พึ่งมีโอกาสได้เรียบเรียง VDO การจัดการเรียนการสอนในหัวข้อ "พลังงานความร้อน" กับการแปรรูปผลไม้ เผื่อเป็นไอเดียในการประยุกต์ใช้ในการสอนได้ ฝากกดติดตามช่อง youtube ด้วยนะครับ

https://www.youtube.com/watch?v=7C0_6J7H4hY

การทดลอง ชนิดของวัสดุและรูปทรงภาชนะต่อการโอนถ่ายความร้อน

1. ครูให้นักเรียนเปรียบเทียบรูปหม้อหมูกระทะที่ทำจากอลูมิเนียมและทองเหลือง “ความเหมือนและต่างของหม้อหมูกระทะคืออะไร” และ “ทำไมถึงต้องใช้วัสดุที่ต่างกัน” เพื่อขาดเดาคำตอบ ว่า รูปทรงและวัสดุน่าจะมีผลต่อการโอนถ่ายพลังงานความร้อน

2. ครูในนักเรียนเลือกภาชนะที่ทำจากวัสดุที่ต่างกัน คือ กระเบื้อง อลูมีเนียม ทองเหลือง และแก้ว และรูปร่างที่ต่างกัน ในการทำการทดลอง

3. นักเรียนออกแบบการทดลองเพื่อทำให้น้ำ 150 mL เดือดเร็วที่สุด โดยกำหนดตัวแปรที่จะศึกษา คือ ตัวแปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุม ดังนี้

- อุณหภูมิความร้อน กับ การเปลี่ยนแปลงสถานะ (ควบคุม ปริมาณน้ำและภาชนะ)

- ชนิดของภาชนะ กับ การเป็นเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (ควบคุม เวลาและปริมาณน้ำ)

- ปริมาตรของน้ำ กับ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (ควบคุม เวลาและภาชนะ)

- รูปทรงภาชนะ กับ กับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (ควบคุม เวลาและปริมาณน้ำ)

- ระยะห่างของแหล่งพลังงาน กับปริมาณความร้อน (ควบคุม ภาชนะและปริมาณน้ำ)

4. นักเรียนลงมือทำการทดลอง และบันทึกผลการทดลอง

5. นักเรียนนำผลการทดลองของแต่ละกลุ่มมาแลกเปลี่ยนร่วมกัน เพื่อในไปสู้ข้อสรุป ดังนี้

- วัสดุที่เป็นตัวนำจะนำความร้อนได้ดีกว่า วัตถุที่เป็นฉนวน แต่วัสดุที่เป็นตัวน้ำก็สามารถที่จะนำความร้อนได้แตกต่างกัน

- รูปทรงของภาชนะมีผลต่อการเดือดของน้ำหรือการโอนถ่ายพลังงานความร้อน โดยที่รูปทรงที่แบนจะนำความร้อนได้ดีว่า เนื่องจากบริเวณฐานได้ความร้อนได้มากกว่ารูปทรงอื่น

6. นักเรียนสรุปความรู้และตอบคำถาม “การถ่ายเทพลังงานความร้อนขึ้นอยู่กับปัจจัยใดบ้าง และมีผลต่อปริมาณความร้อนอย่างไร”

7. ครูเติมความรู้สมบัติของตัวนำกับฉนวน และโครงสร้างของอะตอมที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในการโอนถ่ายพลังงานความร้อนจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง

8. นักเรียนเขียนสรุปประมวลความรู้ด้วยความเข้าใจของตนเอง

การทดลอง ศึกษาการเปลี่ยนแปลงของผลไม้ (กล้วย) ด้วยการให้ความร้อน

1. ครูตั้งคำถาม “ถ้านำกล้วยที่มีลักษณะต่างกัน คือ ดิบ เกือบสุก และสุก เข้าในเตาไมโครเวฟ จะเกิดอะไรขึ้นกับกล้วยทั้ง 3 แบบ และทำไมถึงเป็นเช่นนั้น” เพื่อนำเข้าสู่การทดลอง

2. นักเรียนลงมือทำการทดลองเพื่อเปรียบเทียบผลการทดลอง โดยมีการควบคุมตัวแปรในการทดลอง ดังนี้

- กล้วย 3 แบบ

- มีมวลเท่ากัน (คงที่)

- ใช้เวลาในการเวฟเท่ากัน (คงที่)

- ความร้อนเท่ากัน (คงที่)

3. สังเกตผลการทดลอง บันทึกผล และเปรียบเทียบผลการทดลอง แล้วนำผลที่ได้ร่วมแลกเปลี่ยนประเด็นและข้อสังเกตร่วมกัน

4. ครูตั้งคำถามต่อ “ถ้าใช้เวลาในการเวฟเพิ่มขึ้น นักเรียนคิดว่าจะเกิดอะไรขึ้น และทำไมถึงเป็นเช่นนั้น”

5. นักเรียนลอกพิสูจน์ด้วยตนเองเพื่อหาคำตอบของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น และตอบคำถาม “ความร้อนจากเตาไมโครเวฟ ทำให้อาหารสุกได้อย่างไร” และคลื่นไมโครเวฟมีสมบัติอย่างไร ทำไมถึงทำให้อาหารสุกได้

6. นักเรียนร่วมแลกเปลี่ยนคำตอบ และครูเพิ่มเติมความรู้หลักการทำงานของคลื่นไมโครเวฟ “ที่มีการถ่ายโอนพลังงานความร้อนจากแหล่งกำเนิดไปยังโมเลกุลของกล้วยหรืออาหาร ทำให้โมเลกุลเกิดการสั่นและเกิดความร้อนขึ้น ส่งผลให้กล้วยหรืออาหารสุก และเกิดการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางกายภาพ”

7. ครูเพิ่มเติมความรู้ ข้อดีและข้อเสีย ของการใช้ความมาร้อนจากเตาไมโครเวฟ

8. นักเรียนสรุปความรู้ลงในสมุดบันทึก

โครงงาน “แปรรูปผลไม้ด้วยความร้อน” 

โดยมีเงื่อนไข คือ ผลไม้แปรรูป 1 ชนิด, ควบคุมปริมาณความร้อนและความชื้น, ผลิตภัณฑ์แปรรูป 3 แบบ จากผลไม้ชนิดเดียวกัน

โดยมีกระบวนการเรียนรู้ดังนี้

1. ศึกษาวิธีการแปรรูปผลไม้ ด้วยพลังงานความร้อนเพิ่มเติมคือ คือ ต้ม ทอด ย่าง นึ่ง อบ ไมโครเวฟ การกวน การรมควัน และการคั่ว

2. ศึกษาสมบัติทางกายภาพของผลไม้ (เปลือก เนื้อ เมล็ด สี กลิ่น ผิวสัมผัส รูปร่าง)

3. นร่วมแลกเปลี่ยน วิธีการแปรรูปอาหาร ร่วมถึงข้อดีและข้อจำกัด

4. นำความรู้วิธีการแปรรูปผลไม้ มาออกแบบการทดลองเพื่อศึกษา “รูปแบบการให้ความร้อนที่เหมาะสมกับชนิดและลักษณะของผลไม้ ” โดยการระบุตัวแปรต้น ตัวแปรตาม ตัวแปรควบคุม ในการทดลองอย่างชัดเจน

5. ลงมือทำการทดลองและบันทึกผลการทดลอง

6. ร่วมแลกเปลี่ยนผลการทดลองของนักเรียนแต่ละกลุ่ม เพื่อจัดหมวดหมู่รูปแบบการให้ความร้อนที่เหมาะสมกับกับชนิดและลักษณะของผลไม้

7. ครูเพิ่มเติมความรู้การคำนวณเปอร์เซ็นต์การสูญเสียน้ำ ที่สัมพันธ์กับลักษณะกายภาพของผลไม้ก่อนการทดลองและหลังการทดลอง

8. นักเรียนเลือกโจทย์ (วิธีการแปรรูปและชนิดผลไม้) โดยใช้ความรู้จากการทดลองเป็นฐานในการแปรรูป และวางแผนการทำงาน

9. นำเสนอเค้าโครงงานครั้งเพื่อรับคำแนะนำ และลงมือทำงานแปรรูปผลไม้

10. ครูเพิ่มเติมความรู้การคำนวณเปอร์เซ็นต์การสูญเสียน้ำเมื่อได้รับพลังงานความร้อน

11.ลงมือแปรรูปผลไม้ให้มีคุณภาพ และแผนรูปแบบการนำเสนอ

12. จัดเตรียมพื้นที่นำเสนองาน และเชิญครู และนักเรียนผู้สนใจเข้าร้วมรับฟังเพื่อให้ข้อแนะในเกี่ยวการแปรรูปผลไม่ได้ดียิ่งขึ้น

13. นักเรียนนำเสนอผลิตภัณฑ์ผลไม้ 3 แบบ และความรู้การใช้พลังงานความร้อนในการแปรรูปผลไม้

14. นักเรียนสรุปความรู้และความเข้าใจ พร้อมสะท้อนสิ่งที่ได้เรียนรู้ตลอดภาคเรียน

ฝากติดตามกระบวนการจัดการเรียนรู้ใน VDO ด้วยนะครับ และหวังว่าจะเป็นหนึ่งในไอเดียที่สามารถประยุกต์ใช้ในห้องเรียนได้

ขอบคุณสำหรับพื้นที่แบ่งปันไอเดีย

Original Link: ความร้อนกับการแปรรูปผลไม้ I ห้องเรียนวิทย์ EP4 - YouTube