ว30281 การสืบเสาะหาความรู้และการแก้ปัญหาวิทยาศาสตร์ 1

คำอธิบายรายวิชา

ศึกษาวิเคราะห์ กระบวนการแก้ปัญหาและสืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับเทคนิคปฏิบัติการพื้นฐาน ทางชีววิทยาเกี่ยวกับระบบนิเวศ เนื้อเยื่อพืชและสัตว์ เทคนิคทางจุลชีววิทยา เทคนิคการสกัดดีเอ็นเอจากพืช วิธีการแก้ปัญหาทางเคมี เกี่ยวกับการวิเคราะห์หาปริมาณของวิตามินซีในผักและผลไม้ สมบัติของแร่ยิปซัมที่ใช้ในอุตสาหกรรม ภาวะและปฏิกิริยาการเกิดสนิมเหล็ก ผลของสารประกอบแฮไลด์ที่มีผลต่อสุขภาพ

โดยใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ การสืบเสาะหาความรู้ การสารวจตรวจสอบ การสืบค้นข้อมูล การบันทึก จัดกลุ่มข้อมูลและการอภิปราย สรุป เพื่อให้เกิดความรู้ ความคิด ความเข้าใจ สามารถนาเสนอ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้ มีความสามารถในการตัดสินใจ รู้จักประหยัด อดออม ใช้ทรัพยากรในท้องถิ่นอย่างคุ้มค่า เห็นคุณค่าของการนาความรู้ไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจาวัน มีจิตวิทยาศาสตร์ จริยธรรม คุณธรรม และค่านิยมที่เหมาะสม

คำอธิบายทั่วไปสำหรับการเรียน

วิชานี้เป็นรายวิชาเพิ่มเติมสำหรับนักเรียนห้องเรียนพิเศษวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อม ซึ่งประกอบไปด้วยปฏิบัติการทดลองทางชีววิทยาและเคมี โดย่ประกอบด้วย 2 ปฏิบัติการพื้นฐาน ได้แก่ ทักษะพื้นฐานในการใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง และ ทักษะพื้นฐานทางเคมี และฐานปฏิบัติการ 10 ฐาน ได้แก่ 1. การวิเคราะห์ด้วยเครื่องสเปคโตโฟโตมิเตอร์ 2. การกลั่นด้วยไอน้ำและการสกัดน้ำมันหอมระเหย 3. การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า 4. การตกผลึก การหาจุดเดือดและจุดหลอมเหลว 5. การวิเคราะห์หาปริมาณวิตามินซี 6. การศึกษาโครโมโซมจากพืช 7. การเตรียมสไลด์สดเพื่อศึกษาสิ่งมีชีวิตภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง 8. การเตรียมอาหารเลี้ยงเชื้อเบื้องต้น 9. การงอกของเมล็ด 1 10. การงอกของเมล็ด 2

สำหรับการเรียนออนไลน์นั้น ให้นักเรียนศึกษาจากวิดีโอ เอกสารประกอบการเรียน (โดยนักเรียนไม่จำเป็นต้องปริ้นท์เอาท์เอกสารออกมา เนื่องจากเมื่อเปิดเรียนทางโรงเรียนจะจัดเตรียมเอกสารไว้ให้แล้ว) และตอบคำถามท้ายการทดลอง

ทักษะพื้นฐานในการใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

เอกสารประกอบการเรียน เรื่อง ทักษะพื้นฐานในการใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

ส่วนประกอบและการใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

การศึกษาเซลล์หัวหอมด้วยกล้องจุลทรรน์แบบใช้แสง

ทักษะพื้นฐานทางเคมี

LAB RULES - Dua Lipa 'New Rules' Parody.webm

ทักษะปฏิบัติการพื้นฐาน

การใช้เครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการ

การเตรียมสารละลายและการเจือจาง

เอกสารประกอบการเรียน ทักษะพื้นฐานทางเคมี

การใช้เครื่องกลั่นระเหยแบหมุนเหวี่ยง (Rotary evaporator)

หลักการ

เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการระเหยสารตัวอย่างที่เป็นของเหลวโดยการกลั่นเพื่อแยกตัวทำละลายที่ผสมอยู่ออกจากสารที่สนใจ ทำให้สารที่สนใจเข้มข้นขึ้น โดยตัวทำละลายที่ละลายสารที่สนใจจะถูกทำให้กลายเป็นไอ ด้วยระบบสูญญากาศจาก pump และให้ความร้อนแก่ตัวอย่าง เพื่อทำให้การกลายเป็นไอง่ายขึ้น จากนั้นไอสารละลายจะผ่าน condenser ที่มีระบบหล่อเย็น ทำให้ไอสารควบแน่นกลายเป็นของเหลว ไหลลงสู่ receiving flask โดยระบบประกอบด้วยส่วนสำคัญ 3 ส่วนคือ

ส่วนประกอบหลัก ๆ ของเครื่อง

1. ส่วนให้ความร้อนและกลั่นแยกสาร (Rotary Evaporator)

1.1. เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการระเหยสารตัวอย่าง โดยกลั่นเพื่อแยกตัวทำละลายที่ผสมอยู่

1.2. สามารถควบคุมความเร็วในการหมุนได้

1.3. มีอ่างให้ความร้อนที่สามารถใช้กับของเหลวที่เป็นน้ำหรือน้ำมัน ในกรณีน้ำช่วงที่เหมาะสมตั้งแต่ 20 oC ถึง 85 oC และใช้ได้ถึง 250 oC ในกรณีน้ำมัน

2. ส่วนทำสุญญากาศภายในระบบ

2.1. เป็นส่วนทำสุญญากาศภายในระบบส่วนใหญ่เป็นแบบ Pump สุญญากาศ

2.2 เครื่องในปัจจุบันควบคุมความดันแบบอิเล็กทรอนิค สามารถควบคุมความดันได้ตั้งแต่ ความดันบรรยากาศ ถึง 0 mbar

2.3. เครื่องใหม่ ๆ จะมีระบบ condenser ชุดที่สอง ในการควบแน่นตัวทำละลายที่ระเหยผ่าน condenser ชุดที่หนึ่งออกมา (รูปที่เอามา คิดว่าน่าจะมี condenser ชุดเดียวนะครับ)

3. ส่วนควบคุมอุณหภูมิภายในระบบ

3.1. เป็นอ่างน้ำหมุนเวียนที่สามารถควบคุมอุณหภูมิได้ต่ำกว่าอุณหภูมิห้อง

3.2. ช่วงปรับอุณหภูมิที่เหมาะ จากประสบการณ์ที่มี ควรอยู่ในช่วง น้ำไม่เป็นน้ำแข็ง (มากว่า 0 องศา, เคยใช้อุณหภูมิใกล้จุดเยือกแข็งของน้ำมากเกิน สารควบแน่นออกมาดีขึ้นก็จริง แต่ต้องปิดระบบ งัดน้ำแข็งก็บ่อยเหลือเกิน) ถึงไม่เกิน 10 องศา

สิ่งที่ควรทำหลังการใช้งานเครื่อง Rotary Evaporator

เมื่อตัวทำละลายระเหยออกได้ตามที่ต้องการ ให้เอา สารออกจาก Evaporation flaskแล้ว ตัวทำละลายที่ระเหยออกมาได้ใน collection flask ให้นำไปทิ้งใน waste ที่เหมาะสมตามชนิดตัวทำละลาย เพื่อนำไปจัดการที่ถูกต้อง เพราะตัวทำละลายพวกนี้ ถ้าทิ้งตาม อ่างน้ำ จะไม่ละลายน้ำ แยกชั้นชัดเจน เมื่อออกสู่สิ่งแวดล้อมก็เป็นพิษต่อระบบนิเวศ