STEM: กังหันน้ำ
ระดับชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 1 เวลา 6 ชั่วโมง
สาระสำคัญ
น้ำ เป็นปัจจัยสำคัญในการดำรงชีวิต ถูกนำมาใช้ในการอุปโภคและบริโภค และเมื่อใช้น้ำเสร็จแล้วน้ำก็จะถูกปล่อยทิ้งออกสู่แหล่งน้ำธรรมชาติและในที่สุดก็กลายเป็นน้ำเน่าเสีย สิ่งมีชีวิตที่เคยอาศัยอยู่ในน้ำก็ไม่อาจดำรงชีวิตต่อไปได้ จึงมีการสร้าง “กังหันน้ำ” ขึ้น เพื่อบำบัดน้ำเสียที่เกิดขึ้นโดยใช้ทฤษฎีการเติมอากาศให้กับน้ำจากการทำงานของกังหันน้ำ
สาระการเรียนรู้
1. ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการทำงานของกังหันน้ำ
2. การออกแบบกังหันน้ำ
3. การสร้างแบบจำลองของกังหันน้ำ
ทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21
1. ทักษะการเรียนรู้และนวัตกรรม
– การคิดอย่างสร้างสรรค์
2. ทักษะชีวิตและอาชีพ
– ริเริ่มสิ่งใหม่
3. ทักษะด้านสารสนเทศ สื่อและเทคโนโลยี
– การใช้และการจัดการสารสนเทศ
ผังมโนทัศน์ กังหันน้ำ
S: วิทยาศาสตร์ ใช้ตัวกลางเติมอากาศ
T: เทคโนโลยี ใช้โปรแกรม sketchup ในการออกแบบ
E: วิศวกรรมศาสตร์
- การออกแบบ
- การวางแผน
M: คณิตศาสตร์ รูปร่างหรือโครงสร้างของกังหันน้ำ
จุดประสงค์การเรียนรู้ (เน้นด้านทักษะ เน้นการปฏิบัติ)
- ผู้เรียนสามารถวางแผนและออกแบบการสร้างกังหันน้ำได้ (ทักษะการเรียนรู้และนวัตกรรม)
- ผู้เรียนสามารถค้นหาข้อมูลและรวบรวมข้อมูลได้ (ทักษะด้านสารสนเทศ สื่อและเทคโนโลยี)
- ผู้เรียนสามารถสร้างแบบจำลองของกังหันน้ำได้ (ทักษะชีวิตและอาชีพ)
กระบวนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้
ชั่วโมง 1 – 2
1. ครูนำเข้าสู่บทเรียนโดยการให้นักเรียนดูวิดีโอการทำงานของกังหันน้ำ
2. ครูให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม2-3กลุ่มเพื่อเตรียมตัวสร้างชิ้นงานและให้แต่ละกลุ่มแสดงความคิดเห็นเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิดีโอ
3. นักเรียนสืบค้นข้อมูลรูปแบบของกังหันน้ำ การทำงานของกังหันน้ำลงในใบกิจกรรม “ค้นหาและรวบรวมข้อมูล”
4. นักเรียนแต่ละกลุ่มนำเสนอสิ่งที่ได้จากการสืบค้นพร้อมสรุปสิ่งที่แต่ละกลุ่มต้องการจะสร้างขึ้น
ชั่วโมง 3 – 4
1. ครูให้นักเรียนทบทวนเกี่ยวกับชิ้นงานที่นักเรียนจะสร้างขึ้น
2. ครูให้นักเรียนวางแผนการทำงานโดยเขียนเป็นแผนผังลำดับขั้นตอนลงในใบกิจกรรม “การออกแบบกังหันน้ำ”
3. ครูตรวจสอบความถูกต้องพร้อมกับให้คำแนะนำ
4. นักเรียนเริ่มลงมือทำตามขั้นตอนที่วางแผนไว้โดยเริ่มจากการออกแบบในโปรแกรม sketchup
ชั่วโมง 5 – 6
1. ครูให้นักเรียนรายงานความคืบหน้าของชิ้นงานและสิ่งที่เปลี่ยนแปลงไปจากเดิม
2. นักเรียนลงมือสร้างชิ้นงาน ตรวจสอบขั้นตอนการทำงานและบันทึกลงในใบกิจกรรม “กังหันน้ำ”
3. ครูเข้าไปตรวจสอบความเรียบร้อยของแต่ละกลุ่มพร้อมให้คำแนะนำ
4. นักเรียนนำเสนอชิ้นงานและมีการประกวดรูปแบบกังหันน้ำ
การวัดและประเมินผล
| จุดประสงค์การเรียนรู้ | วิธีการวัด | เครื่องมือ |
| ผู้เรียนสามารถวางแผนและออกแบบการสร้างกังหันน้ำได้ (การคิดสร้างสรรค์) | ประเมินใบกิจกรรม การออกแบบกังหันน้ำ | ใบกิจกรรม การออกแบบกังหันน้ำ |
| ผู้เรียนสามารถค้นหาข้อมูลและรวบรวมข้อมูลได้ (การใช้และการจัดการสารสนเทศ) | ประเมินใบกิจกรรมการค้นหาและรวบรวมข้อมูล | ใบกิจกรรมการค้นหาและรวบรวมข้อมูล |
| ผู้เรียนสามารถสร้างแบบจำลองของกังหันน้ำได้ (ริเริ่มสิ่งใหม่) | ประเมินใบกิจกรรม “กังหันน้ำ” | ใบกิจกรรม “กังหันน้ำ” |