STEM : รถแข่งพลังแสงอาทิตย์
ระดับชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 3 เวลา 6 ชั่วโมง
สาระสำคัญ
พลังงานแสงอาทิตย์
เป็นพลังงานของแสงและพลังงานของความร้อนที่แผ่รังสีมาจากดวงอาทิตย์
พลังงานแสงอาทิตย์แบ่งออกเป็น 2 ส่วนใหญ่ ๆ คือ พลังงานที่เกิดจากแสงและพลังงานที่เกิดจากความร้อน
1. พลังงานที่เกิดจากแสง รูปแบบการนำพลังงานของแสงอาทิตย์มาใช้งาน แบ่งอย่างกว้าง ๆ เป็น 2 รูปแบบ ขึ้นอยู่กับวิธีการในการจับพลังงานแสง การแปรรูปให้เป็นพลังงานอีกรูปหนึ่ง และการแจกจ่ายพลังงานที่ได้ใหม่นั้น รูปแบบแรกเรียกว่า แอคทีพโซลาร์ เป็นการใช้วิธีการของโฟโตโวลตาอิคส์ หรือ solar thermal เพื่อจับและเปลี่ยนพลังงานของแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานความร้อนโดยตรง อีกรูปแบบหนึ่งก็คือ พาสซีฟโซลาร์ เป็นวิธีการใช้ประโยชน์ทางอ้อม ได้แก่ การออกแบบอาคารในประเทศหนาวให้รับแสงแดดได้เต็มที่ หรือ การติดตั้งวัสดุที่ไวต่ออุณหภูมิ thermal mass เพื่อปรับสมดุลของอากาศในอาคาร หรือติดตั้งวัสดุที่มีคุณสมบัติกระจายแสง หรือการออกแบบพื้นที่ว่างให้ อากาศหมุนเวียนโดยธรรมชาติ
2. พลังงานที่เกิดจากความร้อน เช่นพลังงานลม พลังงานน้ำ พลังงานคลื่น
ในการสร้างรถแข่งพลังแสงอาทิตย์ซึ่งมีการใช้แสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานในการเคลื่อนที่ มีการออกแบบรถแข่งให้เป็นภาพร่างและเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากสมบัติของวัสดุหลังจากร่างแบบแล้วดำเนินการสร้างรถแข่งตามแบบที่ร่างไว้ให้ได้สัดส่วนตามที่กำหนดรวมถึงการใช้อุปกรณ์วัดตัดอย่างถูกต้องและปลอดภัย
สาระการเรียนรู้
1. ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับรถแข่งพลังแสงอาทิตย์
2. การออกแบบรถแข่งพลังแสงอาทิตย์
3. การสร้างรถแข่งพลังแสงอาทิตย์
ทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21
1. ทักษะการเรียนรู้และนวัตกรรม
– การคิดอย่างสร้างสรรค์
2. ทักษะชีวิตและอาชีพ
– ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในทีมที่มีความหลากหลาย
3. ทักษะด้านสารสนเทศ สื่อและเทคโนโลยี
– การใช้และการจัดการสารสนเทศ
| S: วิทยาศาสตร์ -พลังงานแสงอาทิตย์ -โซล่าเซลล์ -ประจุไฟฟ้า -การต่อวงจรไฟฟ้า |
| T : เทคโนโลยี -การค้นหาข้อมูลในอินเทอร์เน็ต -ใช้โปรแกรมออกแบบรถแข่งพลังแสงอาทิตย์ -การใช้แผงโซล่าเซลล์ |
| รถแข่งพลังแสงอาทิตย์ |
| M: คณิตศาสตร์ -การวัดขนาดรถแข่งพลังแสงอาทิตย์ -คำนวณค่าใช้จ่าย |
| E: วิศวกรรมศาสตร์ -การออกแบบรถแข่งพลังแสงอาทิตย์ -รูปร่างรูปทรงของรถแข่งพลังแสงอาทิตย์ |
จุดประสงค์การเรียนรู้
1. นักเรียนสามารถสร้างรถแข่งพลังแสงอาทิตย์ได้
2. นักเรียนสามารถค้นหาข้อมูลและรวบรวมข้อมูลจากแหล่งเรียนรู้ต่าง ๆ ได้
3. นักเรียนสามารถทำงานร่วมกันเป็นกลุ่มได้
กระบวนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้
ชั่วโมง 1 – 2
1. ครูนำเสนอรถแข่งพลังแสงอาทิตย์ ให้นักเรียนได้ลองเล่นรถแข่งพลังแสงอาทิตย์
2. ครูให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 4 คน
3. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มสืบค้นเกี่ยวกับรถแข่งพลังแสงอาทิตย์
4. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มทำใบกิจกรรม การค้นหาข้อมูล และนำเสนอสิ่งที่ไปสืบค้นมาจากอินเทอร์เน็ตเรื่องรถแข่งพลังแสงอาทิตย์
5. นักเรียนแต่ละกลุ่มอภิปรายและสรุปร่วมกัน
ชั่วโมง 3 – 4
1. ครูสาธิตวิธีทำรถแข่งพลังแสงอาทิตย์ให้นักเรียนได้ศึกษาขั้นตอนของการทำรถแข่งพลังแสงอาทิตย์
2. นักเรียนเขียนขั้นตอนการทำและการเตรียมอุปกรณ์ต่าง ๆ
3. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มทำใบกิจกรรม รถแข่งพลังแสงอาทิตย์
4. นักเรียนแต่ละกลุ่มออกแบบรถแข่งพลังแสงอาทิตย์โดยใช้โปรแกรม Google Sketchup
5.ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มทำใบกิจกรรม การออกแบบรถแข่งพลังแสงอาทิตย์
6. ตัวแทนกลุ่มมานำเสนอแบบรถแข่งพลังแสงอาทิตย์ของแต่ละกลุ่ม
ชั่วโมง 5 – 6
1. นักเรียนเตรียมอุปกรณ์การทำรถแข่งพลังแสงอาทิตย์
2. นักเรียนลงมือปฏิบัติทำตามขั้นตอนที่วางไว้
3. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มที่ทำเสร็จนำมานำเสนอหน้าชั้นเรียน
4. นักเรียนแต่ละกลุ่มนำรถแข่งพลังแสงอาทิตย์ มาทดสอบการวิ่ง
5. ครูจัดแข่งขันโดยรถแข่งพลังแสงอาทิตย์ กลุ่มที่เข้าเส้นชัยก่อนเป็นผู้ชนะ
6. ครูให้นักเรียนสรุปค่าใช้จ่ายในการทำรถแข่งพลังแสงอาทิตย์
7. ครูให้นักเรียนอธิบายขนาดอัตราส่วนของรถแข่งพลังแสงอาทิตย์
8. ครูพูดสรุปรวบยอดกิจกรรมรถแข่งพลังแสงอาทิตย์
การวัดและประเมินผล
| จุดประสงค์การเรียนรู้ | วิธีการวัด | เครื่องมือ |
| นักเรียนสามารถสร้างรถแข่งพลังแสงอาทิตย์ได้ | ประเมินใบกิจกรรม “รถแข่งพลังแสงอาทิตย์” ประเมินใบกิจกรรม “การออกแบบรถแข่งพลังแสงอาทิตย์” | ใบกิจกรรม “รถแข่งพลังแสงอาทิตย์” ใบกิจกรรม “การออกแบบรถแข่งพลังแสงอาทิตย์” |
| นักเรียนสามารถค้นหาข้อมูลและรวบรวมข้อมูลจากแหล่งเรียนรู้ต่าง ๆ ได้ | ประเมินใบกิจกรรมการค้นหาข้อมูล | ใบกิจกรรมการค้นหาข้อมูล |
| นักเรียนสามารถทำงานร่วมกันเป็นกลุ่มได้ | สังเกตพฤติกรรมการทำงานกลุ่ม | แบบสังเกตพฤติกรรมการทำงานกลุ่ม |
แผนดีมากเลยค่ะ ขอนำไปปรับใช้นะคะ