นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 182 พฤษภาคม

ปีที่ 41 ฉบับที่ 182 พฤษภาคม - มิถุนายน 2556

ภาพที่ 7 ตัวอย่างโปสเตอร์ในการนำ

�เสนอผลงานของนักเรียน (ซ้าย)

และตัวอย่างบ้านนกเพนกวินที่ถูกสร้างขึ้น (ขวา) (ที่มา:

[

]

)

ภาพที่ 8 ตัวอย่างการวางบ้านนกเพนกวินในกล่อง (ซ้าย) และ

ตัวอย่างการจัดแสงไฟให้ส่องเข้าไปในกล่องที่มีบ้านนกเพนกวินอยู่ (ขวา) (ที่มา:

[

]

)

เมื่อแต่ละกลุ่มได้นำ

�เสนอผลงานของกลุ่มเรียบร้อยแล้ว ให้

นำ

�บ้านที่สร้างเสร็จและนำ

�ก้อนน้ำ

�แข็งที่จะใช้แทนนกเพนกวิน

มาชั่งด้วยตาชั่ง เพื่อหามวลเริ่มต้นบันทึกผล จากนั้นให้นำ

�น้ำ

�แข็ง

ใส่เข้าไปในบ้าน ก่อนจะนำ

�ไปวางไว้ในกล่องที่ผู้สอนจัดเตรียมไว้

ให้ โดยการนำ

�ไปวางต้องเป็นการปฏิบัติที่พร้อมเพรียงกันทุกกลุ่ม

หลังจากเวลาผ่านไปประมาณ 20 - 30 นาที ให้แต่ละกลุ่ม

นำ

�น้ำ

�แข็งที่อยู่ในบ้านมาชั่งเพื่อหาค่ามวลที่เหลืออยู่ ผู้สอนให้

ผู้เรียนได้ลองใช้หลักการทางพีชคณิตคำ

�นวณหาค่ามวลของน้ำ

�

แข็งที่ละลายไปของแต่ละกลุ่ม จากนั้นนำ

�ไปเปรียบเทียบกับ

มวลเริ่มต้น เพื่อหาว่ากลุ่มใดที่สามารถสร้างบ้านนกเพนกวินที่

รักษาความเย็นได้ดีที่สุดและประกาศให้กลุ่มนั้นเป็นผู้ชนะเลิศ

(การเปรียบเทียบมวลน้ำ

�แข็งที่ละลายไปกับมวลน้ำ

�แข็งเริ่มต้น

อาจให้ผู้เรียนคำ

�นวณเป็นร้อยละ เพื่อเป็นการฝึกทักษะทาง

คณิตศาสตร์เพิ่มเติม)

เมื่อผลการทำ

�กิจกรรมออกมาแล้ว สิ่งที่สำ

�คัญที่สุดคือ การ

เปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้อภิปรายถึงสาเหตุที่บ้านนกเพนกวิน

ของกลุ่มที่ชนะเลิศสามารถป้องกันการถ่ายโอนความร้อนจาก

ภายนอกไปสู่ภายในตัวบ้านนกเพนกวินได้ดีที่สุด อีกทั้งให้

อภิปรายถึงสาเหตุของบ้านบางกลุ่มที่ป้องกันการถ่ายโอนความ

ร้อนได้น้อยด้วย ซึ่งในขั้นตอนนี้ผู้เรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับ

ลักษณะและวิธีการที่สามารถป้องกันการถ่ายโอนความร้อนและ

สมบัติการเป็นฉนวนความร้อนของวัสดุต่าง ๆ ได้เป็นอย่างดี อัน

เป็นส่วนหนึ่งของการเรียนรู้ด้านเทคโนโลยีของวัสดุ

กิจกรรม “การปรับปรุงบ้านนกเพนกวิน”

หลังจากการทราบผลแล้วว่า บ้านนกเพนกวินของกลุ่มใด

ชนะเลิศ กิจกรรมต่อไปคือ ให้ผู้เรียนแต่ละกลุ่มได้สร้างบ้าน

นกเพนกวินอีกหลังหนึ่ง โดยให้ใช้วัสดุและการออกแบบ แบบ

เดียวกับบ้านนกเพนกวินของกลุ่มที่ชนะเลิศได้สร้างไว้และเมื่อ

สร้างเสร็จแล้ว ให้ดำ

�เนินการเหมือนกับขั้นตอนในการทดสอบ

ประสิทธิภาพของบ้านก่อนหน้านี้ นั่นคือนำ

�บ้านนกเพนกวิน

และก้อนน้ำ

�แข็งไปชั่งหามวล จากนั้นนำ

�ก้อนน้ำ

�แข็งใส่เข้าไปใน

บ้าน ก่อนจะนำ

�ไปวางไว้ในกล่องและรอให้เวลาผ่านไปประมาณ

20 – 30 นาที ก่อนจะนำ

�ก้อนน้ำ

�แข็งออกมาชั่งหามวลของที่

เหลืออยู่

ในการวิเคราะห์ผลการทดสอบบ้านนกเพนกวินหลังที่สอง ผู้

เรียนต้องอาศัยความรู้และกระบวนการทางคณิตศาสตร์เรื่องสถิติ

เพื่อคำ

�นวณหา “ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน” (standard deviation)

ของผลการทดสอบของทุกกลุ่มที่ได้ว่า มีประสิทธิภาพแตกต่าง

กันมากน้อยเพียงไร เพื่อนำ

�ไปสู่ข้อสรุปที่ว่า แบบอย่างของบ้าน

นกเพนกวินที่เป็นผู้ชนะเลิศ มีความน่าเชื่อถือ (reliability) และ

เหมาะที่จะนำ

�ไปใช้ดำ

�เนินการสร้างหรือปรับปรุงพัฒนาต่อไป

หรือไม่

ทั้งนี้ กิจกรรมการปรับปรุงบ้านนกเพนกวินเป็นการช่วยให้ผู้

เรียนเรียนรู้ขั้นตอนที่สำ

�คัญในกระบวนการทางวิศวกรรมศาสตร์

นั่นคือ การทดสอบว่างานออกแบบที่ได้ผลลัพธ์ที่ดีนั้น สามารถ

ถูกนำ

�ไปปฏิบัติซ้ำ

�โดยผู้อื่นได้หรือไม่ (repeatability) เพื่อจะนำ

�

ไปสู่การสรุปว่า งานดังกล่าวเป็นงานออกแบบที่น่าเชื่อถือ หรือ

ในคำ

�ศัพท์ทางวิศวกรรมศาสตร์จะใช้คำ

�เรียกกระบวนการนี้ว่า

“scale up”

[

]

การประเมินผลการเรียนรู้ของผู้เรียนหลังการทำ

�กิจกรรม

“ช่วยเหลือนกเพนกวิน”

หลังจากการทำ

�กิจกรรม “ช่วยเหลือนกเพนกวิน” แล้ว ผู้

สอนสามารถประเมินความเข้าใจเกี่ยวกับ “การถ่ายโอนความ

ร้อน” ของผู้เรียนได้โดยการให้ผู้เรียนทำ

�แบบทดสอบแบบปรนัย

จากนั้นให้ผู้สอนเฉลยคำ

�ตอบหน้าชั้นเรียนร่วมกับผู้เรียนทั้งหมด

โดยระหว่างการเฉลย ผู้สอนช่วยตอบคำ

�ถามและอธิบายแนวคิด

ที่ผู้เรียนไม่เข้าใจ