การออกแบบชุดทดลองอย่างง่ายสำหรับวัดการดูดกลืนแสงในการสอนเคมี: การหาปริมาณน้ำตาลในเครื่องดื่มDesigning a Simple Experimental Kit for Absorbance Measurement in Teaching Chemistry: Determining Sugar Content in Beverages

Abstract

ตัวต่อเลโก้ซึ่งเป็นหนึ่งในของเล่นยอดนิยมสำหรับหลายคนในทุกช่วงวัยได้ถูกนำมาใช้เป็นวัสดุหลักในการสร้างชุดทดลองวัดการดูดกลืนแสงของสาร โดยมีแนวคิดในการออกแบบคือ ทำจากวัสดุที่หาได้ง่าย ลดความซับซ้อนของส่วนประกอบภายในลงเพื่อให้ง่ายต่อการทำความเข้าใจในหลักการของการดูดกลืนแสง ผู้เรียนสามารถประกอบด้วยตนเองได้ ชุดทดลองสามารถใช้เป็นนวัตกรรมสื่อการสอนในการจัดการเรียนการสอนที่ส่งเสริมให้ผู้เรียนได้เรียนรู้ผ่านการลงมือทำภายใต้สถานการณ์จริงในหัวข้อวิธีทางสเปกโทรสโกปี กฎของเบียร์-แลมเบิร์ต เป็นต้น ชุดทดลองที่พัฒนาขึ้นถูกนำมาทดสอบประสิทธิภาพการทำงานโดยใช้วัดค่าการดูดกลืนแสงเพื่อวิเคราะห์หาความเข้มข้นของสารละลาย 3 ชนิดซึ่งเตรียมขึ้นมาในห้องปฏิบัติการ จากนั้นถูกนำไปใช้ในบริบทจริงโดยใช้วิเคราะห์หาปริมาณน้ำตาลในเครื่องดื่มที่ขายตามท้องตลาด 3 ยี่ห้อ ผลการทดสอบพบว่า ปริมาณน้ำตาลในเครื่องดื่มทั้ง 3 ยี่ห้อที่วิเคราะห์ด้วยชุดทดลองให้ค่าที่ใกล้เคียงกับที่ปรากฏข้างขวดโดยมีความคลาดเคลื่อนสัมพัทธ์อยู่ในช่วง ±5% และมีค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์น้อยกว่า 5% ซึ่งแสดงถึงความถูกต้องและความแม่นยำในการวัดของชุดทดลองที่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ

Lego™, which is a popular toy for all ages has been used as the main material to construct an absorbance measurement kit. The design concept is that the experimental kit was made with materials that are easy to find. Its internal components were simplified to help students clearly understand the concept of the absorbance. Students can build the experimental kit on their own. The designed chemical experiment instrument, utilized as an instructional material, actively promotes learning through its orientation to real-world contexts, predominantly on the topics of spectroscopic methods and the Beer-lambert law. The performance of the experimental kit was tested by measuring the absorbance to investigate the concentration of 3 solutions, which had been prepared in the laboratory. The experimental kit was then applied in a real context to determine sugar content in beverages. The results show the consistency of sugar content in beverages measured by the experimental kit and the one identified on nutrition labels. The relative errors are in the range of ±5% while relative standard deviations is less than 5%. This confirms the accuracy and precision of the experimental kit, indicating its effective performance.