73 3.1 ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มออกมานำเสนอผลงานของตนเองหน้าชั้นเรียน (กลุ่มละ 8-10 นาที) 3.2 ครูและนักเรียนร่วมกันสรุปเนื้อหา เรื่อง การประยุกต์ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ตามรายละเอียด ในหนังสือเรียน ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ (40 นาที) 4.1 ครูให้ความรู้เพิ่มเติม ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน หน้า 30 ดังนี้ เครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์ประกอบด้วยอุปกรณ์ที่สำคัญ คือ หลอดรังสีเอกซ์ ซึ่งเป็นหลอดแก้วสุญญากาศภายในมีขั้วไฟฟ้า2ขั้วคือขั้วลบ(แคโทด)หรือไส้หลอด(filament) และขั้วบวก(แอโนด)หรือเป้า(target)ขั้วทั้ง2ต่อเข้ากับแหล่งกำเนิดไฟฟ้าความต่างศักย์สูง เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านเข้าไปในไส้หลอด แล้วจะเกิดความร้อนจนเพิ่มอุณหภูมิสูงประมาณ 2000 องศาเซลเซียส หรือมากกว่า ทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากไส้หลอดมากเพียงพอ และถูกเร่งด้วยความต่างศักย์สูงไปกระทบกับเป้าจึงปลดปล่อยพลังงานนออกมาเป็นรังสีเอ็กซ์ ความถี่ต่าง ๆ รูป ส่วนประกอบของเครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์ 4.2 ครูให้ความรู้เพิ่มเติม ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน หน้า 36 ดังนี้ NAVSTAR (navigation satellite timing and ranging) เป็นเครือข่ายดาวเทียม GPSของสหรัฐอเมริกา มีดาวเทียม 28 ดวง ใช้งานจริง 24 ดวง อีก 4 ดาวไว้สำรองโดยจะแบ่งเป็น6รอบวงโคจรแต่ละวงโคจรมีดาวเทียม4ดวงและดาวเทียมแต่ละ ดวงใช้เวลาในการโคจรรอบโลก12ชั่วโมงซึ่งทำให้ทุกตำแหน่งบนโลกติดต่อกับดาวเทียมอย่าง น้อย4ดวงตลอดเวลาซึ่งประชาชนทั่วโลกสามารถใช้ข้อมูลจากNAVSTARได้โดยไม่เสียค่าใช้ง่า ยในระดับที่ไม่เป็นภัยต่อความมั่นคงของสหรัฐอเมริกา นอกจากนี้ยังมีเครือข่ายดาวเทียม GPS ประเทศอื่นอีกเช่น กลุ่มประเทศยุโรป รัสเซีย เรียกรวมกันว่าระบบดาวเทียมนำร่องโลก (global navigation stacllite systemหรือ GNSS) 4.3 ครูให้ความรู้เพิ่มเติม ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน หน้า 38 ดังนี้
74 นักฟิสิกส์พบว่านิวคลียสมีสมบัติเชิงแม่เหล็กเมื่อนิวเคลียสอยู่ในสนามแม่เห ล็กและถูกกระตุ้นด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความเหมาะสมนิวเคลียสจะเกิดการสั่นพ้องและ มีพลังงานสูงเมื่อหยุดการรบกวนนิวเคลียสจะกลับสู่สภาวะเดิมและปลดปล่อยพลังงานในรูป คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า การสั่นพ้องแม่เหล็กนิวเคลียร์หรือเอ็นเอ็มอาร์ (nuclear magnetic resonance หรือ NMR) การประยุกต์ที่สำคัญของเอ็นเอ็มอาร์ก็คือการนำหลักการเอ็นเอ็มอาร์ร่วมกับเ ทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ไปประดิษฐ์ครื่องถ่ายภาพการสั่นพ้องแม่เหล็กหรือเครื่องเอ็มอาร์ไอเพื่อใ ช้ในการถ่ายภาพภาคตัดขวางของร่างกายมนุษย์ 4.4 ครูให้ความรู้เพิ่มเติม เกี่ยวกับ การประมวลผลหาตำแหน่งบนพื้นโลก ดังนี้ เมื่อเครื่องระบุตำแหน่งบนพื้นโลกได้รับสัญญาณจากดาวเทียมดวงที่ 1 (S1 ) แล้วคำนวณระยะห่างระหว่างดาวเทียมดวงที่1กับตำแหน่งของเครื่องระบุตำแหน่งซึ่งจะได้ตe แหน่งของเครื่องระบุตำแหน่งบนพื้นโลกเป็น ตำแหน่งใดๆบนผิวทรงกลมสีเขียวที่มีดาวเทียมดวงที่1เป็นศูนย์กลางและเมื่อผิวทรงกลมตัดกั บผิวโลกตำแหน่งของเครื่องระบุตำแหน่งอยู่ที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งบนเส้นรอบวงสีเขียวบ นผิวโลก ดังรูป ก. ขณะเดียวกันเครื่องระบุตำแหน่งบนพื้นโลกได้รับสัญญาณจากดาวเทียมดว งที่2(S2 )เช่นกันและคำนวณระยะห่างระหว่างดาวเทียมดวงที่2กับตำแหน่งของเครื่องระบตุำแ หน่งได้เป็นผิวทรงกลมสีเหลืองที่มีดาวเทียมดวงที่2เป็นศูนย์กลางตำแหน่งของเครื่องระบุตำแ หน่งจะอยู่ที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งของรอยตัดระหว่างผิวทรงกลมของดาวเทียมทั้ง 2 ดวง บนผิวโลก ซึ่งมี 2 ตำแหน่ง ดังรูป ข.
75 และในทำนองเดียวกันเครื่องระบุตำแหน่งบนพื้นโลกได้รับสัญญาณจากดาว เทียมดวงที่3(S3 )ด้วยและคำนวณระยะห่างระหว่างดาวเทียมดวงที่3กับเครื่องระบุตำแหน่งได้ เป็นผิวทรงกลมสีฟ้าที่มีดาวเทียมดวงที่3เป็นศูนย์กลางตำแหน่งของเครื่องระบุตำแหน่งบนพื้ นโลกจะเป็นตำแหน่งที่เกิดจากการตัดของผิวทรงกลมของดาวเทียมทั้ง 3 ดวง บนผิวโลก ซึ่งจะเหลือตำแหน่งเพียง1ตำแหน่งดังนั้นถ้าเราใช้ข้อมูลจากดาวเทียมทั้งสามบวกกับตำแหน่ง ของโลกที่มีลักษณะคล้ายทรงกลมเรานำมาประมวลผลได้ตำแหน่งของเครื่องระบุตำแหน่งที่จุ ด A ดังรูป ค. แต่เนื่องจากโลกไม่ได้มีลักษณะเป็นผิวเรียบซึ่งมีทั้งภูเขาและหุบเหว ดังนั้นตำแหน่งของเครื่องระบุตำแหน่ง อาจไม่ได้อยู่บนพื้นราบของโลก ดังรูป ง. เพื่อให้เกิดความแม่นยำเราจึงใช้ดาวเทียมดวงที่4หาระยะห่างระหว่างเครื่อ งระบุตำแหน่งบนพื้นโลกกับดาวเทียมดวงที่4จะทำให้ตำแหน่งของเครื่องระบุตำแหน่งบนพื้นโ ลกอยู่บนผิวทรงกลมที่มีดาวเทียมดวงที่4เป็นศูนย์กลางและตำแหน่งที่ตัดกับผิวทรงกลมดวง ที่ 1 2 และ 3 จะเป็นตำแหน่งของเครื่องระบุตำแหน่งจริง ณ เวลานั้น ๆ 4.5 ครูให้ความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคำถามตรวจสอบความเข้าใจ 18.4 ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล (20 นาที) 5.1 นักเรียนส่งกระดาษปรู๊ฟ (น้ำตาล) ของแต่ละกลุ่มที่ได้จากการศึกษาค้นคว้า 5.2 นักเรียนแต่ละกลุ่มนำเสนอผลงานที่ได้จากการศึกษาค้นคว้า 7. สื่อการเรียนรู้/แหล่งเรียนรู้ 7.1 หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี(ฟิสิกส์) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 เล่ม 6 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560)
76 7.2 ชุดกิจกรรม Jigsaw เรื่อง การประยุกต์ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จำนวน 4 หัวข้อย่อย ดังนี้ หัวข้อที่ 1 เครื่องฉายรังสีเอกซ์ หัวข้อที่ 2 เครื่องถ่ายภาพเอกซ์เรย์คอมพิวเตอร์ หัวข้อที่ 3 เครื่องควบคุมระยะไกล หัวข้อที่ 4 เครื่องระบุตำแหน่งบนพื้นโลก หัวข้อที่ 5 เครื่องถ่ายภาพการสั่นพ้องแม่เหล็ก 8. การวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ (K) 1) นักเรียนยกตัวอย่างและอธิบายหลักการ ทำงานอุปกรณ์บางชนิดที่ใช้คลื่นแม่เหล็ก ไฟฟ้าได้ 1) ตรวจกระดาษปรู๊ฟ (น้ำตาล)ของแต่ละกลุ่มที่ ได้จากการศึกษาค้นคว้า 2) สังเกตการนำเสนอ ผลงานของแต่ละกลุ่ม 1) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนสามารถ สรุปเนื้อหาที่ศึกษาได้ ระดับดี ผ่านเกณฑ์ ด้านกระบวนการ (P) 1) นักเรียนสามารถจัดกระทำและสื่อ ความหมายของข้อมูลที่ศึกษาค้นคว้าได้ 1) สังเกตการนำเสนอ ผลงานของแต่ละกลุ่ม 1) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนนำเสนอ ผลงานได้ระดับดี ผ่าน เกณฑ์ ด้านคุณลักษณะ (A) 1) มุ่งมั่นในการทำงานและ มีความรับผิดชอบ 1) ตรวจกระดาษปรู๊ฟ (น้ำตาล)ของแต่ละกลุ่มที่ ได้จากการศึกษาค้นคว้า 2) สังเกตการนำเสนอ ผลงานของแต่ละกลุ่ม ค้นคว้า 1) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนทำภาระงาน ที่ได้รับมอบหมายได้ ระดับดี ผ่านเกณฑ์
77 ใบความรู้เรื่อง การประยุกต์ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
78 ความคิดเห็นครูพี่เลี้ยง ............................................................................................................................. ................................... ................................................................................................ ................................................................ ............................................................................................................................. ................................... ลงชื่อ (นายชาญชัย เวียนเตียง) ครูพี่เลี้ยงกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความคิดเห็นของหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้ ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ลงชื่อ ผู้ตรวจสอบ (นางวราภรณ์ เบ้าหล่อเพชร) หัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษาหรือผู้ที่ได้รับมอบหมาย ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ลงชื่อ (นางสิริ ภัคร โคตรเพชร) ตำแหน่ง ผู้ช่วยผู้อำนวยการกลุ่มบริหารวิชาการ
79 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 6 รายวิชาวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม (ว33206) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 หน่วยการเรียนรู้ที่ 18 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เวลา 15 ชั่วโมง เรื่องที่ การสื่อสารโดยอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เวลา 1 ชั่วโมง ภาคเรียนที่ 2 ครูผู้สอน นางสาวชนากานต์ พลพะนาน 1. สาระฟิสิกส์ 3. เข้าใจแรงไฟฟ้าและกฎของคูลอมบ์ สนามไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และกฎของโอห์ม วงจรไฟฟ้ากระแสตรง พลังงาน ไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า การเปลี่ยนพลังงานทดแทน เป็นพลังงานไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กที่กระทำกับประจุไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้า การ เหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎของฟาราเดย์ ไฟฟ้ากระแสสลับ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและการสื่อสาร รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 2. ผลการเรียนรู้ 2. สืบค้นและอธิบายการสื่อสารโดยอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการส่งผ่านสารสนเทศ และ เปรียบเทียบการสื่อสารด้วยสัญญาณแอนะล็อกกับสัญญาณดิจิทัล 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ เมื่อจบกิจกรรมการเรียนรู้ นักเรียนสามารถ จุดประสงคการ เรียนรู้ รายละเอียด 1. ด้านความรู้ (K: Knowledge) 1) นักเรียนอธิบายการสื่อสารโดยอาศัยคลื่นแม่เหล็กแม่เหล็กได้ 2. ด้านทักษะ กระบวนการ (P: Process) 1) นักเรียนสืบค้นข้อมูลและสามารถออกแบบจัดกระทำสื่อความหมายของ ข้อมูลที่ศึกษาค้นคว้าได้ 3. ด้านคุณ ลักษณะ ที่พึงประสงค์ (A: Attitude) 1) ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่นในการทำงาน
80 4. สาระสำคัญ การสื่อสารโดยอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อส่งผ่านสารสนเทศจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งสารสนเ ทศจะถูกแปลงให้อยู่ในรูปสัญญาณสำหรับส่งไปยังปลายทางโดยที่ปลายทางจะแปลงสัญญาณกลับมาเ ป็นสารสนเทศที่เหมือนเดิมสัญญาณที่ใช้ในการสื่อสารมีสองชนิดคือแอนะล็อกและดิจิทัลการส่งผ่าน สารสนเทศด้วยสัญญาณดิจิทัลสามารถส่งผ่านได้โดยมีความผิดพลาดน้อยกว่าสัญญาณแอนะล็อก 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียนและคุณลักษณะอันพึงประสงค์ สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1. ความสามารถในการสื่อสาร 2. ความสามารถในการคิด 1) ทักษะการสังเกต 2) ทักษะการสื่อสาร 3) ทักษะการวิเคราะห์ 4) ทักษะการทำงานร่วมกัน 5) ทักษะการตีความหมายข้อมูลและลง ข้อสรุป 3. ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 1. มีวินัย รับผิดชอบ 2. ใฝ่เรียนรู้ 3. ซื่อสัตย์ สุจริต 4. มุ่งมั่นในการทำงาน 6. กิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ 1.1 ครูตั้งคำถามให้นักเรียนตอบ เพื่อนำเข้าสู่กิจกรรม ดังนี้ 1) คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่นำมาใช้ส่งสัญญาณเพื่อการสื่อสาร ได้แก่อะไรบ้าง 2) คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่นำมาใช้ในการสื่อสารมากที่สุด คือคลื่นใด 3) คลื่นวิทยุเพื่อการสื่อสารมีกี่แบบ อะไรบ้าง 4) การสื่อสารด้วยโทรศัพท์เคลื่อนที่มีการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าช่วงความถี่ใด เป็นตัวนำสัญญาณจากผู้ส่งไปยังผู้รับ (โดยครูเปิดโอกาสให้นักเรียนแสดงความคิดเห็นอย่างอิสระ ไม่คาดหวัง คำตอบที่ถูกต้อง) ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา 2.1 ครูแบ่งกลุ่มนักเรียน 5 กลุ่ม แล้วให้ศึกษาและนำเสนอเกี่ยวกับการสื่อสารโดย อาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในหัวข้อที่ได้รับผิดชอบ กลุ่มที่ 1 การกระจายสัญญาณเสียงของสถานีวิทยุ
81 กลุ่มที่ 2 การส่งและรับสัญญาณโทรศัพท์เคลื่อนที่ กลุ่มที่ 3 การส่งและรับสัญญาณอินเทอร์เน็ตแบบไร้สาย กลุ่มที่ 4 การสื่อสารโดยอาศัยไมโครเวฟ กลุ่มที่ 5 การสื่อสารโดยอาศัยแสง 2.2 นักเรียนแต่ละกลุ่มสรุปองค์ความรู้ที่ได้ลงในกระดาษ A4 โดยให้นักเรียน สร้างสรรค์วิธีการนำ เสนอในรูปแบบต่าง ๆ ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 3.1 ครูสุ่มนักเรียนแต่ละกลุ่ม ออกมานำเสนอผลงานของตนเองหน้าชั้นเรียน โดย เรียงกลุ่มที่ 1 กลุ่มที่ 2 กลุ่มที่ 3 กลุ่มที่ 4 และ กลุ่มที่ 5 3.2 นักเรียนและครูร่วมกันอภิปรายจนได้ข้อสรุป เรื่อง การสื่อสารโดยอาศัยคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ 4.1 ครูอธิบายให้ความรู้เพิ่มเติม ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน หน้า 42 ดังนี้ วิวัฒนาการของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ถูกแบ่งเป็นยุค ๆ (generation) โดยยุคแรก (first generation) เรียกว่า ยุค IG และยุคต่อไปมีชื่อเรียกตามลำดับตัวเลขที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ โดยแต่ละยุค มีช่วงเวลาประมาณ 10 ปี ซึ่งในปัจจุบันอยู่ในช่วงของยุค 4G ที่ประเทศไทยได้เริ่มใช้งานในปี พ.ศ. 2556 และต่อไปจะเป็นช่วงของยุค 5G การพัฒนาของระบบโทรศัพท์ในแต่ละยุคได้นำไปสู่การขยายการรองรับปริ มาณการใช้งานที่มากขึ้นประสิทธิภาพการส่งสัญญาณที่ดีขึ้นรวมทั้งความสามารถในการส่งสั ญญาณอื่นๆนอกจากสัญญาณเสียงโดยในยุด4Gได้มีการพัฒนาให้การสและรับสัญญาณข้อมูล รวดเร็วขึ้นกว่าในยุค3G ช่วยให้โทรศัพท์ที่ใช้ระบบ 4G สามารถใช้ชมคลิปวิดีโอแบบคมชัดสูง (high definition) ประชุมทางไกล (video conference) หรือเข้าชมเว็บไซต์ที่มีสื่อต่าง ๆ จำนวนมากได้อย่างชัดเจนและไม่ติดขัด 4.2 ครูให้ความรู้เพิ่มเติม ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน หน้า 44 ดังนี้ การสื่อสารโดยอาศัยแสงผ่านเส้นใยนำแสงส่วนใหญ่เป็นการสื่อสารในระยะ ทางใกล้ๆส่วนการสื่อสารระยะทางไกลผ่านเส้นใยนำแสงจะใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงรังสีอิ นฟราเรดเนื่องจากรังสีอินฟราเรดสูญเสียพลังงานระหว่างการเดินทางภายในเส้นใยนำแสงน้อ ยกว่าจึงสามารถใช้สื่อสารในระยะทางไกลได้ดีกว่า ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล
82 5.1 นักเรียนส่งใบสรุปองค์ความรู้ที่ได้ศึกษา เรื่อง การสื่อสารโดยอาศัยคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า 5.2 นักเรียนแต่ละกลุ่มนำเสนอผลงานที่ได้จากการศึกษาค้นคว้า 7. สื่อการเรียนรู้/แหล่งเรียนรู้ 7.1 หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี(ฟิสิกส์) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 เล่ม 6 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560) 7.2 อินเทอร์เน็ต 8. การวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ (K) 1) นักเรียนอธิบายการสื่อสารโดยอาศัย คลื่นแม่เหล็กแม่เหล็กได้ 1) สังเกตการนำเสนอ ผลงานของแต่ละกลุ่ม 1) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนนำเสนอ ผลงานได้ระดับดี ผ่าน เกณฑ์ ด้านกระบวนการ (P) 1) นักเรียนสืบค้นข้อมูลและสามารถ ออกแบบจัดกระทำสื่อความหมายของ ข้อมูลที่ศึกษาค้นคว้าได้ 1) ตรวจใบสรุปองค์ ความรู้ที่ได้ศึกษา เรื่อง การสื่อสารโดยอาศัยคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า 1) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนสามารถ สรุปเนื้อหาที่ศึกษาได้ ระดับดี ผ่านเกณฑ์ ด้านคุณลักษณะ (A) 1) มุ่งมั่นในการทำงานและ มีความรับผิดชอบ 1) ตรวจใบสรุปองค์ ความรู้ที่ได้ศึกษา เรื่อง การสื่อสารโดยอาศัยคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า 1) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนทำภาระงาน ที่ได้รับมอบหมายได้ ระดับดี ผ่านเกณฑ์
83 ความคิดเห็นครูพี่เลี้ยง ............................................................................................................................. ................................... ................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................. ................................... ลงชื่อ (นายชาญชัย เวียนเตียง) ครูพี่เลี้ยงกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความคิดเห็นของหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้ ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ลงชื่อ ผู้ตรวจสอบ (นางวราภรณ์ เบ้าหล่อเพชร) หัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษาหรือผู้ที่ได้รับมอบหมาย ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ลงชื่อ (นางสิริ ภัคร โคตรเพชร) ตำแหน่ง ผู้ช่วยผู้อำนวยการกลุ่มบริหารวิชาการ
84 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 7 รายวิชาวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม (ว33206) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 หน่วยการเรียนรู้ที่ 18 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เวลา 15 ชั่วโมง เรื่องที่ สัญญาณแอนะล็อกและสัญญาณดิจิทัล เวลา 3 ชั่วโมง ภาคเรียนที่ 2 ครูผู้สอน นางสาวชนากานต์ พลพะนาน 1. สาระฟิสิกส์ 3. เข้าใจแรงไฟฟ้าและกฎของคูลอมบ์ สนามไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และกฎของโอห์ม วงจรไฟฟ้ากระแสตรง พลังงาน ไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า การเปลี่ยนพลังงานทดแทน เป็นพลังงานไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กที่กระทำกับประจุไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้า การ เหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎของฟาราเดย์ ไฟฟ้ากระแสสลับ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและการสื่อสาร รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 2. ผลการเรียนรู้ 2. สืบค้นและอธิบายการสื่อสารโดยอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการส่งผ่านสารสนเทศ และ เปรียบเทียบ การสื่อสารด้วยสัญญาณแอนะล็อกกับสัญญาณดิจิทัล 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ เมื่อจบกิจกรรมการเรียนรู้ นักเรียนสามารถ จุดประสงคการ เรียนรู้ รายละเอียด 1. ด้านความรู้ (K: Knowledge) 1) นักเรียนบอกความหมายของสัญญาณแอนะล็อกและสัญญาณดิจิทัลได้ 2. ด้านทักษะ กระบวนการ (P: Process) 1) นักเรียนเปรียบเทียบการสื่อสารด้วยสัญญาณแอนะล็อกกับสัญญาณ ดิจิทัลได้ 3. ด้านคุณ ลักษณะ ที่พึงประสงค์ (A: Attitude) 1) ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่นในการทำงาน 4. สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด
85 ในการสื่อสารเพื่อส่งผ่านสารสนเทศจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งผ่านสื่อกลางแบบใช้สาย (แสง เลเซอร์) และสื่อกลางแบบไร้สาย (รังสีอินฟราเรด คลื่นไมโครเวฟ และคลื่นวิทยุ) สัญญาณข้อมูลที่ใช้ ในการสื่อสาร มี 2 ชนิด คือ สัญญาณแอนะล็อก และสัญญาณดิจิทัล สัญญาณแอนะล็อก เป็นสัญญาณที่มีลักษณะเป็นคลื่นต่อเนื่อง โดยแต่ละคลื่นอาจมีความถี่ และความเข้มของสัญญาณ (แอมพลิจูด) ต่างกัน โดยความถี่และความเข้มของสัญญาณจะ เปลี่ยนแปลงตามเวลาอย่างต่อเนื่องแบบค่อยเป็นค่อยไป เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์ สัญญาณดิจิทัล เป็นสัญญาณที่มีลักษณะเป็นคลื่นไม่ต่อเนื่อง คล้ายขั้นบันได ขนาดของ สัญญาณดิจิทัลมีค่าคงที่เป็นช่วง ๆ และการเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณเป็นแบบทันทีทันใด เช่น สัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการทำงานและติดต่อสื่อสารกัน 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียนและคุณลักษณะอันพึงประสงค์ สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1. ความสามารถในการสื่อสาร 2. ความสามารถในการคิด 1) ทักษะการสังเกต 2) ทักษะการสื่อสาร 3) ทักษะการวิเคราะห์ 4) ทักษะการทำงานร่วมกัน 5) ทักษะการตีความหมายข้อมูลและลง ข้อสรุป 3. ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 1. มีวินัย รับผิดชอบ 2. ใฝ่เรียนรู้ 3. ซื่อสัตย์ สุจริต 4. มุ่งมั่นในการทำงาน 6. กิจกรรมการเรียนรู้ แนวคิด/รูปแบบการสอน/วิธีสอน/เทคนิค : การจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) ขั้นที่1 การแนะนำและสร้างแรงกระตุ้น (orientation and motivation) 1. ครูทบทวนความรู้เดิมเกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนี้ • มีความถี่ต่อเนื่องกันเป็นช่วงกว้าง (104 เฮิรตซ์ ถึง 1023 เฮิรตซ์) คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ทุกย่านความถี่ (หรือความยาวคลื่น) รวมกัน เรียกว่า สเปกตรัมของคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งประกอบด้วยคลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ รังสีอินฟราเรด แสง รังสี
86 อัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์ และรังสีแกมมา เมื่อเรียงลำดับจากความถี่ต่ำไปสูง หรือ เรียงลำดับจากความยาวคลื่นยาวไปสั้น • คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านำไปใช้ประโยชน์ในการทำงานของอุปกรณ์บางชนิด เช่น อุปกรณ์ควบคุมระยะไกล (รังสีอินฟราเรดและคลื่นวิทยุ) เครื่องถ่ายภาพเอกซเรย์ คอมพิวเตอร์ (รังสีเอกซ์) และเครื่องถ่ายภาพการสั่นพ้องแม่เหล็ก (คลื่นวิทยุ) 2. ครูสนทนากับนักเรียนว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติที่สามารถนำข้อมูลภาพ เสียง และข้อมูลอื่น ๆ เดินทางผ่านชั้นอากาศได้ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์ ต่อการสื่อสาร โทรคมนาคมในหลายด้าน เช่น ระบบวิทยุสื่อสารเอเอ็มและเอฟเอ็ม การสื่อสารทางเรือดำ น้ำ การสื่อสารทางทะเล การสื่อสารโทรศัพท์เคลื่อนที่ การแพร่ภาพโทรทัศน์ และการ สื่อสารผ่านดาวเทียม 2. ครูสนทนากับนักเรียนเกี่ยวกับการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการสื่อสารข้อมูล และถามคำ คำถามนักเรียนว่า ความหมายของการสื่อสารข้อมูล มีความหมายว่าอย่างไร โดยให้ นักเรียนร่วมกันอภิปรายแสดงความคิดเห็นอย่างอิสระโดยไม่มีการเฉลยว่าถูกหรือผิด (แนวตอบ : การสื่อสารข้อมูล หมายถึง การแลกเปลี่ยนข้อมูล/สารสนเทศผ่านทางสื่อกลาง ในการสื่อสาร ซึ่งอาจเป็นสื่อกลางประเภทมีสายหรือไร้สาย) 2. ครูสนทนากับนักเรียนเกี่ยวกับการสื่อสารโดยอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยครูนำตัวอย่าง ภาพอุปกรณ์ต่าง ๆ มาให้นักเรียนพิจารณาว่า ใช้ประโยชน์จากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดใด
87 ขั้นที่ 2 นำเข้าสู่กิจกรรม (Introducing the experiment) 2.1 นักเรียนแบ่งกลุ่มๆ ละ 5-6 คน โดยคละเพศ คละความสามารถ 2.2 นักเรียนแต่ละกลุ่มศึกษาใบกิจกรรม เรื่อง ส่งรับสัญญาณระยะไกล 2.3 ครูแจ้งจุดประสงค์การเรียนรู้ อุปกรณ์ และขั้นตอนการทำกิจกรรมอย่าง ละเอียด ขั้นที่ 3 การทำนาย (Prediction: the elicitation of students’ ideas ) ครูตั้งคำถามการสื่อสารด้วยสัญญาณแอนะล็อกกับสัญญาณดิจิทัล ทำให้ได้ข้อมูลหรืสารสนเทศ แตกต่างกันอย่างไร (แนวตอบ : สัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณที่มีค่าความถี่และแอมพลิจูดเปลี่ยนแปลงอย่าง ต่อเนื่องตามเวลา ตัวอย่างของสัญญาณแอนะล็อก เช่น เสียงพูด เสียงดนตรีส่วนสัญญาณ ดิจิทัล เป็นชุดของสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่อง มีสถานะเพียงสองสถานะเท่านั้น คือ เปิด (1) และ ปิด (0) ไม่มีค่าระหว่างสถานะสองสถานะ) ขั้นที่ 4 อภิปรายผลการทำนาย (discussing their prediction) ครูสุ่มโดยใช้เกมวงล้อนักเรียน 1 กลุ่ม ออกมาสรุปอภิปรายผลกิจกรรม เรื่อง ส่งรับ สัญญาณระยะไกล ขั้นที่ 5 สังเกตการณ์ (observation) 5.1 ครูให้นักเรียนสังเกตภาพ สัญญาณแอนะล็อกและสัญญาณดิจิตัล นักเรียนลองสรุปทำความเข้าใจจากภาพและแลกเปลี่ยนความรู้ระหว่างกลุ่ม ขั้นที่ 6 อธิบาย (Explanation) 6.1 นักเรียนและครู ร่วมกันอภิปราย และสรุปผล กิจกรรม เรื่อง ส่ง รับสัญญาณ ระยะไกล ดังนี้
88 สัญญาณแอนะล็อก เป็นสัญญาณที่มีลักษณะเป็นคลื่นต่อเนื่อง โดยแต่ละ คลื่นอาจมีความถี่และความเข้มของสัญญาณ (แอมพลิจูด) ต่างกัน โดยความถี่และความเข้ม ของสัญญาณจะเปลี่ยนแปลงตามเวลาอย่างต่อเนื่องแบบค่อยเป็นค่อยไป เช่น สัญญาณเสียง ในสายโทรศัพท์ ลักษณะของสัญญาณแอนะล็อกพิจารณาได้จากภาพ ส่วนสัญญาณดิจิทัล เป็นสัญญาณที่มีลักษณะเป็นคลื่นไม่ต่อเนื่อง คล้ายขั้นบันได ขนาดของสัญญาณดิจิทัลมี ค่าคงที่เป็นช่วง ๆ และการเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณเป็นแบบทันทีทันใด เช่น สัญญาณ ที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการทำงานและติดต่อสื่อสารกัน ลักษณะของสัญญาณดิจิทัลพิจารณาได้ จากภาพ ขั้นที่7 เสนอการอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์ (Providing the scientific explanation) 7.1 นักเรียนและความร่วมอภิปรายเพื่อหาสาเหตุทำไมสัญญาณแอนะล็อกถูก รบกวนให้เปลี่ยนแปลงได้ง่าย และสัญญาณดิจิทัลเมื่อถูกรบกวนจะเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมได้น้อย ขั้นที่ 8 ติดตามผล (Follow-up) 8.1 ครูประเมินนักเรียนจากพฤติกรรมในชั้นเรียนและใบกิจกรรม เรื่อง ส่งรับสัญญาณ ระยะไกล 7. สื่อการเรียนรู้/แหล่งเรียนรู้ 7.1 หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี(ฟิสิกส์) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 เล่ม 6 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560) 7.2 อินเทอร์เน็ต 7.3 ใบกิจกรรม เรื่อง ส่งรับสัญญาณระยะไกล 8. การวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ (K) 1) นักเรียนบอกความหมายของ สัญญาณแอนะล็อกและสัญญาณ ดิจิทัลได้ 1) ตรวจใบกิจกรรม เรื่อง ส่งรับสัญญาณระยะไกล 1) ตรวจใบกิจกรรม เรื่อง ส่งรับ สัญญาณระยะไกล 1) นักเรียนสามารถ ตอบคำถามได้ระดับดี ผ่านเกณฑ์ ด้านกระบวนการ (P)
89 1) นักเรียนเปรียบเทียบการสื่อสาร ด้วยสัญญาณแอนะล็อกกับสัญญาณ ดิจิทัลได้ 1) ตรวจใบกิจกรรม เรื่อง ส่งรับสัญญาณระยะไกล 1) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 2) ใบกิจกรรม เรื่อง ส่งรับสัญญาณ ระยะไกล 1) นักเรียนสามารถ สรุปผลกิจกรรมได้ ระดับดี ผ่านเกณฑ์ ด้านคุณลักษณะ (A) 1) ใฝ่เรียนรู้และเป็นผู้มีความมุ่งมั่น ในการทำงาน 1) ตรวจใบกิจกรรม เรื่อง ส่งรับสัญญาณระยะไกล 1) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 2) ใบกิจกรรม เรื่อง ส่งรับสัญญาณ ระยะไกล 1) นักเรียนทำภาระงานที่ ได้รับมอบหมายได้ระดับดี ผ่านเกณฑ์
90 1. รายชื่อสมาชิกกลุ่มที่ …………………………………………………….. ชั้น ………………………………… ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่................... ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่................... ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่................... ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่................... ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่................... ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่................... 2. จุดประสงค์การทำกิจกรรม เปรียบเทียบการสื่อสารด้วยสัญญาณแอนะล็อกกับสัญญาณดิจิทัล 3. วัสดุ-อุปกรณ์ 1) กระดาษขนาด A4 2 แผ่น 2) กระดาษขนาด A4 ที่มีตาราง 2 แผ่น 3) สีเมจิก 1 ชุด 4) อุปกรณ์ทำให้เกิดเสียง 1 ชิ้น 4. วิธีทำกิจกรรม 1) แบ่งกลุ่มออกเป็นกลุ่มละ 5 -6 คน จากนั้นภายในกลุ่มให้แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มย่อย โดยกลุ่มย่อยหนึ่งเป็นผู้ส่ง สัญญาณ อีกกลุ่มย่อยหนึ่งเป็นผู้รับสัญญาณ 2) ให้แต่ละกลุ่มออกออกแบบวิธีและทดสอบการส่งและรับสัญญาณแอนะล็อกในช่วงระยะระหว่างหน้า ห้องกับท้ายห้อง โดยให้ผู้ส่งสัญญาณพยายามสื่อสารให้ผู้รับสัญญาณวาดภาพให้เหมือนกับภาพที่ผู้ส่งมี มากที่สุด ภายไต้เงื่อนไขต่อไปนี้ - ผู้ส่งสัญญาณต้องไมให้ผู้รับสัญญาณเห็นภาพ - ผู้ส่งสัญญาณใช้เสียงพูดแทนสัญญาณแอนะล็อก ใบกิจกรรมเรื่อง ส่งรับสัญญาณระยะไกล
91 - - ผู้ส่งสัญญาณใช้ภาพแบบแอนะล็อก ดังตัวอย่าง - ไม่ใช้โทรศัพท์เคลื่อนที่ หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใด ๆ - ผู้ส่งและผู้รับไม่ส่งวัตถุหรือสิ่งของใดๆ ให้กัน - ใช้เวลาในการส่งสัญญาณ 2 นาที 3) หลังการทดสอบให้แต่ละกลุ่มเริ่มส่งและรับสัญญาณพร้อมกัน จากนั้นให้แต่ละกลุ่มเปรียบเทียบภาพที่ผู้ ส่งมีกับภาพ ที่ผู้รับวาดได้อภิปรายร่วมกันภายในกลุ่มเกี่ยวกับผลและวิธีการ 4) ทำซ้ำข้อ 2) – 3) แต่เปลี่ยนเป็นการส่งสัญญาณดิจิทัล โตยใช้ภาพแบบดิจิทัล ดังตัวอย่างและห้ามใช้ เสียงพูด แต่ให้ใช้เสียงจากส่วนอื่นของร่างกายหรืออุปกรณ์ที่ทำให้เกิดเสียง 2 แบบ เช่น ปรบมือกับดีด นิ้ว เสียงปากกา เคาะโต๊ะกับเคาะแก้ว 5) อภิปรายภายในกลุ่มเพื่อเปรียบเทียบการสื่อสารด้วยสัญญาณแอนะล็อกกับสัญญาณดิจิทัล 5. ผลการทำกิจกรรม ภาพแบบแอนะล็อก ภาพแบบดิจิทัล 6. คำถามท้ายกิจกรรม 1) เมื่อเปรียบเทียบภาพวาดที่ได้จากการส่งสัญญาณแอนะล็อกกับภาพวาดที่ได้จากการส่งสัญญาณดิจิทัล ภาพใดเหมือนกับภาพต้นฉบับมากกว่า เพราะเหตุใด
92 ตอบ ภาพวาดที่ได้จากการส่งสัญญาณดิจิทัล เพราะมีตารางที่มีเพียงสีขาวกับสีดำ ที่สามารถสื่อสารได้ ง่ายและ ผิดพลาดน้อยกว่า ..ทท 2) ถ้าขณะการส่งสัญญาณมีเสียงรบกวน การส่งสัญญาณแอนะล็อกหรือการส่งสัญญาณดิจิทัลที่จะมี โอกาส ผิดพลาดมากกว่า เพราะเหตุใด ตอบ การส่งสัญญาณแอนะล็อกจะมีโอกาสผิดพลาดมากกว่า เนื่องจากสัญญาณที่ใช้สื่อสารเป็นไป ได้ทุกค่า ทำให้เกิดความสับสนในการรับสารของผู้รับปลายทาง ท 3) ถ้าต้องการส่งสัญญาณดิจิทัลให้ผู้รับสัญญาณวาดภาพแบบแอนะล็อกได้เหมือนกับภาพต้นฉบับมาก ที่สุด ควรทำอย่างไร ตอบ มีการเปลี่ยนภาพวาดแบบแอนะล็อกเป็นภาพวาดแบบดิจิทัล โดยมีการทำตารางกำหนดส่วนที่ มีการระบาสีดำ และส่วนที่ไม่มีสี เพื่อให้การส่งสัญญาณมีเพียง 2 ค่า .ท 7. อธิปรายและสรุปผลการทำกิจกรรม จากภาพวาดที่นักเรียนได้จะเห็นว่าการส่งสัญญาณดิจิทัลทำ ให้ผู้รับสัญญาณวาดภาพได้ เหมือนกับภาพต้นฉบับที่ผู้ส่งสัญญาณพยายามสื่อสารมากกว่า เพราะมีการทำตารางที่ระบุลักษณะของ ภาพแต่ละตำแหน่งอย่างชัดเจน และสัญญาณแบบดิจิทัลมีความแตกต่างจากสัญญาณรบกวนรอบ ๆ ทำ ใ ห ้ ผ ู ้ ร ั บ ส ั ญ ญ า ณ ส า ม า ร ถ แ ย ก แ ย ะ สัญ ญ า ณ ร บ ก ว น อ อ ก ไ ด ้ ด ี ก ว่ า ขึ้ น คว...................
93 1. รายชื่อสมาชิกกลุ่มที่ …………………………………………………….. ชั้น ………………………………… ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่................... ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่................... ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่................... ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่................... ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่................... ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่................... 2. จุดประสงค์การทำกิจกรรม เปรียบเทียบการสื่อสารด้วยสัญญาณแอนะล็อกกับสัญญาณดิจิทัล 3. วัสดุ-อุปกรณ์ 1) กระดาษขนาด A4 2 แผ่น 2) กระดาษขนาด A4 ที่มีตาราง 2 แผ่น 3) สีเมจิก 1 ชุด 4) อุปกรณ์ทำให้เกิดเสียง 1 ชิ้น 4. วิธีทำกิจกรรม 1) แบ่งกลุ่มออกเป็นกลุ่มละ 5 -6 คน จากนั้นภายในกลุ่มให้แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มย่อย โดยกลุ่มย่อยหนึ่งเป็นผู้ส่ง สัญญาณ อีกกลุ่มย่อยหนึ่งเป็นผู้รับสัญญาณ 2) ให้แต่ละกลุ่มออกออกแบบวิธีและทดสอบการส่งและรับสัญญาณแอนะล็อกในช่วงระยะระหว่างหน้า ห้องกับท้ายห้อง โดยให้ผู้ส่งสัญญาณพยายามสื่อสารให้ผู้รับสัญญาณวาดภาพให้เหมือนกับภาพที่ผู้ส่งมี มากที่สุด ภายไต้เงื่อนไขต่อไปนี้ - ผู้ส่งสัญญาณต้องไมให้ผู้รับสัญญาณเห็นภาพ เฉลยใบกิจกรรม เรื่อง ส่งรับสัญญาณระยะไกล
94 - ผู้ส่งสัญญาณใช้เสียงพูดแทนสัญญาณแอนะล็อก - - ผู้ส่งสัญญาณใช้ภาพแบบแอนะล็อก ดังตัวอย่าง - ไม่ใช้โทรศัพท์เคลื่อนที่ หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใด ๆ - ผู้ส่งและผู้รับไม่ส่งวัตถุหรือสิ่งของใดๆ ให้กัน - ใช้เวลาในการส่งสัญญาณ 2 นาที 3) หลังการทดสอบให้แต่ละกลุ่มเริ่มส่งและรับสัญญาณพร้อมกัน จากนั้นให้แต่ละกลุ่มเปรียบเทียบภาพที่ผู้ ส่งมีกับภาพที่ผู้รับวาดได้อภิปรายร่วมกันภายในกลุ่มเกี่ยวกับผลและวิธีการ 4) ทำซ้ำข้อ 2) – 3) แต่เปลี่ยนเป็นการส่งสัญญาณดิจิทัล โตยใช้ภาพแบบดิจิทัล ดังตัวอย่างและห้ามใช้ เสียงพูด แต่ให้ใช้เสียงจากส่วนอื่นของร่างกายหรืออุปกรณ์ที่ทำให้เกิดเสียง 2 แบบ เช่น ปรบมือกับดีด นิ้ว เสียงปากกา เคาะโต๊ะกับเคาะแก้ว 5) อภิปรายภายในกลุ่มเพื่อเปรียบเทียบการสื่อสารด้วยสัญญาณแอนะล็อกกับสัญญาณดิจิทัล 5. ผลการทำกิจกรรม ตัวอย่างภาพแบบแอนะล็อก ตัวอย่างภาพแบบดิจิทัล 6. คำถามท้ายกิจกรรม 1) เมื่อเปรียบเทียบภาพวาดที่ได้จากการส่งสัญญาณแอนะล็อกกับภาพวาดที่ได้จากการส่งสัญญาณดิจิทัล ภาพใดเหมือนกับภาพต้นฉบับมากกว่า เพราะเหตุใด
95 ตอบ ภาพวาดที่ได้จากการส่งสัญญาณดิจิทัล เพราะมีตารางที่มีเพียงสีขาวกับสีดำ ที่สามารถสื่อสารได้ ง่ายและ ผิดพลาดน้อยกว่า 2) ถ้าขณะการส่งสัญญาณมีเสียงรบกวน การส่งสัญญาณแอนะล็อกหรือการส่งสัญญาณดิจิทัลที่จะมี โอกาสผิดพลาดมากกว่า เพราะเหตุใด ตอบ การส่งสัญญาณแอนะล็อกจะมีโอกาสผิดพลาดมากกว่า เนื่องจากสัญญาณที่ใช้สื่อสารเป็นไป ได้ทุกค่า ทำให้เกิดความสับสนในการรับสารของผู้รับปลายทาง ท 3) ถ้าต้องการส่งสัญญาณดิจิทัลให้ผู้รับสัญญาณวาดภาพแบบแอนะล็อกได้เหมือนกับภาพต้นฉบับมาก ที่สุดควรทำอย่างไร ตอบ มีการเปลี่ยนภาพวาดแบบแอนะล็อกเป็นภาพวาดแบบดิจิทัล โดยมีการทำตารางกำหนดส่วนที่มี การระบายสีดำ และส่วนที่ไม่มีสี เพื่อให้การส่งสัญญาณมีเพียง 2 ค่า 7. อธิปรายและสรุปผลการทำกิจกรรม จากภาพวาดที่นักเรียนได้จะเห็นว่าการส่งสัญญาณดิจิทัลทำ ให้ผู้รับสัญญาณวาดภาพได้ เหมือนกับภาพต้นฉบับที่ผู้ส่งสัญญาณพยายามสื่อสารมากกว่า เพราะมีการทำตารางที่ระบุลักษณะ ของภาพแต่ละตำแหน่งอย่างชัดเจน และสัญญาณแบบดิจิทัลมีความแตกต่างจากสัญญาณรบกวน รอบ ๆ ทำให้ผู้รับสัญญาณสามารถแยกแยะสัญญาณรบกวนออกได้ดีกว่า
96
97 ความคิดเห็นครูพี่เลี้ยง ............................................................................................................................. ................................... ................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................. ................................... ลงชื่อ (นายชาญชัย เวียนเตียง) ครูพี่เลี้ยงกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความคิดเห็นของหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้ ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ลงชื่อ ผู้ตรวจสอบ (นางวราภรณ์ เบ้าหล่อเพชร) หัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษาหรือผู้ที่ได้รับมอบหมาย ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ลงชื่อ (นางสิริ ภัคร โคตรเพชร) ตำแหน่ง ผู้ช่วยผู้อำนวยการกลุ่มบริหารวิชาการ
98 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 8 รายวิชาวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม (ว33206) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 หน่วยการเรียนรู้ที่ 19 ฟิสิกส์อะตอม เวลา 15 ชั่วโมง เรื่องที่ สมมติฐานของพลังค์ เวลา 2 ชั่วโมง ภาคเรียนที่ 2 ครูผู้สอน นางสาวชนากานต์ พลพะนาน 1. สาระฟิสิกส์ 4. เข้าใจความสัมพันธ์ของความร้อนกับการเปลี่ยนอุณหภูมิและสถานะของสสาร สภาพ ยืดหยุ่นของวัสดุและมอดุลัสของยัง ความดันในของไหล แรงพยุงและหลักของอาร์คิมีดีส ความตึงผิว และแรงหนืดของของเหลว ของไหลอุดมคติละสมการแบร์นูลลี กฎของแก๊ส ทฤษฎีจลน์ของแก๊สอุดม คติ และพลังงานในระบบ ทฤษฎีอะตอมของโบร์ ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ทวิภาวะของคลื่นและ อนุภาค กัมมันตภาพรังสี แรงนิวเคลียร์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ พลังงานนิวเคลียร์ ฟิสิกส์อนุภาค รวมทั้ง นำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 2. ผลการเรียนรู้ 3. อธิบายสมมติฐานของพลังค์ ทฤษฎีอะตอมของโบร์ และการเกิดเส้นสเปกตรัมของอะตอม ไฮโดรเจน รวมทั้งคำนวณปริมาณต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ เมื่อจบกิจกรรมการเรียนรู้ นักเรียนสามารถ จุดประสงคการ เรียนรู้ รายละเอียด 1. ด้านความรู้ (K: Knowledge) 1) นักเรียนอธิบายสมมติฐานของพลังค์ได้ 2. ด้านทักษะ กระบวนการ (P: Process) 1) นักเรียนสืบค้นแนวคิดของพลังค์เกี่ยวกับการแผ่รังสีของวัตถุดำ และ นำเสนอผลการสืบค้นได้ 2) นักเรียนคำนวณหาค่าควอนตัมของพลังงานได้ 3. ด้านคุณ ลักษณะ ที่พึงประสงค์ (A: Attitude) 1) ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่นในการทำงาน
99 4. สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด วัตถุดำ(blackbody)เป็นวัตถุที่แผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและดูดกลืนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่า งสมบูรณ์พลังค์ได้ตั้งสมมติฐานเพื่ออธิบายการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุดำ เรียกว่า สมมติฐานของพลังค์(Planck’shypothesis) ซึ่งมีใจความว่าพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่วัตถุ ดำดูดกลืนหรือแผ่ออกมามีค่าได้เฉพาะบางค่าเท่านั้น และค่านี้เป็นจำนวนเต็มเท่าของ ℎ เรียกว่า ควอนตัมของพลังงาน (quantumof energy) ตามสมการ = ℎ 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียนและคุณลักษณะอันพึงประสงค์ สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1. ความสามารถในการสื่อสาร 2. ความสามารถในการคิด 1) ทักษะการสังเกต 2) ทักษะการสื่อสาร 3) ทักษะการวิเคราะห์ 4) ทักษะการทำงานร่วมกัน 5) ทักษะการตีความหมายข้อมูลและลง ข้อสรุป 3. ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 1. มีวินัย รับผิดชอบ 2. ใฝ่เรียนรู้ 3. ซื่อสัตย์ สุจริต 4. มุ่งมั่นในการทำงาน 6. กิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ 1.1 ครูนำเข้าสู่บทเรียน สมมติฐานของพลังค์ โดยตั้งคำถาม ดังนี้ 1) วัตถุที่มีอุณหภูมิสูงหรือวัตถุร้อนแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใดบ้างเกี่ยวข้องกับ อุณหภูมิและสมบัติของผิววัตถุอย่างไร (โดยครูเปิดโอกาสให้นักเรียนแสดงความคิดเห็น อย่างอิสระ ไม่คาดหวังคำตอบที่ถูกต้อง) 1.2 ครูนำอภิปรายจนสรุปได้ว่าความรู้จากฟิสิกส์แบบฉบับไม่สามารถอธิบายการแผ่คลื่น แม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุร้อนได้ 1.3 ครูตั้งคำถามเข้าสู่กิจกรรม ดังนี้ 1) นักเรียนว่าการอธิบายการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุร้อนได้อย่างไร 2) นักเรียนคิดว่าวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงจะแผ่เฉพาะคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มีความยาวคลื่นสั้นเท่านั้นใช่หรือไม่
100 3) นักเรียนคิดว่าวัตถุที่แผ่แสงสีแดงมีอุณหภูมิสูงกว่าวัตถุที่แผ่แสงสีน้ำเงินหรือไม่ 4) นักเรียนคิดว่าวัตถุดำ คือวัตถุที่มีสีดำสนิทใช่หรือไม่ 1.4 ครูนำเข้าสู่บทเรียน เรื่อง การแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุดำ โดยนำรูปให้นักเรียน สังเกต แล้วตั้งคำถาม 1) เมื่อเผาวัตถุให้ร้อน นักเรียนสังเกตเห็นสีของวัตถุที่เปลี่ยนไปอย่างไร แต่ละ บริเวณของวัตถุร้อนมีสีอะไรบ้าง 2) นักเรียนคิดว่าที่บริเวณใดวัตถุมีอุณหภูมิสูงกว่ากัน 3) วัตถุอื่น ๆ ที่ร้อนจะมีพฤติกรรมเช่นเดียวกันหรือไม่ (โดยครูเปิดโอกาสให้นักเรียนแสดงความคิดเห็นอย่างอิสระ ไม่คาดหวังคำตอบที่ ถูกต้อง) ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา 2.1 แบ่งกลุ่มนักเรียน จำนวน 8 กลุ่ม หรือ กลุ่มละ 5-6 คน 2.2 นักเรียนแต่ละกลุ่มศึกษาค้นคว้า เรื่อง แนวคิดของพลังค์เกี่ยวกับการแผ่รังสีของวัตถุดำในหนังสือเรียน หน้า 53-58 2.3 นักเรียนแต่ละกลุ่มทำกิจกรรม เรื่อง แนวคิดเกี่ยวกับแสงเชิงคลื่น ลงในใบ กิจกรรมที่ครูแจกให้ ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 3.1 ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มออกมานำเสนอผลงานของตนเองหน้าชั้นเรียน 3.2 ครูนำนักเรียนอภิปรายเพื่อนำไปสู่การสรุปโดยใช้คำถามต่อไปนี้ 1) นักเรียนคิดว่าวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงจะแผ่เฉพาะคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มี ความยาวคลื่นสั้นเท่านั้นใช่หรือไม่ (แนวการตอบ ไม่ใช่ วัตถุที่มีอุณหภูมิสูงจะแผ่ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งความยาวคลื่นยาวและความยาวคลื่นสั้น แต่มีความเข้มที่ แตกต่างกันวัตถุยิ่งมีอุณหภูมิสูงขึ้นความเข้มสูงสุดจะมีความยาวคลื่นสั้นลง) 2) นักเรียนคิดว่าวัตถุที่แผ่แสงสีแดงมีอุณหภูมิสูงกว่าวัตถุที่แผ่แสงสีน้ำเงิน หรือไม่ (แนวการตอบ ไม่ใช่ วัตถุที่แผ่แสงสีแดงมีอุณหภูมิต่ำกว่าวัตถุที่แผ่แสงสีน้ำเงิน)
101 3) นักเรียนคิดว่าวัตถุดำ คือวัตถุที่มีสีดำสนิทใช่หรือไม่ (แนวการตอบ ไม่ใช่ วัตถุดำไม่จำเป็นต้องมีสีดำ แต่เป็นวัตถุในอุดมคติที่ดูดกลืนและแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างสมบูรณ์) 3.3 ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุดำ จนสรุปได้ว่าวัตถุทุกชนิดที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 0 เคลวิน มีการแผ่ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเสมอ เรียกว่าการแผ่รังสีความร้อน โดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมามีความถี่ต่อเนื่อง เรียกว่า สเปกตรัมต่อเนื่อง และความยาวคลื่นที่มีความเข้มสูงสุดขึ้นกับอุณหภูมิของวัตถุนั้น และมีสี เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิของวัตถุวัตถุที่อุณหภูมิหนึ่ง ๆ จะแผ่รังสีความร้อน โดยมี ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มสูงสุดกับความยาวคลื่น เช่น วัตถุที่มีอุณหภูมิ3000 เคลวินจะ แผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความเข้มสูงสุดในช่วงอินฟราเรด เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอีก ความเข้ม ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมามากสุดจะมีความยาวคลื่นลดลงความสัมพันธ์ระหว่าง ความเข้มกับความยาวคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมาจากวัตถุตามรูป 19.2 ในหนังสือเรียน ไม่สามารถอธิบายได้อย่างถูกต้องสมบูรณ์โดยใช้ฟิสิกส์แบบฉบับ เนื่องจากฟิสิกส์แบบฉบับ ทำนายว่า ยิ่งวัตถุมีอุณหภูมิสูงขึ้นมากเท่าใด ก็จะยิ่งแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาว คลื่นสั้นออกมามากเท่านั้น จากความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มกับความยาวคลื่นที่แผ่ออกมา จากวัตถุที่มีอุณหภูมิค่าหนึ่ง นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ มักซ์พลังค์ได้เสนอสมมติฐานเกี่ยวกับ การแผ่รังสีของวัตถุดำ ตามผลการทดลองในรูป 19.3 ในหนังสือเรียน ซึ่งสามารถอธิบายการ แผ่รังสีของวัตถุทั่วไปตามรูป 19.2 3.4 ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับ แนวคิดของพลังค์เกี่ยวกับการแผ่รังสี ของวัตถุดำ จนสรุปได้ว่า พลังงานที่วัตถุดำดูดกลืนหรือแผ่ออกมามีค่าได้เฉพาะบางค่าเท่านั้น และค่านี้จะเป็นจำนวนเต็มเท่าของ hf เรียกว่า ควอนตัมของพลังงาน โดยแสงความถี่ f จะมี พลังงานที่ดูดกลืนหรือแผ่ออกมา ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ 4.1 ครูอธิบายให้ความรู้เพิ่มเติม ดังนี้ การที่วัตถุดำสามารถแผ่และดูดกลืนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างสมบูรณ์นั้น หมายถึง ไม่มีการส่งผ่าน (transmission) และ การสะท้อน (reflectoin) ของคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้าจากวัตถุดำ มีเพียงการแผ่ (emission) และการดูดกลืน (absorption) คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากวัตถุดำ เท่านั้น โดยเกิดขึ้นกับทุกความยาว คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 4.2 ครูอธิบายให้ความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อสังเกต ตามรายละเอียดใน หนังสือเรียน หน้า 56
102 4.3 ครูอธิบายให้ความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ผู้นำเสนอ แนวคิดเกี่ยวกับควอนตัมของพลังงาน ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน หน้า 58 ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล 5.1 นักเรียนส่งใบกิจกรรม เรื่อง แนวคิดของพลังค์เกี่ยวกับการแผ่รังสีของวัตถุดำ 5.3 นักเรียนทำแบบฝึกหัด 19.1 ข้อ 1. – 2. ลงในสมุดของตนเอง 7. สื่อการเรียนรู้/แหล่งเรียนรู้ 7.1 หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี(ฟิสิกส์) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 เล่ม 6 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560) 7.2 อินเทอร์เน็ต 7.3 ใบกิจกรรม เรื่อง แนวคิดของพลังค์เกี่ยวกับการแผ่รังสีของวัตถุดำ 7.4 ใบความรู้ เรื่อง การแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุดำ
103 8. การวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ (K) 1) นักเรียนอธิบายสมมติฐานของ พลังค์ได้ 1) ตรวจใบกิจกรรม เรื่อง แนวคิดของพลังค์เกี่ยวกับการ แผ่รังสีของวัตถุดำ 1) ใบกิจกรรม เรื่อง แนวคิดของพลังค์ เกี่ยวกับการแผ่รังสี ของวัตถุดำ 2) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนสามารถ ตอบคำถามได้ระดับดี ผ่านเกณฑ์ ด้านกระบวนการ (P) 1) นักเรียนสืบค้นแนวคิดของพลังค์ เกี่ยวกับการแผ่รังสีของวัตถุดำ และนำเสนอผลการสืบค้น 2) นักเรียนคำนวณหาค่าควอนตัม ของพลังงานได้ 1) ตรวจใบกิจกรรม เรื่อง แนวคิดของพลังค์เกี่ยวกับการ แผ่รังสีของวัตถุดำ 1) ใบกิจกรรม เรื่อง แนวคิดของพลังค์ เกี่ยวกับการแผ่รังสี ของวัตถุดำ 2) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนสามารถ สรุปและนำเสนอผลการ สืบค้นได้ระดับดี ผ่าน เกณฑ์ 2) นักเรียนทำแบบฝึกหัด ได้ระดับดี ผ่านเกณฑ์ ด้านคุณลักษณะ (A) 1) มุ่งมั่นในการทำงานและ มีความรับผิดชอบ 1) ตรวจใบกิจกรรม เรื่อง แนวคิดของพลังค์เกี่ยวกับการ แผ่รังสีของวัตถุดำ 1) ใบกิจกรรม เรื่อง แนวคิดของพลังค์ เกี่ยวกับการแผ่รังสี ของวัตถุดำ 2) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนทำภาระงานที่ ได้รับมอบหมายได้ระดับดี ผ่านเกณฑ์
104
105 ความคิดเห็นครูพี่เลี้ยง ............................................................................................................................. ................................... ................................................................................................ ................................................................ ............................................................................................................................. ................................... ลงชื่อ (นายชาญชัย เวียนเตียง) ครูพี่เลี้ยงกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความคิดเห็นของหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้ ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ลงชื่อ ผู้ตรวจสอบ (นางวราภรณ์ เบ้าหล่อเพชร) หัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษาหรือผู้ที่ได้รับมอบหมาย ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ลงชื่อ (นางสิริ ภัคร โคตรเพชร) ตำแหน่ง ผู้ช่วยผู้อำนวยการกลุ่มบริหารวิชาการ
106 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 9 รายวิชาวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม (ว33206) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 หน่วยการเรียนรู้ที่ 19 ฟิสิกส์อะตอม เวลา 15 ชั่วโมง เรื่องที่ ทฤษฎีอะตอมของโบร์ เวลา 2 ชั่วโมง ภาคเรียนที่ 2 ครูผู้สอน นางสาวชนากานต์ พลพะนาน 1. สาระฟิสิกส์ 4. เข้าใจความสัมพันธ์ของความร้อนกับการเปลี่ยนอุณหภูมิและสถานะของสสาร สภาพ ยืดหยุ่นของวัสดุและมอดุลัสของยัง ความดันในของไหล แรงพยุงและหลักของอาร์คิมีดีส ความตึงผิว และแรงหนืดของของเหลว ของไหลอุดมคติละสมการแบร์นูลลี กฎของแก๊ส ทฤษฎีจลน์ของแก๊สอุดม คติ และพลังงานในระบบ ทฤษฎีอะตอมของโบร์ ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ทวิภาวะของคลื่นและ อนุภาค กัมมันตภาพรังสี แรงนิวเคลียร์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ พลังงานนิวเคลียร์ ฟิสิกส์อนุภาค รวมทั้ง นำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 2. ผลการเรียนรู้ 3. อธิบายสมมติฐานของพลังค์ทฤษฎีอะตอมของโบร์ และการเกิดเส้นสเปกตรัมของอะตอม ไฮโดรเจน รวมทั้งคำนวณปริมาณต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ เมื่อจบกิจกรรมการเรียนรู้ นักเรียนสามารถ จุดประสงคการ เรียนรู้ รายละเอียด 1. ด้านความรู้ (K: Knowledge) 1) นักเรียนอธิบายทฤษฎีอะตอมของโบร์ได้ 2. ด้านทักษะ กระบวนการ (P: Process) 1) นักเรียนเปรียบเทียบลักษณะการกระเจิงของอนุภาคแอลฟาได้ 3. ด้านคุณ ลักษณะ ที่พึงประสงค์ (A: Attitude) 1) ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่นในการทำงาน
107 4. สาระสำคัญ สเปกตรัมของแก๊ส เช่น ไฮโดรเจนและนีออน ในช่วงที่ตามองเห็น มีลักษณะเป็นเส้น แยกออกจากกันเรียกว่าสเปกตรัมแบบเส้น (line spectrum) โบร์อธิบายสเปกตรัมแบบเส้นของ แก๊สไฮโดรเจน โดยเสนอทฤษฎีอะตอมของไฮโดรเจนมีใจความว่า อิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียส โดยไม่แผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั้น จะอยู่ในวงโคจรเฉพาะบางค่า ที่มีโมเมนตัมเชิงมุมตามสมการ = ħ ทำให้มีรัศมีวงโคจรตามสมการ = ( ħ 2 2 ) 2และมีพลังงานรวมของ อิเล็กตรอนในวงโคจรตามสมการ = − 1 2 2 4 ħ 2 ( 1 2 ) เมื่ออิเล็กตรอนเปลี่ยนวงโคจร จะมีการรับ หรือปล่อยพลังงานบางค่าออกมาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ตามสมมติฐานของพลังค์ตามสมการ ℎ = − ทฤษฎีอะตอมของโบร์สามารถใช้คำนวณหาพลังงานของอะตอมไฮโดรเจนที่สถานะพื้นมีค่า E1 = −21.76 × 10−19 J หรือ -13.6 eV พลังงานที่สถานะถูกกระตุ้น ตามสมการ En = − −21.76 × 10−19 J 2 = − 13.6 eV 2 เมื่อ n = 2, 3, 4, ... และนำไปใช้คำนวณหาความยาว คลื่นของสเปกตรัมชุดต่าง ๆ ของไฮโดรเจน ตามสมการ 1 = [ 1 2 − 1 2 ] 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียนและคุณลักษณะอันพึงประสงค์ สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1. ความสามารถในการสื่อสาร 2. ความสามารถในการคิด 1) ทักษะการสังเกต 2) ทักษะการสื่อสาร 3) ทักษะการวิเคราะห์ 4) ทักษะการทำงานร่วมกัน 5) ทักษะการตีความหมายข้อมูลและลง ข้อสรุป 3. ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 1. มีวินัย รับผิดชอบ 2. ใฝ่เรียนรู้ 3. ซื่อสัตย์ สุจริต 4. มุ่งมั่นในการทำงาน
108 6. กิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ 1.1 ครูนำเข้าสู่บทเรียน เรื่อง ทฤษฎีอะตอมของโบร์ โดยนำอภิปรายเกี่ยวกับ อะตอมในวิชาเคมีการทดลองของทอมสันเพื่อหาค่าประจุต่อมวลของอิเล็กตรอน การทดลอง มิลิแกนเพื่อหาค่าประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอน 1.2 ครูตั้งคำถามเข้าสู่กิจกรรม ดังนี้ 1) นักเรียนคิดว่าตามทฤษฎีอะตอมของโบร์รัศมีวงโคจรของอิเล็กตรอน รอบนิวเคลียสสามารถมีค่าใด ๆ ก็ได้ใช่หรือไม่ 2) นักเรียนคิดว่าอิเล็กตรอนในอะตอมสามารถเปลี่ยนระดับพลังงาน โดย การดูดกลืนหรือปล่อยพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบเป็นค่าใด ๆ ก็ได้ใช่หรือไม่ 3) นักเรียนคิดว่าทฤษฎีอะตอมของโบร์สามารถอธิบายอะตอมใด ๆ ได้ ถูกต้องทุกประการหรือไม่ 4) นักเรียนคิดว่าพลังงานรวมของอิเล็กตรอนในอะตอมมีค่าติดลบมาก แสดงว่าอิเล็กตรอนถูกอะตอมยึดไว้ด้วยพลังงานน้อยใช่หรือไม่ ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา 2.1 นักเรียนแบ่งกลุ่มๆ ละ 5-6 คน โดยคละเพศ คละความสามารถ 2.2 นักเรียนแต่ละกลุ่มศึกษาค้นคว้าการพัฒนาแบบจำลองอะตอมเพื่อใช้อธิบาย โครงสร้างอะตอม ตั้งแต่แบบจำลองอะตอมของทอมสันจนถึงแบบจำลองอะตอมของ รัทเทอร์ฟอร์ด ในหนังสือเรียน หน้า 59 2.3 นักเรียนแต่ละกลุ่มศึกษาใบกิจกรรม เรื่อง การเปรียบเทียบลักษณะการกระเจิง ของอนุภาคแอลฟา 2.4 ครูแจ้งจุดประสงค์การเรียนรู้ อุปกรณ์ และขั้นตอนการทำกิจกรรมอย่าง ละเอียด 2.5 นักเรียนแต่กลุ่มลงมือทำกิจกรรม สังเกตและบันทึกผลกิจกรรมลงในใบกิจกรรม (ครูอาจจะสาธิตกิจกรรมให้นักเรียนสังเกตและศึกษาร่วมกัน แล้วบันทึกผลลงในใบ กิจกรรมก็ได้) ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 3.1 ครูสุ่มนักเรียนจำนวน 2 คน ออกมานำเสนอผลการทำกิจกรรมและสรุปผลการ ทำกิจกรรมของกลุ่มตนเองหน้าชั้นเรียน 3.2 ครูนำนักเรียนอภิปรายเพื่อนำไปสู่การสรุปโดยใช้คำถามต่อไปนี้
109 1) การเคลื่อนที่ของแม่เหล็ก B เป็นอย่างไร ขณะเคลื่อนที่เข้าหาแท่ง แม่เหล็ก A ในแต่ละแนว (แนวการตอบ เมื่อผลักแม่เหล็ก B ให้เคลื่อนเข้าหาแม่เหล็ก A ตาม แนวที่ 1 แม่เหล็ก B มีแนวการเคลื่อนที่ย้อนกลับในแนวเดิมหรือย้อนกลับเบนออกจากแนว เดิม เมื่อผลักแม่เหล็ก B ให้เคลื่อนเข้าหาแม่เหล็ก A ตามแนวที่ 2 แม่เหล็ก B ไม่ย้อนกลับ ทางเดิมแต่เคลื่อนที่เบนออกจากแนวเดิม เมื่อผลักแม่เหล็ก B ให้เคลื่อนเข้าหาแม่เหล็ก A ตามแนวที่ 3 แม่เหล็ก B ไม่ย้อนกลับทางเดิมแต่เคลื่อนที่ เบนออกจากแนวเดิมเล็กน้อยโดย น้อยกว่าแนวที่ 2) 3.3 ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายกิจกรรม การเปรียบเทียบลักษณะการกระเจิง ของอนุภาคแอลฟา จนสรุปได้ว่า จากกิจกรรมเมื่อผลักแม่เหล็ก B บนถาดลดแรงเสียดทาน ให้เคลื่อนเข้าหา แม่เหล็ก A ตามแนวต่าง ๆ จะมีลักษณะการเคลื่อนที่ดังรูป 19.5 รูป 19.5 การเคลื่อนที่ของแม่เหล็ก B เมื่อเคลื่อนที่เข้าใกล้แม่เหล็ก A ตามแนวต่าง ๆ จากรูปพบว่าเมื่อผลักแม่เหล็ก B เคลื่อนเข้าหาแม่เหล็ก A ตามแนวที่ 1 แม่เหล็ก B มีแนวการเคลื่อนที่ย้อนกลับในแนวเดิมหรือย้อนกลับเบนออกจากแนวเดิม เมื่อผลักแม่เหล็ก B เคลื่อนเข้าหาแม่เหล็ก A ตามแนวที่ 2 แม่เหล็ก B ไม่ย้อนกลับ ทางเดิมแต่เคลื่อนที่เบนออกจากแนวเดิมน้อยกว่าแนวการเคลื่อนที่ตามแนวที่ 1 เมื่อผลักแม่เหล็ก B เคลื่อนเข้าหาแม่เหล็ก A ตามแนวที่ 3 แม่หล็ก B ไม่ย้อนกลับ แต่เคลื่อนที่เบนออกจากแนวเดิมน้อยที่สุด ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ 4.1 ครูอธิบายให้ความรู้เพิ่มเติม ดังนี้ 1) กิจกรรมการเปรียบเทียบลักษณะการกระเจิงของอนุภาคแอลฟา สามารถอธิบายเปรียบเทียบกับการเคลื่อนที่ของอนุภาคแอลฟาเมื่อเคลื่อนที่เข้าไปในอะตอม ของทองคำ ตามการทดลองไกเกอร์และมาร์สเดนได้ดังนี้ 1.1) แม่เหล็ก A เปรียบเสมือนนิวเคลียสของทองคำ และแม่เหล็ก B เปรียบเสมือนอนุภาคแอลฟา
110 1.2) แม่เหล็ก B และแม่เหล็ก A ที่ถูกวางให้มีขั้วแม่เหล็กอยู่ในลักษณะ ผลักกัน เช่นเดียวกับอนุภาคแอลฟาและนิวเคลียสที่มีประจุไฟฟ้าบวกผลักกัน 1.3) แรงผลักระหว่างแม่เหล็ก B และแม่เหล็ก A ทำให้แม่เหล็ก B เบน ออกจากแนวเดิมเปรียบเสมือนแรงผลักระหว่างอนุภาคแอลฟาและนิวเคลียสที่ทำให้อนุภาค แอลฟาเบนออกจากแนวเดิมเมื่อเคลื่อนที่เข้าหานิวเคลียส 1.4) แม่เหล็ก B ที่มีแนวการเคลื่อนที่เดิมอยู่ใกล้กับแม่เหล็ก A จะได้รับ ผลจากแรงผลักมากกว่าแม่เหล็ก B ที่มีแนวการเคลื่อนที่เดิมอยู่ไกลจากแม่เหล็ก A เปรียบเสมือนกับอนุภาคแอลฟาที่มีแนวการเคลื่อนที่เดิมใกล้กับนิวเคลียสมากกว่า จะได้รับ ผลจากแรงผลักทางไฟฟ้ามากกว่า ทำให้แนวการเคลื่อนที่เบนออกจากแนวเดิมมากกว่า อนุภาคแอลฟาที่มีแนวการเคลื่อนที่เดิมไกลจากนิวเคลียส 2) เออร์เนสต์ รัทเทอฟอร์ด (Ernest Rutherford ค.ศ. 1871 - 1937 หรือ พ.ศ. 2414 - 2480) นักฟิสิกส์ชาวนิวซีแลนด์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีใน พ.ศ. 2451 ผลงานที่สำคัญ คือ การทดลองเกี่ยวกับการค้นพบนิวเคลียสของอะตอมและการทดลอง เกี่ยวกับกัมมันตภาพรังสี ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล 5.1 นักเรียนส่งใบกิจกรรม เรื่อง การเปรียบเทียบลักษณะการกระเจิงของอนุภาค แอลฟา 7. สื่อการเรียนรู้/แหล่งเรียนรู้ 7.1 หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี(ฟิสิกส์) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 เล่ม 6 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560) 7.2 อินเทอร์เน็ต 7.3 ใบกิจกรรม เรื่อง การเปรียบเทียบลักษณะการกระเจิงของอนุภาคแอลฟา 7.4 ใบความรู้ เรื่อง ทฤษฎีอะตอมของโบร์
111 8. การวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ (K) 1) นักเรียนอธิบายทฤษฎีอะตอม ของโบร์ได้ 1) ตรวจใบกิจกรรม เรื่อง การ เปรียบเทียบลักษณะ การกระเจิงของอนุภาค แอลฟา 1) ใบกิจกรรม เรื่อง การเปรียบเทียบ ลักษณะการกระเจิง ของอนุภาคแอลฟา 2) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนสามารถ ตอบคำถามได้ระดับดี ผ่านเกณฑ์ ด้านกระบวนการ (P) 1) นักเรียนเปรียบเทียบลักษณะ การกระเจิงของอนุภาคแอลฟาได้ 1) ตรวจใบกิจกรรม เรื่อง การ เปรียบเทียบลักษณะ การกระเจิงของอนุภาค แอลฟา 1) ใบกิจกรรม เรื่อง การเปรียบเทียบ ลักษณะการกระเจิง ของอนุภาคแอลฟา 2) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนสามารถ สรุปผลของกิจกรรมได้ ระดับดี ผ่านเกณฑ์ ด้านคุณลักษณะ (A) 1) มุ่งมั่นในการทำงานและ มีความรับผิดชอบ 1) ตรวจใบกิจกรรม เรื่อง การ เปรียบเทียบลักษณะ การกระเจิงของอนุภาค แอลฟา 1) ใบกิจกรรม เรื่อง การเปรียบเทียบ ลักษณะการกระเจิง ของอนุภาคแอลฟา 2) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนทำภาระงานที่ ได้รับมอบหมายได้ระดับดี ผ่านเกณฑ์
112 ใบความรู้ใบกิจกรรม และเฉลยใบกิจกรรม เรื่อง ทฤษฎีอะตอมของโบร์
113
114 ความคิดเห็นครูพี่เลี้ยง ............................................................................................................................. ................................... ................................................................................................ ................................................................ ............................................................................................................................. ................................... ลงชื่อ (นายชาญชัย เวียนเตียง) ครูพี่เลี้ยงกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความคิดเห็นของหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้ ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ลงชื่อ ผู้ตรวจสอบ (นางวราภรณ์ เบ้าหล่อเพชร) หัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษาหรือผู้ที่ได้รับมอบหมาย ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ……................................................................................................................................................................................. ลงชื่อ (นางสิริ ภัคร โคตรเพชร) ตำแหน่ง ผู้ช่วยผู้อำนวยการกลุ่มบริหารวิชาการ
115 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 10 รายวิชาวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม (ว33206) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 หน่วยการเรียนรู้ที่ 19 ฟิสิกส์อะตอม เวลา 18 ชั่วโมง เรื่องที่ สเปกตรัมของแก๊ส เวลา 1 ชั่วโมง ภาคเรียนที่ 2 ครูผู้สอน นางสาวชนากานต์ พลพะนาน 1. สาระฟิสิกส์ 4. เข้าใจความสัมพันธ์ของความร้อนกับการเปลี่ยนอุณหภูมิและสถานะของสสาร สภาพ ยืดหยุ่นของวัสดุและมอดุลัสของยัง ความดันในของไหล แรงพยุงและหลักของอาร์คิมีดีส ความตึงผิว และแรงหนืดของของเหลว ของไหลอุดมคติละสมการแบร์นูลลี กฎของแก๊ส ทฤษฎีจลน์ของแก๊สอุดม คติ และพลังงานในระบบ ทฤษฎีอะตอมของโบร์ ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ทวิภาวะของคลื่นและ อนุภาค กัมมันตภาพรังสีแรงนิวเคลียร์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ พลังงานนิวเคลียร์ ฟิสิกส์อนุภาค รวมทั้ง นำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 2. ผลการเรียนรู้ 3. อธิบายสมมติฐานของพลังค์ ทฤษฎีอะตอมของโบร์ และการเกิดเส้นสเปกตรัมของอะตอม ไฮโดรเจน รวมทั้งคำนวณปริมาณต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ เมื่อจบกิจกรรมการเรียนรู้ นักเรียนสามารถ จุดประสงคการ เรียนรู้ รายละเอียด 1. ด้านความรู้ (K: Knowledge) 1) นักเรียนอธิบายการเกิดเส้นสเปกตรัมของอะตอมไฮโดรเจนได้ 2. ด้านทักษะ กระบวนการ (P: Process) 1) นักเรียนทำกิจกรรมการเกิดสเปกตรัมที่เกิดจากแก๊สร้อนได้ 3. ด้านคุณ ลักษณะ ที่พึงประสงค์ (A: Attitude) 1) ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่นในการทำงาน
116 4. สาระสำคัญ สเปกตรัมของแก๊ส เช่น ไฮโดรเจนและนีออน ในช่วงที่ตามองเห็น มีลักษณะเป็นเส้นแยกออก จากกันเรียกว่าสเปกตรัมแบบเส้น (line spectrum) โบร์อธิบายสเปกตรัมแบบเส้นของแก๊ส ไฮโดรเจน โดยเสนอทฤษฎีอะตอมของไฮโดรเจนมีใจความว่า อิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียสโดยไม่ แผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั้น จะอยู่ในวงโคจรเฉพาะบางค่า ที่มีโมเมนตัมเชิงมุมตามสมการ = ħ ทำให้มีรัศมีวงโคจรตามสมการ = ( ħ 2 2 ) 2และมีพลังงานรวมของ อิเล็กตรอนในวงโคจรตามสมการ = − 1 2 2 4 ħ 2 ( 1 2 ) เมื่ออิเล็กตรอนเปลี่ยนวงโคจร จะมีการรับ หรือปล่อยพลังงานบางค่าออกมาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ตามสมมติฐานของพลังค์ตามสมการ ℎ = − ทฤษฎีอะตอมของโบร์สามารถใช้คำนวณหาพลังงานของอะตอมไฮโดรเจนที่สถานะพื้นมีค่า E1 = −21.76 × 10−19 J หรือ -13.6 eV พลังงานที่สถานะถูกกระตุ้น ตามสมการ En = − −21.76 × 10−19 J 2 = − 13.6 eV 2 เมื่อ n = 2, 3, 4, ... และนำไปใช้คำนวณหาความยาว คลื่นของสเปกตรัมชุดต่าง ๆ ของไฮโดรเจน ตามสมการ 1 = [ 1 2 − 1 2 ] 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียนและคุณลักษณะอันพึงประสงค์ สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1. ความสามารถในการสื่อสาร 2. ความสามารถในการคิด 1) ทักษะการสังเกต 2) ทักษะการสื่อสาร 3) ทักษะการวิเคราะห์ 4) ทักษะการทำงานร่วมกัน 5) ทักษะการตีความหมายข้อมูลและลง ข้อสรุป 3. ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 1. มีวินัย รับผิดชอบ 2. ใฝ่เรียนรู้ 3. ซื่อสัตย์ สุจริต 4. มุ่งมั่นในการทำงาน
117 6. กิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ 1.1 ครูทบทวนบทเรียน เรื่อง ทฤษฎีอะตอมของโบร์ 1.2 ครูทบทวนเกี่ยวกับสีของเปลวไฟเมื่อเผาสารต่าง ๆ หรืออาจสาธิตหรือให้ นักเรียนดูวีดิทัศน์การเผาสารต่าง ๆ แล้วให้เปลวไฟที่มีสีต่างกัน เช่น ลิเทียม คลอไรด์ให้เปลวไฟสีแดง โซเดียมคลอไรด์ให้เปลวไฟสีเหลือง หรือโพแทสเซียม คลอไรด์ให้เปลวไฟสีม่วง 1.3 ครูตั้งคำถามเข้าสู่กิจกรรม ดังนี้ - เหตุใดเมื่อเผาสารต่าง ๆ จึงได้เปลวไฟที่มีสีต่างกัน (โดยเปิดโอกาสให้นักเรียน แสดงความคิดเห็นอย่างอิสระ ไม่คาดหวังคำตอบที่ถูกต้อง) ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา 2.1 นักเรียนแบ่งกลุ่มๆ ละ 5-6 คน โดยคละเพศ คละความสามารถ 2.2 นักเรียนแต่ละกลุ่มศึกษาใบกิจกรรม 19.1 เรื่อง การศึกษาสเปกตรัมของแก๊ส ร้อน 2.3 ครูแจ้งจุดประสงค์การเรียนรู้ อุปกรณ์ และขั้นตอนการทำกิจกรรมอย่าง ละเอียด 2.4 ครูแนะนำก่อนทำกิจกรรม ดังนี้ 1) ใช้หลอดบรรจุแก๊สอย่างระมัดระวัง เนื่องจากเปราะบาง แตกง่ายและมี ราคาสูง 2) เมื่อเปิดสวิตช์ห้ามแตะที่ขั้วหลอด เนื่องจากในชุดสเปกตรัมใช้ แหล่งกำเนิดไฟฟ้าความต่างศักย์สูง จึงอาจเกิดอันตรายได้ 3) สเปกตรัมที่เกิดจากหลอดบรรจุแก๊สนั้นมีความสว่างน้อย จึงควรทำ กิจกรรมในที่ซึ่งมีความสว่างน้อย หรือทำให้บริเวณที่ตั้งชุดสเปกตรัมมืด โดยใช้ กระดาษดำที่ครูเตรียมไว้ให้กั้นด้านหลังและด้านข้างของหลอด 4) หาระยะ d ในหน่วยเซนติเมตรที่ใช้ในสมการ λ = dsinθ จาก d = 1/จำนวนช่องต่อเซนติเมตร 2.5 นักเรียนแต่กลุ่มลงมือทำกิจกรรม สังเกตและบันทึกผลกิจกรรมลงในใบกิจกรรม (ครูอาจจะสาธิตกิจกรรมให้นักเรียนสังเกตและศึกษาร่วมกัน แล้วบันทึกผลลงในใบ กิจกรรมก็ได้) ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป
118 3.1 ครูสุ่มนักเรียนจำนวน 2 คน ออกมานำเสนอผลการทำกิจกรรมและสรุปผลการ ทำกิจกรรมของกลุ่มตนเองหน้าชั้นเรียน 3.2 ครูนำนักเรียนอภิปรายเพื่อนำไปสู่การสรุปโดยใช้คำถามต่อไปนี้ 1) สเปกตรัมจากหลอดบรรจุแก๊สมีลักษณะเหมือนกับสเปกตรัมจากหลอด ไฟฟ้าทั่วไปหรือไม่อย่างไร (แนวการตอบ สเปกตรัมจากหลอดบรรจุแก๊สแตกต่างจาก สเปกตรัมจากหลอดไฟฟ้าทั่วไป โดยสเปกตรัมจากหลอดบรรจุแก๊สเป็นสเปกตรัมแบบเส้น แต่สเปกตรัมหลอดไฟฟ้าทั่วไปเป็นสเปกตรัมต่อเนื่อง) 2) สเปกตรัมจากหลอดบรรจุแก๊สแต่ละชนิดมีลักษณะเหมือนหรือต่างกัน อย่างไร(แนวการตอบ สเปกตรัมของแสงจากหลอดบรรจุแก๊สไฮโดรเจน กับหลอดบรรจุแก๊ส นีออน มีลักษณะเป็นสเปกตรัมแบบเส้นเหมือนกัน แต่มีลักษณะต่างกัน คือ ประกอบด้วย จำนวนเส้นและแสงสีต่างกัน เช่น แก๊สไฮโดรเจนจะเห็นสีแดง ฟ้า และน้ำเงิน ส่วนแก๊สนีออน จะเห็นสีแดง ส้ม และเหลือง และเส้นสเปกตรัมมีระยะห่างจากหลอดบรรจุแก๊สต่างกัน) 3) สเปกตรัมจากหลอดบรรจุแก๊สไฮโดรเจนประกอบด้วยแสงที่มีความยาว คลื่นเท่าใดบ้าง(แนวการตอบ สเปกตรัมจากหลอดบรรจุแก๊สไฮโดรเจน ประกอบด้วยแสงที่มี ความยาวคลื่น ประมาณ 430, 490 และ 660 นาโนเมตร) 3.3 ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายกิจกรรม การศึกษาสเปกตรัมของแก๊สร้อน จน สรุปได้ว่า สเปกตรัมของแก๊สร้อนมีลักษณะเป็นเส้น ๆ แยกจากกัน เรียกว่า สเปกตรัม แบบเส้น ซึ่งแตกต่างจากสเปกตรัมของแสงจากหลอดไฟฟ้าซึ่งเป็นสเปกตรัม แบบต่อเนื่อง โดยแก๊สแต่ละชนิดจะมีชุดสเปกตรัมแบบเส้นที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็น สมบัติเฉพาะตัวของธาตุแต่ละชนิด ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ 4.1 ครูอธิบายให้ความรู้เพิ่มเติม ดังนี้ สเปกตรัมแบบเส้นแบ่งได้เป็น 2 ชนิด ได้แก่สเปกตรัมเปล่งออก (emission spectrum) เกิดจากการที่อะตอมถูกกระตุ้นและปลดปล่อยพลังงานออกมาใน รูปของชุดสเปกตรัมของแสงที่มีความถี่บางค่า ขึ้นกับสมบัติเฉพาะตัวของธาตุ สเปกตรัมเปล่ง ออกของอะตอมไฮโดรเจน เป็นดังรูป ก. และสเปกตรัมดูดกลืน (absorption spectrum) เกิดจากการฉายแสงที่มีสเปกตรัมต่อเนื่องผ่านอะตอมของแก็สอุณหภูมิต่ำ อะตอมของแก็สอุณหภูมิต่ำจะดูดกลืนพลังงานของแสงที่มีความถี่บางค่า ทำให้สเปกตรัมต่อเนื่องที่ผ่านแก๊สอุณหภูมิต่ำ ปรากฏเป็นเส้นดำแทรกอยู่ ซึ่งขึ้นกับสมบัติ
119 เฉพาะตัวของธาตุนั้น สเปกตรัมดูดกลืนของอะตอมไฮโดรเจน เป็นดังรูป ข. จะเห็นได้ว่า สเปกตรัมเปล่งออกกับสเปกตรัมดูดกลืนจะมีค่าความยาวคลื่นเดียวกัน รูป สเปกตรัมเปล่งออกและสเปกตรัมดูดกลืนของอะตอมไฮโดรเจน ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล 5.1 นักเรียนส่งใบกิจกรรม 19.1 เรื่อง การศึกษาสเปกตรัมของแก๊สร้อน 7. สื่อการเรียนรู้/แหล่งเรียนรู้ 7.1 หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟิสิกส์) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 เล่ม 6 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560) 7.2 อินเทอร์เน็ต 7.3 ใบกิจกรรม 19.1 การศึกษาสเปกตรัมของแก๊สร้อน 7.4 ใบความรู้เรื่อง สเปกตรัมของแก๊ส
120 8. การวัดและประเมินผล จุดประสงค์การเรียนรู้ วิธีการวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ (K) 1) นักเรียนอธิบายการเกิด เส้นสเปกตรัมของอะตอมไฮโดรเจน ได้ 1) ตรวจใบกิจกรรม 19.1 การศึกษาสเปกตรัมของแก๊ส ร้อน 1) ใบกิจกรรม 19.1 การศึกษา สเปกตรัมของ แก๊สร้อน 2) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนสามารถ ตอบคำถามได้ระดับดี ผ่านเกณฑ์ ด้านกระบวนการ (P) 1) นักเรียนทำกิจกรรมการเกิด สเปกตรัมที่เกิดจากแก๊สร้อนได้ 1) ตรวจใบกิจกรรม 19.1 การศึกษาสเปกตรัมของแก๊ส ร้อน 1) ใบกิจกรรม 19.1 การศึกษา สเปกตรัมของ แก๊สร้อน 2) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนสามารถ สรุปผลของกิจกรรม ได้ระดับดี ผ่านเกณฑ์ ด้านคุณลักษณะ (A) 1) มุ่งมั่นในการทำงานและ มีความรับผิดชอบ 1) ตรวจ ใบกิจกรรม 19.1 การศึกษาสเปกตรัมของแก๊ส ร้อน 1) ใบกิจกรรม 19.1 การศึกษา สเปกตรัมของ แก๊สร้อน 2) แบบประเมิน การทำกิจกรรม 1) นักเรียนทำภาระงานที่ ได้รับมอบหมายได้ระดับดี ผ่านเกณฑ์
121 ใบความรู้ใบกิจกรรม และเฉลยใบกิจกรรม เรื่อง สเปกตรัมของแก๊ส
122