คู่มือผู้รับบริการค่ายสะเต็มศึกษาเรื่อง สเลอปี้

คู่มอื ผู้รับบริการกจิ กรรมการศึกษาตามอธั ยาศัย ด้านสะเตม็ ศึกษา (STEM EDUCATION) เร่ือง สเลอปี้ สแกนเพ่อื อ่าน E-Book ศูนย์วทิ ยาศาสตร์เพอ่ื การศึกษาสระแก้ว สานักส่งเสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอธั ยาศัย สานักงานปลดั กระทรวงศึกษาธกิ าร จัดทาโดย นางสาวเดอื นรัตน์ เฉลยี วกจิ

ฐานการเรียนรู เรอ่ื ง สเลอป

แผนการจดั กิจกรรมการเรียนรู เร่ือง สเลอป เวลา 2 ชัว่ โมง แนวคิด สเลอปหรอื นํ้าแข็งเกล็ดหิมะ เปน เครือ่ งดม่ื หวานเย็นชนดิ หนึง่ หลักการของการทําสเลอปเก่ียวขอ งกับ การประยุกตใ ชค วามรูเรื่อง สมบตั คิ อลลิเกทีฟ สภาวะเย็นยวดยง่ิ และปรากฏการณน วิ คลเี อชนั กลาวคือ การ ทําสเลอปเปน การทาํ ใหของเหลวเปล่ียนสถานะเปน ของแข็งอยางรวดเร็ว ณ อุณหภมู ทิ ่ีตํา่ กวา จดุ เยือกแข็งของ ของเหลวนั้น ๆ ซึ่งการลดอุณหภูมิของของเหลวใหตํ่ากวาจุดเยือกแข็งหรอื การทําใหของเหลวเกิดสภาวะเย็น ยวดยิ่งอาจทําไดโดยนําของเหลวไปแชในภาชนะที่มีน้ําแข็งผสมเกลือซึ่งทําใหอุณหภูมิติดลบ จากนั้นทําการ รบกวนระบบของของเหลวท่ีสภาวะเย็นยวดย่ิงเพื่อกระตุนใหของเหลวท่ีเย็นยวดย่ิงเกิดผลึกซึ่งจะเปล่ียน สถานะจากของเหลวเปน เกล็ดน้าํ แขง็ อยา งรวดเรว็ วตั ถปุ ระสงค เมือ่ สน้ิ สดุ แผนการจัดกิจกรรมการเรยี นรนู ้ีแลว ผูรับบริการสามารถ 1. อธิบายความรูเรือ่ ง สมบัติคอลลเิ กทีฟ สภาวะเยน็ ยวดยง่ิ และปรากฎการณนิวคลเี อชนั ใน กระบวนการทําสเลอป 2. ออกแบบและทําสเลอปภ ายใตว ัสดุอุปกรณ เวลา และงบประมาณที่กําหนด 3. ใชความรู ทักษะและกระบวนการทางคณิตศาสตรในการกําหนดราคาขาย คํานวณตนทนุ กาํ ไร ใน การทําสเลอป เนอ้ื หา 1. สมบัติคอลลเิ กทีฟ 2. สภาวะเย็นยวดยงิ่ 3. ปรากฎการณนิวคลเี อชัน

ข้นั ตอนปฏิบัตกิ จิ กรรมของผรู บั บริการ กจิ กรรมการทดสอบกอ นเรยี น เรอ่ื ง สเลอป คําช้ีแจง ใหผ รู บั บริการทาํ แบบทดสอบกอนเรยี น เรอื่ ง สเลอป ซง่ึ มขี อ สอบทงั้ หมด จํานวน 5 ขอ (เมอ่ื ผรู ับบริการทาํ แบบทดสอบเสรจ็ เรียบรอ ยแลว ผรู บั บริการสามารถตรวจคาํ ตอบไดตามเฉลย คาํ ตอบทา ยกจิ กรรม) แบบทดสอบกอนเรียน คะแนนทไ่ี ด. .................คะแนน เรอื่ ง สเลอป คะแนนทีไ่ ดเต็ม 5 คะแนน คาํ ชีแ้ จง 1.ใหผรู บั บริการกาเครือ่ งหมาย x (กากบาท) หนาขอ ที่ถูกตอ งเพยี งขอเดียว 2. แบบทดสอบนี้ มขี อ สอบจํานวน 5 ขอ ขอ ละ 1 คะแนน 3. เม่ือผรู บั บรกิ ารทําแบบทดสอบเสร็จเรียบรอยแลว ผรู บั บรกิ ารสามารถตรวจคําตอบไดตามเฉลย คําตอบทา ยกิจกรรม 1. หลกั การของการทําสเลอปเกี่ยวของกับ การประยกุ ตใชความรูด า นในเรือ่ งใด ก.สมบัตคิ อลลเิ กทีฟ สภาวะเย็นยวดยิง่ และปรากฏการณน วิ คลเี อชนั ข.สมบตั ิคอลลิเกทีฟ สภาวะเยน็ ยวดยิ่ง และความเขมขน ของสารละลาย ค. สภาวะเยน็ ยวดย่งิ ปรากฏการณนวิ คลีเอชนั และการทํานํา้ แขง็ แหง ง.สมบตั ิคอลลิเกทฟี ความเขมขนของสารละลาย และการทาํ นา้ํ แข็งแหง 2. การทาํ เคร่ืองดมื่ แบบสเลอปใหไดม ากท่ีสดุ ภายใตวัสดุอปุ กรณ เวลา และงบประมาณ ท่ีกําหนด นกั เรียน ตองใชอ งคความรใู นขอใด ก. Science ข. Mathematics ค. Technology ง. Engineering

3. สมบัติคอลลเิ กทฟี (Colligative properties) เปน สมบัตขิ องสารละลายท่ีข้นึ อยกู ับความเขม ขน ของ สารละลาย มอี ะไรบาง ก. การเพิม่ ข้นึ ของจุดเดอื ด การลดลงของจดุ เยอื กแข็ง การลดลงของความดนั ไอ และการเกิดความดันออสโม ตกิ ข. การเพม่ิ ขน้ึ ของจดุ เดือด การลดลงของจดุ เยือกแขง็ การลดลงของปริมาตร และการเกิดออสโมซิส ค. การเพม่ิ ข้ึนของจุดเดอื ด การลดลงของจุดเยือกแขง็ และการลดลงของความดนั ไอ ง. การเพมิ่ ข้ึนของจุดเดือด การลดลงของจุดเยือกแข็ง การเกิดนิวคลีเอชัน และสภาวะเย็นยวดย่งิ 4. ขอ ใดไมใชก ารนาํ เอาความรูเกยี่ วกบั สมบัตคิ อลลิเกทีฟไปใชประโยชน ก. ศุภวุฒเิ ติมเกลอื ลงภายในถงั ไอศกรีม ข. ท่ีบา นพรภติ ามหี มิ ะตกจํานวนมาก จึงนาํ เกลอื ไปโรยหมิ ะ ค. อลินนําเกลอื ใสถวยไปวางไวในตูเย็นพรอ มไอศรีมรสมะนาว ง. วิชชานภุ าพเตมิ เอทธิลนี ไกคอลลงในเครือ่ งยนตเพ่อื ปอ งกนั การแขง็ ตัวของนาํ้ ในเครอ่ื งยนต 5. การเพิม่ ปริมาณเกลือในนํ้าแข็งจะทาํ ใหอ ุณหภูมขิ องสารละลายเปนอยา งไร ก. อณุ หภมู ขิ องสารละลายคงท่ี ข. อณุ หภมู ิของสารละลายสูงข้นึ ค. อุณหภมู ขิ องสารละลายต่าํ ลง ง. ไมมีขอ ใดถกู กจิ กรรมแลกเปลีย่ นเรียนรู เรือ่ ง สเลอป คําชแี้ จง 1. ใหผ ูรับบริการตอบคําถาม จํานวน 3 ประเดน็ ดังน้ี ประเดน็ ที่ 1 “มีใคร รูจ ักเครือ่ งดื่มสเลอปบาง มีลักษณะเปน อยา งไร” ประเดน็ ที่ 2 “ทา นคดิ วา มีปจจัยใดบางทีท่ าํ ใหเกิดเครอื่ งดมื่ สเลอป ” ประเดน็ ท่ี 3 “ทา นคิดวา การทาํ สเลอปเอาไปใชใ นชีวติ ประจาํ วนั ไดอ ยางไร 2. ใหผรู ับบรกิ ารและผจู ดั กิจกรรมสรุปสิ่งท่ไี ดเรยี นรจู ากกจิ กรรมแลกเปลย่ี นเรียนรูเรอ่ื ง สเลอป เฉลยแนวคําตอบ ประเด็นท่ี 1 “มีใคร รจู ักเครอื่ งดม่ื สเลอปบ า ง มลี ักษณะเปน อยางไร” เคร่อื งดมื่ สเลอป เปนเครอื่ งดม่ื หวานเยน็ ชนดิ หนึ่ง มีลักษณะเปนเกล็ด คือ เกลด็ ของนํา้ แข็ง น่นั เอง ประเด็นท่ี 2 “ทา นคดิ วา มปี จ จยั ใดบางท่ีทาํ ใหเกิดเคร่ืองดมื่ สเลอป ” สมบัตคิ อลลิเกทฟี สภาวะเย็นยวดยง่ิ และปรากฏการณน ิวคลเี อชนั

ประเด็นท่ี 3 “ทานคิดวา เครือ่ งดื่มสเลอปสามารถทาํ ไดจริงในชีวิตประจําวันหรอื ไม อยางไร” ทําไดจ ริง เนื่องจากวัสดอุ ปุ กรณใ นการทํา สามารถหาซือ้ ไดงา ย กิจกรรมการออกแบบและปฏบิ ตั กิ ารทาํ สเลอป วตั ถุประสงค 1. อธิบายความรเู รอื่ ง สมบัติคอลลเิ กทีฟ สภาวะเยน็ ยวดยงิ่ และปรากฎการณนวิ คลีเอชนั ใน กระบวนการทําสเลอป 2. ออกแบบและทําสเลอปภ ายใตวสั ดอุ ุปกรณ เวลา และงบประมาณที่กาํ หนด 3. ใชค วามรู ทักษะและกระบวนการทางคณติ ศาสตรในการกําหนดราคาขาย คาํ นวณตนทนุ กาํ ไร ในการทําสเลอป เนอ้ื หา 1. สมบตั ิคอลลเิ กทฟี 2. สภาวะเยน็ ยวดย่งิ 3. ปรากฎการณนิวคลเี อชัน คําชแี้ จง 1. แบง ผูรบั บริการออกเปน กลุม ๆ ละ 5 - 10 คน 2. ใหผูรับบริการแตก ลมุ ตามขอ1 ปฏิบัตติ ามใบกิจกรรมของผรู บั บริการเรอ่ื ง สเลอป โดยดําเนนิ การ ตามข้ันตอนดังนี้ 2.1 อานเนอื้ หาเร่อื ง สเลอป 2.2 ปฏิบตั ิกิจกรรมตามท่กี าํ หนดให

ใบกิจกรรม เรอื่ ง สเลอป เน้อื หาเร่อื ง สเลอป สเลอปหรือนาํ้ แข็งเกลด็ หมิ ะ เปน เคร่ืองด่มื หวานเยน็ ชนดิ หน่ึง หลักการของการทําสเลอปเกี่ยวขอ งกบั การประยุกตใ ชความรูเรอื่ ง สมบตั ิคอลลิเกทฟี สภาวะเย็นยวดย่ิง และปรากฏการณนิวคลีเอชนั กลาวคอื การ ทาํ สเลอปเปน การทาํ ใหของเหลวเปล่ยี นสถานะเปนของแขง็ อยางรวดเรว็ ณ อณุ หภมู ิทต่ี ่ํากวาจุดเยือกแขง็ ของ ของเหลวน้นั ๆ ซึ่งการลดอณุ หภมู ขิ องของเหลวใหตํา่ กวาจดุ เยือกแขง็ หรอื การทาํ ใหของเหลวเกิดสภาวะเยน็ ยวดย่งิ อาจทําไดโ ดยนาํ ของเหลวไปแชใ นภาชนะที่มีนํา้ แข็งผสมเกลือซ่ึงทําใหอุณหภมู ิตดิ ลบ จากนนั้ ทาํ การ รบกวนระบบของของเหลวที่สภาวะเยน็ ยวดยง่ิ เพอ่ื กระตุนใหข องเหลวท่เี ย็นยวดยงิ่ เกดิ ผลกึ ซึง่ จะเปลยี่ น สถานะจากของเหลวเปน เกลด็ น้ําแขง็ อยางรวดเรว็ เร่ือง สมบัติคอลลเิ กทีฟ (colligative properties) สารละลายเปนสารเนื้อเดียว เตรียมไดจ ากการผสมสารบรสิ ทุ ธต์ิ ัง้ แต 2 ชนดิ ขึน้ ไปเขาดวยกนั สมบัติ คอลลิเกทีฟ (colligative properties) เปน สมบัติของสารละลายท่ีข้นึ อยูกบั ความเขม ขนของสารละลาย ซ่ึงมี อยู 4 ประการ ดงั นี้ 1. การเพิม่ ข้นึ ของจุดเดือด (boiling point elevation) 2. การลดลงของจดุ เยือกแขง็ (freezing point depression) 3. การลดลงของความดนั ไอ (vapor pressure lowering) 4. การเกิดความดันออสโมตกิ (osmotic pressure) ในทน่ี ีจ้ ะกลาวถงึ รายละเอยี ดสมบัติคอลลิเกทีฟเฉพาะการเพิ่มขน้ึ ของจุดเดือด และการลดลงของจุด เยือกแข็งโดยจุดเดอื ดของสารละลายจะสงู กวา จุดเดือดของตัวทําละลายบริสุทธ์ิ สว นจุดหลอมเหลวหรอื จุด เยอื กแข็งของสารละลายจะตํ่ากวา จุดหลอมเหลวหรอื จดุ เยอื กแขง็ ของตัวทําละลายบรสิ ุทธ์ิ สภาวะเยน็ ยวดยิง่ (supercooled state) เปนทีท่ ราบกนั ดวี าเม่ือลดอณุ หภมู ขิ องของเหลวจนถึงจดุ เยอื กแข็ง (freezing point) ของเหลวจะ เปล่ยี นสถานะเปน ของแข็ง การเปล่ียนสถานะของของเหลวดังกลา วจะเกดิ ข้ึนไดถา ของเหลวนั้นมีอนภุ าคของ ของแข็ง เชน ฝนุ ละออง ปนอยูการเปล่ยี นสถานะของของเหลวเปนของแขง็ รวมทัง้ การเกิดผลกึ โมเลกลุ ของ ของเหลวจะยดึ เกาะกับอนภุ าคของของแข็งซ่งึ ทําหนา ทเี่ ปนแกนกลางหรือนิวเคลียส (nucleus) แมจะมี อนุภาคของแขง็ ปนอยูใ นของเหลวในปรมิ าณทน่ี อยมากการเปล่ียนสถานะของของเหลวเปน ของแขง็ ทจ่ี ดุ เยอื ก แขง็ สามารถเกิดข้ึนได ในกรณีทีข่ องเหลวมีความบรสิ ทุ ธมิ์ าก ๆ หรือสารละลายทไ่ี มมอี นุภาคของของแข็งปน อยู แมจะลดอณุ หภมู ิจนตํา่ กวา จุดเยือกแข็ง ของเหลวยังมีสถานะเปน ของเหลว เรียกปรากฏการณนว้ี า สภาวะเย็นยวดย่ิง (supercooled state) เชน น้าํ มจี ดุ เยอื กแขง็ ทอี่ ณุ หภมู ิ 0 � ดงั นน้ั น้ํากลายเปนนํา้ แขง็ ทอ่ี ุณหภูมิ 0 � แตห ลายครัง้ ทเ่ี มอ่ื นํานา้ํ ดืม่ ทบ่ี รรจุในขวดพลาสตกิ ท่ยี งั ไมเปดฝา ไปแชในชอ งแชแ ขง็ ท่อี ณุ ภูมิ

ตํา่ กวา 0 � เปนเวลาหลายชั่วโมงน้ํายังคงสถานะของเหลวเชน เดมิ ท่ีเปนเชนนเี้ พราะในนาํ้ บริสุทธไ์ิ มม อี นุภาค ของของแข็งใหโมเลกลุ ของน้ํายดึ เกาะ จากการศึกษาพบวานา้ํ ทบ่ี รสิ ุทธิ์มาก ๆ สามารถคงสถานะของเหลวได จนถงึ อุณหภมู ิ -40 � จงึ เปลีย่ นสถานะเปน ของแขง็ อณุ หภูมิทีข่ องเหลวเยน็ ยวดยิ่งเปลีย่ นเปนของแข็งไดเ อง โดยไมมีการรบกวนระบบเรียกวา จุดนวิ คลีเอชัน (nucleation point) การรบกวนระบบของสารทเี่ ย็นยวดยง่ิ (supercooled substances) จะทําใหสารที่มสี ถานะเปน ของเหลวเปลยี่ นสถานะเปนของแข็งอยา งรวดเรว็ เรียกปรากฏการณน้ีวา นวิ คลีเอชนั (nucleation) การ รบกวนระบบทท่ี ําใหเกิดนิวคลีเอชนั สามารถทําไดหลายวธิ ี เชน การหยอ นอนุภาคของแข็งลงในสารท่ีเย็นยวด ยง่ิ อนภุ าคทีเ่ ปนของแข็งจะทาํ หนาที่เปน แกนกลางใหโมเลกลุ ของของเหลวยดึ เกาะและกลายเปนของแข็งหรือ ตกผลึก ทนั ทีทีข่ องเหลวเยน็ ยวดย่งิ มเี กลด็ ของแข็งหรือผลึกแรกเกดิ ขึน้ กระบวนการนิวคลีเอชนั จะเกิดขึ้น ตอเนื่องและรวดเร็วทาํ ใหของเหลวเย็นยวดย่งิ กลายเปนของแขง็ ทั้งหมด เนือ่ งจากการเปลย่ี นสถานะของของเหลวเยน็ ยวดยง่ิ เปน ของแขง็ เกดิ ข้ึนอยางรวดเร็ว ดังนน้ั ของแข็ง หรือผลึกท่ีเกิดข้ึนจะจัดเรียงตัวไดเ ปน ระเบยี บนอยกวาเมื่อเปรยี บเทียบกบั การแขง็ ตัวของของเหลวปกตทิ ่ี เกดิ ขึน้ อยางชา ๆ ดงั น้นั ของแขง็ ท่เี กดิ จากของเหลวเยน็ ยวดยงิ่ จะมคี วามแขง็ นอยกวา ของแข็งทเี่ กดิ จากการ เปลยี่ นสถานะที่จดุ เยือกแขง็ ปกติ ในกรณีของสารละลายทม่ี ีการอดั แกสลงในของเหลว เชน เครอื่ งดืม่ ประเภทกรดคารบ อนกิ เมือ่ เขยา สารละลายเย็นยวดยิ่งของสารประเภทน้ี จะมีฟองแกสเกดิ ขน้ึ จํานวนมากซึง่ ฟองแกส ทเี่ กดิ ขึน้ จะผสมและ แทรกตวั อยูในโมเลกุลของของเหลวทาํ ใหเมื่อเกิดการแขง็ ตวั สารทไ่ี ดจ ะมลี กั ษณะเปนเกลด็ เล็ก ๆ และเกดิ การ จับตัวเปนกอนนอยกวา เครื่องดื่มทีไ่ มไดอัดแกสลงไป

กิจกรรมการทาํ สเลอป คําชีแ้ จง 1. แบงผูรบั บริการออกเปนกลุม ๆ ละ 5 - 10 คน 2. ใหแ ตละกลมุ ตามขอ 1 ดําเนินการตามข้นั ตอน ดังนี้ ข้ันตอนท่ี 1 สืบคน ขอมูลจากอนิ เตอรเ น็ตเก่ียวกับการสรางกงั หนั ลม ขนั้ ตอนท่ี 2 แลกเปลย่ี นเรียนรูและสรุปโดยตอบคําถาม ดงั นี้ 1) ทา นคิดวา มปี จ จยั ใดบา งที่ทําใหเ กิดเคร่อื งดม่ื สเลอป 2) “ทานคิดวา เครอื่ งดื่มสเลอปส ามารถทําไดจ ริงในชีวติ ประจําวนั หรอื ไม อยางไร” ขัน้ ตอนท่ี 3 ออกแบบและเลือกวัสดุในการทดลองทาํ เครื่องดมื่ สเลอป 1) เลือกวสั ดุท่เี หมาะสมในการทํากจิ กรรม 2) ออกแบบและปฏบิ ัติกิจกรรม ขั้นตอนที่ 4 ปฏบิ ัตกิ จิ กรรม เรอื่ ง “เหตุใดจึงตอ งเติมเกลือ” 1. ใหผูรับบริการแตละกลมุ อภิปรายรวมกัน และคาดคะเนวา อุณหภมู ขิ อง น้ําแข็ง และนํา้ แขง็ ผสมเกลอื ที่ต้งั ไว ณ อุณหภูมหิ องวา จะมีคา เทา ใด โดยบันทึกตวั เลขจากการคาดคะเนลงใน ใบกจิ กรรมที่ 1 2. ผจู ัดกิจกรรมแจกวสั ดุและอปุ กรณใ หผ ูร บั บรกิ ารเพื่อทําการทดลองซึง่ ประกอบดวยขวด พลาสตกิ ทรงกระบอก 2 ใบ เทอรมอมเิ ตอร 2 อนั ชอน 1 อัน นํา้ แข็ง และเกลอื 3. ผูรบั บริการแตละกลุมทาํ การทดลองวัดอณุ หภูมขิ องนาํ้ แข็ง และน้าํ แขง็ ผสมเกลอื (ใชเ กลือจาํ นวน 2 ชอ น) ที่ตัง้ ไว ณ อณุ หภูมิหอง จากน้นั บันทึกผลการทดลองลงในใบกจิ กรรมเรื่อง “เหตใุ ด จึงตองเติมเกลือ” แลว เปรยี บ เทียบส่งิ ที่ผูรบั บริการทํานายกบั ผลทไี่ ดจากการทดลองวาเหมือนกันหรอื ไม อยา งไร 4. ผูรับบริการศึกษาใบความรู เร่อื ง สมบตั ิคอลลิเกทฟี แลวตอบคําถามในบนั ทึกผลการปฏิบตั ิ กิจกรรม เร่ือง “เหตุใดจึงตองเติมเกลือ” 5. ผูจัดกิจกรรมและผรู ับบริการอภิปรายรว มกันเพ่อื เชื่อมโยงความรู สมบตั ิคอลลิเกทีฟ กับการทําสเลอป ข้ันตอนที่ 5 ปฏบิ ัตกิ จิ กรรม เร่ือง “ปรมิ าณเกลือสาํ คัญอยางไร” 1. ใหผูรับบริการรวมกนั อภปิ รายวา ปริมาณของเกลือท่ีเติมลงไปในถังนาํ้ แขง็ มี ผลตอ อุณหภูมขิ องสารละลายเกลือในถงั นา้ํ แข็งหรอื ไม อยา งไร จะทาํ การทดสอบสมมติฐานเหลา นี้ไดอยางไร 2. ผูจัดกิจกรรมแจกอปุ กรณใ หผูร บั บรกิ ารเพ่ือทําการทดลองศึกษาผลของปรมิ าณเกลือใน สารละลายท่มี ีตออุณหภมู ขิ องสารละลาย โดยวัสดุและอุปกรณประกอบดวยขวดพลาสติกทรงกระบอก 1 ใบ เทอรม อมิเตอร 1 อนั ชอ น 1 อัน นาํ้ แข็ง นา้ํ และเกลือ

3. ผรู ับบรกิ ารทาํ การทดลองโดยเตมิ น้ําเปลาปรมิ าตรประมาณ 1/8 ของขวดพลาสติก ทรงกระบอกจากน้ันเติมน้ําแข็งลงไปใหไดป ระมาณ 1/2 ของขวดพลาสตกิ ทรงกระบอกแลว วัดอุณหภูมิของนํ้า ผสมนํา้ แขง็ จากนน้ั เตมิ เกลอื ลงไป 1 ชอ น และวดั อุณหภูมทิ ไ่ี ด แลว จงึ เติมเกลอื เพิ่มลงไปอีก 1 ชอ น และวัด อณุ หภูมทิ ่ีได โดยใหบันทกึ ผลการทดลองลงในกิจกรรม เรอ่ื ง ปรมิ านเกลอื สําคัญอยางไร 4. ผูจดั กิจกรรมและผรู ับบรกิ ารรวมกันอภิปราย ตอบคาํ ถาม และสรปุ ผลทไี่ ดจ ากการทดลอง ในใบกจิ กรรมท่ี 2 5. ผจู ัดกิจกรรมและผรู ับบริการอภิปรายรว มกันเพ่อื เชื่อมโยงสมบตั ิคอลลิเกทีฟ ข้นั ตอนที่ 5 ปฏิบตั ิกจิ กรรม เรื่อง “ทาํ ไมตอ งเขยา” 1. ผจู ดั กิจกรรมใหผ รู บั บรกิ ารรว มกนั อภิปรายวา การเขยา ภาชนะที่แชเครื่องดืม่ ทม่ี ีอุณหภมู ิ ต่าํ กวา จุดเยอื กแข็งเครื่องดมื่ นนั้ จะเกดิ การเปล่ียนแปลงหรือไม อยางไร 2. ผจู ดั กิจกรรมแจกอปุ กรณใหผูรบั บริการสาํ หรับทาํ การทดลองเพอื่ ศกึ ษาผลของการรบกวน การแข็งตวั ของของเหลวดวยการเขยาภาชนะ โดยวสั ดแุ ละอุปกรณประกอบดวยขวดพลาสติกทรงกระบอก 2 ใบ ชอ น 1 อัน นาํ้ แขง็ น้ําอดั ลม และเกลือ 3. ผูร ับบรกิ ารแตละกลุมทําการทดลองโดยเติมนํ้าแข็งลงในภาชนะ 2 ใบ ใหม ีปรมิ าณเทา กนั จากนั้นเติมเกลอื จาํ นวน 2 ชอน ลงไปในนํ้าแขง็ ในภาชนะทั้งสองใบ นําเคร่อื งดืม่ ลงไปแชลงในภาชนะทั้ง 2 ใบ จากนั้นเขยา ภาชนะใบท่ี 1 เปน เวลา 5 นาที สงั เกตการเปล่ียนแปลงของเครื่องด่มื เปรียบเทยี บกับภาชนะใบที่ 2 ซึ่งไมไดเขยา บันทึกผลการทดลองลงในกิจกรรมเรื่อง ทําไมจึงตองเขยา จากนั้นใหผูรับบริการศึกษาใบ ความรู เร่อื งสภาวะเยน็ ยวดย่งิ 4. ผูจัดกิจกรรมและผรู ับบรกิ ารรว มกนั อภิปรายตอบคาํ ถาม และสรุปผลทีไ่ ดจากการทดลอง ไดวา การนําน้ําอัดลมแชไวในถังนํ้าแข็งผสมเกลือไวระยะเวลาหน่ึง แลวเขยาภาชนะ จะทําใหไดผลิตภัณฑที่ เปนเกล็ดน้ําแข็งคลายกับสเลอปมากกวา การไมเขยา ภาชนะ เน่ืองจากการแชเครื่องดื่มในภาชนะที่มีอุณหภูมิ ต่ํามาก ๆ จะทําใหเครื่องด่ืมอยใู นสภาวะเย็นยวดยง่ิ เมื่อเขยาจะเกิดปรากฏการณที่เรียกวานิวคลีเอชัน ซ่ึงจะ ทาํ ใหเ คร่อื งดืม่ กอ ตัวเปนเกลด็ นํา้ แขง็ เลก็ ๆ ขนั้ ตอนที่ 6 ผจู ดั กิจกรรมและผรู ับบรกิ ารอภิปรายรวมกันเพอื่ เช่ือมโยงปรากฏการณ นิ วคลเี อชนั กับการทาํ สเลอป

บนั ทกึ ผลการปฏิบตั กิ ิจกรรมตามขนั้ ตอนท่ี 1 ถึงข้ันตอนที่ 6 โดยมรี ายละเอยี ดดงั น้ี กจิ กรรม เร่ือง “เหตใุ ดจงึ ตองเตมิ เกลอื ” 1. ตารางบันทึกผล วัตถุ อณุ หภมู ิ (องศาเซลเซยี ส) การคาดคะเน ผลจากการวัด นํา้ แข็งบด นํ้าแขง็ บด และเกลือ 2. สรุปผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… เฉลยแนวคาํ ตอบ เม่อื เติมเกลอื ลงในนํา้ แข็งบดจะไดสารละลายทมี่ อี ุณหภูมติ ํา่ กวา นา้ํ แขง็ บด 3. จดุ เยือกแขง็ ของสารละลายท่ีไดจากการเติมเกลอื ลงในนํ้าแข็ง เปนอยางไรเมื่อเปรยี บเทียบกบั จุดเยอื กแข็งของนาํ้ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… เฉลยแนวคาํ ตอบ จดุ เยอื กแขง็ ของสารละลายท่ีไดต ่ํากวาจุดเยือกแข็งของน้ํา หรือ ตํา่ กวา 0 �เนอื่ งจากสมบตั ิคอลลิเกทีฟ

กจิ กรรม เรื่อง ปรมิ าณเกลือสําคญั อยา งไร 1. ตารางบนั ทึกผล วตั ถุ อณุ หภมู ิ (องศาเซลเซยี ส) - นํา้ กบั น้ําแข็งบด - นาํ้ , น้าํ แข็งบด และเกลอื 1 ชอน - นาํ้ , น้ําแขง็ บด และเกลือ 2 ชอ น 2. สรุปผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… เฉลยแนวคําตอบ สารละลายท่มี ีปรมิ าณเกลือ 2 ชอ น จะมีอุณหภูมิต่ํากวาสารละลายทมี่ ีปริมาณเกลอื 1 ชอ น และ อณุ หภูมติ าํ่ กวานํ้า ผสมกบั น้ําแขง็ บด ตามลาํ ดับ 3. ถาเติมเกลอื เพิม่ อกี 1 ชอน จากการทดลองน้ี จะทาํ ใหอุณหภมู ิของสารละลายเปน อยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… เฉลยแนวคาํ ตอบ ถา เตมิ เกลอื เพ่ิมอีก 1 ชอ น จะเปน การเพม่ิ ความเขม ขนของสารละลายเกลอื ดงั นนั้ จุดเยอื กแขง็ ของสารละลายจะลดตาํ่ ลงกวาเดิม ดังน้นั อุณหภมู ิของสารละลายจึงลดตา่ํ ลงไดอกี

กจิ กรรม เรือ่ ง ทาํ ไมตองเขยา 1. ตารางบันทึกผล วธิ กี าร ลักษณะของผลติ ภณั ฑ - น้าํ อดั ลมแชไวถ ังนาํ้ แข็งกบั เกลือ - นาํ้ อัดลมแชไวถ ังนํ้าแข็งกับเกลอื ท่มี กี ารเขยา 2. สรุปผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… เฉลยแนวคําตอบ การนาํ นํา้ อดั ลม ไปแชไวใ นถังน้าํ แขง็ กับเกลือระยะเวลาหน่งึ แลวจงึ คอ ยเขยา ภาชนะ จะทาํ ใหได ผลติ ภัณฑท ี่เปน เกล็ดนา้ํ แขง็ คลา ยกบั สเลอปไดม ากกวาการไมเ ขยาภาชนะ 3. เพราะเหตุใด การเขยา จงึ ทําใหผลิตภัณฑที่ไดจ ากการแชน ้ําอัดลมในถงั ทม่ี อี ณุ หภูมติ ่ํากวาจดุ เยอื กแขง็ มี ลักษณะแตกตางจากการไมเขยา ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… เฉลยแนวคาํ ตอบ เม่ือแชน้าํ อัดลมในภาชนะท่ีมอี ณุ หภูมิตํ่ามาก ๆ จะทาํ ใหน า้ํ อดั ลมอยูในสภาวะเยน็ ยวดยิ่ง การไม เขยาจะทําใหนํ้าอัดลมคอย ๆ เปลี่ยนสถานะเปนของแข็ง อนุภาคจะจัดเรียงตัวเปนระเบียบจึงทําใหได ผลติ ภัณฑทมี่ ีลักษณะเปนกอ นแขง็ แตถ าทาํ การเขยาจะเปน การรบกวนระบบทําใหน้าํ อัดลมเปล่ยี นสถานะจาก ของเหลวเปนของแข็งอยางรวดเรว็ ทําใหอ นุภาคจัดเรียงตัวไดเ ปนระเบียบนอยกวารวมทัง้ เม่อื เขยาน้าํ อดั ลมจะ เกิดฟองแกสซ่ึงจะแทรกอยูทั่วไปในน้ําอัดลมทําใหเมื่อเกิดการแข็งตัวจึงไดผลิตภัณฑที่มีลักษณะเปนเกล็ด นาํ้ แขง็ เลก็ ๆ นั่นเอง

กิจกรรมการระบุปญหาและเงอ่ื นไขจากสถานการณ คาํ ชี้แจง 1. แบง ผรู ับบรกิ ารออกเปนกลมุ กลมุ ละ 5-10 คน 2. ใหผรู บั บริการแตล ะกลมุ ศึกษารายละเอียดและเง่อื นไขของสถานการณปญ หา ดงั น้ี “ชมุ นุมธุรกิจของผรู ับบริการมคี วามเห็นวาจะจัดตั้งรานขายเคร่อื งด่มื ใหก ับนกั กีฬาและกองเชียรใ นวนั แขง ขนั กฬี าสขี องโรงเรียนซึง่ จะจัดขนึ้ ในชวงฤดูรอ น จากการสาํ รวจพบวา ‘สเลอป (Slurpee)’ เปน เคร่อื งด่มื ทผ่ี รู บั บรกิ ารตอ งการดมื่ เพ่อื ดับกระหายมากทส่ี ดุ ผูร บั บรกิ ารจึงไดร บั มอบหมายจากสมาชิกใน ชุมนมุ ธุรกจิ ใหอ อกแบบและหาวิธีการทําเครื่องดมื่ ท่ีมีลกั ษณะเหมือนสเลอปโ ดยใชเ ครอ่ื งมือทห่ี าได งายและกาํ หนดราคาขายเพือ่ ใหไดกาํ ไร” ผลการระบปุ ญหาและเง่อื นไข จากสถานการณท ก่ี ําหนด .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. เฉลยแนวคาํ ตอบ มวี ิธีการใดบา งท่ีจะสามารถทําเครื่องดมื่ ทมี่ ีลักษณะเหมือนสเลอปโ ดยใชเ ครอ่ื งมือที่หาไดงา กิจกรรมการนําสง่ิ ทีไ่ ดเ รียนรไู ปปฏบิ ตั แิ ละประยุกตใ ช คาํ ชแ้ี จง ใหผ ูรับบรกิ ารแตละคน ตอบคําถามในประเด็น 1. ใหผรู ับบรกิ ารตอบคําถามในประเดน็ “ทา นจะนําความรูเรอ่ื งสเลอปไ ปประยกุ ตใชใ นชวี ิตประจาํ วัน ครอบครัว ชุมชนสังคม ของทานไดอยางไร” .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. เฉลยแนวคาํ ตอบ สามารถนําไปประกอบอาชพี เพอ่ื สรา งรายไดเ ล้ียงครอบครวั ได

กิจกรรมแบบทดสอบหลังเรียนเร่ือง สเลอป คําช้แี จง ใหผูรบั บรกิ ารทําแบบทดสอบหลังเรียนเรอื่ ง สเลอป ซ่งึ ขอสอบทง้ั หมดจํานวน 5 ขอ (เมอ่ื ผรู บั บรกิ ารทาํ แบบทดสอบเสรจ็ เรียบรอ ยแลว ผูรับรกิ ารสามารถตรวจคําตอบไดตามเฉลยคําตอบทาย กจิ กรรม) แบบทดสอบหลงั เรียน คะแนนทไ่ี ด. .................คะแนน เรือ่ ง สเลอป คะแนนท่ีไดเ ตม็ 5 คะแนน คาํ ช้แี จง 1.ใหผูร ับบริการกาเคร่อื งหมาย x (กากบาท) หนาขอ ทถ่ี ูกตองเพยี งขอเดียว 2. แบบทดสอบนี้ มีขอ สอบจํานวน 5 ขอ ขอ ละ 1 คะแนน 3. เม่อื ผูรับบริการทําแบบทดสอบเสร็จเรยี บรอ ยแลว ผูรบั บรกิ ารสามารถตรวจคําตอบไดตามเฉลย คําตอบทายกจิ กรรม 1) การทาํ เครื่องด่มื แบบสเลอปใหไ ดมากท่ีสดุ ภายใตว ัสดอุ ปุ กรณ เวลา และงบประมาณ ทีก่ ําหนด นักเรียน ตองใชองคความรูในขอใด ก. Science ข. Mathematics ค. Technology ง. Engineering 2) หลักการของการทาํ สเลอปเ กย่ี วขอ งกบั การประยุกตใชความรดู านในเรื่องใด ก.สมบตั ิคอลลิเกทฟี สภาวะเย็นยวดยง่ิ และปรากฏการณน วิ คลีเอชัน ข.สมบตั ิคอลลิเกทฟี สภาวะเย็นยวดยิ่ง และความเขม ขน ของสารละลาย ค. สภาวะเยน็ ยวดยิ่ง ปรากฏการณน ิวคลีเอชัน และการทาํ นาํ้ แข็งแหง ง.สมบัตคิ อลลิเกทฟี ความเขมขนของสารละลาย และการทาํ น้าํ แข็งแหง 3) ขอใดไมใชก ารนําเอาความรูเก่ยี วกบั สมบัติคอลลเิ กทฟี ไปใชประโยชน ก. ศภุ วฒุ เิ ตมิ เกลอื ลงภายในถังไอศกรมี ข. ท่ีบานพรภติ ามหี ิมะตกจํานวนมาก จงึ นาํ เกลอื ไปโรยหิมะ ค. อลินนาํ เกลือใสถ ว ยไปวางไวในตเู ยน็ พรอ มไอศรีมรสมะนาว ง. วิชชานภุ าพเติมเอทธิลีนไกคอลลงในเครือ่ งยนตเพื่อปอ งกันการแขง็ ตัวของนาํ้ ในเครื่องยนต

4) การเพม่ิ ปรมิ าณเกลอื ในนาํ้ แขง็ จะทาํ ใหอ ณุ หภูมิของสารละลายเปน อยางไร ก. อุณหภูมขิ องสารละลายคงท่ี ข. อณุ หภูมิของสารละลายสงู ขึน้ ค. อณุ หภมู ขิ องสารละลายต่ําลง ง. ไมม ีขอใดถกู 5) สมบตั ิคอลลเิ กทีฟ(Colligative properties) เปนสมบัตขิ องสารละลายท่ีขนึ้ อยูก บั ความเขม ขน ของ สารละลาย มีอะไรบา ง ก. การเพ่มิ ข้ึนของจุดเดอื ด การลดลงของจุดเยือกแขง็ การลดลงของความดนั ไอ และการเกิดความดันออสโม ตกิ ข. การเพมิ่ ขน้ึ ของจุดเดือด การลดลงของจดุ เยือกแข็ง การลดลงของปริมาตร และการเกดิ ออสโมซิส ค. การเพม่ิ ข้นึ ของจดุ เดอื ด การลดลงของจุดเยือกแข็ง และการลดลงของความดันไอ ง. การเพ่ิมข้ึนของจุดเดอื ด การลดลงของจดุ เยอื กแขง็ การเกดิ นวิ คลีเอชัน และสภาวะเยน็ ยวดย่งิ เฉลยแบบทดสอบกอ นเรียน 1) ก สมบตั ิคอลลเิ กทีฟ สภาวะเยน็ ยวดยง่ิ และปรากฏการณน วิ คลีเอชนั 2) ข Mathematics 3) ก การเพม่ิ ขึน้ ของจดุ เดือด การลดลงของจุดเยอื กแข็ง การลดลงของความดันไอ และการเกิดความดัน ออสโมตกิ 4) ง วิชชานภุ าพเติมเอทธิลีนไกคอลลงในเคร่ืองยนตเ พอื่ ปอ งกนั การแขง็ ตัวของนํา้ ในเครอ่ื งยนต 5) ค อุณหภมู ิของสารละลายตํา่ ลง เฉลยแบบทดสอบหลงั เรียน 1) ง Engineering 2) ก สมบัติคอลลิเกทฟี สภาวะเยน็ ยวดยงิ่ และปรากฏการณน วิ คลีเอชัน 3) ง วชิ ชานภุ าพเตมิ เอทธิลีนไกคอลลงในเครื่องยนตเพ่ือปอ งกนั การแข็งตัวของนํา้ ในเคร่ืองยนต 4) ค อุณหภูมิของสารละลายต่าํ ลง 5) ก การเพม่ิ ขน้ึ ของจดุ เดอื ด การลดลงของจดุ เยือกแข็ง การลดลงของความดันไอ และการเกิดความดนั ออสโมตกิ

กิจกรรมการประเมินความพึงพอใจของผรู บั บริการเรือ่ ง กิจกรรมการศึกษาตามอธั ยาศัย ดา น สะเตม็ ศึกษา (STEM EDUCATION) คาํ ช้แี จง ใหผรู บั บรกิ ารทําแบบประเมนิ ความพึงพอใจของผูร บั บรกิ ารกิจกรรมการศึกษาตามอธั ยาศยั ดา น ดานสะเตม็ ศึกษา (STEM EDUCATION) แบบประเมนิ ความพงึ พอใจของผูรับบรกิ าร กจิ กรรมการศึกษาตามอัธยาศัย ดานสะเต็มศึกษา (STEM EDUCATION) ชื่อ-สกุล ผรู ับบรกิ าร......................................................................................... ชอื่ ฐานการเรยี นร.ู .......................................................ชือ่ – สกุล ผจู ัดกิจกรรม................................................... วนั ท่.ี ...........เดอื น...........................พ.ศ................... เวลา..................น. ความพงึ พอใจท่มี ีตอ การจัดกิจกรรม ประเด็น ระดบั ความพงึ พอใจ 5 4 3 21 1. กจิ กรรมตรงตามความถนัดและตองการของผูรบั บริการ 2. ข้นั ตอนการทาํ กิจกรรมมคี วามชดั เจน 3. ส่ือ/วสั ด/ุ อุปกรณท ่ใี ชท ํากจิ กรรมมคี วามเหมาะสม 4. ระยะเวลาทใี่ ชในการทํากิจกรรมมคี วามเหมาะสม 5. ความรทู ไี่ ดรบั สามารถนําไปประยกุ ตใ ชใ นชีวติ จริงได 6. ผรู ับริการมีความสุข/สนุกในการทาํ กิจกรรม ความพงึ พอใจในภาพรวมตอการจดั กจิ กรรม ระดบั 5 หมายถงึ ระดับ 4 หมายถงึ ระดับ 3 หมายถงึ ระดับ 2 หมายถงึ ระดับ 1 หมายถึง พงึ พอใจมากท่สี ุด พงึ พอใจมาก พงึ พอใจปานกลาง พึงพอใจนอ ย พงึ พอใจนอยทีส่ ุด

ความรูประสบการณท่ีไดรบั ความคิดเหน็ เพ่ิมเติม .......................................................................... ......................................................................... .......................................................................... ......................................................................... .......................................................................... ......................................................................... .......................................................................... ......................................................................... .......................................................................... ......................................................................... .......................................................................... ......................................................................... .......................................................................... ......................................................................... .......................................................................... .........................................................................