บันทึกการออกแบบ ขั้นที่ 1-4

1 วันที่ 25/05/59 เวลา ๒๕/๐๕/๕๙ ๒๑:๕๓ น. บันทกึ การออกแบบ ขณะใชรูปแบบฯ พฒั นาบทเรยี นสะเต็มวิชาฟ!สิกส\" หลงั จากปฏิบัติตามขน้ั ท่ี 1 – 4 1. ทีมงานพฒั นาบทเรียน ประกอบดวย 1.1 ชือ่ สกุล ……นายรักสอน รักนักเรียน………………………. สถานที่ทาํ งาน ……แสนสุขในการสอน อาํ เภอไกลกังวล จังหวัดจันทบุรี…………………………. ความเชี่ยวชาญ(วิชาสอน หรือ อ่ืนๆ )…สอนวิชาฟ9สิกส: มัธยม 4-5-6……………………….. 1.2 ชือ่ สกุล ……นายวิศวะ ………………………. สถานทที่ าํ งาน ……บริษัทโอรส จาํ กัด จังหวัดจันทบุรี …………………………. ความเช่ียวชาญ(วิชาสอน หรือ อื่นๆ )…วิศวกรไฟฟBา……………………….. 2. ลักษณะบทเรียน 2.1 ช้ินงานคือ..........เรือ..................................(วาดรูป) 2.2 เงื่อนไข/ขอกําหนด ใหผเู รียนจัดกลFุมๆ ละ 3 คน รวF มกัน ออกแบบเรือ และจัดสรางเรือตามรปู แบบที่ออกแบบ โดยมีเงื่อนไข วาF 1. วัสดุที่ใชทําเรือ จะเปIนอะไรก็ได เรอื ตองแขง็ แรง ไมFชาํ รุดเสียหายไดงาF ย 2. เรอื สามารถบรรทุกของไดมากสุด คอื ขวดเคร่อื งดื่มบาํ รงุ กําลงั ยห่ี อคาราบาวแดง ใสFน้ํา เต็ม จํานวน 1 ขวด วางนอน เรือไมFควา่ํ การทรงตัวของเรือตองสมดุลทุกดาน ทงั้ ดานขาง หัวเรือและทายเรือ และขณะน้ันระดับนํา้ ตองต่ํากวFาขอบลําเรือ ประมาณ 1 เซนตเิ มตร 3. เรือมกี ารตานทานกระแสนํ้านอย 3. วัตถปุ ระสงค\"ของบทเรียน และการวัดประเมนิ ผล 1. เพ่ือใหผเู รียน ไดเรยี นรู เขาใจ และมีประสบการณ: การนาํ หลักวศิ วกรรมศาสตร: ไปใช ผสมผสานองค:ความรดู านฟ9สิกส: เทคโนโยลี และคณิตศาสตร: เพ่อื แกปญN หา/อธบิ าย/ประดิษฐ:/และ สรางสรรค:พัฒนา ส่ิงตFางๆ ที่สFงผลตFอความเจรญิ กาวหนาและคณุ ภาพการดาํ รงชีวิต วดั ผลโดยใช หลักการประเมินตามสภาพจรงิ (Authentic Evaluation) โดยใชวิธีการ นําขอมูลจากการสังเกตผเู รียน การสัมภาษณผ: เู รียน การนําเสนอ ตรวจผลงาน/ใบงาน มาวิเคราะหแ: ลวประเมินเปIนระดับ (5)สงู มาก (4)สงู (3)ปานกลาง นอย(2) และนอยมาก(1) ตามลาํ ดับ 1

2 วันที่ 25/05/59 เวลา ๒๕/๐๕/๕๙ ๒๑:๕๓ น. 2. เพ่ือใหผลสัมฤทธิ์การเรียนวชิ าฟ9สิกส:ของผูเรียนเร่ือง…แรงลอยตัว…สงู ข้ึน โดยเครอื่ งมือวัด คอื …แบบทดสอบหรือขอสอบแบบอัตนัยจาํ นวน 3 ขอ รวม 30 คะแนน ซึงผูสอนเปIนผูสราง โดยจะ ทดสอบกอF น(Pretest) และหลงั (Posttest)การเรียนบทเรียนสะเต็มศึกษา แลวนาํ มาเปรียบเทียบกันโดย สถิติที่เหมาะสม เชFน T-test เปIนตน 3. เพอ่ื ใหทกั ษะการคิดวเิ คราะหข: องนักเรียนสูงขึ้น โดยเคร่ืองมือวัดคือแบบทดสอบทักษะการ คิดวิเคราะห: โดยทีมวิจัยเปIนผูสราง ซ่ึงจะทดสอบกอF น(Pretest) และหลัง(Posttest)การเรียนบทเรียน สะเต็มศกึ ษา แลวนํามาเปรียบเทียบกันโดยสถิติท่ีเหมาะสม เชFน T-test เปIนตน 4. เพ่อื ใหทัศนคติของนักเรียนตFอวิชาฟ9สิกส:ดีข้ึน โดยเคร่ืองมือวัดคือแบบประเมินทัศนคติของ นักเรียนตFอวิชาฟส9 ิกส: โดยทีมวิจัยเปIนผูสราง ซ่งึ จะทดสอบกอF น(Pretest) และหลัง(Posttest)การเรียน บทเรยี นสะเตม็ ศึกษา แลวนาํ มาเปรยี บเทียบกันโดยสถิติทเี่ หมาะสม เชFน T-test เปนI ตน หมายเหตุ ; ทัศนคตขิ องผเู รียนตอวิชาฟสกิ สระดับมัธยมศึกษา หมายถึง ความรูสึก/ความ คิดเห็นของผเู รียนทม่ี ีตอวิชาฟสิกสระดับมัธยมศึกษา รวมทง้ั พฤติกรรมการเรียนในขณะเรียนและหลัง เรียน โดยแบงทัศนคติออกเป3น 5 ระดบั คือ มากที่สุด มาก ปานกลาง นอย และนอยมาก ตามลาํ ดับ 5. เพอื่ ประเมินความพึงพอใจของนักเรียนตFอกิจกรรมการเรยี นสะเต็มศกึ ษารูวิชาฟส9 ิกส: โดย เครื่องมอื วัดคือแบบประเมินความพงึ พอใจของนกั เรียนตFอวิชาฟ9สิกส: โดยทีมวิจัยเปIนผูสราง ซงึ่ จะ ทดสอบเมื่อสิ้นสุดกิจกรรมการเรยี นการสอน 4. รายละเอียด ระยะเวลาท่ใี ชในการเรียนการสอน …………ระยะเวลารวม 6 ชั่วโมง โดยแบFงเปIนการเรียนการสอน 2 คร้ังๆ ละ 2 ชวั่ โมง 5. รายละเอียด การนําไปใชการเรียนการสอนกบั นักเรียน ………….ใชในการสอนวิชาฟ9สิกส: เรื่อง แรงลอยตัว……………………………………………………….. 6. รายละเอียด แสดงการเชื่อมโยง เนอื้ หา/กฏ/ทฤษฏี/หลัก ทางฟ!สิกส\" กับช้นิ งาน FB m M (m + M )g 2

3 วันที่ 25/05/59 เวลา ๒๕/๐๕/๕๙ ๒๑:๕๓ น. ขณะเรือบรรทุกมากสุด นั้น นาํ้ หนักเรอื (mg) + นาํ้ หนกั บรรทุก (Mg) = แรงลอยตัว (FB ) จากหลักวิทยาศาสตร: (ขนาด)แรงลอยตัว (FB ) = น้ําหนัก (mg)ของน้ําท่ีถกู เรือแทนที่ ดังน้ัน แรงลอยตวั ของเรอื (FB ) = น้าํ หนกั (mg)ของนา้ํ ท่มี ีปริมาตรเทFากบั เรือสFวนที่จมน้ํา ถาขณะน้ันปริมาตรเรอื สFวนท่ีจม(แทนท่ีน้ํา) = V ซง่ึ จะมีมวล ρWV ดังนั้น แรงลอยตัวของเรือ (FB ) = ρWVg จะเห็นวFา ถาเรือจมลงในนํา้ มากขึ้น จะไปแทนที่นาํ้ มากขึ้น เกดิ แรงลอยตัวมากขึ้น เน่ืองจากจากเรือแตFละลําจะมีปริมาตรเทาF เดมิ ถาไมบF รรทุกสง่ิ ของใดๆ เรือจะจมลงในน้าํ ไมFมาก แตFเมือ่ บรรทุกสิ่งของเรือจะจมลงนา้ํ มากข้ึนจงึ เกิดแรงลอยตัวมากขึ้น สิง่ ของบรรทุกมากสุดจะทาํ ใหเรือ เกอื บจะจม(ระดับนํ้าเกือบเทาF ขอบของลาํ เรือ)ซึง่ ขณะน้ันจะมีแรงลอยตัวของเรือมากสุด เพราะขณะนั้น เรอื ไปแทนที่น้าํ มากสุด (Vmax ) ซึ่งทุกกรณี นาํ้ หนักเรือรวมนํ้าหนกั บรรทุก จะเทFากับแรงลอยตัว หากบรรทุกสง่ิ ของมาก หรือของมีมวลมาก/นํา้ หนักมาก จน (m + M )g มากกวาF แรง ลอยตัวทม่ี ากสุด (FB max) เรือจะจมลง(จมหาย)ท้ังลาํ ดังรปู ลFาง FB = W FB เม่ือเรอื เกอื บจะจม จะ เกิดแรงลอยตวั มากสุด FB เรอื จมลงมากขน้ึ แรงลอยตวั จะมากขน้ึ FB MM W = mg m m W = mg + Mg W = mg + Mg เมอื่ เรือจม (FB max)) < W ระดบั นาํ้ FB M m W = mg + Mg 3

4 วันท่ี 25/05/59 เวลา ๒๕/๐๕/๕๙ ๒๑:๕๓ น. พจิ ารณา ขณะเรือบรรทุกของไดมากสุด(มากกวFาน้ีจม) ซงึ่ ขณะน้ันแรงลอยตัว (FB max) จะ เทFากับนา้ํ หนักของเรอื พรอมอุปกรณ: (mg) รวม นํ้าหนักสิ่งของบรรทุกมากสุด (Mg) เขยี นเปIนสมการไดวาF FB max = (m + M )g หรอื ρW (Vmax )g = (m + M )g ตัด g ออกท้งั 2 ขาง จะได ρWVmax = (m + M ) ………………………………( 1 ) สมการ ( 1) เปนI สมการพน้ื ฐานที่แสดงความสัมพันธข: องตัวแปรที่สาํ คญั 4 ตัว คือ ρw , Vmax , m และ M ที่สามารถอธบิ ายการจมหรือลอยของเรือไดดีพอสมควร ( ยังมีสมการอื่นๆ ที่อธบิ ายได ดีกวFา สมการ (1) แตFจะไมFนํามากลFาว ณ ที่นี้ เพราะมีความซบั ซอนและยงFุ ยากมาก ) ตัวแปรทั้ง 4 ตัวในสมการ(1) มีความหมาย ดังนี้ ρw คอื ความหนาแนFนของนํา้ ซ่ึงเทาF กบั 1 กรัมตFอซซี ี (g / cc.) หรอื 1000 kg / m3 Vmax คอื ปรมิ าตรของเรือสวF นทจี่ มนา้ํ ขณะบรรทุกส่ิงของมากสุด ซ่งึ เทFากบั ปริมาตรของน้ําท่ี ถกู เรอื แทนที่ และขณะนั้นเรือจะเกือบจะจมหายทั้งลํา การแทนคFาตองแทนในหนFวย cc. (ลกู บาศก: เซนติเมตร ; cm3 ) หรอื แทนในหนFวย ลูกบาศกเ: มตร( m3 ) กไ็ ด 1 cc. = 1 ลกู บาศกเ: ซนตเิ มตร (cm3 ) = 10−6 ลูกบาศกเ: มตร m = มวลเฉพาะของเรือพรอมอุปกรณ:ตFางๆ ในหนFวย กรัม (g) หรือ กโิ ลกรมั (kg) M = มวลของส่งิ ของบรรทกุ มากสุด หนFวย กรมั (g) หรอื กิโลกรมั (kg) ในการแทนคาF ตองระมัดระวัง ใหหนFวยของตัวแปรทุกตัว เหมือนกัน เชFน ดังตFอไปน้ี * ถาแทน ρw = 1 g / cc. ตองแทน Vmax , m และ M ในหนFวย กรมั (g) * ถาแทน ρw = 1000 kg / m3 ตองแทน Vmax , m และ M ในหนFวย กโิ ลกรมั (kg) 7. แสดงการวิเคราะหด\" วยแผนผัง สาเหตแุ ละผล 4

5 วนั ที่ 25/05/59 เวลา ๒๕/๐๕/๕๙ ๒๑:๕๓ น. บรรทกุ เตม็ ที่ เกอื บจม(แตFไมFจม) ; ρWVmax = m + M ρW Vmax m+M ปริมาตรมากสุดของเรือ ; Vmax มวลของเรือ ; m มวลของขวดเครื่องดม่ื ; M รูปราF งเรือ รปู ราF งขวดเครื่องดื่ม วสั ดุทาํ เรือ เรือ ส่ิงของบรรทกุ 5