การเรียนรู้แบบ Active Learning

ถ้าว่าด้วยการเรียนรู้เรื่อง "พลังงานความร้อน" ครูหลายๆคน ก็ต้องนึกถึงการวัดอุณหภูมิแน่นอน ซึ่งภาพเดิมที่เราเคยสอน คือการเอาน้ำแข็งมาต้มแล้วดูการเปลี่ยนแปลงสถานะของน้ำ วัดอุณภูมิด้วยเทอร์โมมิเตอร์แล้วก็เขียนสรุป หรืออาจจะมากกว่านั้นคือ การคำนวณค่าพลังงานที่ได้แต่ละขั้นตอน ซึ่งนั้นก็เป็นหนึ่งในวิธีที่จะทำให้ผู้เรียนได้เห็นภาพและเข้าใจเกี่ยวกับพลังงานความร้อนมากขึ้น แต่เนื่องด้วยการเรียนรู้พลังงานความร้อนอาจจะมีวิธีการเรียนรู้อื่นแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับเป้าหมายของการเรียนในเทอมนั้นๆ

ในส่วนของการจัดการเรียนรู้เกี่ยวกับพลังงานความร้อนในครั้งนี้ ผมเลือกที่จะพานักเรียนเรียนรู้กับสิ่งที่อยู่ใกล้ตัวมากขึ้น คือ ความร้อนกับการประกอบอาหาร แน่นอนว่าอาหารคือสิ่งที่ทุกคนขาดไม่ได้และใกล้ตัวมาก ผมก็เลือกที่จะพานักเรียนศึกษาพลังงานความร้อนกับการเปลี่ยนแปลงสภาพของเนื้อไก่ (ในห้องเรียนได้กินไก่ย่างด้วยนะ)

เป้าหมายของการจัดการเรียนรู้ : เพื่อให้เห็นรูปแบบการให้ความร้อน ต้ม ทอด นึ่ง ย่าง และอบ ที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงโมเลกุลของน้ำในเนื้อไก่ และทำให้เนื้อไก่ที่ได้รับพลังงานความร้อนในรูปแบบต่าง ๆ เกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพที่แตกต่างกัน

กระบวนการจัดการเรียนรู้

ขั้นตอนที่ 1 ทำการทดลอง

1. กิจกรรม ศึกษาปริมาณความร้อนที่ทำให้เนื้อไก่สุก ด้วยวิธีที่การให้ความร้อน ต้ม ทอด นึ่ง ปิง และอบ

2. ครูตั้งคำถาม “ถ้าให้ความร้อนกับเนื้อไก่ด้วยรูปแบบที่ต่างกัน คือ ต้ม ทอด ย่าง นึ่ง และอบ เนื้อไก่จะมีลักษณะอย่างไร” เพื่อนำเข้าสู่การทดลอง

3. นักเรียนแบ่งกลุ่ม 5 กลุ่ม ทำการทดลอง “ศึกษาปริมาณความร้อนที่ทำให้อาหารสุก”

โดยมีจุดประสงค์ ดังนี้

- ศึกษารูปแบบการให้พลังงานความร้อนที่ทำให้ไก่สุก

- เปรียบเทียบผลของเนื้อไก่ที่เกิดจากการให้ความร้อนแต่ละแบบ

- ศึกษาปริมาณความร้อนที่ทำให้อาหารสุก

4. นักเรียนทำการทดลอง โดยเตรียมเนื้อไก่ 5 ชิ้น ที่มีมวลเท่ากัน และวัดขนาดเนื้อไก่และอุณหภูมิ

5. สังเกตลักษณะทางกายภาพ (สี, กลิ่น, ผิวสัมผัส, รูปร่าง) ของเนื้อไก่ก่อนการให้ความร้อน

6. ทดลองให้ความร้อนกับเนื้อไก่แต่ละวิธีจนกว่าเนื้อไก่จะสุก สังเกตการเปลี่ยนแปลงของเนื้อไก่ขณะให้ความร้อน

7. เมื่อไก่สุก นำเนื้อไก่ออกมาแล้ววัดอุณภูมิทันที และสังเกตลักษณะทางกายภาพ (สี, กลิ่น, ผิวสัมผัส, รูปร่าง, รสชาติ) ของเนื้อไก่หลังการให้ความร้อน

8. นักเรียนเปรียบเทียบผลการทดลองของการให้ความร้อนแต่ละรูปแบบและร่วมแลกเปลี่ยนผลการทดลอง “การให้ความร้อนรูปแบบที่ต่างกันจะส่งผลให้ไก่สุกต่างกัน และลักษณะทางกายภาพก็จะแตกต่างกันไปด้วย”

ขั้นที่ 2 ถอดความรู้

ถอดความรู้จากการทดลอง

1. ครูตั้งคำถาม “ความร้อนทำให้ไก่สุกได้อย่างไร” และ “ทำไมการให้ความร้อนแต่ละรูปแบบส่งผลให้ลักษณะของเนื้อไก่มี สี กลิ่น ผิวสัมผัส รูปร่าง รสชาติ ที่ต่างกัน” เพื่อนำเข้าสู่การแลกเปลี่ยนประเด็น และข้อสังเกตที่ได้จากการทดลอง

2. นักเรียนร่วมแสดงความคิดเห็นและข้อสังเกตที่ได้จากการทดลอง และจัดหมวดหมู่การโอนถ่ายพลังงานความร้อนไปยังไก่ด้วยตัวกลางที่ต่างกัน

- การต้ม : น้ำ (พาความร้อน)

- การทอด : กระทะ (นำความร้อน)

- การนึ่ง : ไอน้ำ (พาความร้อน)

- การย่าง : ไม่อาศัยตัวกลาง (แผ่รังสี)

- การอบ : ลม (พาความร้อน) และไม่อาศัยตัวกลาง (แผ่รังสี)

3. ครูเพิ่มเติมความรู้ การโอนถ่ายความร้อน คือ การนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสี โดนแบ่งตามสถานะของตัวกลาง และไม่อาศัยตัวกลางในโอนถ่ายพลังงานความร้อนไปยังเนื้อไก่ทำให้โปรตีนในเนื้อไก่เกิดการเปลี่ยนแปลง(สุก)

4. ครูเพิ่มเติมความรู้ การเปลี่ยนเปลี่ยนแปลงโมเลกุลของน้ำเมื่อได้รับอุณภูมิความร้อนที่สูงต่างกัน จึงทำให้น้ำระเหยออกได้เช้าเร็วต่างกัน ส่งผลต่อลักษะณะทางกายภาพหลังให้ความร้อน

5. นักเรียนเขียนสรุปความรู้ “ความร้อนทำให้ไก่สุกได้อย่างไร และทำไมถึงมีลักษะที่ต่างกัน”

ขั้นที่ 3 สรุปความรู้

1. ครูตั้งคำถาม “การให้ความร้อนแต่ละรูปแบบ มีผลต่อปริมาณการให้ความร้อนมีผลต่อการโอนถ่ายปริมาณความร้อนไปยังเนื้อไก่หรือไม่” และแต่ละรูปแบบมีปริมาณความร้อนเท่าไหร่” เพื่อนำเข้าสู่การศึกษาวิธีการคำนวณปริมาณความร้อน

2. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มศึกษาวิธีการวัดและคำนวณปริมาณความร้อน

3. ร่วมแลกเปลี่ยนวิธีการวัดและคำนวณปริมาณความร้อน เพื่อคำนวณปริมาณความร้อนที่ทำให้ไก่สุกจาก การต้ม การทอด การย่าง การนึ่ง และการอบ

4. ครูพานักเรียนฝึกคำนวณปริมาณความร้อนในหน่วยของ Joule และ calories และเปรียบเทียบประมาณความร้อนที่ได้จากการคำนวณ

5. วิเคราะห์ปริมาณความร้อนที่ได้จากการคำนวณและเชื่อมโยงไปยังลักษณะของไก่หลังในความร้อนของแต่ละรูปแบบ

6. นักเรียนเขียนตารางสรุปความรู้ ตั้งแต่กระบวนการโอนถ่ายพลังงานความร้อน ไปยังเนื้อไก่ และการเปลี่ยนแปลงของเนื้อไก่ขณะให้ความร้อนในรูปแบบที่ต่างกัน 

สรุปการเรียนรู้จากการทำกิจกรรม

1. รู้และเข้าใจวิธีถ่ายเทพลังงานความร้อนผ่านวิธีที่หลากหลาย คือ ต้ม ทอด นึ่ง ย่าง และอบ และผ่านตัวกลางที่ต่างกัน ไปยังสสาร ทำให้สสารที่ได้รับพลังงานความร้อน และเกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายที่แตกต่างกัน

2. เข้าใจรูปแบบการให้ความร้อนผ่านตัวกลางที่ต่างกัน ดังนี้

- การต้มและการนึ่ง ทำให้อาหารสุกด้วยน้ำ

- การทอด คือ การทำให้กรอบหรือสุกด้วยน้ำมันร้อนๆ

- การย่างและการอบ ทำอาหารให้สุกโดยใช้ความร้อนจากเตาไฟโดยตรง มีผลต่อการสุกของเนื้อไก่ และลักษะณะกายภาพของไก่หลังให้ความร้อน

3. เข้าใจปรากฏการณ์การถ่ายโอนพลังงานความร้อนจากแหล่งกำเนิดไปยังไปยังบริเวณโดยรอบผ่านตัวกลางต่างๆ ทำให้สสารที่ได้รับพลังงานความร้อนในปริมาณที่ไม่เท่ากัน จึงเกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพที่มีลักษณะต่างกัน และสามารถนำความรู้พลังงานความร้อนไปต่อยอดในการควบคุมคุณภาพของอาหารได้อย่างเหมาะสม ถูกวิธี และมีคุณภาพ