1. การประดิษฐ์ สื่อการเรียนการสอนอย่ างง่ ายจากวัสดุเหลือใช้
“สื่อการเรียนการสอนแบบจาลองพลังงานนาตก”
้
จัดทาโดย
นายกอบวิทย์ พิริยะวัฒน์
ตาแหน่ ง ครู ค.ศ.1
กลุ่มสาระการเรียนรู้วทยาศาสตร์
ิ
โรงเรียนนนทรีวทยา
ิ
สานักงานเขตพืนทีการศึกษามัธยมศึกษา เขต 2
้ ่
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพืนฐาน กระทรวงศึกษาธิการ
้

2. สื่ อการเรียนการสอนแบบจาลองพลังงานนาตก
้
หลักการและเหตุผล
การจัดการการศึกษาในปัจจุบน ตามแนวทางของพระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ. 2542
ั
ต้องยึดหลักว่า “ผูเ้ รี ยนทุกคนมีความสามารถในการเรี ยนรู้ และพัฒนาตนเองได้ และถือว่าผูเ้ รี ยนมี
ความสาคัญที่สุด กระบวนการจัดการศึกษาต้องส่งเสริ มให้ผเู้ รี ยนสามารถพัฒนาตนเองได้ตามธรรมชาติ
และเต็มตามศักยภาพ” ซึ่งตรงกับวิธีที่เรี ยกว่า เน้นผูเ้ รี ยนเป็ นศูนย์กลาง ผูสอนมีความสาคัญในฐานะที่เป็ นผู้
้
ชี้แนะแนววิธีเรี ยนรู้แบบต่างๆและอธิบายความ รู้พ้ืนฐาน ให้ผเู้ รี ยนเข้าใจสาหรับเป็ นพื้นฐานที่จะศึกษา
ค้นคว้าต่อไปได้ดวยตนเอง ตามวิธีเรี ยนรู้ที่ได้รับการชี้แนะ และพัฒนาเป็ นวิธีเรี ยนรู้ของตนเอง
้
สื่อการเรี ยนการสอน และแหล่งการเรี ยนรู้ นับเป็ นสิ่งที่มีความสาคัญอย่างยิง ในการส่งเสริ มการ
่
เรี ยนรู้ให้กบผูเ้ รี ยน ซึ่งนอกจากที่จะสร้างความสนใจใฝ่ รู้ในการเรี ยนแล้ว ยังทาให้ผเู้ รี ยนได้มีความรู้ ความ
ั
เข้าใจมากยิงขึ้นอีกด้วย ดังที่ได้กล่าวไว้ ใน พระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ. 2542 มาตรา 24 การจัด
่
กระบวนการเรี ยนรู้ ให้สถานศึกษาและหน่วยงานที่เกี่ยวข้องดาเนินการดังต่อไปนี้
(5) ส่งเสริ มสนับสนุนให้ผสอนสามารถจัดบรรยากาศ สภาพแวดล้อม สื่อการเรี ยน และ
ู้
อานวยสะดวก เพื่อให้ผเู้ รี ยนเกิดการเรี ยนรู้และมีความรอบรู้ รวมทั้งสามารถใช้การวิจยเป็ นส่วนหนึ่งของ
ั
กระบวนการเรี ยนรู้ ทั้งนี้ ผูสอนและผูเ้ รี ยนอาจเรี ยนรู้ไปพร้อมกัน จากสื่ อการเรี ยนการสอน และแหล่ง
้
วิทยาการประเภทต่างๆ
พลังงานจากน้ าตก นับเป็ นสาระหนึ่งในการเรี ยนการสอนวิทยาศาสตร์ ที่ผเู้ รี ยนมักจะขาดความรู้
ความเข้าใจที่ถกต้องในการเปลี่ยนรู ปพลังงานจากพลังงานศักย์ เป็ นพลังงานจลน์ ตลอดจนการนาหลักการ
ู
นี้มาใช้ในการผลิตไฟฟ้ า ทั้งนี้เ นื่องมาจากโรงเรี ยนส่วนใหญ่ขาดสื่อการเรี ยนการสอนที่จะช่วยส่งเสริ ม
ความรู้ความเข้าใจให้กบผูเ้ รี ยนอย่างเป็ นรู ปธรรม
ั
ข้าพเจ้า นายกอบวิทย์ พิริยะวัฒน์ ในฐานะของครู ผสอน รายวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักและเห็นถึง
ู้
ความสาคัญของการจัดการเรี ยนการสอน ตามแนวทางของ พระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พ2542ดังกล่าว .ศ.
โดยสนใจในการพัฒนาสื่อการเรี ยนการสอนในสาระเกี่ยวกับพลังงานจากน้ าตกงได้จัดทาสื่อการเรี ยนการสอน
จึ
แบบจาลองพลังงานน้ าตกขึ้น โดยใช้วสดุเหลือใช้ที่หาได้ง่าย และใช้วิธีการทาที่ไม่ยากมากนักในการประดิษฐ์
ั
เพื่อใช้เป็ นสื่อการเรี ยนการสอนที่ วยส่งเสริ มความรู้ความเข้าใจให้กบผูเ้ รี ยน งขึ้น ตลอดจนเป็ นแนวทาง
จะช่ ั มากยิ่
ให้กบครู ผสอนในการนาไปประดิษฐ์ ปรับปรุ งและพัฒนาสื่อการเรี ยการสอนจากวัสดุเหลือใช้ต่อไป
ั ู้ น
จุดประสงค์
1. เพื่อสร้างสื่อการเรี ยนการสอนแบบจาลองพลังงานน้ าตก จากวัสดุเหลือใช้ เพื่อนาไปใช้ในการ
เรี ยนการสอนสาระวิชาวิทยาศาสตร์
2. เพื่อเป็ นแนวทางให้กบครู ผสอนในการนาไปประดิษฐ์ ปรับปรุ งและพัฒนาสื่อการเรี ยนการ
ั ู้
สอนจากวัสดุเหลือใช้

3. วัสดุอุปกรณ์
วัสดุ อุปกรณ์
ขวดน้ าพลาสติกแบบเหลี่ยมขนาดใหญ่ 1 ใบ กรรไกร
ขวดน้ าพลาสติกแบบกลมขนาดใหญ่ 2 ใบ คัตเตอร์
ขวดน้ ามันพืชขนาดใหญ่ 2 ขวด ไม้บรรทัด
หลอดแก้วงอ 90 องศา 1 อัน ปากกา
แผ่นสังกะสี ขนาด 8 x 8 cm. 1 แผ่น
ไส้ปากกาใช้แล้ว 1 อัน
ยางลบ 2 ก้อน
กาวสองหน้าอย่างหนา
กระดาษกาวย่น
งบประมาณที่ใช้ ประมาณ 10 บาท
วิธีการดาเนินงาน
1. ศึกษาหลักการเกี่ยวกับพลังงานน้ าตกและออกแบบสื่อการเรี ยนการสอนแบบจาลองพลังงานน้ าตก
2. จัดหา จัดเตรี ยมวัสดุอุปกรณ์สาหรับการประดิษฐ์
3. ประดิษฐ์สื่อการเรี ยนการสอนแบบจาลองพลังงานน้ าตก ตามขั้นตอนดังนี้
ส่ วนที่ 1 ส่ วนเก็บนาที่สูง
้
1) นาขวดน้ ามันพืชมา 2 ขวด ล้างทาความสะอาดให้เรี ยบร้อย ใช้คตเตอร์ตดครึ่ งขวดทั้งสองใบ
ั ั
แล้วนามาซ้อนต่อกัน
2) ใช้ตะปูเจาะที่ขวดบริ เวณส่วนล่างของขวดพลาสติดใบที่อยูดานบน เป็ นรู เล็กๆ แล้วใช้
่ ้
หลอดแก้วงอ 90 องศา เสียบเข้าไปในรู สาหรับเป็ นท่อระบายน้ าออก
ภาพแสดงส่วนเก็บน้ าที่สูง เมื่อประกอบเสร็ จแล้ว

4. ส่ วนที่ 2 ส่ วน กังหัน
1) นาแผ่นสังกะสี ขนาด 8 x 8 cm. มา 1 แผ่น ตัดเป็ นวงกลม
2) ใช้ไม้บรรทัดวัดรัศมีของแผ่นวงกลมสังกะสี โดยแบ่งออกเป็ นเป็ น 16 ส่วนๆละเท่าๆกัน
3) เจาะรู ที่จุดศูนย์กลางของแผ่นวงกลมสังกะสี แล้วใช้กรรไกรตัดตามเส้นประ โดยตัดลึกเข้าไป
จากขอบด้านละประมาณ 3 Cm.
4) ใช้มือบิดที่แผนสังกะสียอยๆที่ตดแล้ว แต่ละแผ่นไปในทางเดียวกันเพื่อทาเป็ นกังหัน
่ ั
5) นาไส้ปากกาที่หมดแล้วเสียบเข้าไปในรู ตรงกลางกังหันและใช้ยางลบซึ่งตัดเป็ นก้อนสี่เหลี่ยม
เล็กๆ 2 ก้อน เสียบเข้าไปทั้ง 2 ด้านของกังหันเพื่อยึดกังหันไว้ให้อยูกบที่
่ ั
ส่ วนที่ 3 ส่ วนขวดรองรับนา ้
1) นาขวดน้ าพลาสติกแบบเหลี่ยมขนาดใหญ่ มา 1 ใบ เจาะช่อง 2 ช่อง
- ช่องที่ 1 อยูบริ เวณก้นขวด เจาะเป็ นช่องสาหรับใส่ส่วนเก็บน้ าที่สูง
่
- ช่องที่ 2 อยูบริ เวณด้านบนของขวด เจาะเป็ นช่องสี่เหลี่ยมยาว สาหรับเป็ นที่ยดกังหัน
่ ึ
ไว้กบขวด และเป็ นช่องที่น้ าไหลลงมาโดนกังหัน ให้กงหันหมุน
ั ั
2) นาขวดพลาสติกวางนอนลง เจาะรู 2 รู บริ เวณด้านบนของช่องที่ 2 โดยให้รูมีขนาดใหญ่กว่าไส้
ปากกา เพื่อเป็ นรู สาหรับเสียบไส้ปากกาที่เสียบกับกังหันไว้แล้ว
3) นาไส้ปากกาที่เสียบกับกังหันไว้แล้วมาสอดเข้ากับรู ท้งสองด้าน โดยจัดตาแหน่งของกังหันให้
ั
อยูตรงกลาง ระหว่างช่อง จากนั้นนากระดาษกาวย่นตัดเป็ นเส้นเล็กๆ พันที่ปลายของไส้ปากกา
่
ทั้ง 2 ด้าน เพื่อป้ องกันไม้ให้เลื่อนไปเลื่อนมา

5. 4) นาขวดน้ าพลาสติกแบบกลมขนาดใหญ่ 2 ใบ ตัดเอาเฉพาะส่วนก้นขวดโดยมีปลายไว้ 2 ด้าน
แล้วนาไปรองไว้ใต้ขวดน้ าพลาสติกแบบเหลี่ยม ซึ่งวางนอนอยู่ ติดกันด้วยกาวสองหน้าอย่าง
หนา เพื่อช่วยให้สามารถตั้งตรงอยูได้โดยไม่ลม
่ ้
4. ทดสอบการทางานของแบบจาลองพลังงานน้ าตก โดยเทน้ าลงในส่วนเก็บน้ าที่สูง ส่วนที่ 1 แล้วปรับ
ตาแหน่งของหลอดแก้วให้น้ าไหลลงบนใบพัดของกังหัน เพื่อให้กงหันหมุนได้คล่องและสะดวก
ั
ภาพแสดงสื่อการเรียนการสอนแบบจาลองพลังงานนาตก
้
วิธีการใช้ งาน
1. วางแบบจาลองพลังงานน้ าตกบนพื้นราบ
2. นาน้ าสะอาดเทลงในส่วนเก็บน้ าที่สูงให้เต็ม โดยระดับน้ าอยูสูงกว่าระดับของหลอดแก้วที่ต่อไว้
่
3. น้ าจะไหลลงมาตามหลอดแก้ว และทาให้กงหันหมุน
ั
ข้ อสังเกต
1. ควรวางส่วนเก็บน้ าที่สูง โดยให้ตาแหน่งของหลอดแก้วตรงกับตาแหน่งของกังหัน
2. เมื่อน้ าในส่วนเก็บน้ าที่สูงใกล้ต่ากว่าระดับของหลอดแก้ว ควรเติมอย่างต่อเนื่อง
3. เมื่อน้ าไหลลงมาผ่านกังหันในช่วงหนึ่งปริ มาณน้ าในขวดพลาสติกส่วนรองรับน้ าจะสูงขึ้นเรื่ อยๆ
ซึ่งถ้าสูงถึงระดับกังหัน จะทาให้กงหันหมุนช้าลงหรื ออาจหยุดหมุนเนื่องจากน้ าที่ขงอยูในขวดจะ
ั ั ่
ต้านทานการหมุนของกังหัน ดังนั้นจึงควรเทน้ าออกจากขวดเป็ นระยะๆ
4. อาจทดลองโดยยกส่วนเก็บน้ าที่สูงให้สูงขึ้น แล้วสังเกตผลต่อการหมุนของกังหัน

6. หลักการทางวิทยาศาสตร์ ที่สามารถอธิบายได้ จากสื่อการเรียนการสอนแบบจาลองพลังงานนาตก ้
พลังงานน้ า ต้นกาเนิดจากพลังงานแสงอาทิตย์ทาให้น้ าบนพื้นโลกระเหยและรอยตัวขึ้นสูงเมื่อไอน้ า
ในบรรยากาศกลันตัวเป็ นฝน ความเร่ งเนื่องจากแรงดึงดูดของโลกทาให้ไหลลงสู่ที่ต่า พลังงานน้ าจึงเกิด
่
จากพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานศักย์จากความเร่ งเนื่องจากแรงดึงดูดของโลกการนาเอาพลังงานน้ า
มาใช้ประโยชน์ทาได้โดยให้น้ าไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่า พลังงานศักย์ของน้ าถูกเปลี่ยนเป็ นพลังงานจลน์
อุปกรณ์ที่ใช้ในการเปลี่ยนนี้คือ กังหันน้ า (Turbines) น้ าที่มีความเร็ วสูงจะผ่านเข้าท่อแล้วให้พลังงานจลน์
ส่งผลกังหันน้ าหมุน
การผลิตไฟฟ้ าจากพลังงานน้ านี้ทาได้โดยอาศัยพลังงานของน้ าตก ออกจากน้ าตามธรรมชาติ หรื อ
น้ าตกที่เกิดจากการดัดแปลงสภาพธรรมชาติ เช่น น้ าตกที่เกิดจากการสร้างเขื่อนกั้นน้ า น้ าตกจากทะเลสาบ
บนเทือกเขาสู่หุบเขา กระแสน้ าในแม่น้ าไหลตกหน้าผา เป็ นต้น การสร้างเขื่อนกั้นน้ าและให้น้ าตกไหลผ่าน
กังหันน้ าซึ่งติดอยูบนเครื่ องกาเนิดไฟฟ้ ากาลังงานน้ าที่ได้จะขึ้นอยูกบความสูงของน้ าและอัตราการไหลของ
่ ่ ั
น้ าที่ปล่อยลงมา กระแสน้ าจะหมุนมอเตอร์ให้มอเตอร์ปั่นกระแสไฟฟ้ า นอกจากนี้ การนาน้ ามาใช้งาน จะใช้
น้ าหมุนกังหัน เช่น หลุก หลุกจะตักน้ า จากคลองเข้าสู่ทางระบายน้ าเล็ก ๆ ซึ่งตัดเข้าสู่เรื อกสวนไร่ นา
นอกจากนี้ยงสามารถเชื่อมโยงถึงความรู้เกี่ยวกับพลังงานศักย์และพลังงานจลน์ได้อีกด้วย
ั
พลังงานศักย์ คือ พลังงานที่สะสมในมวลที่ระดับความสูงหนึ่ง พลังงานศักย์จะเปลี่ยนรู ปเป็ น
พลังงานจลน์ (พลังในการเคลื่อนที่) เมื่อมวลนั้นมีการเปลี่ยนระดับจากที่สูงลงสู่ที่ที่มีระดับต่ากว่า เช่น น้ าอยู่
บนที่สูง (เขื่อนเก็บกักน้ าหรื ออ่างเก็บน้ าบนภูเขา) น้ าจะเก็บสะสมพลังงานศักย์ไว้ ทันทีที่ปล่อยน้ านี้ออกมา
น้ านี้ออกมาน้ าจะมีแรงมากพอที่จะปั่นเครื่ องกาเนิดไฟฟ้ า ในตอนที่น้ าไหลลงมาน้ าจะปลดปล่อยพลังงาน
ศักย์ออกมาเป็ นพลังงานจลน์
พลังงานจลน์ คือ พลังงานที่มีอยูในวัตถุที่กาลังเคลื่อนที่ เช่น รถยนต์กาลัง แล่น เครื่ องบินกาลังบิน
่
พัดลมกาลังหมุนน้ ากาลังไหลหรื อน้ าตกจากหน้าผา จึงกล่าวได้ว่า “วัตถุที่กาลังเคลื่อนที่ล้วนมีพลังงานจลน์
ทั้งสิน ปริ มาณพลังงานจลน์ ในวัตถุจะมีมากหรื อน้ อยขึนอยู่กับมวลและความเร็ วของวัตถุนั้น”
้ ้
ประโยชน์ ที่ได้ รับจากสื่อการเรียนการสอนแบบจาลองพลังงานนาตก ้
1. เป็ นการนาวัสดุเหลือใช้มาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ โดยประดิษฐ์เป็ นสื่อการสอนที่ช่วยส่งเสริ ม
ความรู้ความเข้าใจให้กบผูเ้ รี ยน ซึ่งครู ผสอนสามารถผลิตขึ้นใช้เองได้ง่าย
ั ู้
2. เป็ นการลดปริ มาณขยะ ซึ่งช่วยลดสาเหตุของการเกิดภาวะโลกร้อน
3. ช่วยให้นกเรี ยนมีความรู้ ความเข้าใจและสนุกสนานในการเรี ยนมากขึ้น
ั
4. แม้ว่าแบบจาลองพลังงานน้ าตกนี้จะเคยมีผผลิตออกมาหลายแบบแล้ว แต่แบบนี้ถือว่าเป็ นแบบที่ทา
ู้
ได้ง่าย เห็นผลจริ ง และมีความสะดวกในการใช้และการเคลื่อนย้าย เป็ นอีกรู ปแบบหนึ่งที่สามารถ
ใช้เป็ นสื่อการเรี ยนรู้ได้เป็ นอย่างดี

7. ภาพแสดงส่ วนประกอบของสื่ อการเรียนการสอนแบบจาลองพลังงานนาตก
้
ส่วนเก็บน้ าที่สูง (สาหรับใส่น้ า)
ทาจากขวดน้ ามันพืช 2 ใบ
หลอดแก้วงอ 90 องศา
กังหันทาจากสังกะสี
ส่วนรองรับน้ า
ทาจากขวดพลาสติกเหลี่ยม
แกนกังหันทาจากไส้ปากกา
ฐานตั้ง
ทาจากก้นขวดพลาสติกกลม