คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า ตามขั้นตอนโครงงานสะเต็มศึกษา ร่วมกับ BCG model เพื่อส่งเสริมกระบวนการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ และพัฒนาสมรรถนะในศตวรรษที่ 21 ให้กับผู้เรียน รายวิชา ว 15101 วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนบ้านกุ่ม กลุ่มเครือข่ายสถานศึกษาที่ 14 ( ผาแต้ม ) ต้าบลห้วยไผ่ อ้าเภอโขงเจียม ส้านักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาอุบลราชธานี เขต 3 นักประดิษฐ์ ชื่อ…………………………นามสกุล……………..................เลขที่……………… ครูผู้สอน นายสถาพร เรืองรุ่ง ต้าแหน่ง ครูผู้ช่วย
ค้าน้า คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า ตามขั้นตอน โครงงานสะเต็มศึกษาร่วมกับ BCG model เพื่อส่งเสริม กระบวนการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ และพัฒนาสมรรถนะ ในศตวรรษที่ 21 ให้กับผู้เรียน สร้างขึ้นเพื่อประกอบ กิจกรรมในรายวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ป.5 โดยนักเรียนจะได้เรียนรู้เรื่องแรงลัพธ์ที่เป็นผลรวมของแรง ที่กระท้าต่อวัตถุ และเขียนแผนแสดงแรงที่กระท้าต่อวัตถุ จากการกิจกรรมการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า โดยใช้ขั้นตอน โครงงานสะเต็มศึกษาในการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า และใช้ แนวคิด BCG model มาประกอบในการประดิษฐ์จรวด ขวดน้้า ตลอดจนเรียนรู้สาระเพิ่มเติมเกี่ยวกับหลักการ ของจรวดขวดน้้า สถาพร เรืองรุ่ง 9 กันยายน 2565
สารบัญ บทที่ 1 สาระส้าคัญ/ ความคิดรวบยอด 1.1 โครงงานสะเต็มศึกษาคืออะไร 1.2 BCG model คืออะไร บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ ขั้นตอนที่ 1 ระบุปัญหาประเด็นที่เด่นชัด ขั้นตอนที่ 2 ขั้นรวบรวมแนวคิดที่เกี่ยวข้อง ขั้นตอนที่ 3 ออกแบบวิธีแก้ไขปัญหา/ พัฒนา ขั้นตอนที่ 4 ด้าเนินการแก้ไขปัญหา/ พัฒนา ขั้นตอนที่ 5 ทดสอบประเมินผล ปรับปรุง ขั้นตอนที่ 6 น้าเสนอผลงาน คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า ตามขั้นตอนโครงงาน สะเต็มศึกษา ร่วมกับ BCG model
การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดสะเต็มศึกษาโดยใช้โครงงานเป็นฐาน STEM-Project based leaning เป็นการน้าขั้นตอนมาบูรณาการร่วมกันทั้งโครงงานเป็นฐาน (PBL) และสะ เต็มศึกษา (STEM Education) ซึ่งเป็นการจัดการเรียนรู้ที่เน้นให้นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติ ยัง มุ่งแก้ไขปัญหาที่พบเห็นในชีวิตจริง เพื่อสร้างเสริมประสบการณ์ทักษะชีวิต และเป็นการ เตรียมความพร้อมให้กับนักเรียนในอนาคต การจัดกระบวนการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาเป็น การเรียนรู้ที่นักเรียนคิดและลงมือท้าแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจ้าวันเพื่อให้ได้ใช้ เทคโนโลยีซึ่งเป็นผลผลิตจากกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม จะช่วยให้ผู้เรียนได้พัฒนา ทักษะการคิด ทักษะการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ ทักษะการแก้ปัญหา และทักษะการสื่อสาร ครูผู้สอนสามารถจัดการเรียนรู้โดยใช้วิธีการจัดการเรียนรู้ตามสภาพจริง ผู้เรียนได้เผชิญ ปัญหาและแก้ปัญหาโดยค้านึงถึงบริบทแวดล้อมที่สัมพันธ์กับความเป็นจริง ซึ่งเป็นการ เรียนรู้ที่มีความหมายต่อผู้เรียนกระตุ้นให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้จนน้าไปสู่การสร้างองค์ความรู้ จากบริบทที่เป็นจริง (ฐิติวรดา พลเยี่ยม, 2561) ซึ่งการจัดการเรียนรู้แบบโครงงาน STEM คือ การจัดการเรียนรู้แบบโครงงานที่ ประกอบด้วย 6 ขั้นตอน ดังนี้ 1) ระบุปัญหาประเด็นที่เด่นชัด 2) ขั้นรวบรวมแนวคิดที่ เกี่ยวข้อง 3) ออกแบบวิธีแก้ไขปัญหา/พัฒนา 4) ด้าเนินการแก้ไขปัญหา/พัฒนา 5) ทดสอบ ประเมินผล ปรับปรุง 6) น้าเสนอผลงาน (เครือศรี วิเศษสุวรรณภูมิ,2562) สอดคล้องกับ กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมของศูนย์สะเต็มศึกษาแห่งชาติ (ศูนย์สะเต็มศึกษา แห่งชาติ,2558) สอดคล้องกับวิธีสอนแบบสืบเสาะที่เน้นกระบวนการแก้ปัญหา และ สอดคล้องกับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดสะเต็มศึกษาโดยใช้โครงงานเป็นฐาน STEMProject based leaning ดังนั้นการจัดการเรียนรู้แบบโครงงาน สะเต็มศึกษา สามารถแก้ปัญหาใน ชีวิตประจ้าวันของนักเรียน ตลอดจนสามารถส่งเสริมกระบวนการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ และพัฒนาสมรรถนะในศตวรรษที่ 21 และผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนรายวิชาวิทยาศาสตร์และ เทคโนโลยีของนักเรียนได้ บทที่ 1 สาระส้าคัญ/ ความคิดรวบยอด 1 คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า ตามขั้นตอนโครงงานสะเต็มศึกษา ร่วมกับ BCG model 1.1 โครงงานสะเต็มศึกษาคืออะไร
BCG Model เ ป็ น ก า ร พั ฒ น า เศรษฐกิจแบบองค์รวม ที่จะพัฒนา เศรษฐกิจ 3 มิติไปพร้อมกัน ได้แก่ เศรษฐกิจชีวภาพ (Bioeconomy) ระบบเศรษฐกิจชีวภาพ มุ่งเน้นการใช้ ทรัพยากรชีวภาพเพื่อสร้างมูลค่าเพิ่ม โดยเน้นการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ มูลค่าสูง เชื่อมโยงกับ เศรษฐกิจ หมุนเวียน (Circular Economy) ค้านึงถึงการน้าวัสดุต่าง ๆ กลับมาใช้ ประโยชน์ให้มากที่สุด และทั้ง 2 เศรษฐกิจนี้ อยู่ภายใต้เศรษฐกิจสี เขียว (Green Economy) ซึ่งเป็น การพัฒนาเศรษฐกิจที่ไม่ได้มุ่งเน้น เพียงการพัฒนาเศรษฐกิจเท่านั้น แต่ ต้องพัฒนาควบคู่ไปกับการพัฒนา สังคมและการรักษาสิ่งแวดล้อมได้ อย่างสมดุลให้เกิดความมั่นคงและ ยั่งยืนไปพร้อมกัน (ส้านักงานพัฒนา วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.), 2564) บทที่ 1 สาระส้าคัญ/ ความคิดรวบยอด 2 1.2 BCG model คืออะไร คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า ตามขั้นตอนโครงงานสะเต็มศึกษา ร่วมกับ BCG model
บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ 3 ขั้นที่ 1 ระบุปัญหาประเด็นที่เด่นชัด 1.1 ระบุปัญหาหรือข้อค้าถามที่สงสัย (5 คะแนน) ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ 1.2 ระบุประเภทของจรวดที่ต้องการประดิษฐ์ขึ้น พร้อม เหตุผล (5 คะแนน) ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า
4 ขั้นที่ 2 รวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้อง 2.1 ให้นักเรียนสืบค้น ข้อมูลจากอินเทอร์เน็ตดังต่อไปนี้ 2.1.1 แรงลัพธ์ (2คะแนน) ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ระบุที่มาของข้อมูล………………………………………………………………….. 2.1.2 การเขียนแผนภาพแสดงแรงที่กระท้าต่อวัตถุ (3คะแนน) ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ระบุที่มาของข้อมูล………………………………………………………………….. บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า
5 ขั้นที่ 2 รวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้อง 2.1 ให้นักเรียนสืบค้น ข้อมูลจากอินเทอร์เน็ตดังต่อไปนี้ 2.1.3 หลักการของจรวดขวดน้้า (5คะแนน) ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ระบุที่มาของข้อมูล………………………………………………………………….. บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า
6 ขั้นที่ 3 ออกแบบวิธีแก้ไขปัญหา/ พัฒนา 3.1 ให้นักเรียนเขียนแผนผังขั้นตอนการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า (2 คะแนน) บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า
7 ขั้นที่ 3 ออกแบบวิธีแก้ไขปัญหา/ พัฒนา 3.2 ให้นักเรียนระบุวัสดุ อุปกรณ์ที่ใช้ประดิษฐ์จรวดขวดน้้า พร้อมให้เหตุผลที่เลือกใช้วัสดุนั้น (5 คะแนน) 3.2.1 วัสดุ(2 คะแนน) 1)……………………….เพราะ….…...…………………………………… 2)……………………….เพราะ….…...…………………………………… 3)……………………….เพราะ….…...…………………………………… 4)……………………….เพราะ….…...…………………………………… 5)……………………….เพราะ….…...…………………………………… บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า 3.2.2 อุปกรณ์(2 คะแนน) 1)……………………….เพราะ….…...…………………………………… 2)……………………….เพราะ….…...…………………………………… 3)……………………….เพราะ….…...…………………………………… 4)……………………….เพราะ….…...…………………………………… 5)……………………….เพราะ….…...……………………………………
8 ขั้นที่ 3 ออกแบบวิธีแก้ไขปัญหา/ พัฒนา 3.3 เขียนแผนภาพแสดงแรงที่กระท้าต่อจรวดขวดน้้า และแผนภาพส่วนประกอบของจรวดขวดน้้า (2 คะแนน) บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า 3.4 ระบุตัวแปรทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง (2 คะแนน) 3.4.1 ตัวแปรต้น …………………………………………………………………………………………… 3.4.2 ตัวแปรตาม …………………………………………………………………………………………… 3.4.3 ตัวแปรควบคุม ……………………………………………………………………………………………
ขั้นที่ 4 ด้าเนินการแก้ไขปัญหา/ พัฒนา 4.1 ให้นักเรียนลงมือประดิษฐ์ขั้นตอนที่ออกแบบไว้ในขั้นที่ 3 บันทึกสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างประดิษฐ์ พร้อมถ่ายภาพทุกขั้นตอนแล้ว น้ามาจัดเรียงตามขั้นตอนดังนี้ (5 คะแนน) บันทึกสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างประดิษฐ์ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ 9 บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า
ขั้นที่ 4 ด้าเนินการแก้ไขปัญหา/ พัฒนา 4.1 ให้นักเรียนลงมือประดิษฐ์ขั้นตอนที่ออกแบบไว้ในขั้นที่ 3 บันทึกสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างประดิษฐ์ พร้อมถ่ายภาพทุกขั้นตอนแล้ว น้ามาจัดเรียงตามขั้นตอนดังนี้ (5 คะแนน) 10 บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า
ขั้นที่ 4 ด้าเนินการแก้ไขปัญหา/ พัฒนา 4.2 ให้นักเรียนสร้างแบบสอบถามดังตัวอย่างเพื่อน้าชิ้นงานที่ได้จากการประดิษฐ์ไป ทดสอบประเมินผล และน้าผลที่ได้มาปรับปรุงชิ้นงานให้ดียิ่งขึ้น โดยมีคะแนนเต็ม 5 คะแนนใน แต่ละรายการประเมิน (5 คะแนน) ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม …………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………….. หมายเหตุ : การค้านวณ และการแปลความหมาย รายการประเมิน คะแนน คนที่ 1 คะแนน คนที่ 2 คะแนน คนที่ 3 คะแนน รวม คะแนน เฉลี่ย หมายถึง 1. ความครบถ้วนขององค์ประกอบจรวด 4 5 4 13 4.33 มาก 2. ความเสถียรภาพของจรวดขณะเคลื่อนที่ 3 4 4 11 3.67 มาก 3. ความสมบูรณ์ของจรวด 4 4 3 11 3.67 มาก 4. ความแข็งแรงของจรวด 4 3 4 11 3.67 มาก 5. ความแม่นย้า ความสวยงาม ความไกล 3 4 3 10 3.33 ปานกลาง รวม 18 20 18 56 3.73 มาก คะแนนรวม หาร คนทั้งหมด 3 = คะแนนเฉลี่ย 13 หาร 3 = 4.33 คะแนนคนที่ 1 + คะแนนคนที่ 2 + คะแนนคนที่ 3 = คะแนนรวม 4 + 5 + 4 = 13 การแปลความหมายคะแนนเฉลี่ย คะแนนเฉลี่ย 4.51–5.00 หมายถึง มากที่สุด คะแนนเฉลี่ย 3.51–4.50 หมายถึง มาก คะแนนเฉลี่ย 2.51–3.50 หมายถึง ปานกลาง คะแนนเฉลี่ย 1.51–2.50 หมายถึง น้อย คะแนนเฉลี่ย 1.00–1.50 หมายถึง น้อยที่สุด ตัวอย่างแบบสอบถาม และการแปลผล 11 บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า
12 ขั้นที่ 4 ด้าเนินการแก้ไขปัญหา/ พัฒนา แบบสอบถามเพื่อปรับปรุง และพัฒนา จรวดขวดน้้า ประเภท........................................ โปรดระบุผู้ประเมิน O ……………………………………………………………………………………………… O ……………………………………………………………………………………………… O ……………………………………………………………………………………………… โปรดระบายสีลงในอิโมจิที่ตรงกับความคิดเห็นของท่าน รายการประเมิน ระดับความคิดเห็น 1. 2. 3. 4. 5. ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า
13 ขั้นที่ 5 ทดสอบประเมินผล ปรับปรุง 5.1 ให้นักเรียนน้าจรวดขวดน้้าที่ท้าเรียบร้อยแล้วน้าไปทดสอบยิง พร้อมทั้งบันทึกสิ่งที่เกิดขึ้นขณะทดสอบ พร้อมกับให้พี่ ม.3 และครู สังเกตและ ประเมินการประดิษฐ์ พร้อมให้ค้าแนะน้าเพื่อปรับปรุงแก้ไข ตามแบบประเมินที่ สร้างขึ้นในขั้นที่ 4 (5 คะแนน) บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า บันทึกสิ่งที่เกิดขึ้นขณะทดสอบ ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ..............................................................................................................................................................
14 ขั้นที่ 5 ทดสอบประเมินผล ปรับปรุง 5.2 ให้นักเรียนวิเคราะห์ข้อมูลจากผลการประเมิน แล้วเขียนสรุปในตาราง พร้อมอธิบายใต้ตาราง และระบุวิธีการวิเคราะห์ข้อมูล (5 คะแนน) O ค้านวณด้วยตนเอง O ผ่านระบบออนไลน์ O Microsoft Excel บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า รายการประเมิน คะแนน คนที่ 1 คะแนน คนที่ 2 คะแนน คนที่ 3 คะแนน รวม คะแนน เฉลี่ย หมายถึง 1. 2. 3. 4. 5. รวม จากผลการประเมิน พบว่า …………………………………………………………………………………………….. มีคะแนนสูงสุดในข้อที่………มีคะแนนเฉลี่ยเท่ากับ….....................................................คะแนน หมายถึง…………………………………………………………………………………………………………………… รองลงมาเป็นข้อที่……… มีคะแนนเฉลี่ยเท่ากับ….....................................................คะแนน หมายถึง…………………………………………………………………………………………………………………… และมีคะแนนต่้าสุดในข้อที่……... มีคะแนนเฉลี่ยเท่ากับ…................................................คะแนน หมายถึง…………………………………………………………………………………………………………………… ข้อสรุปที่ได้จากข้อเสนอแนะเพิ่มเติม ………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………..
15 ขั้นที่ 5 ทดสอบประเมินผล ปรับปรุง 5.3 ให้นักเรียนศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับปัญหาที่ท้าให้จรวดขวดน้้าไม่ เป็นไปตามที่วางแผนไว้ และปรับปรุงแก้ไข ตามค้าแนะน้าของผู้ประเมิน และทดสอบยิงดูอีกครั้ง พร้อมบันทึกผลการทดสอบ (5 คะแนน) บันทึกสิ่งที่เกิดขึ้นขณะทดสอบ ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................. บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า
16 ขั้นที่ 6 น้าเสนอผลงาน 6.1 ให้นักเรียนน้าเสนอชิ้นงานที่สมบูรณ์ที่สุด พร้อมทั้งจัดท้าโปสเตอร์ น้าเสนอชิ้นงานดังแบบฟอร์มต่อไปนี้ (5คะแนน) ที่มาและปัญหาหรือข้อสงสัย ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง การประดิษฐ์ ผลการประดิษฐ์ สรุปผลการประดิษฐ์ ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม ภาพกิจกรรม จัดท้าโดย เขียนชื่อสมาชิกในกลุ่มทุกคน การน้าเสนอชิ้นงาน…………………………………………………………………………………………………. บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า
17 ขั้นที่ 6 น้าเสนอผลงาน 6.1 ให้นักเรียนอธิบายว่าการประดิษฐ์ในครั้งนี้สอดคล้องกับ BCG Model อย่างไร (5 คะแนน) บทที่ 2 กระบวนการประดิษฐ์ คู่มือการประดิษฐ์จรวดขวดน้้า
โรงเรียนบ้านกุ่ม กลุ่มเครือข่ายสถานศึกษาที่ 14 ( ผาแต้ม ) ต้าบลห้วยไผ่ อ้าเภอโขงเจียม ส้านักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาอุบลราชธานี เขต 3