STEM : มือใหม่หัดขับตามเส้น

ระดับชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 3                                                                          เวลา 4 ชั่วโมง

สาระสำคัญ
Wemos D1 เป็นบอร์ดคอนโทรลเลอร์ ที่มีชิพ ESP8266 สามารถเขียนโปรแกรมและอัพโหลดโค้ดการทำงาน ผ่านโปรแกรม Arduino IDE และสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์และเซนเซอร์ต่าง ๆ ได้ โดยในการสร้างรถขับตามเส้น ใช้อุปกรณ์ดังนี้ wemos d1 , IR Infrared Obstacle Avoidance Sensor Module , Motor Driver Module L298N ,สายไฟ Jumpper ,แผ่นอะคริลิคสำหรับทำโครงสร้างรถ ,ล้อรถพร้อมมอเตอร์ 4 ล้อ

สาระการเรียนรู้
          1. ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการเขียนโค้ด ด้วยโปรแกรม Arduino IDE

          2. การออกแบบโครงสร้างรถขับเดินตามเส้น

          3. การสร้างรถขับเดินตามเส้น

ทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21

1. ทักษะการเรียนรู้และนวัตกรรม
– คิดสร้างสรรค์

2. ทักษะชีวิตและอาชีพ
– หมั่นหาความรู้รอบด้าน

3. ทักษะด้านสารสนเทศ สื่อและเทคโนโลยี
– ฉลาดสื่อสาร

ผังมโนทัศน์

S: วิทยาศาสตร์ การเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลวงจรไฟฟ้า

T : เทคโนโลยี การเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานเคลื่อนที่ตามเส้น

E: วิศวกรรมศาสตร์ การออกแบบโครงสร้างรถขับตามเส้น

M: คณิตศาสตร์ การคำนวณค่าใช้จ่ายการคำนวณความเร็วของรถ

 

จุดประสงค์การเรียนรู้

1. นักเรียนสามารถออกแบบโครงสร้างรถขับตามเส้นได้ (คิดสร้างสรรค์)
2. นักเรียนสามารถเขียนโปรแกรม Arduino IDE ควบคุมการทำงานของรถขับตามเส้นได้ (หมั่นหาความรู้รอบด้าน)
3. นักเรียนสามารถอธิบายและนำเสนอผลงานที่สร้างขึ้นมาได้ (ฉลาดสื่อสาร)

กระบวนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้

1. ครูกล่าวทักทายนักเรียน
2. ครูนำเข้าสู่บทเรียนโดยการถามความรู้พื้นฐานของนักเรียนเกี่ยวกับการสร้างรถขับตามเส้นและโปรแกรม Arduino IDE
3. ครูแบ่งกลุ่มนักเรียน กลุ่มละ 5-6 คน
4. ครูนำเข้าสู่บทเรียนโดยการเปิดคลิปวิดีโอการทำงานของรถขับตามเส้น
5. ครูทำการสาธิตการทำงานของรถขับตามเส้นของจริง
6. ครูให้นักเรียนสืบค้นโครงสร้างของรถที่สนใจจากอินเทอร์เน็ต
7. ครูแจกใบกิจกรรมที่ 1 “แบบร่างสร้างรถ” และให้นักเรียนออกแบบโครงสร้างของรถตามความคิดสร้างสรรค์ของตัวเองลงบนใบกิจกรรมที่ 1 “แบบร่างสร้างรถ”
8. ครูให้นักเรียนทำการเลือกใช้วัสดุที่ครูจัดเตรียมไว้ให้ โดยครูจะกำหนดราคาของอุปกรณ์แต่ละชนิดไว้ เพื่อให้นักเรียนเลือกใช้ตามความเหมาะสม
9. ครูให้นักเรียนสรุปงบประมาณที่จะใช้มนการสร้างรถขับตามเส้น
10. ครูให้นักเรียนทำการสร้างโครงสร้างรถขับตามเส้นจากอุปกรณ์ที่นักเรียนได้เลือกไว้
11. ครูประเมินและให้คำแนะนำเกี่ยวกับโครงสร้างรถขับตามเส้น
12. ครูแจกใบความรู้เบื้องต้นในการเขียนโปรแกรม Arduino IDE และสอนเขียนโปรแกรม Arduino IDE เบื้องต้นให้กับนักเรียน
13. ครูให้นักเรียนทำแบบทดสอบการเขียนโปรแกรม Arduino IDE
14. ครูตรวจสอบความถูกต้องของ โค้ด ที่นักเรียนเขียนมาในโปรแกรม Arduino IDE
15. ครูให้นักเรียนนำเสนอรถเดินตามเส้นของกลุ่มตนเองที่ได้สร้างขึ้นมา โดยครูมีเส้นทางจำลองที่เป็นเส้นสีดำ เพื่อดูการใช้งานว่าโค้ดที่นักเรียนเขียนนั้นสามารถทำให้รถขับตามเส้นได้หรือไม่
16. ครูให้นักเรียนสรุปโครงสร้างการทำงานเป็น Mind Mapping
17. ครูและนักเรียนร่วมกันสรุปความรู้โดยการครูถามคำถามเกี่ยวกับสิ่งที่นักเรียนได้จากการสร้างรถขับตามเส้นในครั้งนี้

การวัดและประเมินผล   

จุดประสงค์การเรียนรู้	วิธีการวัด	เครื่องมือ
นักเรียนสามารถออกแบบโครงสร้างรถขับตามเส้นได้ (คิดสร้างสรรค์)	ประเมินใบกิจกรรมที่ 1 “แบบร่างสร้างรถ”	แบบประเมินใบกิจกรรม ที่ 1 “แบบร่างสร้างรถ”
นักเรียนสามารถเขียนโปรแกรม Arduino IDE ควบคุมการทำงานของรถขับตามเส้นได้ (หมั่นหาความรู้รอบด้าน)	ตรวจแบบทดสอบ	แบบทดสอบเรื่องการเขียนโปรแกรม Arduino IDE
นักเรียนสามารถอธิบายและนำเสนอผลงานที่สร้างขึ้นมาได้ (ฉลาดสื่อสาร)	การสังเกต	แบบสังเกตพฤติกรรม