โครงงานตอกย้อมสี.docx

รายงานโครงงานวิทยาศาสตร์ เรื่อง มหัศจรรย์สีพฤกษา บนเส้นตอกภูมิปัญญา โดย เด็กชายวรากร ก าทองแสน ชั้นประถมศึกษาปีที่ ๖ เด็กชายอภินันท์ ศรีสวรรค์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ ๖ เด็กหญิงชนันธิดา ไชยเทศ ชั้นประถมศึกษาปีที่ ๖ ที่ปรึกษาโครงงาน นายพิทักษ์ คิดโสดา ครูโรงเรียนบ้านหนองบัวสิม นายวุฒิพงษ์ คุณาคม ครูโรงเรียนบ้านหนองบัวสิม โรงเรียนบ้านหนองบัวสิม ต าบลหนองบัวสิม อ าเภอค าตากล้า จังหวัดสกลนคร ส านักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาสกลนคร เขต ๓ รายงานนี้เพื่อประกวดโครงงานวิทยาศาสตร์ จากหนังสือสารานุกรมไทยส าหรับเยาวชนฯ โรงเรียนในโครงการกองทุนการศึกษา ครั้งที่ ๔ ประเภททีม AA2 ระดับ ชั้นประถมศึกษาก บทคัดย่อ เรื่อง “ มหัศจรรย์สีพฤกษา บนเส้นตอกภูมิปัญญา” โดย เด็กชายวรากร กำทองแสน ชั้นประถมศึกษาปีที่ ๖ เด็กชายอภินันท์ ศรีสวรรค์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ ๖ เด็กหญิงชนันธิดา ไชยเทศ ชั้นประถมศึกษาปีที่ ๖ ครูที่ปรึกษา นายพิทักษ์คิดโสดา นายวุฒิพงษ์ คุณาคม โรงเรียนบ้านหนองบัวสิม อำเภอคำตากล้า จังหวัดสกลนคร บทคัดย่อ โครงงานนวิทยาศาสตร์ เรื่อง “ มหัศจรรย์สีพฤกษา บนเส้นตอกภูมิปัญญา” มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาวิธีการ และประสิทธิภาพในการสกัดสีย้อมธรรมชาติจากพืช ๔ ชนิด ได้แก่ ขมิ้นชัน แก่นไม้ฝาง ดอกอัญชัน และใบขี้เหล็ก และเปรียบเทียบคุณภาพการติดสี ความเข้มสีและความคงทนของสีบนตอกไม้ไผ่ที่ย้อมด้วยสารสกัดธรรมชาติชนิด ต่างๆ และศึกษาผลของสารช่วยติดสี จากธรรมชาติ เช่น น้ำสารส้ม และน้ำปูนใส ที่มีต่อความเข้มและการติดสีของ ตอกไม้ไผ่ พบว่า สีย้อมธรรมชาติที่สกัดจากพืชทั้ง ๔ ชนิด มีการติดสีบนเส้นใยเซลลูโลสของตอกไม้ไผ่ที่แตกต่างกัน เมื่อไม่มีการใช้สารช่วยติดสี ตอกไม้ไผ่จะติดสีได้น้อย มีลักษณะสีซีดจาง และไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากโมเลกุลของสีย้อม ธรรมชาติส่วนใหญ่มีพันธะที่อ่อนเกินกว่าจะยึดเกาะกับโครงสร้างผิวไม้ไผ่ได้อย่างมั่นคง เมื่อเติม สารส้ม พบว่าตอกไม้ ไผ่ที่ย้อมด้วยขมิ้นชันให้สีเหลืองสดสว่าง แก่นไม้ฝางให้สีแดงสด ดอกอัญชันให้สีน้ำเงินอมม่วง และใบขี้เหล็กให้สีเขียว ใบไม้สว่าง สารส้มทำหน้าที่เพิ่มความคงทนและความสว่างของสีอย่างเห็นได้ชัด ในขณะที่ น้ำปูนใส ส่งผลให้สีเปลี่ยน โทนไปทางเข้มและมืดขึ้น เช่น ขมิ้นชันกลายเป็นสีเหลืองส้ม แก่นฝางเปลี่ยนเป็นสีแดงม่วงเข้ม และใบขี้เหล็ก เปลี่ยนเป็นสีเขียวขี้ม้าเข้ม เนื่องจากสารละลายปูนใสมีฤทธิ์เป็นด่าง ปรับเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีของสารแอนโทไซ ยานินและฟลาโวนอยด์ในพืช ส่งผลให้เกิดการดูดกลืนแสงที่เปลี่ยนไปข กิตติกรรมประกาศ โรงเรียนบ้านหนองบัวสิม ต้องขอขอบคุณสำนักงานโครงการกองทุนการศึกษา ที่ได้จัดการประกวดผลงาน วิชาการของนักเรียนโรงเรียนและวิทยาลัยในโครงการกองทุนการศึกษา จากหนังสือสารานุกรมยาวชน ฯ ครั้งที่ ๔ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้นักเรียนร่วมน้อมสำนึกในพระมหากรุณาธิคุณของพระบาทสมเด็จ พระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จ พระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี ที่ทรงมีพระราชดำริให้จัดทำหนังสือสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน ฯ รวมทั้งให้นักเรียนได้ฝึกการทำงานร่วมกันเป็นทีม มีเจตคติที่ดีที่ดีทางวิทยาศาสตร์ และเพื่อให้นักเรียนตระหนักใน คุณค่าการค้นคว้าหาความรู้ด้วยตนเองจากหนังสือสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน ฯ โครงงานวิทยาศาสตร์ เรื่องมหัศจรรย์สีพฤกษา บนเส้นตอกภูมิปัญญา สำเร็จลุล่วงไปได้ด้วยดี เนื่องจากได้รับ การแนะนำจากครูที่ปรึกษาโครงงาน คือ คุณครูพิทักษ์ คิดโสดา และคุณครูวุฒิพงษ์ คุณาคม คณะผู้จัดทำต้อง ขอขอบคุณเป็นอย่างสูงที่คอยให้คำแนะนำที่ดีจนทำให้โครงงานนี้สำเร็จลุล่วงไปได้ด้วยดี ขอขอบคุณผู้อำนวยการโรงเรียน นายวรวุฒิ เทียนแก้ว และคุณครูโรงเรียนบ้านหนองบัวสิมทุกคนที่คอย สนับสนุนโครงงานนี้ตลอดมา ความดีและประโยชน์ที่เกิดจากการทำโครงงานเล่มนี้ ขอมอบแด่บุพการี คุณครูและผู้มีพระคุณทุกท่านที่ ประสิทธิ์ประสาทวิชาความรู้ให้แก่ผู้จัดทำโครงงานด้วยความรักและเมตตาตลอดมา หวังเป็นอย่างยิ่งว่าการศึกษาค้นคว้าการทำโครงงานวิทยาศาสตร์ เรื่องมหัศจรรย์สีพฤกษา บนเส้นตอกภูมิ ปัญญา ในครั้งนี้ จะเป็นประโยชน์ต่อผู้ที่สนใจ และนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้ต่อไป คณะผู้จัดทำค สารบัญ หน้า บทคัดย่อ ก กิตติกรรมประกาศ ข สารบัญ ค สารบัญตาราง ง สารบัญรูปภาพ จ บทที่ ๑ บทนำ ๑ บทที่ ๒ เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ๔ บทที่ ๓ อุปกรณ์และวิธีการดำเนินงาน ๙ บทที่ ๔ ผลการดำเนินงาน ๑๐ บทที่ ๕ สรุปผลการดำเนินงาน ๑๑ เอกสารอ้างอิง ๑๓ ภาคผนวก ๑๔ง สารบัญตาราง หน้า ตารางแบบประเมินผลทดลองสีย้อมตอกไม้ไผ่ด้วยสารสกัดธรรมชาติ ๑๐จ สารบัญรูปภาพ หน้า ภาพที่ ๑ เครื่องจักสาน ๓ ภาพ ๒ ไผ่และตอก ๓ ภาพ ๓ ขมิ้นชัน ๔ ภาพ ๔ แก่นฝาง ๔ ภาพ ๕ ดอกอัญชัน ๕ ภาพ ๖ ใบขี้เหล็ก ๕ ภาพ ๗ สารส้ม ๕ ภาพ ๘ ปูนแดง,ปูนใส ๕ ภาพ ๙ หนังสืมสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ ๕๑ บทที่ ๑ บทน า ๑.๑ ที่มาและความส าคัญ ประเทศไทยเป็นประเทศที่มีความตื่นตัวด้านวัฒนธรรม หัตถกรรม และภูมิปัญญาท้องถิ่นมาอย่างยาวนาน โดยเฉพาะการจักสานเครื่องใช้จากไม้ไผ่ ซึ่งถือเป็นหนึ่งในศิลปหัตถกรรมพื้นบ้านที่มีความผูกพันกับวิถีชีวิตของคนไทย ในทุกภูมิภาค ไม้ไผ่เป็นพืชโตเร็วและสามารถนำมาแปรรูปเป็น เส้นตอก เพื่อใช้ในการจักสานสิ่งของต่างๆ เช่น ตะกร้า กระบุง กระจาด กระติบข้าว และเสื่อ ในปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์จักสานจากไม้ไผ่แบบดั้งเดิมมักประสบปัญหาเรื่องความ สวยงามและสีสันที่จืดชืด ไม่ดึงดูดความต้องการของตลาดสมัยใหม่ ทำให้มีการนำสีย้อมเคมีเข้ามาใช้เพื่อเพิ่มความ หลากหลายของสีสันและเพิ่มมูลค่าให้แก่ผลิตภัณฑ์อย่างไรก็ตามการใช้สีย้อมเคมีส่งผลกระทบโดยตรงต่อสิ่งแวดล้อม และสุขภาพของผู้ผลิตและผู้บริโภค เนื่องจากสารเคมีกลุ่มสีเอโซ และโลหะหนักตกค้างอาจก่อให้เกิดสารก่อมะเร็ง อาการแพ้ทางผิวหนัง และปัญหามลพิษทางน้ำจากการปล่อยน้ำทิ้งที่ไม่ผ่านการบำบัด ด้วยเหตุนี้ จากปัญหาและ สถานการณ์ข้างต้น โรงเรียนบ้านหนองบัวสิม ซึ่งเป็นโรงเรียนในโครงการกองทุนการศึกษา ได้ตระหนักถึงความสำคัญ ในการประยุกต์ใช้ภูมิปัญญาท้องถิ่นร่วมกับกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ โดยได้ศึกษาจากหนังสือสารานุกรมไทย สำหรับเยาวชนฯ เล่มที่ ๑๓ เรื่องที่ ๓ หัตถกรรมพื้นบ้าน หน้าที่ ๖๖ เครื่องจักสาน เพื่อสะท้อนถึงวิถีชีวิตในชุมชน การผลิตเครื่องจักสานและการนำไปใช้ประโยชน์ โรงเรียนบ้านหนองบัวสิม เลือกที่จะใช้ไผ่ ชนิดไผ่บ้าน ซึ่งเป็นไผ่ ที่มี ความเหนียว ยังมีมากในท้องถิ่น อีกทั้งยังได้ศึกษาจากหนังสือสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ เล่มที่ ๒๑ เรื่องที่ ๗ พฤกษศาสตร์พื้นบ้าน หน้าที่ ๒๔๐ พืชที่ใช้แต่งสีอาหาร หรือให้สีย้อม เพื่อใช้เป็นสีย้อมตอก มีพืชมากมาย หลากหลายชนิด ทั้งพืชสมุนไพรให้ศึกษา โดยนำส่วน ของพืชสมุนไพรเหล่านี้ มาทำการทดลองสร้างสีย้อมตอกโดย การทดลองนำพืชและวัสดุธรรมชาติที่มีอยู่ในท้องถิ่นจำนวน ๔ ชนิด มาสกัดเป็นสีย้อมธรรมชาติ ได้แก่ ขมิ้นชัน ให้สี เหลืองสด, แก่นไม้ฝาง ให้สีแดงสด, ดอกอัญชัน ให้สีน้ำเงินหรือสีม่วง, และใบขี้เหล็ก ให้สีเขียว เมื่อผ่านกระบวนการ ทำปฏิกิริยากับสารช่วยติดสีที่เหมาะสม การศึกษาครั้งนี้นอกจากจะเป็นการส่งเสริมการใช้วัสดุธรรมชาติทดแทน สารเคมีแล้ว ยังเป็นการฝึกทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ การสังเกต การทดลอง และการวิเคราะห์ผลอย่างเป็น ระบบ ซึ่งสอดคล้องกับการเรียนรู้ตามแนวคิดสะเต็มศึกษา และกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ ๕ ขั้นตอน (5E Instructional Model) ๑.๒ วัตถุประสงค์ ๑. เพื่อศึกษาวิธีการและประสิทธิภาพในการสกัดสีย้อมธรรมชาติจากพืช ๔ ชนิด ได้แก่ขมิ้นชัน แก่นไม้ฝาง ดอกอัญชัน และใบขี้เหล็ก ๒. เพื่อเปรียบเทียบคุณภาพการติดสี ความเข้มสีและความคงทนของสีบนตอกไม้ไผ่ที่ย้อมด้วยสารสกัด ธรรมชาติชนิดต่าง ๆ ๓.เพื่อศึกษาผลของสารช่วยติดสี จากธรรมชาติ เช่น น้ำสารส้ม และน้ำปูนใส ที่มีต่อความเข้มและการติดสี ของตอกไม้ไผ่๒ ๑.๓ สมมติฐาน ๑. พืชธรรมชาติทั้ง ๔ ชนิด (ขมิ้นชัน แก่นไม้ฝาง ดอกอัญชัน ใบขี้เหล็ก) สามารถสกัดสีและนำมาย้อมตอกไม้ ไผ่ได้สำเร็จโดยให้สีสันที่แตกต่างกันตามธรรมชาติ ๒. การใช้สารช่วยติดสี (เช่น น้ำสารส้ม หรือน้ำปูนใส)จะช่วยให้ตอกไม้ไผ่ติดสีได้สม่ำเสมอ มีความเข้มของสี และมีความคงทนต่อแสงและการซักล้างมากกว่าการย้อมโดยไม่ใช้สารช่วยติดสี ๑.๔ ตัวแปรที่เกี่ยวข้อง ตัวแปรต้น ชนิดของพืชที่นำมาสกัดสี (ขมิ้นชัน, แก่นไม้ฝาง, ดอกอัญชัน, ใบขี้เหล็ก) และชนิดของสารช่วย ติดสี (น้ำสารส้ม, น้ำปูนใส, ไม่ใส่สารช่วยติดสี) ตัวแปรตาม ประสิทธิภาพการติดสีของตอกไม้ไผ่ (พิจารณาจากความเข้มสีความสม่ำเสมอของเนื้อสี และ ความคงทนของสีหลังจากการตากแดดและล้างน้ำ) ตัวแปรควบคุม ความยาวและขนาดของตอกไม้ไผ่, อุณหภูมิของน้ำที่ใช้ต้มสกัดและย้อม (๙๐ – ๑๐๐ องศา เซลเซียส), เวลาในการต้มสกัดสี (๓๐ นาที), เวลาในการแช่ย้อมสี (๓๐ นาที),ปริมาณสัดส่วนของพืชต่อน้ำที่ใช้สกัด ๑.๕ ขอบเขตของการศึกษา ๑. ขอบเขตด้านเนื้อหา คือ มุ่งเน้นการสกัดสีจากพืช ๔ ชนิด ได้แก่ ขมิ้นชัน (สีเหลือง),แก่นไม้ฝาง (สีแดง), ดอกอัญชัน (สีน้ำเงิน), ใบขี้เหล็ก (สีเขียว) และทดสอบกระบวนการย้อมร้อนบนตอกไม้ไผ่บ้าน ๒. ขนาดของ ตอกไม้ไผ่ (หนา ๐.๐๕ x ยาว ๓๐ เซนติเมตร) ๓. ขอบเขตด้านเวลาและสถานที่คือ ดำเนินการทดลองในห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์โรงเรียนบ้านหนอง บัวสิม ในภาคเรียนที่ ๑ ปีการศึกษา ๒๕๖๙ ๑.๖ นิยามศัพท์ ๑. เครื่องจักสาน คือ สิ่งของเครื่องใช้ที่มนุษย์ประดิษฐ์ขึ้นจากภูมิปัญญาชาวบ้าน โดยการนำวัสดุธรรมชาติ ในท้องถิ่นมาขึ้นรูปผ่านกระบวนการหลัก ๒ ขั้นตอน คือ การจัก (การเหลาวัสดุให้เป็นเส้นหรือริ้วบางๆ เรียกว่า "ตอก") และ การสาน (การนำตอกมาขัด ขด หรือถักสลับกันจนเกิดลวดลายและรูปทรงที่แข็งแรง) ๒. พฤกษศาสตร์พื้นบ้าน เป็นคำผสมระหว่าง "พฤกษศาสตร์" หมายถึง วิชาที่ศึกษาในเรื่องพืช และ "พื้นบ้าน" หมายถึง กลุ่มชนใดกลุ่มชนหนึ่งที่มีเอกลักษณ์อย่างใดอย่างหนึ่งร่วมกัน อาจจะเป็นการดำรงชีพ ใช้ ภาษาท้องถิ่นเดียวกัน นับถือศาสนา หรือความเชื่อถือเดียวกัน กล่าวได้ว่า กลุ่มชนนั้นมีจุดรวมของวัฒนธรรม และ ขนบธรรมเนียมประเพณีร่วมกัน พฤกษศาสตร์พื้นบ้านจึงเป็นวิชาที่ศึกษาถึงความเกี่ยวข้องระหว่างพืชและกลุ่มชน พื้นบ้าน ความหมายที่ชัดเจนของวิชานี้ก็คือ "การน าพืชมาใช้ของกลุ่มชนพื้นบ้านที่สืบทอดต่อกันมาจากบรรพบุรุษ หรือได้รับการถ่ายทอดจากเพื่อนบ้านในกลุ่มของตน จนเป็นเอกลักษณ์การใช้พืชพรรณประจ าท้องถิ่นนั้น" ๓. ตอกไม้ไผ่ หมายถึง ไม้ไผ่ที่นำมาจักเป็นเส้นบางๆ มีความหนาและกว้างสม่ำเสมอ เหมาะสำหรับนำไป สานเป็นภาชนะต่างๆ ๔. สีย้อมธรรมชาติ หมายถึง สารให้สีที่สกัดได้จากส่วนต่างๆ ของพืช โดยใช้กระบวนการต้มเคี่ยวด้วยน้ำ สะอาด ไม่มีสารเคมีสังเคราะห์เจือปน ๕. สารช่วยติดสีหมายถึง สารประกอบธรรมชาติหรือสารที่ช่วยทำหน้าที่เป็นตัวประสานระหว่างโมเลกุลของ สีย้อมธรรมชาติกับเส้นใยเซลลูโลสของไม้ไผ่ ทำให้สีติดแน่นและทนทานขึ้น๓ ๑.๗ ระยะเวลาด าเนินการ ๑ เมษายน ๒๕๖๙ – ๒๐ กรกฎาคม ๒๕๖๙ ๑.๘ ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ ๑. ได้สีจากวัสดุธรรมชาติ คือขมิ้นชัน , แก่นไม้ฝาง , ดอกอัญชัน , ใบขี้เหล็ก ๒. ได้นำสีจากธรรมชาติมาใช้ในการย้อมตอกที่ใช้ทำงานจักสาน ๓. ได้ใช้ประโยชน์จากวัสดุธรรมชาติในท้องถิ่นอย่างคุ้มค่าและปลอดภัย