ใบงาน วิทยาศาสตร์ ป. 3 เรื่อง วัสดุ รอบตัวเรา

ปีการศึกษา

ชั้น

กลุ่มสาระ

ชั่วโมง 36

แผนการสอนโดย ครูวิภามาศ แซ่โง้ว

ครูผู้สอน ครูวิภามาศ แซ่โง้ว

กําหนดการรายชั่วโมง

คู่มือครูและแผนการจัดการเรียนรู้

ครูวิภามาศ แซ่โง้ว
วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

สาระสำคัญ/ความคิดรวมยอด

   วัตถุบางชนิดประกอบขึ้นด้วยวัสดุเพียงชนิดเดียว แต่วัตถุบางชนิดประกอบขึ้นด้วยวัสดุหลายชนิด ซึ่งต้องพิจารณาสมบัติของวัสดุให้เหมาะสมต่อการใช้งาน

ตัวชี้วัด/จุดประสงค์การเรียนรู้

สังเกตและบอกชนิดของวัสดุที่ใช้ทำวัตถุในชีวิตประจำวัน

การวัดผลและประเมินผล

1.ประเมินผลการเรียนรู้ของนักเรียนจากการอธิบายเรื่องสมบัติของวัสดุและการใช้ประโยชน์ โดยสังเกตจากการตอบ คำถาม การอภิปรายและการตรวจชิ้นงานหรือภาระงานของนักเรียน

2.ประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ได้แก่ การสังเกต การลงความเห็นจากข้อมูล โดยสังเกตการตอบคำถาม การอภิปรายและการตรวจชิ้นงานหรือภาระงานของนักเรียน

3.ประเมินเจตคติทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนโดยสังเกตพฤติกรรมของนักเรียนและการตรวจชิ้นงานหรือภาระงานของนักเรียน

วัสดุรอบตัวเรา

         ของเล่น ของใช้ และวัสดุต่างๆ ที่อยู่รอบตัวเรา  มีสี ขนาด แตกต่างกัน เช่น โต๊ะ เก้าอี้ เสื้อผ้า แก้วน้ำ   ถ้าสังเกตต่อไปจะพบว่า ของเล่น ของใช้ดังกล่าวนั้นทำมาจากวัสดุที่แตกต่างกัน บางอย่างทำจากวัสดุเพียงชนิดเดียว แต่บางอย่าง ประกอบขึ้นมาจากส่วนประกอบหลายส่วน ทำจากวัสดุหลายชนิด  เพื่อประโยชน์ในการใช้งานที่แตกต่างกัน

ประเภทของวัสดุ

            วัสดุที่นำมาใช้ทำของเล่น ของใช้  โดยทั่วไปมี 2 ประเภท คือ

        - วัสดุจากธรรมชาติ เป็นวัสดุที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น  ไม้ ดิน หิน ทราย ยางหนังสัตว์ ขนสัตว์ ฝ้าย เป็นต้น

        - วัสดุที่มนุษย์ประดิษฐ์หรือพัฒนาขึ้นจากทรัพยากรธรรมชาติ เช่น แก้ว พลาสติก เส้นใยสังเคราะห์ ปูนซีเมนต์ โลหะ ทั้งที่เป็นโลหะบริสุทธิ์และโลหะ

        ของเล่นของใช้ต่างๆ ทำมาจากวัสดุธรรมชาติและวัสดุที่มนุษย์ประดิษฐ์ขึ้น เพื่อให้มีคุณภาพบางอย่างทดแทนที่วัสดุธรรมชาติไม่มีวัสดุที่จะนำมาใช้ทำของเล่นของใช้ จะต้องมีสมบัติเหมาะสมกับความต้องการของผลิตภัณฑ์นั้น ๆ

สมบัติทั่วไปของวัสดุ

• ความเหนียว   ถ้าวัสดุใดรับน้ำหนักได้มากเรียกได้ว่ามีความเหนียวมาก 
• ความแข็ง  เมื่อเรานำวัสดุชนิดหนึ่งไปขูดบนวัสดุอีกชนิดหนึ่ง วัสดุที่ไม่เกิดรอยจะมีความแข็งมากกว่า
• ความยืดหยุ่น เราดูได้จากความยาวของวัสดุก่อนออกแรงกระทำถ้าเท่ากับความของวัสดุหลังการอกแรงกระทำแสดงว่าวัสดุนั้นมีความยืดหยุ่น

        การนำความร้อน  คือการส่งผ่านความร้อน จากจุดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าไปยังจุดที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า โดยวัตถุที่เป็นตัวกลางจะอยู่กับที่ แต่ความร้อนจะค่อยๆ แผ่กระจายไปตามเนื้อวัตถุนั้น 
เช่น เราจับแก้วน้ำร้อน  ตอนแรกๆจะไม่รู้สึกร้อน แต่จะค่อยๆ ร้อนจนจับไม่ได้   โลหะ แก้ว  ซึ่งเป็นวัสดุที่นำความร้อนได้  ส่วนไม้แห้ง กระเบื้อง พลาสติก เป็นวัสดุที่ไม่นำความร้อน   

        การนำไฟฟ้า วัสดุที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ เช่น ทองแดง เงิน  เหล็ก น้ำ เราเรียก ตัวนำไฟฟ้า  ส่วนวัสดุที่ไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้  เช่น พลาสติก  ไม้  เราเรียก ฉนวนไฟฟ้า 

        สมบัติของวัสดุชนิดต่าง ๆ

• โลหะ  เป็นวัสดุที่แข็ง มีหลายชนิด เช่น เหล็ก อลูมิเนียม ทองแดง จะนำมาใช้ต่างกัน ส่วนเหล็กมีความแข็งแต่เป็นสนิม อะลูมิเนียม แข็งน้อยกว่าเหล็กแต่เบาและไม่เป็นสนิม จึงใช้อลูมิเนียมทำภาชนะหุงต้มทองแดงเป็นโลหะที่แข็งเหมือนเหล็กแต่เบากว่ามากและดัดให้โค้งเป็นรูปต่าง ๆ ได้ โลหะเป็นวัสดุที่มีลักษณะผิวมันวาว สามารถตีให้เป็นแผ่นเรียบ หรือดึงออกเป็นเส้นหรืองอได้โดยไม่หัก นำไฟฟ้า และนำความร้อน ได้ดี
• ไม้  มีลักษณะแข็ง บางชนิดมีความทนทาน สามารถนำมาประดิษฐ์ดัดแปลง ทำที่อยู่อาศัย เฟอร์นิเจอร์ เครื่องมือเครื่องใช้อื่น ๆ เยื่อไม้นำมาทำกระดาษ เช่น สมุด หนังสือ หนังสือพิมพ์ กระดาษเนื้อเยื่ออ่อน
• แก้ว เป็นของแข็ง โปร่งใส ผิวเรียบ ทนต่อการขูดขีดและความร้อนแต่แตกหักง่าย ส่วนใหญ่จะนำมาทำ แก้วน้ำ ขวด กระจก อุปกรณ์ในห้องทดลอง  นอกจากนั้นยังมีการผลิตแก้วให้มีคุณสมบัติพิเศษเพื่อใช้งานเฉพาะอย่าง เช่น เลนส์แว่นตา เลนส์แว่นขยาย กระจกเงา กระจกนิรภัย เป็นต้น
• พลาสติก เป็นวัสดุสังเคราะห์ ที่ได้จากจากอุตสาหกรรมปิโตรเคมี (อุตสาหกรรมการผลิตน้ำมัน) มีน้ำหนักเบา ไม่นำความร้อน ไม่นำไฟฟ้า น้ำซึมผ่านไม่ได้ ไม่แตกหักง่ายบางชนิดมีความแข็ง บางชนิดสามารถยืดหยุ่นได้ นำมาทำของเล่นของใช้ได้หลากหลาย เพราะกรรมวิธีในการผลิตไม่ซับซ้อนและทำให้มีสีต่าง ๆ ได้
• ยาง ทำมาจากยางของต้นยางพารา มีความยืดหยุ่นดี ใช้ทำยางรถยนต์ ยางลบ ลูกโป่ง พื้นรองเท้า เป็นต้น
• เซรามิก เป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำมาจากดิน หิน หรือแร่ธาตุอื่นๆ ที่ไม่ใช่โลหะ โดยทำเป็นรูปทรงต่างๆ แล้วผ่านการให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงมาก ๆ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จะมีความแข็ง แต่เปราะต่อแรงกระแทก ทนต่อสารเคมี ทนต่อสภาพอากาศและความชื้น มีสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้า นิยมทำเป็นของประดับบ้าน และใช้ทำเป็นวัตถุทนไฟในอุปกรณ์ไฟฟ้า
• ผ้า ทำมาจากเส้นใยธรรมชาติ และเส้นใยสังเคราะห์ เส้นใยธรรมชาติ เป็นเส้นใยที่ได้จากพืชและสัตว์ ผ้าที่ผลิตจากเส้นใยที่ได้จากพืช ได้แก่ ผ้าฝ้าย ผ้าลินิน ผ้าใยสับปะรด และผ้าป่าน ผ้าที่ผลิตจากเส้นใยที่ได้จากสัตว์ ได้แก่ ผ้าไหม ผ้าขนสัตว์ เส้นใยสังเคราะห์ เป็นเส้นใยที่ผลิตจากสารเคมี ผ้าผลิตจากเส้นใยสังเคราะห์ ได้แก่ ผ้าไนลอน พอลิเอสเทอร์ และอะไครลิค มีสมบัติไม่ค่อยยับ ซักง่าย แห้งเร็ว ไม่ดูดซึมเหงื่อ เพราะไม่มีช่องระบายอากาศ จึงไม่นิยมนำมาใช้เป็นเครื่องนุ่งห่มในบ้านเราเนื่องจากสภาพอากาศที่ร้อน

การเปลี่ยนแปลงของวัสดุ

        วัสดุต่างๆ ที่อยู่รอบตัวเรา เมื่อถูกกระทำ เช่น บีบ ทุบ ดึง ดัด เป่า จะทำให้วัสดุมีการเปลี่ยนแปลงสภาพ หรือเปลี่ยนแปลงรูปร่าง ดังนี้

• การบีบ การทำให้วัสดุหดหรือลดขนาด เช่น บิดผ้า บีบฟองน้ำ เป็นต้น
• การบิด คือ การทำให้วัสดุ บิดเบี้ยว เช่น บิดผ้า บิดลวด เป็นต้น
• การทุบ คือ การทำให้วัสดุแตกหรือยุบด้วยแรงกระแทก เช่น ทุบกระป๋อง ทุบกะลามะพร้าว เป็นต้น
• การดัด คือ การทำให้วัสดุโค้งงอได้ตามต้องการ เช่น ดัดเหล็กประตูหน้าต่าง เป็นต้น
• การดึง คือ การทำให้วัสดุยืดขยายขึ้น เช่น การดึงยางรัดของ เป็นต้น

    การทำให้ร้อนขึ้น หรือทำให้เย็นลงจะทำให้ลักษณะและรูปร่างของวัสดุเปลี่ยนแปลงไป เช่น การทอดไข่  การทำน้ำแข็ง

ประโยชน์ที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของวัสดุ 

        การเปลี่ยนแปลงของวัสดุก่อให้เกิดประโยชน์ต่อมนุษย์มากมาย ตัวอย่าง เช่น ไม้เมื่อได้รับความร้อนเกิดการเผาไหม้ และให้พลังงานความร้อน เราจึงนำไม้มาทำเป็นฟื้นหรือเชื้อเพลิงในการหุงต้มอาหาร

         ดินน้ำมันหรือดินเหนียว เมื่อได้รับแรงกระทำ เช่น บีบ บิด ทุบ ดัด ดึง จะเกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง เราจึงนำดินน้ำมันและดินเหนียวมาใช้ปั้นเป็นรูปทรงต่าง ๆ แต่ดินน้ำมันเมื่อได้รับความร้อนจะละลายส่วนดินเหนียวเมื่อได้รับ
ความร้อนจะแห้งและแข็ง คนเราจึงนิยมดินเหนียวมาปั้นเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ แล้วนำเข้าเตาเผาที่มีความร้อนเพื่อให้ผลิตภัณฑ์ทนทาน ที่เรียกว่า เครื่องปั้นดินเผา

         พลาสติกเมื่อได้รับความร้อนจะอ่อนตัวลง สามารถนำมาจัดเป็นรูปร่างต่าง ๆ ได้และเมื่อได้รับความร้อนสูงจะหลอมละลาย ทำให้นำมาหลอมเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ได้โลหะเมื่อได้รับความร้อนสามารถนำมาตีแผ่ให้เป็นแผ่นแบน ๆ หรือนำมารีดให้เป็นเส้น หรือดัดให้เป็นรูปร่างต่าง ๆ ได้ และเมื่อได้รับความร้อนสูงจะหลอมละลายน้ำมาหลอมเป็นผลิตภัณฑ์ที่เราใช้ในชีวิตประจำวันได้

          นำมาใช้ในการประดิษฐ์ของเล่น ของใช้เราสามารถนำวัสดุมาประดิษฐ์เป็นของเล่นหรือของใช้ต่าง ๆ ได้
เนื่องจากวัสดุมีลักษณะและสมบัติที่แตกต่างกัน ดังนั้น เมื่อ เราจะทำของเล่นหรือของใช้ จึงจำเป็นต้องคำนึงถึงสมบัติของวัสดุนั้น ๆ ให้เหมาะสมกับการใช้งาน ทั้งนี้เพื่อของเล่นหรือของใช้นั้นจะได้ใช้งานได้ดี  ตัวอย่างการประดิษฐ์ของใช้ต่าง ๆ การสานไม้ไผ่เป็นภาชนะไว้ใช้งาน  กล่องใส่ดินสอ  รถลาก เป็นต้น

อันตรายที่เกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของวัสดุ

            การเปลี่ยนแปลงของวัสดุนอกจากจะเกิดประโยชน์แล้ว บางครั้งอาจทำให้เกิดอันตรายได้ ตัวอย่าง เช่น แก้วเป็นวัสดุที่ไม่มีความยืดหยุ่น เมื่อถูกแรงกระแทกหรือถูกบีบอัด จะแตกหัก และเกิดเป็นเศษแก้วที่มีความแหลมคม ดังนั้นการใช้สิ่งของที่ทำจากแก้วจึงควรระมัดระวัง เพราะอาจเกิดการร้าวและแตกหักได้

            พลาสติกบางประเภทที่นำมาภาชนะ จะไม่ทนต่อความร้อนสูง ถ้านำมาของที่ร้อนจัด ๆ อาจทำให้เนื้อพลาสติกละลายและเกิดการบิดเบี้ยวผิดรูปทรง   นอกจากนั้นสารเคมีที่อยู่ในเนื้อของพลาสติกอาจออกปนเปื้อนกับอาหาร ก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายเราได้

            อาหารที่มีรสเปรี้ยว เช่นแกงส้ม ต้มยำ น้ำส้มสายชู น้ำมะนาว ก็ไม่ควรใส่ในภาชนะที่ทำด้วยพลาสติก หรืออะลูมิเนียม เพราะอาหารที่มีรสเปรี้ยวมีกรดผสมอยู่ จะละลายสารที่ผสมอยู่ในพลาสติกหรืออะลูมิเนียมได้ นอกจากนี้อาหารประเภททอดหรือผัดที่มีน้ำมัน ก็ไม่ควรใส่ภาชนะที่ทำจากพลาสติกบางชนิด เพราะน้ำมันที่ใช้ทำอาหารสามารถละลายสารที่ผสมอยู่ในพลาสติกหรือที่เคลือบพลาสติกได้ด้วย