืองจักรที่มีระบบ ร่วมกนั ทง้ั ไพโรไลซสิ และแก๊ส-ซฟิ เิ คชัน่ จะชว่ ยให้ระบบมีความเสถียรมากขน้ึ และยงั เปน็ การใชพ้ ลงั งานหมุนเวียน ในตัวเองโดยไม่ต้องพึ่งพลังงานจากภายนอกอีกด้วย โดยสรปุ กระบวนไพโรไลซีสมีจุดดหี ลายประการ โดยเฉพาะ อยา่ งย่งิ กระบวนการแกส๊ ซฟิ ิเคชันสามารถผลิตก๊าซเชื้อเพลิงที่มีคณุ ค่าและมูลค่าสูง ขอ้ ไดเ้ ปรียบของระบบแก๊สซิฟิ เค-ชนั คือระบบสามารถสนองข้อกาหนดด้านอากาศเสียของการเผาขยะ ตลอดจนมาตรฐานเร่ืองไดอ๊อกซนิ ได้เป็น อยา่ งดี 14

ใบความรสู้ าหรบั ผู้จดั กิจกรรม เรอื่ ง ความหมาย ความสาคัญ และประโยชนข์ องไบโอชาร์ ไบโอชาร์ (Biochar) คือ วัสดุที่อุดมด้วยคาร์บอน ผลิตจากการให้ความร้อนมวลชีวภาพ (biomass) โดย ไม่ใชอ้ อกซเิ จนหรือใช้น้อยมาก เรยี กกระบวนการน้วี า่ การแยกสลายดว้ ยความร้อน (pyrolysis) ซง่ึ มสี องวธิ หี ลักๆ คอื การแยกสลายอย่างเรว็ และอยา่ งช้า การผลิตไบโอชาร์ดว้ ยวิธีการแยกสลายอยา่ งช้าที่อณุ หภูมเิ ฉล่ยี 500 องศา เซลเซยี ส จะไดผ้ ลผลิตของไบโอชาร์มากกวา่ 50% แต่จะใชเ้ วลาเป็นชัว่ โมง ซึง่ ตา่ งจากวิธีการแยกสลายอย่างเร็วที่ อุณหภูมิเฉลี่ย 700 องศาเซลเซียส ซึ่งใช้เวลาเป็นวินาที ผลผลิตที่ได้จะเป็นน้ามันชีวภาพ (bio-oil) 60% แก๊ส สงั เคราะห์ (syngas) ได้แก่ H2, CO และ CH4 รวมกัน 20% และ ไบโอชาร์ 20% (Winsley, 2007; Zafar,2009) ถ่านชีวภาพ (Biochar) มีความหมายแตกต่างจากถ่านท่ัวไป (Charcoal) ตรงจุดมุ่งหมายของการใช้ ประโยชน์ คอื เม่ือกลา่ วถงึ Charcoal จะหมายถึงถา่ นทใ่ี ช้เป็นเชื้อเพลิง ขณะท่ี Biochar คอื ถา่ นท่ใี ชป้ ระโยชน์เพื่อ กักเกบ็ คาร์บอนลงดนิ และปรับปรงุ ดนิ (Ricks,2007) การกักเกบ็ คารบ์ อนในดนิ ด้วยการแยกสลายมวลชวี ภาพด้วย ความร้อนจะได้คารบ์ อนถงึ 50% ของคารบ์ อนที่มีอยใู่ นมวลชวี ภาพ คาร์บอนท่ไี ดจ้ ากการเผามวลชีวภาพจะเหลือ เพียง 3% และจากการย่อยสลายโดยธรรมชาติหลังจาก 5-10 ปี จะได้คาร์บอนน้อยกว่า 20% ปริมาณของ คาร์บอนท่ีได้จะขึ้นกับชนิดของมวลชีวภาพ สาหรับอุณหภูมิจะมีผลน้อยมากถ้าอยู่ระหว่าง 350-500 องศา เซลเซียส (Lehmann et al.,2006) ความสาคญั ของไบโอชาร์ 1. เปน็ ดา่ งช่วยปรบั สภาพความเป็นกรดในดนิ 2. มรี ูพรุนสาหรับเกบ็ น้าและเป็นท่ีอยู่ของจุลินทรีย์ ประโยชน์ของถ่านชวี ภาพ สามารถสรุปได้ 4 ประการหลักดงั น้ี 1. ช่วยบรรเทาการเปล่ียนแปลงภูมอิ ากาศ เน่อื งจากถ่านชวี ภาพสามารถลดคาร์บอนไดออกไซดใ์ นชนั้ บรรยากาศในระยะยาวได้ดว้ ยการกักเกบ็ คาร์บอนในดนิ 2. ช่วยปรบั ปรุงดนิ และผลผลติ ทางการเกษตร เน่ืองจากเมอ่ื นาถา่ นชวี ภาพลงดนิ ลักษณะความเป็นรูพรนุ ของถ่านชีวภาพจะชว่ ยกักเก็บนา้ และอาหารในดนิ และเปน็ ทีอ่ ย่ใู ห้กับจลุ ินทรีย์สาหรบั ทากจิ กรรมเพ่อื สร้างอาหาร ให้ดนิ เมื่อดินอุดมสมบรู ณ์จะสง่ ผลให้ผลผลิตทางการเกษตรเพม่ิ ข้ึน 3. ชว่ ยผลิตพลงั งานทดแทน เนอื่ งจากกระบวนการผลติ ถ่านชวี ภาพจากมวลชวี ภาพดว้ ยการแยกสลาย ด้วยความร้อนจะใหพ้ ลงั งานชีวภาพที่สามารถใชเ้ ป็นพลังงานทดแทนเพือ่ การขนส่งและในระบบอุตสาหกรรมได้ 4. ชว่ ยในกระบวนการจัดการของเสยี ประเภทอินทรียว์ ัตถุได้ เนือ่ งจากเทคโนโลยีไบโอชาร์มศี กั ยภาพใน การกาจดั ของเสียท่ที าใหส้ ง่ิ แวดลอ้ มเปน็ มติ รได้ ท่มี า: คัดลอกจาก อรสา สุกสว่าง. 2552. เทคโนโลยถี ่านชีวภาพ: วิธีแก้ปัญหาโลกรอ้ น ดิน และความยากจนใน ภาคเกษตรกรรม. การประชุมวชิ าการเรอื่ ง สภาวะโลกรอ้ น: ความหลากหลายทางชีวภาพและการใช้ประโยชน์ อย่างยง่ั ยืน, 5-6 พฤศจกิ ายน 2552 ณ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตรว์ ทิ ยาเขตกาแพงแสน 15

ใบความร้สู าหรบั ผู้จัดกจิ กรรม เรอ่ื ง สว่ นประกอบเตาเผาไบโอชาร์ ส่วนประกอบเตาเผาไบโอชาร์ 1. ส่วนบรรจชุ วี มวลที่ต้องการแยกแก๊สและเปลย่ี นเป็นถ่านไบโอชาร์ เป็นการนาเอาถงั เหลก็ แบบมีฝาปดิ ขนาดเท่าถงั สที ่วั ไปมาดดั แปลงเป็นเตาเผา ซึ่งจะเจาะรเู พือ่ สวมท่อตรงกลางสาหรบั บรรจุเช้อื เพลงิ แต่กบั ชวี มวลที่ จะเผาเป็นถ่านจะบรรจุอยู่รอบช่องว่างของถงั ทเ่ี หลือ 2. สว่ นบรรจุชีวมวลท่ใี ชเ้ ปน็ เชื้อเพลงิ เปน็ เหมือนทอ่ กลางเตาที่ใช้บรรจชุ วี มวลที่จะเปน็ เชือ้ เพลงิ ขนาด เสน้ ผา่ ศนู ยก์ ลางของส่วนนสี้ ามารถปรับหรือลดขนาดได้ ซงึ่ มีผลตา่ งกนั เมอื่ ใชง้ าน จากการทดสอบพบว่า ขนาดเสน้ ผ่าศนู ย์กลาง 10 ซม.จะเหมาะกับการใช้งานเพื่อหุงตม้ อาหารปกติในครัวเรอื น ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 12 ซม. ให้เปลวไฟท่ีค่อนขา้ งแรง ขนาดเสน้ ผ่าศูนย์กลาง 15 ซม. ให้เปลวไฟทแ่ี รงสูง มคี วามสูงข้ึนมาราว 1 ฟตุ 3. สว่ นท่มี ีการลุกไหม้ของแกส๊ ท่ีผา่ นการแยกออกมาจากชีวมวล เปน็ รทู ี่เชอ่ื มกันระหว่างเตาบรรจุ เชอ้ื เพลงิ ชีวมวลและเตาบรรจุชวี มวลเผาถ่าน เพือ่ ใหแ้ ก๊สที่เกิดขึ้นจากกระบวนการแยกสลายด้วยความร้อน สามารถไหลจากส่วนบรรจุชวี มวลเผาถ่านไปยงั ส่วนบรรจเุ ชอ้ื เพลงิ ซึ่งกาลังเผาไหม้อยู่ได้ แกส๊ จึงตดิ ไฟและเกดิ การ ลกุ ไหมต้ ่อไปได้ 16

ใบความรสู้ าหรบั ผ้จู ดั กิจกรรม เรอื่ ง การผลติ ไบโอชาร์ การบรรจุวัตถดุ บิ ในเตา 1. นาเตาเหล็กทีบ่ รรจุชีวมวลและเช้ือเพลิงมา ตงั้ ส่วนตัวเตาใหห้ งายขนึ้ นาท่อกลางทีเ่ ป็นท่อบรรจุ เชือ้ เพลิงสวมลงไปทีค่ อเดอื ยที่มอี ยู่โดยใหร้ ทู ีเ่ จาะไว้รอบท่อค่อนมาทางปากเตา 2. บรรจชุ วี มวลท่ตี อ้ งการจะเผาเปน็ ถา่ นไบโอชาร์ท่ชี อ่ งวา่ งใหร้ อบทอ่ กลาง บรรจุไมใ่ ห้สูงเกิดปากเตา เพราะจะทาให้ปดิ ฝาไมไ่ ด้ 3. นาไมเ้ ช้อื เพลงิ บรรจุลงในท่อกลางทว่ี ่างอยู่จนเตม็ เสรจ็ แลว้ ใหน้ าฝาปิดเตามาครอบปิดโดยให้คอเดือย ทีฝ่ าถงั สวมติดกบั ปากท่อกลางพอดี จากนีไ้ ปสามารถจุดไฟให้ติดเช้ือเพลงิ เพือ่ เผาให้เกดิ แกส๊ ชวี มวลมาใช้หุงตม้ ได้ เม่อื เผาเสรจ็ กจ็ ะไดถ้ า่ นไบโอชาร์เปน็ ผลผลติ อกี อย่างหนึ่ง หมายเหตุ : ชีวมวลที่นามาบรรจเุ พื่อเปน็ เชอื้ เพลงิ ในการเผาไหมใ้ ห้ความร้อนควรทจ่ี ะเป็นขนาดกลางถงึ ใหญ่ เพอ่ื ท่ีจะเผาไหม้ติดไฟไดย้ าวนานจนกระบวนการไพโรไลซสิ ชีวมวลทตี่ ้องการเปลย่ี นเป็นถ่านไบโอชาร์สาเร็จเสร็จดี หากใช้ชวี มวลชนิ้ เลก็ เกินไป การเผาไหม้เพ่อื เดนิ ระบบเตาจะเกดิ ข้ึนเพียงไม่นาน กลา่ วคอื ตดิ ไฟเรว็ และดบั เร็ว ซึ่ง ทาให้การถ่ายเทความรอ้ นไปส่ชู ีวมวลที่ต้องการเปลย่ี นใหเ้ ป็นถ่านไบโอชาร์ไม่สมบรู ณ์ กล่าวคอื ชีวมวลไม่ กลายเปน็ ถา่ นทงั้ หมด แตส่ ามารถเผาโดยวธิ เี ดิมอีกครั้งเพื่อให้ชวี มวลทยี่ งั ไมก่ ลายเป็นถ่านถกู เปลีย่ นเป็นถ่าน ท้งั หมดได้ เม่ือเชอื้ เพลงิ ชวี มวลท่อี ย่ใู นชอ่ งบรรจุเชื้อเพลงิ ท่ีแกนกลางคอ่ ยๆ ถกู เผาไหม้จนมวลลดลงไปแลว้ หาก เติมเชอ้ื เพลงิ ใหมเ่ ข้าไปกลางครนั จะทาใหเ้ กิดควนั เพราะเปน็ การแทรกกระบวนการเผาไหม้ไม่สมบูรณท์ ่กี าลงั ดาเนนิ อยู่ หากต้องการใหเ้ ช้ือเพลงิ ใหม่ที่ใส่เข้าไปเกดิ กระบวนการเผาไหมแ้ ละควันหายไปเร็วสามารถใช้ปล่อง สังกะสีม้วนมาสวมทป่ี ากช่องบรรจเุ ชือ้ เพลิง ปลอ่ งจะดึงอากาศจากด้านล่างมาชว่ ยเผาไหม้ ทาให้ชีวมวลใหมต่ ดิ ไฟ เร็ว ควันหมดในเวลาไม่นาน เม่อื ไม่มีควันเกดิ ข้นึ แล้วจึงยกปล่องสังกะสีออกได้ สามารถเพิ่มความแรงของเปลวไฟที่เกดิ ขึ้นจากการเผาไหม้แกส๊ ชีวมวลในเตาได้โดยนาเตาท่ีจดุ ไฟแล้วมาตง้ั ซ้อน กนั สองใบ เปลวไฟจะรวมกันเปน็ สองเทา่ ซงึ่ จะเห็นความแรงของไฟที่เพิม่ ข้นึ ได้อยา่ งชดั เจน 17

กระบวนการเผาถ่านไบโอชารผ์ ลิตแกส๊ ชวี มวล จดุ ไฟใหต้ ดิ ที่ไม้เช้ือเพลิงซ่งึ อยใู่ นทอ่ กลางของเตา เมอื่ เช้อื เพลิงเรมิ่ ตดิ ไฟแลว้ ท่อกลางที่บรรจุเช้ือเพลงิ จะ มีลกั ษณะอับอากาศ ออกซิเจนเข้าไปช่วยในการเผาไหมไ้ ดน้ อ้ ย จงึ ทาใหเ้ กิดการเผาไหม้ไมส่ มบรู ณ์เกดิ ข้นึ เชน่ เดียวกับเตาชีวมวลท่มี ีการใชก้ ันอยู่ ไม่นานจงึ เกิดแก๊สจากชวี มวลท่ใี ช้เป็นเช้ือเพลิงซงึ่ ถูกเผาไหม้เกิดข้นึ เปลว ไฟแรง มีความร้อนสงู เมือ่ เกดิ พลงั งานความร้อน ความรอ้ นจากทอ่ แกนกลางทเ่ี ผาไหมเ้ ชอื้ เพลงิ ชีวมวลหมจู่ ะ ถ่ายเทความร้อนเหล่าน้ีไปสู่ชวี มวลทลี่ ้อมอยรู่ อบข้างในเตาวงนอก ทาใหเ้ กิดกระบวนการไพโรไลซีส (Pyrolysis) จนทาให้เกิดแก๊สชีวมวลอยู่ภายในและไหลออกมาตามรทู เ่ี จาะของทอ่ กลาง แกส๊ ชีวมวลท่ไี หลออกมาจะไปเจอกับ เปลวไฟทีเ่ ผาไหม้อยู่ด้านนอกพอดที าให้เกดิ การลุกติดไฟข้นึ อกี เมือ่ เผาเช้ือเพลงิ จนเสร็จส้ิน ชวี มวลทอี่ ยใู่ นชอ่ ง บรรจุรอบนอกจะกลายเปน็ ถา่ นไบโอชาร์ 18

ใบความรู้สาหรับผจู้ ดั กิจกรรม เรอ่ื ง การประยุกต์ใช้ไบโอชาร์เพ่อื การเกษตรและสง่ิ แวดล้อม การใชถ่านชวี ภาพในการเกษตร การเตรียมถ่านชวี ภาพเพ่อื ลงดนิ มีขนั้ ตอนดังตอไปนี้ 1. ทาใหถา่ นชีวภาพมีขนาดเล็กที่สุด โดยเฉลี่ยไมใ่ หญ่กวา่ 1 เซนติเมตรเพื่อให คลุกเคลา้ เขากบั ดินไดง้ ่าย หากขนาดถา่ นใหญ่เกินไปจะเปน็ อปุ สรรคตอรากพืชในการ เจรญิ เตบิ โต อาจใชวิธีการทุบหรอื บบี ใหแตก 2. ผสมถ่านชวี ภาพกบั ปุ๋ยหมัก หรือปุย๋ คอก ในอตั ราสวน 50% โดยนา้ หนกั คลุกให เป็นเน้อื เดียวกัน 3. นาถ่านชีวภาพผสมปุ๋ยหมักไปโรยลงดนิ ในขน้ั ตอนการเตรียมดนิ กอ่ นปลกู พืช รด นา้ ใหชุมเพอ่ื ใหถ่าน ชวี ภาพดดู ซึมน้า แลวพรวนดินใหลกึ 10-20 เซนติเมตร ทาการรดนา้ ใหชมุ อกี ครั้ง 4. ปลกู พชื ผักในแปลงได ตามขั้นตอนการปลกู ผกั ท่ัวไป 19

ใบกิจกรรมสาหรบั ผรู้ ับบรกิ าร เร่อื ง การเผาไบโอชาร์ 1. ให้แต่ละกลุ่มเลอื กชีวมวลทต่ี อ้ งการจะเผา 2. นาเตาเหล็กที่บรรจุชีวมวลและเชือ้ เพลงิ มา ตงั้ ส่วนตัวเตาใหห้ งายข้นึ นาทอ่ กลางทเ่ี ป็นทอ่ บรรจุ เช้ือเพลิงสวมลงไปทีค่ อเดือยที่มีอยู่โดยใหร้ ทู เ่ี จาะไว้รอบท่อค่อนมาทางปากเตา 3. บรรจุชวี มวลที่ตอ้ งการจะเผาเป็นถา่ นไบโอชาร์ทช่ี อ่ งว่างให้รอบท่อกลาง บรรจุไม่ให้สูงเกดิ ปากเตา เพราะจะทาใหป้ ดิ ฝาไม่ได้ 3. นาไมเ้ ช้อื เพลิงบรรจลุ งในท่อกลางท่ีวา่ งอยู่จนเต็ม เสรจ็ แล้วใหน้ าฝาปิดเตามาครอบปิดโดยให้คอเดอื ย ทฝี่ าถงั สวมติดกบั ปากทอ่ กลางพอดี จากน้ไี ปสามารถจุดไฟให้ติดเชื้อเพลงิ เพื่อเผาให้เกิดแก๊สชวี มวลมาใชห้ งุ ต้มได้ เม่ือเผาเสรจ็ กจ็ ะไดถ้ า่ นไบโอชาร์ 4. ใหผ้ ู้รบั บรกิ ารบันทกึ ผลดงั น้ี 4.1 ประเภทของชวี มวลท่ีใช้เผา…………………………………………………………………………………………. 4.2 ระยะท่ใี ชใ้ นการเผา……………..…………………………………………………………………………………….. 4.3 ลกั ษณะของชีวมวลที่ผา่ นการเผา…………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 20

ใบกจิ กรรม เรือ่ ง การทาวสั ดุปรับปรุงดนิ จากไบโอชาร์ วัตถดุ บิ และอุปกรณ์ 1. ปุ๋ยคอกแหง้ 2. ถา่ นไบโอชาร์ 3. ดนิ ปลูก 4. กระถางปลูกตน้ ไม้ขนาด 6 นิว้ 5. จอบ ขน้ั ตอนการดาเนินการ 1. ทาใหถา่ นไบโอชารม์ ขี นาดเลก็ ที่สุด โดยเฉลี่ยไม่ใหญ่กว่า 1 เซนตเิ มตร อาจใชวิธีการทุบหรอื บีบใหแตก 2. ผสมถ่านไบโอชาร์ ปุ๋ยคอก ดินปลูก ในอัตราสวน 1 : 1 : 2 โดยนา้ หนัก คลุกให เปน็ เนื้อเดยี วกัน 3. นาส่วนผสมท่ีได้ใส่ในกระถางปลกู 4. ปลูกพืชผักในกระถาง ตามขน้ั ตอนการปลกู ผกั ทั่วไป 21

ฐานการเรียนร้ทู ี่ 2 เรื่อง การเผาถา่ นบา้ นนกั วทิ ย์ 22

แผนการจดั กิจกรรมการเรียนรู้ 2 เรอื่ ง การเผาถา่ นบ้านนกั วทิ ย์ ประกอบดว้ ยแผนการจัดกจิ กรรมการเรียนรู้ เร่ือง การเผาถา่ นบ้านนักวิทย์ จานวน 3 ช่ัวโมง 23

แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรูท้ ่ี 2 เรอ่ื ง การเผาถ่านบา้ นนกั วทิ ย์ เวลา 3 ชว่ั โมง แนวคิด การเผาถ่านบ้านนักวิทย์ฯ เป็นการบูรณาการสะเต็มศึกษาสู่อาชีพการเผาถ่านไร้ควัน ซึ่งการเผา ถ่านไร้ควัน เป็นการเผาถ่านแบบประหยัดพลังงาน โดยใช้ถังนา้ มันขนาด 200 ลิตร ประดษิ ฐเ์ ตาขึน้ จากวัสดุ ที่หาง่ายในท้องถ่ิน มีการพัฒนาจนมปี ระสิทธภิ าพการเผาไหม้ท่ีดียิง่ ขึ้น ทาให้ถ่านผลิตได้มีคุณภาพดี โดยการเผา ประเภทนอ้ี าศยั ความร้อนไล่ความชื้นในเน้อื ไมท้ ่ีอยูใ่ นเตา ทาให้ไม้กลายเปน็ ถา่ น เรยี กวา่ กระบวนการคาร์บอนไน เซชั่น (Carbonization) โครงสร้างเป็นระบบปิด สามารถควบคุมอากาศได้ จึงไม่มีการลุกติดไฟของเน้ือไม้ ถ่านทไี่ ด้จึงมีคุณภาพสูง วตั ถุประสงค์ เมือ่ สน้ิ สดุ แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรูน้ แี้ ลว้ ผรู้ ับบริการสามารถ 1. อธบิ ายความหมาย ประโยชน์ คุณสมบัติ และชนิดของถา่ น 2. อธบิ ายเตาเผาถา่ นแบบไร้ควัน 3. อธิบายและเผาถ่านแบบไร้ควัน เน้ือหา 1. ความหมาย ประโยชน์ คุณสมบตั ิ และชนิดของถา่ น 1.1 ความหมายของถ่าน 1.2 ประโยชน์ของถ่าน 1.3 คุณสมบตั ขิ องถ่าน 1.4 ชนิดของถา่ น 2. เตาเผาถา่ นแบบไรค้ วนั 2.1 สว่ นประกอบของเตาเผาถ่านไร้ควัน 2.2 ขัน้ ตอนการผลิตเตาเผาถ่านไร้ควัน 3. การเผาถา่ นแบบไร้ควนั 3.1 วสั ดุท่ใี ช้ในการเผาถ่านไรค้ วนั 3.2 ข้นั ตอนการเผาถา่ นไร้ควนั แผนผังความเชอ่ื มโยงระหว่างสะเต็มศึกษากบั เน้ือหาทเ่ี รยี นรู้ Science Technology Engineering Mathematics - การสงั เกตความเปลย่ี นแปลง การใช้การใชก้ ระบวนการให้ การวางแผนและปฏบิ ตั ิตาม - คานวณระยะการตง้ั เตาจาก - ใชห้ ลักการคาร์บอนไนเซชนั่ ได้มาซึง่ ถา่ นทม่ี ีคณุ ภาพ กระบวนการในการผลิตถา่ น พื้นดนิ (Carbonization) คอื ไร้ควัน - การคานวณระยะเวลาใน ใหค้ วามรอ้ นเพ่ือไล่ความชนื่ การเผา 24

ขน้ั ตอนการจดั กิจกรรมการเรียนรู้ ขน้ั ตอนท่ี 1 กิจกรรมการเรยี นรปู้ ระสบการณท์ างวทิ ยาศาสตร์ (S : Science Experience Activity) 1. ผ้จู ดั กิจกรรมทักทาย และแนะนาตนเองให้กบั ผรู้ ับบริการ รวมทัง้ ช้แี จงวัตถปุ ระสงค์ของ ฐานการเรยี นรู้ เรอื่ ง การเผาถ่านบา้ นนกั วทิ ย์ ได้แก่ (1) อธิบายความหมาย ประโยชน์ คุณสมบตั ิ และชนดิ ของถา่ น (2) อธบิ ายเตาเผาถ่านแบบไร้ควนั (3) อธิบายและเผาถ่านแบบไร้ควัน 2. ผู้จดั กิจกรรมซักถามประสบการณเ์ ดิมของผู้รบั บริการ เก่ยี วกบั เร่อื งทีจ่ ะเรยี นรู้โดยสุ่มผู้รบั บรกิ าร จานวน 3 - 5 คน ตามความสมัครใจให้ตอบคาถามจานวน 3 ประเด็น ดงั น้ี ประเด็นท่ี 1 “ทา่ นรูจ้ ักการเผาถา่ นหรอื ไม่ อยา่ งไร” ประเด็นที่ 2 “ทา่ นรูจ้ กั การเผาถา่ นไร้ควนั หรอื ไม่ อยา่ งไร” ประเด็นท่ี 3 “ท่านเคยประดิษฐ์เตาเผาถา่ นแบบไรค้ วันหรือไม่ อย่างไร” 3. ผูจ้ ัดกิจกรรมและผรู้ บั บรกิ ารแลกเปลีย่ นความคิดเห็นและสรปุ ผลการเรยี นรู้รว่ มกัน 4. ผู้จดั กิจกรรมเช่อื มโยงประสบการณ์เดมิ ของผรู้ ับบริการกับเนื้อหาการเรยี นรู้ เร่อื ง การเผาถ่านไรค้ วัน โดยบรรยายเร่อื ง การเผาถ่านไร้ควนั ตามใบความร้ขู องวิทยากร เร่อื ง การเผาถ่านไรค้ วนั หลังจากนนั้ เชื่อมโยงการบรู ณาการสะเต็มศกึ ษากับเนื้อหาทีเ่ รียนรู้ ตามใบความรขู้ องผู้จัดกิจกรรม เร่ือง การเชอื่ มโยงสะเต็มศึกษากบั การเผาถ่านไร้ควัน ดังนี้ 4.1 Science (วิทยาศาสตร)์ (1) การสังเกตความเปลย่ี นแปลง (2) ใช้หลกั การคารบ์ อนไนเซชนั (Carbonization) คอื ใหค้ วามรอ้ นเพือ่ ไลค่ วามชน้ื 4.2 Technology (เทคโนโลยี) การใชก้ ารใช้กระบวนการให้ไดม้ าซ่ึงถ่านท่มี คี ุณภาพ 4.3 Engineering (วิศวกรรมศาสตร)์ การวางแผนกระบวนการในการผลิต 4.4 Mathematics (คณิตศาสตร)์ (1) คานวณระยะการต้ังเตาจากพน้ื ดิน (2) การคานวณระยะเวลาในการเผาทท่ี าให้ได้ถ่านท่มี คี ณุ ภาพมากท่ีสุด 5. ผู้จัดกิจกรรมแจกใบความรู้สาหรับผ้รู บั บริการ เรือ่ ง การเผาถา่ นบา้ นนักวทิ ย์ หลังจากนั้น ผ้จู ัด กจิ กรรมและผ้รู บั บรกิ ารแลกเปลี่ยนความคิดเห็นและสรุปผลการเรยี นรู้รว่ มกนั 25

ข้ันตอนท่ี 2 กิจกรรมการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ที่ท้าทาย (C : Challenge Learning Activity) 1. ผ้จู ัดกจิ กรรมนาเข้าส่บู ทเรยี นโดยตัง้ สถานการณ์ปัญหาวา่ การเผาถ่านโดยท่ัวไปน้นั จะไดถ้ า่ น ใน ปริมาณท่ีน้อย และเกิดควันมาก ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม อีกทั้งยังได้ผลผลิตที่ไม่มีคุณภาพ ผู้รับบริการจะมี วธิ กี ารหรอื แนวทางในการแกๆ้ ขปญั หา ดังกลา่ วหรือไม่อย่าไร 2. ผูจ้ ดั กจิ กรรมเช่อื มโยงเน้ือหาในขั้นตอนท่ี 1 เร่ือง การเผาถ่านแบบไร้ควนั โดยให้ผ้รู ับบริการออกแบบ และปฏิบตั กิ ารเผาถา่ นแบบไร้ควนั ตามหลกั การคารบ์ อนไนเซชนั (Carbonization) มาเปน็ องคค์ วามรู้ในการเผา ถ่านแบบไร้ควัน ตามใบกิจกรรมของผู้รับบริการ พร้อมทั้งเตรียมวัสดุอุปกรณ์ให้กับผู้รับบริการในการปฏิบัติ กิจกรรม (ถังน้ามัน ขนาด 200 ลิตร/ฝาเตา/ท่อเหล็ก/เลือ่ ย/ไม้หรอื เศษไม)้ 3. ใหผ้ เู้ ขา้ รับบริการตงั้ ประเดน็ ขอ้ สงสัยในกระบวนการหรอื หลักการทีเ่ ก่ียวขอ้ ง รวมไปถึงการประยกุ ต์ใช้ ในชวี ติ จริง 4. ผูร้ ับบรกิ ารนาเสนอผลงาน 5. ผ้จู ัดกิจกรรมและผู้รับบริการแลกเปลย่ี นความคิดเห็นและสรปุ ผลการเรียนรรู้ ว่ มกัน ข้นั ตอนที่ 3 กิจกรรมการสรปุ ผลการนาวิทยาศาสตร์ไปใชใ้ นชีวิตประจาวัน (I : Implementation Conclusion Activity) 1. ให้ผู้รบั บริการตอบคาถามโดยสุม่ ผู้รบั บริการจานวน 3-5 คนเพือ่ ใหต้ อบคาถามในประเด็น “ทา่ นจะ นาความรเู้ กี่ยวกับการเผาถ่านไร้ควันไปประยกุ ต์ใช้ในชวี ติ ประจาวันอยา่ งไร” 2. ผจู้ ดั กิจกรรมและผรู้ บั บรกิ ารสรุปร่วมกัน สอ่ื วัสดุอปุ กรณ์และแหล่งการเรยี นรู้ 1. ใบความรสู้ าหรับวทิ ยากร เรอ่ื ง การเผาถ่านไรค้ วัน 2. ใบความรสู้ าหรับวทิ ยากร เร่ือง การเชอ่ื มโยงสะเตม็ ศกึ ษากบั การเผาถ่านไรค้ วัน 3. ใบความรู้สาหรบั ผรู้ ับบรกิ าร เรอ่ื ง การเผาถ่านไร้ควัน 4. วัสดอุ ปุ กรณ์ ไดแ้ ก่ 4.1 ถังนา้ มนั ขนาด 200 ลติ ร 4.2 ฝาเตา 4.3 ทอ่ เหลก็ 4.4 เลอ่ื ย 4.5 ไม้หรอื เศษไม้ การวัดผลและประเมนิ ผล 1. สังเกตพฤตกิ รรมการมสี ว่ นรว่ ม ความสนใจ และความตั้งใจของผู้รบั บริการ 2. ชิ้นงาน/ผลงาน 26

ใบความรูส้ าหรับผูจ้ ัดกิจกรรม เรื่อง การเผาถา่ นแบบไรค้ วนั การเผาถา่ นแบบไรค้ วนั เตาเผาถ่านแบบประหยดั พลังงาน ขนาด 200 ลิตร ชนิดปล่องขนานขา้ งเตา เป็น เตาที่ถูกประดิษฐ์ข้ึนจากวัสดุท่ีหาง่ายในท้องถิ่น (ถังน้ามันขนาด 200 ลิตร) โดยได้ปรับปรุงพัฒนาจนมี ประสิทธิภาพการเผาไหม้ท่ีดียิ่งข้ึนทาให้ถ่านที่ผลิตได้มีคุณภาพดี ประหยัดเวลาและท่ีสาคัญสร้างประกอบง่าย ราคาถกู เหมาะสาหรับครัวเรือนชนบท ทม่ี กี ารใชถ้ า่ นเป็นพลงั งานในการหุงตม้ ประกอบอาหาร เตาเผาถ่านถัง 200 ลติ ร เป็นที่นิยมในหมูบ้าน เนื่องจากวสั ดุท่ีใช้สร้างเตาหางา่ ย ไม้ที่นามาเผาเป็นไมเ้ ล็กไมน้ ้อยได้หมด และยังเก็บน้าส้ม ควันไมไ้ ด้ (ของเหลวท่ไี ด้จากการกลน่ั ตวั จากควนั ในช่วงเวลาทเี่ หมาะสม) ประเภทของเตาเผาถ่านแบบไร้ควัน ด้วยถังขนาด 200 ลิตรนั้น แยกประเภทออกเป็น 2 ชนิด คือ เตาเผา ถา่ นแบบตัง้ หรือแบบปล่อยขนานข้างเตา และแบบนอน สามารถเผาถ่านไดม้ ีประสิทธภิ าพสงู กว่าเตาเผาถ่านแบบ ด้ังเดิม ประมาณ1.2 – 1.5 เท่า เตาเผาถา่ น 200 ลติ ร ใชห้ ลกั ความรอ้ นเปน็ ตวั ไล่ความชน้ื ดังนน้ั ถา่ นทไี่ ดอ้ อกมา จะมีคุณภาพ สารก่อมะเร็งต่า ขี้เถ้าน้อย และผลพลอยได้ที่ได้จากการเผาถ่านอีกอย่าง คือ “น้าส้มควันไม้หรือ Wood Vinegar” คุณสมบัตขิ องถ่านไม้ ถา่ นไม้ คือ ผลผลิตที่ไดห้ ลังจากไม้ที่ถกู สลายตวั ด้วยความร้อน และมีคุณสมบัติแตกต่างกนั ไปตามลักษณะ เฉพาะตัวของไม้แต่ละชนดิ และกระบวนการผลติ ถ่าน ถา่ นไม้ท่ดี ีควรมีคณุ สมบัติ ดงั นี้ คาร์บอนเสถยี ร ไมน่ อ้ ยกวา่ 75 % มีสารระเหยได้ ไม่เกนิ 25 % มขี ี้เถ้า ไม่เกนิ 4 % มีถา่ นป่น ไม่เกิน 10 % มคี วามช้นื ไม่เกนิ 10 % มคี วามร้อน ไมน่ อ้ ยกวา่ 7,000 กโิ ลแคลอร/่ี กโิ ลกรัม มคี า่ ความแข็ง ไม่นอ้ ยกวา่ ระดับ 5 ตอ้ งมีความพรุนสูง มีพน้ื ผวิ ไมน่ ้อยกว่า 200 ตารางเมตร/กรมั มคี วามตา้ นทานไฟฟา้ ตา่ มีคา่ ความเปน็ ด่างสงู pH ประมาณ 8-9 ชนิดของถ่าน สามารถแบ่งประเภทของถา่ นชนดิ ตา่ งๆ ออกเปน็ 2 ประเภท 1. ถ่านสีดา (ถ่านที่เผาโดยท่ัวไป) โดยท่ัวไปแล้วถ่านสีดาจะนุ่มและมเี ปลือกไมต้ ิดอยู่ ถ่านสีดาติดไฟง่าย และมีพลังความร้อนในการเผาผลาญพอท่จี ะหลอมละลายโลหะแลเหล็กได้ ถ่านเกือบท้งั หมดทมี่ กี ารผลติ ทัว่ โลกจะ มีความคลา้ ยคลึงกันกับถา่ นน้ี เผาทอี่ ณุ หภมู ิระหว่าง 500 ถงึ 700 องศาเซลเซียส 2. ถ่านสีขาว (ถา่ นทเี่ ผาโดยกรรมวิธีพิเศษ) หรอื เรยี กอีกชือ่ หน่ึงว่า ถา่ นแข็ง จะแข็งและไม่มเี ปลือกไม้ติด อยู่ถ้าถ่านสีขาวจะใหพ้ ลังความร้อนสูง เป็นถ่านที่ได้จากกระบวนการผลิตท่ีเม่ือถึงข้ันตอนสุดท้ายในการผลิตถ่าน จะเปิดปากเตาเพือ่ ใหอ้ ากาศเข้าเตาจานวนมาก และจะเกิดการเผาไหม้อย่างรนุ แรงทาให้อุณหภูมภิ ายในเตาสูงถึง 1,000 องศาเซลเซยี สหรอื มากกวา่ นน้ั 27

ประโยชนข์ องการใช้ถ่านไม้ การใช้งาน และประโยชน์จากถ่านไม้มีหลายลักษณะขึ้นอยู่กับคุณภาพของถ่านแต่ละชนิด อาทิเช่น ถ่านกัมมันต์ นาไปใช้ประโยชนไ์ ด้หลายทาง ถ่านไม้สนสีดา ใช้สาหรับฟอกสีผ้า ถ่านจากกะลามะพรา้ ว ใช้สาหรับ ดูดกลิ่น เปน็ ตน้ ถา้ จะแบง่ การใช้ประโยชนต์ ามประเภท สามารถแบง่ ได้ดงั นี้ 1. การใชป้ ระโยชนถ์ ่านขาว ซ่งึ ผลติ ในเฉพาะ 3 ประเทศเท่านัน้ คือ ประเทศจีน ประเทศญปี่ ุ่น และประเทศเกาหลีใต้ ส่วนใหญ่จะใช้ ประโยชน์เน้นหนักไปทางด้านเพื่อสุขภาพ การปรุงแต่งรสชาติ ของอาหาร และเครื่องดื่ม และแร่ธาตุอาหารเสริม ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของคนระดับสูงในเอเชียตะวันออกไกลเท่าน้ัน เช่น นาถ่านขาวใสล่ งในกาต้มน้ารอ้ นประมาณ 100 กรมั ต่อน้า 1 ลติ ร ถา่ นจะดดู ซับกลนิ่ และสารอินทรีย์ต่างๆ ในถ่าน จะละลายออกมาเพ่ิมคุณภาพและรสชาติของน้า สามารถนามาชงชา กาแฟ ปรงุ อาหาร และผสมเหล้าวิสก้ี จะได้ รสชาติที่นุ่นละมุน และต้องเปลี่ยนถ่านใหม่ทุก 10 วัน ใช้ในการประกอบ อาหารป้ิงย่าง ทาให้อาหารมีรสชาติดี เน่ืองจากเมื่อถ่านไม้ลุกไหม้จะเกิดฟิล์มบางๆ ของข้ีเถ้าที่ผิวถ่านไม้ ถ่านไม้จะให้ความร้อนโดยการแผ่รังสีที่ไม่มี เปลวไฟ รังสี ความรอ้ นน้ีมคี วามยาวคลน่ื สั่นมาก จึงทาใหผ้ ิวด้านนอกของอาหารหรือเน้ือสตั ว์แห้งและแข็งตัวอย่าง รวดเร็วกว่าความร้อนจากแหล่งอื่น ดังน้ัน รสชาติของอาหารหรือเน้ือสัตว์จะถูกเก็บไว้โดยไม่สูญเสีย ใช้ทาน้าแร่ สาหรับอาบโดยใช้ถ่านขาวใส่ถุงผ้าแล้วเปิดน้าร้อนไหลผ่านถุงถ่าน จะได้น้าที่มีคุณภาพใกล้เคียงน้าจากบ่อน้าพุ ร้อน นอกจากนี้ยังใช้ผงถ่านขาวสาหรับขัดถูโลหะที่มีค่า ผงถ่านขาว จะไม่ทาให้เกิดรอยขูดขีดท่ีผิวโลหะมีค่า เหล่าน้นั 2. การใชป้ ระโยชนจ์ ากถ่านดา แบง่ ออกได้ 2 ลกั ษณะตามกรรมวธิ ีการผลิต คอื ก. ถ่านดาที่ผลิตด้วยอุณหภูมิต่าและใช้เวลาส้ัน เหมาะท่ีจะใช้เป็นเช้ือเพลิง เนื่องจากมีราคาถูก เพราะมีผลผลิตสูง ไม้ที่ใช้ผลิตถ่านประเภทน้ีควรเป็นไม้ใยส้ัน เพื่อให้มีการเผาไม้ได้นานขึ้น คณุ สมบตั ทิ ่ดี ีของถ่านไม้ในการนามาเปน็ เชือ้ เพลิงอาจสรปุ ไดด้ งั นี้ - มปี รมิ าณกามะถันต่า - มีขีเ้ ถา้ นอ้ ย - มีสิง่ เจือปนท่เี ป็นอนิ ทรียว์ ัตถตุ า่ - มรี พู รุนและพน้ื ท่ผี วิ มากและสมา่ เสมอ - มีคณุ สมบัติเปน็ ตวั ลดทด่ี ีและมีควันนอ้ ย ข. ถา่ นดาทผ่ี ลติ ด้วยอุณหภมู สิ งู และใชเ้ วลานาน เป็นถา่ นไมท้ นี่ าไปใชป้ ระโยชน์ไดห้ ลากหลายทสี่ ุด เนือ่ งจากมีคาร์บอนเสถยี รสูง และมสี ารระเหยง่ายต่า ซ่ึงเปน็ ตัวชวี้ ัดระดับความบริสุทธิ์ของถ่าน ไม้ มวี ธิ ตี รวจสอบง่ายๆ ท่ีจะดลู กั ษณะ ถา่ นประเภทนี้คือ เมอื่ เคาะถ่านจะมเี สียงดงั กังวานคล้าย เสียงเคาะกระเบื้องดนิ เผาเม่อื หักดูจะเห็นสีดามันวาว และเมอ่ื ใช้นวิ้ ถกู รอยหกั ของถ่าน จะไม่มีสี ดาตดิ นิว้ เลย ส่วนทีผ่ ิวถา่ นจะมีสีดาบ้างเลก็ น้อย เนื่องจากคณุ สมบัติของเปลอื กไม้ เมอ่ื จุดติดไฟ แล้วถ่านตอ้ งไม่แตก และมคี วนั นอ้ ยมาก 28

หลกั การของการเผาถา่ นไร้ควัน เตาเผาถา่ น 200 ลติ ร มีประสิทธภิ าพสงู กวา่ เตาแบบดั้งเดิม เตาประเภทนอี้ าศัยความรอ้ นไล่ความช้ืนใน เน้อื ไมท้ ีอ่ ยใู่ นเตา ทาใหไ้ ม้กลายเป็นถ่าน เรยี กว่า กระบวนการคารบ์ อนไนเซช่นั (Carbonization) โครงสร้างเป็น ระบบบดิ สามารถควบคุมอากาศได้ จงึ ไมม่ กี ารลุกตดิ ไฟของเนือ้ ไม้ ดังนน้ั ถ่านที่ไดจ้ งึ มคี ุณภาพสูง เกดิ ขเี้ ถ้าน้อย และผลพลอยได้จากกระบวนการเผาถ่านอีกอย่างหนึ่งคือนา้ ส้มควันไม้ (Wood Vinegar) สว่ นประกอบของเตาเผาถ่าน 200 ลิตร ประกอบด้วยสว่ นประกอบตา่ งๆ คอื 1. ตวั เตา ผลิตจากถังขนาด 200 ลติ ร 2. ฝาเตา และทอ่ เรง่ ไฟ 3. ท่อควนั 3 ท่อ 4. ส่วนควบแนน่ น้าสม้ ควนั ไม้ 5. ตระแกรงรองไมด้ ้านใน 6. ช่องเชอ้ื เพลงิ 7. รเู ก็บน้าส้มควนั ไม้ ลกั ษณะเด่น ด้านวัตถดุ บิ และอปุ กรณ์ 1. ไมท้ ่นี ามาใช้ทาเปน็ เชือ้ เพลิงหางา่ ย สามารถใช้เศษไม้ชนดิ ตา่ งกนั ได้ และใช้เชือ้ เพลงิ นอ้ ยประมาณ 4 กโิ ลกรัมตอ่ การเผา 1 คร้งั 2. สามารถใชไ้ มข้ นาดเล็กมาเผาเปน็ ถา่ นได้ ลดปัญหาดา้ นการตดั ไมท้ าลายปา่ 3. อปุ กรณท์ ี่ใช้งานการสร้างสามารถหาชื้อไดง้ ่าย 29

4. ตัวเตาดูแลรกั ษางา่ ย อายุการใช้งานนาน ประมาณ 1-2 ปี หรือ ประมาณ 100-150 ครั้งของการเผา แตห่ ากมีการสรา้ งโรงเรอื นเพ่อื ป้องกนั น้า จะสามารถยืดอายกุ ารใชง้ านได้ ด้านกรรมวิธกี ารผลติ 1. ใช้เวลาทาการเผาสน้ั ประมาณ 16 ช่วั โมง หรือน้อยกวา่ นัน้ หากไมต่ อ้ งการเกบ็ นา้ ส้มควันไม้ 2. สามารถควบคุมอากาศไดต้ ลอดเวลาของการเผา 3. เกิดข้ีเถ้าน้อย ประมาณ 0.1 กิโลกรัม ต่อ คร้ัง (กรณกี ารเผาถ่านสมบรู ณ)์ 4. ใช้แรงงานน้อย สามารถดาเนนิ การไดโ้ ดยใช้แรงงาน 1 คน ดา้ นผลผลติ 1. ไดถ้ า่ นคุณภาพสูง ดีตอ่ สุขภาพ เพราะมีกระบวนการทาถ่านใหบ้ ริสุทธิ์ กาจัดนา้ มนั ดบิ (ทาร์) ออกจาก เนือ้ ไม้ 2. ได้ปริมาณผลผลติ ถา่ นดี ประมาณ 20-23% โดยน้าหนัก ของปรมิ าณไม้ท่ีนามาเผา 3. ไดน้ ้าสม้ ควนั ไม้ ประมาณ 0.5 - 1.0 ลิตรตอ่ ครัง้ ขึน้ กบั ความชืน้ และชนดิ ของไม้ทนี่ ามาเผา ดา้ นการลงทุน 1. ลงทนุ นอ้ ย เหมาะกับการใชง้ านในครวั เรอื น โดยมตี น้ ทนุ ดา้ นอปุ กรณใ์ นการผลิตประมาณ 1,500 – 2,000 บาท ขัน้ ตอนการเผาถ่านโดยใชเ้ ตาเผาถ่าน 200 ลิตร 1. การเตรยี มไม้ใส่เตา 1.1 จดั วางเตาใหไ้ ดร้ ะดับ ห้ามเอยี ง เน่อื งจากหากเตาเอยี งจะทาให้เก็บนา้ ส้มควนั ไม้ได้ยาก 1.2 ควรแยกไมร้ ะหวา่ งไมแ้ หง้ และไม้ดิบ ถา้ ให้ดคี วรตดั ไมท้ ้งิ ไวป้ ระมาณ 1-2 สัปดาห์ 1.3 ขนาดไม้ ควรแยกให้มีขนาดใกล้เคียงกนั ถา้ เปน็ ไมใ้ หญ่ให้ใสด่ า้ นหนา้ เตา ไม้เลก็ ใส่ ดา้ นหลังเตาและใหป้ ลายไม้ช้ีลงเน่ืองจากดา้ นบนความร้อนจะสงู กว่า 1.4 ชนดิ ของไม้ ควรแยกระหว่างไมเ้ น้อื ออ่ นและไม้เน้ือแขง็ เช่น ไม้ลาไยอาจรวมกับไม้มะขาม ไมไ้ ผแ่ ยกเผาอกี ครั้ง 1.5 ไม้ทใ่ี ส่ในถังควรมขี นาดใกล้เคียงกบั ความสูงของเตาหรอื ยาวประมาณ 60 ซม. และควรมี ขนาดใกลเ้ คียงกัน 2. การเผาถ่านจดุ เตา 2.1 เมื่อเรียงไมเ้ ขา้ เตาเรยี บรอ้ ย ให้ทาการปิดฝาเตาให้สนทิ โดยใหท้ ่อเร่งไฟอยูต่ รงขา้ มกับชอ่ ง เชอ้ื เพลงิ ตรงกับทอ่ ควัน 2.2 เริ่มทาการจุดไฟเตา บรเิ วณหน้าเตาท่ีช่องเช้ือเพลงิ โดยจดุ ทจ่ี ดุ ไฟอยู่บรเิ วณปากของชอ่ ง เชอื้ เพลิงเตมิ ฟืนเร่ือยๆ ช่วงนี้จะใช้เวลาประมาณ 2-4 ชว่ั โมง ขึน้ กับความชน้ื ของไม้ท่ีนามาเผาเตาติด 2.3 สังเกตควนั ทปี่ ลอ่ งควนั และทอ่ เรง่ ไฟ ขณะทาการไล่ความชื้น ควนั ท่ีออกมาจะมสี ีขาว ควนั 30

จะมกี ลิน่ เหม็น ซ่ึงเปน็ กลิน่ กรดประเภท เมธานอล ท่อี ยู่ในเน้ือ อุณหภมู บิ ริเวณปากปล่องควันประมาณ 55-60 องศาเซลเซยี ส และอณุ หภูมภิ ายในเตาประมาณ 150 องศาเซลเซียส ถา้ ความชื้นถกู ไลห่ มด และไมใ้ นเตาเริ่มตดิ ไฟ (ประมาณ 2-4 ชวั่ โมง หลังจากจดุ เตา) จะเหน็ ควันที่ปล่องควนั ลกั ษณะเป็นควนั ขาวขุ่นปนเทา พ่งุ ออกมา จานวนมาก เรียกวา่ ควนั บา้ การปิดเตาและการทาถา่ นให้บรสิ ุทธิ์ 2.4 หลังจากควนั เริ่มใส มีเฉพาะไอร้อนออกจากปลอ่ งควัน (ปล่องสุดท้าย) ให้เปิดปล่องเร่งไฟ และเปิดปลอ่ งควนั ท้ังหมด พรอ้ มกบั เปิดหนา้ เตาประมาณ 50% เพ่อื ให้อากาศเข้าไปทาปฏิกริ ิยากับถ่านซ่งึ จะทา ให้ถ่านบริสุทธ์ิขึ้น ลดสารกอ่ มะเรง็ โดยขน้ั ตอนนจี้ ะใช้เวลาประมาณ 30 นาที 5 เมอื่ ครบ 30 นาที ให้ปิดปลอ่ งทกุ ปลอ่ ง (ปลอ่ งเรง่ ไฟ และปล่องควัน) โดยปล่องเร่งไฟใช้ผา้ หอดนิ ชบุ นา้ วางปดิ ไว้ สว่ นท่อควันใช้กระป๋องครอบ ปดิ หน้าเตาพรอ้ มใช้ดนิ เหนียวยาหนา้ เตาป้องกันอากาศเข้า และปดิ ท่อเกบ็ นา้ ส้มควนั ไม้ (หากมรี อยรวั่ ณ จุดอื่นตอ้ ง ปดิ รอยรวั่ ท้งั หมด) 6 ท้ิงให้เตาเผาถา่ นเยน็ ตัวลง ประมาณ 3-4 ชัว่ โมง หรอื ทิ้งไวค้ า้ งคนื ตอนเชา้ สามารถเปิดเตา เกบ็ ถ่านและเผาต่อในครั้งต่อไปได้ 31

ใบกิจกรรมของผู้รับบริการ วตั ถุประสงค์ ทดลองปฏบิ ัติการเผาถา่ นไรค้ วัน คาช้แี จง 1. ผู้จัดกิจกรรมเชื่อมโยงเนอื้ หาในข้ันตอนท่ี 1 เรื่อง การเผาถ่านแบบไรค้ วัน โดยให้ผู้รับบริการวางแผน และปฏบิ ตั กิ ารเผาถา่ นแบบไร้ควัน ตามหลกั การคาร์บอนไนเซชนั (Carbonization) มาเป็นองคค์ วามรู้ในการเผา ถ่านแบบไร้ควนั พร้อมทั้งเตรียมวัสดุอุปกรณ์ใหก้ ับผู้รบั บริการในการปฏิบัติกจิ กรรม (ถังน้ามัน ขนาด 200 ลิตร/ ฝาเตา/ท่อเหล็ก/เลื่อย/ไม้หรือเศษไม้) 2. แบ่งผู้รับบริการออกเป็นกลุ่ม ๆ ละ 4 – 8 คน ผู้จัดกิจกรรมแจกวัสดุอุปกรณ์ ปฏิบัติการเผาถ่านแบบ ไรค้ วัน เชน่ ไม้ทใี่ ช้ในการเผาถ่านใหผ้ ูร้ บั บริการได้ลองเผาเพ่ือทาการเผาถ่าน 3. ผู้จัดกิจกรรมและผู้รับบริการร่วมกันเริ่มทาการจุดไฟเตา บริเวณหน้าเตาที่ช่องเช้ือเพลิงและเติมฟืน เร่ือยๆ ช่วงน้ีจะใช้เวลาประมาณ 1-2 ช่ัวโมง และสังเกตควันท่ีปล่องควันและท่อเร่งไฟ ควันจะมีสีขาวและกล่ิน เหม็น 4. หลงั จากนั้น ใหแ้ ต่ละกลุ่ม เรียนรู้รว่ มกนั ในปฏิบัตกิ ารเผาถ่านแบบไร้ควนั ผจู้ ดั กจิ กรรมควรกระตุ้นให้ ผรู้ บั บรกิ ารสังเกตวา่ ควรจะเผาถา่ นอยา่ งไรจึงจะทาใหไ้ ม่มคี วัน 5. เมื่อเสรจ็ การปฏิบตั แิ ลว้ ใหต้ ัวแทนแต่ละกล่มุ ออกมาบอกเล่าให้เพอ่ื นฟงั ในประเด็นต่อไปนี้ - ประโยชน์ และคณุ สมบตั ิของการเผาถ่านไรค้ วัน - สิ่งทไี่ ดจ้ ากการเผาถ่านไรค้ วัน - การประยกุ ต์ใช้การเผาถ่านไร้ควันในชวี ิตประจาวนั 6. ผู้รบั บรกิ ารนาเสนอผลงาน 7. ผู้จัดกจิ กรรมและผู้รบั บริการแลกเปล่ียนความคิดเหน็ และสรุปผลการเรียนรู้รว่ มกัน 32

บนั ทกึ ผลหลังการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ผลการใชแ้ ผนการจดั กิจกรรมการเรยี นรู้ 1. จานวนเนอ้ื หากบั จานวนเวลา  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบเุ หตุผล.................................................................................................................. 2. การเรยี งลาดบั เนื้อหากับความเข้าใจของผู้รบั บรกิ าร  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบุเหตผุ ล.................................................................................................................. 3. การนาเข้าสูบ่ ทเรยี นกบั เน้อื หาแต่ละหวั ข้อ  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบุเหตผุ ล.................................................................................................................. 4. วธิ กี ารจดั กิจกรรมการเรียนรู้กับเนื้อหาในแตล่ ะขอ้  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบเุ หตผุ ล.................................................................................................................. 5. การประเมินผลกับวัตถุประสงค์ในแต่ละเนอ้ื หา  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตผุ ล.................................................................................................................. ผลการเรยี นร้ขู องผ้รู บั บริการ ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ผลการจัดกจิ กรรมการเรยี นร้ขู องผจู้ ดั กจิ กรรม ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ขอ้ เสนอแนะ ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... 33

ฐานการเรยี นรทู้ ่ี 3 เรือ่ ง สะเตม็ กับการเพาะตน้ อ่อนทานตะวนั แผนการจัดกิจกรรมการเรยี นรทู้ ่ี 3 เรอ่ื ง สะเต็มกับการเพาะตน้ อ่อนทานตะวัน จานวน 3 ชว่ั โมง 34

แผนการจัดกิจกรรมการเรยี นร้ทู ่ี 3 เรอ่ื ง สะเต็มกบั การเพาะตน้ อ่อนทานตะวนั แนวคดิ ต้นอ่อนทานตะวัน คือ ต้นอ่อนท่ีเพิ่งงอกออกจากเมล็ด ซึ่งเป็นระยะก่อนท่ีจะเจรญิ เติบโตไปเป็นตน้ กลา้ ซึ่งในช่วงเวลาของการเป็นต้นอ่อนน้ันเป็นช่วงเวลาสาคัญของการสะสมแร่ธาตุอาหารที่สาคัญการรบั ประทานตน้ อ่อนจากเมล็ดงอกจะทาให้ร่างกายแข็งแรง อีกทั้งสามารถนาไปรับประทานได้ทั้งแบบสดและปรุงสุก ต้นอ่อน ทานตะวันจึงเป็นเมล็ดงอกที่ได้รับความนิยมสาหรับผู้ท่ีรักสุขภาพ การเพาะต้นอ่อนทานตะวัน จาเป็นจะต้องใช้ การสังเคราะห์แสง และต้องคานึงถึงปัจจัยที่มีผลกระทบต่อการเจรญิ เติบโตของ ต้นอ่อน จึงได้นาหลักการบรูณา การสะเต็มศกึ ษาสูอ่ าชพี เข้ามาใช้การเรียนรู้การเพาะ วตั ถปุ ระสงค์ เมอื่ ส้ินสดุ แผนการจดั กจิ กรรมการเรียนรแู้ ลว้ ผรู้ ับบริการสามารถ 1. อธิบายความรเู้ บือ้ งตน้ เกี่ยวกับการเพาะตน้ ออ่ นทานตะวัน 2. อธิบายและทดลองการเพาะต้นออ่ นทานตะวัน เนอื้ หา 1. ความรเู้ บอ้ื งต้นเก่ียวกับตน้ อ่อนทานตะวนั 1.1 ชนดิ ของเมลด็ ดนิ นา้ ท่ใี ช้ในการเพาะ 1.2 ธาตอุ าหารของต้นออ่ นทานตะวนั 1.3 การสงั เคราะห์แสง 1.4 ปัจจัยทม่ี ีผลกระทบต่อการเจรญิ เตบิ โตของตน้ อ่อนทานตะวัน 2. การเพาะเมลด็ ต้นอ่อนทานตะวัน 2.1 วัสดุอุปกรณท์ ่ีใช้ในการเพาะต้นออ่ นทานตะวนั 2.2 ข้ันตอนในการเพาะต้นอ่อนทานตะวนั แผนผังความเชือ่ มโยงระหว่างสะเต็มศกึ ษากับเน้อื หาการเรียนรู้ S = วทิ ยาศาสตร์ T = เทคโนโลยี E = วิศวกรรมศาสตร์ M = คณติ ศาสตร์ - ธาตอุ าหารของพชื - การเลอื กใช้วสั ดุ - การออกแบบ - การคานวณหา - การสังเคราะหแ์ สง - การเลือกช่องทาง บรรจภุ ณั ฑ์ ต้นทนุ /กาไร - การเจรญิ เติบโต การจาหนา่ ย - การออกแบบพืน้ ที่ - ระยะเวลา - การแปรรูป ในการเพาะ - การช่ัง/การวดั 35

ขน้ั ตอนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ข้ันตอนท่ี 1 กจิ กรรมการเรยี นร้ปู ระสบการณ์ทางวิทยาศาสตร์ (S : Science Experience Activity) 1. ผู้จัดกิจกรรมทักทายผู้รับบริการและแนะนาตนเองกับผู้รับบริการ รวมท้ังช้ีแจงวัตถุประสงค์ของฐาน การเรยี นรู้ เร่อื ง การเพาะตน้ อ่อนทานตะวัน ได้แก่ (1) อธิบายความรเู้ บอื้ งตน้ เกีย่ วกบั การเพาะตน้ อ่อนทานตะวัน (2) อธิบายการเพาะต้นออ่ นทานตะวนั 2. ผู้จัดกิจกรรมซักถามประสบการณ์เดิมของผู้รับบริการเกี่ยวกับเรื่องที่จะเรียนรู้ โดยสุ่มผู้รับบริการ จานวน 3 - 5 คน ตามความสมคั รใจ ให้ตอบคาถามในประเด็น จานวน 3 ประเด็น ดงั น้ี ประเดน็ ท่ี 1 “มีใครเคยรูจ้ กั ต้นออ่ นทานตะวันบ้างหรือไม่” ประเด็นที่ 2 “มใี ครรู้วธิ แี ละข้ันตอนการเพาะตน้ อ่อนทานตะวนั บา้ งหรือไม่” ประเด็นที่ 3 “ต้นออ่ นทานตะวันสามารถสร้างเปน็ อาชพี ได้หรือไม่” 3. ผู้จัดกิจกรรมและผู้รบั บริการแลกเปลย่ี นความคดิ เหน็ และสรปุ ผลการเรยี นรู้ร่วมกนั 4. ผู้จัดกิจกรรมเช่ือมโยงประสบการณ์เดิมของผู้รับบริการกับเนื้อหาการเรียนรู้เร่ือง การเพาะต้นอ่อน ทานตะวัน โดยบรรยายเร่ือง การเพาะต้นอ่อนทานตะวัน ตามใบความรู้ของวิทยากร เร่ือง การเพาะต้นอ่อน ทานตะวัน หลังจากน้ันเช่ือมโยงการบูรณาการสะเต็มศึกษากับเนื้อหาที่เรียนรู้ ตามใบความรู้ของวิทยากร เรื่อง การเช่ือมโยงสะเตม็ ศึกษากับการเพาะต้นออ่ นทางตะวัน ดังนี้ 4.1 Science (วิทยาศาสตร์) (1) การใหธ้ าตุอาหาร (2) การใช้กระบวนการสงั เคราะห์แสง (3) การเจริญเติบโตของพืช 4.2 Technology (เทคโนโลยี) (1) การเลือกใชว้ สั ดุ (2) การเลอื กช่องทางการจาหนา่ ย (3) การแปรรปู ผลิตภัณฑ์ 4.3 Engineering (วิศวกรรมศาสตร์) (1) การออกแบบบรรจภุ ัณฑ์ (2) การออกแบบพน้ื ท่ี 4.4 Mathematics (คณติ ศาสตร์) (1) การคานวณหาต้นทุน/กาไร (2) ระยะเวลาในการเพาะ (3) การชง่ั /การวัด 5. ผจู้ ดั กิจกรรมแจกใบความรู้สาหรบั ผูร้ บั บริการ เรื่อง การเพาะตน้ ออ่ นทานตะวนั หลักจากนนั้ ผจู้ ัด กจิ กรรมและผรู้ ับบรกิ ารแลกเปล่ียนความคิดเหน็ และสรุปผลการเรยี นรู้รว่ มกนั 36

ขั้นตอนที่ 2 กจิ กรรมการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ท่ีท้าทาย (C : Challenge Learning Activity) 1. ผจู้ ดั กิจกรรมเชอ่ื มโยงเนื้อหาและบรรยายในขั้นตอนท่ี 1 เรอ่ื งการเพาะต้นออ่ นทานตะวนั โดยให้ ผรู้ ับบรกิ ารวางแผนและปฏิบัตกิ ารเพาะตน้ ออ่ นทานตะวัน ตามหลกั การสงั เคราะหแ์ สง มาเปน็ องค์ความรู้ในการ เพาะตน้ ออ่ นทานตะวนั ตามใบกจิ กรรมของผ้รู ับบริการ พร้อมทง้ั เตรยี มวสั ดุอปุ กรณใ์ หก้ บั ผู้รับบริการในการ ปฏบิ ตั ิกิจกรรม 2. ใหผ้ รู้ ับบรกิ ารต้ังประเด็นขอ้ สงสยั ในกระบวนการหรอื หลักการท่เี ก่ยี วขอ้ ง รวมไปถงึ ประยุกตใ์ ช้ในชวี ิตจรงิ 3. ใหผ้ ูร้ ับบรกิ ารนาเสนอผลงาน 4. ผจู้ ดั กิจกรรมและผ้รู บั บริการแลกเปล่ียนความคิดเห็นและสรุปผลการเรยี นรรู้ ว่ มกัน ขั้นตอนท่ี 3 กิจกรรมการสรุปผลการนาวิทยาศาสตร์ไปใช้ในชีวิตประจาวัน (I : Implementation Conclusion Activity) 1. ให้ผู้รับบรกิ ารตอบคาถามโดยสมุ่ ผรู้ ับบรกิ าร จานวน 3 - 5 คนตามความสมัครใจ ให้ตอบคาถามใน ประเด็น “ท่านจะนาความรู้ เรือ่ งสะเต็มกับการเพาะต้นอ่อนสะเตม็ ไปประยกุ ต์ใช้ในชีวติ ประจาวันอย่างไร” 2.. ผูจ้ ัดกิจกรรมและผู้รับบรกิ ารเรียนร้รู ว่ มกนั สื่อ วัสดุอุปกรณ์ และแหล่งการเรยี นรู้ (1) ใบความรสู้ าหรบั ผู้จัดกจิ กรรม เรอ่ื ง การเพาะต้นอ่อนทานตะวัน (2) ใบความรสู้ าหรบั ผจู้ ัดกิจกรรม เร่ือง การเชื่อมโยงสะเตม็ ศึกษากบั การเพาะตน้ ออ่ นทางตะวนั (3) ใบความรสู้ าหรับผรู้ ับบรกิ าร เรอ่ื ง การเพาะตน้ อ่อนทานตะวัน (4) ใบกจิ กรรมสาหรบั ผูร้ ับบริการ เรอื่ ง การเพาะต้นอ่อนทานตะวัน (5) วัสดุอุปกรณ์ (5.1) กล่องความรูต้ ้นออ่ นทานตะวัน ซึง่ ประกอบไปด้วย ใบความรู้ หนังสือ ซีดี (5.2) กะละมัง (5.3) ผ้าขนหนูหรือกระสอบป่าน (5.4) ถาดเพาะ (5.5) ชัน้ วาง (5.6) ตาข่ายกรองแสง (5.7) ตาช่งั (5.8) หวั ฉีดนา้ (5.9) กระชอนตกั เมลด็ (5.10) ดนิ ปลูก (5.11) เมล็ดทานตะวนั แบบดาและแบบลาย (5.12) มีดหรอื กรรไกร (5.13) ถงุ บรรจุ 37

(5.14) ไม้บรรทดั (5.15) ตลับเมตร (5.16) สายวดั . การวัดและประเมินผล 1. สังเกตพฤตกิ รรมการมสี ่วนร่วม ความตั้งใจความสนใจของผู้รับบรกิ าร 2. ชิ้นงาน / ผลงาน 38

บนั ทึกผลหลังการจดั กิจกรรมการเรยี นรู้ ผลการใช้แผนการจดั กจิ กรรมการเรยี นรู้ 1. จานวนเนอื้ หากบั จานวนเวลา  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2. การเรยี งลาดับเนือ้ หากบั ความเข้าใจของผู้รบั ริการ  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3. การนาเขา้ สู่บทเรยี นเนอื้ หาแต่ละหัวขอ้  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบุเหตุผล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 4. วิธีการจัดกจิ กรรมการเรยี นรกู้ บั เนอื้ หาในแตล่ ะขอ้  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบเุ หตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5. การประเมนิ ผลกับวัตถุประสงคใ์ นแต่ละเนื้อหา  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบุเหตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ผลการเรยี นรูแ้ ละผู้รับบริการ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ผลการจัดกจิ กรรมการเรียนรู้ของผูจ้ ัดกจิ กรรม ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ขอ้ เสนอแนะ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 39

ใบความรู้สาหรบั ผ้จู ัดกิจกรรม เรอื่ ง การเพาะตน้ ออ่ นทานตะวัน 1.ความร้เู บื้องต้นเกย่ี วกับต้นออ่ นทานตะวนั 1.1 ชนิดของเมล็ดดนิ น้า ที่ใช้ในการเพาะ เมลด็ ทานตะวันมแี บบสีดา และแบบลาย แตเ่ มล็ดทานตะวนั ถกู แบ่งเป็น 4 แบบ (1) เมล็ดทานตะวันแบบดาใหญ่ มีลายอ่อนๆ นยิ มนามาทาเมล็ดทานตะวนั ค่วั หรืออบแห้งขาย เมลด็ แบบ นี้เหมาะสาหรับแทะเมล็ดรับประทาน ในไทยไม่นิยมปลูก พบมากในประเทศจนี (2)เมล็ดทานตะวันแบบดาจมั โบ้ เมล็ดกลม นามาปลกู ตน้ อ่อนจะใหต้ ้นออ่ นที่อวบใหญ่ ได้น้าหนักมาก แต่ รสชาตดิ ีดอ้ ยกวา่ เมลด็ ลายและคอ่ นข้างเหนียว (3) เมลด็ ทานตะวนั แบบดาขนาดกลาง ใหต้ ้นออ่ นท่ีอวบ (4) เมล็ดทานตะวันแบบลาย ได้ต้นอ่อนที่ผอมเรียวยาว รสชาติดี และไม่เหนียวท่ีสาคัญเมล็ดลายจะมี นา้ มนั ทานตะวันมากกวา่ แบบอ่นื ซึ่งนา่ จะให้ประโยชนม์ ากกว่าดว้ ย 40

ประเภทของดนิ เป็นดินที่มีเน้อื ละเอยี ด ในสภาพดนิ แหง้ จะแตกออกเป็นก้อนแขง็ มาก เมอ่ื เปยี กน้า แล้วจะมีความยดื หยนุ่ สามารถปัน้ เป็นกอ้ นหรือคลงึ เป็นเสน้ ยาวได้ เหนียว ดนิ เหนยี ว เหนอะหนะติดมือ เป็นดินท่ีมกี ารระบายนา้ และอากาศไมด่ ี แต่สามารถอ้มุ นา้ ดูด ยึด และแลกเปลย่ี นธาตุอาหารพืชไดด้ ี เหมาะทีจ่ ะใช้ทานาปลูกขา้ วเพราะเก็บนา้ ได้ นาน ดินทราย เป็นดินที่เนื้อดินค่อนข้างละเอียดนุ่มมือในสภาพดินแห้งจะจับกันเป็นก้อนแข็ง พอประมาณ ในสภาพดินชื้นจะยืดหยนุ่ ได้บ้าง เมอื่ สมั ผสั หรือคลงึ ดินจะรู้สกึ นุ่มมือแต่ อาจจะรสู้ กึ สากมืออยู่บ้างเล็กน้อย เมอื่ กาดินให้แน่นในฝ่ามอื แลว้ คลายมอื ออก ดินจะ จับกันเป็นก้อนไม่แตกออกจากกนั เป็นดนิ ทีม่ กี ารระบายนา้ ไดด้ ีปานกลาง จดั เป็นเน้ือ ดินท่ีมคี วามเหมาะสมสาหรับการเพาะปลูก เป็นดินที่มีอนุภาคขนาดทรายเป็นองค์ประกอบอยู่มากกว่าร้อยละ85 เน้ือดินมีการ เกาะตัวกันหลวมๆ มองเห็นเป็นเม็ดเด่ียวๆ ได้ ถ้าสัมผัสดินท่ีอยู่ในสภาพแห้งจะรู้สึก สากมือ เม่ือลองกาดินที่แห้งนี้ไวใ้ นอุ้งมือแล้วคลายมือออกดินกจ็ ะแตกออกจากกนั ได้ แต่ถ้ากาดินที่อยู่ในสภาพช้นื จะสามารถทาให้เป็นกอ้ นหลวมๆ ได้ แต่พอสัมผสั จะแตก ออกจากกนั ทนั ที ทั่วไปมีอยู่หลายสูตรให้เลือกใช้ แนะนาว่าเลือกถุงที่บอกวัตถุดิบไว้ข้าง ๆ ดีกว่า ปกติแล้วพรรณไมแ้ ต่ละชนดิ ต้องการวัสดปุ ลกู ไม่เหมอื นกนั เชน่ ไมด้ อกไม้ประดับ ทั่วไปชอบดินที่มีความร่วนซุยสูง หากใช้สาหรับเพาะกล้าต้องเก็บความชื้นและ ระบายน้าได้ดี ส่วนแคคตัสและไม้อวบน้า ดินต้องมีความโปร่งระบายน้าและ อากาศไดด้ ี สว่ นใหญ่ดินถงุ ทีว่ างขายมักมีความรว่ นซยุ แต่มธี าตอุ าหารนอ้ ย 41