การพัฒนาและประเมินผลชุดทดลองคลื่นนิ่งแบบพกพาราคาถูกเพื่อส่งเสริมการเรียนรู้ฟิสิกส์
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ได้พัฒนา ประเมินผล และประยุกต์ใช้ชุดทดลองแบบพกพาราคาถูกสำหรับแสดงการเกิดคลื่นนิ่งในชั้นเรียน โดยมีเป้าหมายสร้างเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพและราคาย่อมเยาช่วยให้นักเรียนสามารถสังเกต ปรับเปลี่ยน และตรวจวัดปรากฏการณ์ของคลื่นได้โดยตรงเพื่อส่งเสริมความเข้าใจเรื่องคลื่นในวิชาฟิสิกส์ ชุดทดลองผสมผสานเทคโนโลยีสมัยใหม่ ได้แก่ เซนเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ ไมโครคอนโทรลเลอร์ และอุปกรณ์อื่น ๆ สำหรับสร้างและทดลองคลื่นนิ่งในเส้นเชือก โดยประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ได้แก่ ชุดวัดระยะทาง ชุดสร้างความถี่ และชุดกล่องทดลองพร้อมชุดแกนรอก งานวิจัยนี้ใช้วิธีวิจัยแบบผสมผสานโดยประเมินคุณภาพจากผู้เชี่ยวชาญด้านฟิสิกส์ 5 ท่าน ทดสอบความแม่นยำของชุดทดลอง และสำรวจความพึงพอใจของนักเรียน ผลการวิจัยพบว่า ชุดทดลองวัดค่าได้อย่างแม่นยำและทำซ้ำได้โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยของอัตราเร็วคลื่นเพียง 0.89% เมื่อเทียบกับค่าทางทฤษฎี ผลการประเมินจากผู้เชี่ยวชาญอยู่ในระดับดีมากด้านอุปกรณ์มีการออกแบบที่ดี ใช้งานง่าย และมีคุณค่าทางการศึกษา อีกทั้งนักเรียนยังแสดงถึงความพึงพอใจมากที่สุดเนื่องจากชุดทดลองช่วยกระตุ้นและเสริมสร้างความเข้าใจคลื่นนิ่งได้อย่างชัดเจน ดังนั้นชุดทดลองดังกล่าวสามารถเสริมประสบการณ์การเรียนรู้ผ่านการทดลองลงมือปฏิบัติจริง ช่วยให้การเรียนรู้ฟิสิกส์สำหรับนักเรียนเข้าถึงได้ง่ายและน่าสนใจยิ่งขึ้น บ่งชี้ให้เห็นถึงแนวโน้มของการพัฒนาเครื่องมือและวิธีการสอนฟิสิกส์ในอนาคต
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
หากผู้เสนอบทความมีความจำเป็นเร่งด่วนในการตีพิมพ์โปรดส่งลงตีพิมพ์ในวารสารฉบับอื่นแทน โดยกองบรรณาธิการจะไม่รับบทความหากผู้เสนอบทความไม่ปฏิบัติตามเงื่อนไขและขั้นตอนที่กำหนดอย่างเคร่งครัด ข้อมูลของเนื้อหาในบทความถือเป็นลิขสิทธิ์ของ Journal of Inclusive and Innovative Education คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
เอกสารอ้างอิง
Akkaratheeranun, T. (2012). Development of a high efficiency standing wave on a string apparatus for performing and experiment, teaching and learning activities in physics on wave (Research report). Bangkok: Srinakharinwirot University. [in Thai]
Anupongongarch, P. (2010). Development of the Experiment Set for Studying Wave Resonance in Closed End Tube (Research report). Bangkok: Rangsit University. [in Thai]
Buachoom, A., Wuttiprom, S., & Sujarittham, T. (2020). Applying Arduino platform for physics measurement instruments. Journal of Science and Science Education, 3(1), 98–104. [in Thai]
Buaprathoom, S. (2019). A Set of Gravitational Acceleration Measurement Using Simple Microcontroller, DIY Sensors and Smartphone. Journal of Research Unit on Science, Technology and Environment for Learning, 10(2), 288–299. [in Thai]
Hahn, M. D., de Oliveira Cruz, F. A., & Carvalho, P. S. (2019). Determining the Speed of Sound as a
Function of Temperature Using Arduino. The Physics Teacher, 57(2), 114–115.
Institute for the Promotion of Teaching Science and Technology. (2019). Physics: Grade 11, Book 3. Bangkok: Chulalongkorn University Press. [in Thai]
Kinchin, J. (2018). Using an Arduino in physics teaching for beginners. Physics Education, 53(6), 063007.
Lahme, S. Z., Klein, P., Lehtinen, A., Müller, A., Pirinen, P., Rončević, L., & Sušac, A. (2023). Physics lab courses under digital transformation: A trinational survey among university lab instructors about the role of new digital technologies and learning objectives. Physical Review Physics Education Research, 19(2), 020159.
Lisboa, A., Peña, F. J., Negrete, O., & Dib, C. O. (2021). Teaching labs for blind students: equipment to measure standing waves on a string. European Journal of Physics, 42(6), 065701.
Petsharak, C. (2017). The development of the ability in science experiment through learning with the standing wave experimental package for the 11st grade students (Master’s thesis). Faculty of Science, Rajabhat Rajanagarindra University. [in Thai]
Phayphung, W., Rakkapao, S., & Prasitpong, S. (2022). Young’s modulus determination for a vibrated metal ruler using Arduino. Physics Education, 57(4), 045023.
Phunphon, S. (2011). Development of a sound wave experiment set for grade 11 students (Master’s thesis). Faculty of Science, Ubon Ratchathani University. [in Thai]
Puttisanwimon, S., & Wuttiprom, S. (2023). Mechanical Wave Concepts of Thai High School Students: Comparing Learned and Unlearned Groups. International Journal of Innovation in Science and Mathematics Education, 31(6), 2–17.
Saphet, P. (2019). Using Arduino boards with LabVIEW for mechanics experiment sets. Thai Journal of Physics, 36(2), 55–61.
Sasom, S., & Jupamato, M. (2019). Design and Development of a Simple Harmonic Motion Experimental Set with Arduino. Journal of Science Innovation for Sustainable Development, 1(1), 36–43.
The institute for the Promotion of Teaching Science and Technology. (2019). Physics teaching purpose. Bangkok: The Institute for the Promotion of Teaching Science and Technology. [in Thai]
Thipchurat, P., Chamrasprasert, P., & Phornkaweerat, W. (2012). Variable Frequency Generator for an Experiment of Standing Wave in a String. Sarn Sima Journal, 1(1), 145–154. [in Thai]
Tongchai, A., Sharma, M. D., Johnston, I. D., Arayathanitkul, K., & Soankwan, C. (2009). Developing, Evaluating and Demonstrating the Use of a Conceptual Survey in Mechanical Waves. International Journal of Science Education, 31(18), 2437–2457.
Wattanasupinyo, N. (2020). The Development of a Current and Magnetic Field Experimental Apparatus for Physics Teaching to Enhance Undergraduate Student Achievement. Journal of Education Naresuan University, 22(1), 109–122. [in Thai]
Wittmann, M. C. (1998). Making Sense of How Students Come to an Understanding of Physics: An Example from Mechanical Waves (Doctoral dissertation). Department of Physics, University of Maryland.
Wuttiprom, S. (2013). A Comparison of Teaching Experiments between Videotaped and Demonstrative Approaches in Developing Scientific Concepts about Buoyant Force. Journal of Research Unit on Science, Technology and Environment for Learning, 4(1), 7–17.
