ด้านจุดเน้นการพัฒนาผู้เรียน 1. ด้านความสามารถและทักษะ ตามระดับชั้น ชั้น ม.1-3 : แสวงหาความรู้ด้วยตนเอง ใช้เทคโนโลยีเพื่อการเรียนรู้ มีทักษะการคิดขั้นสูง ทักษะชีวิต ทักษะการสื่อสารอย่างสร้างสรรค์ตามวัย ชั้น ม.4-6 : แสวงหาความรู้เพื่อการแก้ปัญหา ใช้เทคโนโลยีเพื่อการเรียนรู้ ใช้ภาษาต่างประเทศ มีทักษะการคิดขั้นสูง ทักษะชีวิต ทักษะการสื่อสาร อย่างสร้างสรรค์ตามช่วงวัย 2. ด้านคุณลักษณะตามช่วงวัย ม.1-3 : เน้นอยู่อย่างพอเพียง ม.4-6 : เน้นมุ่งมั่นในการศึกษาและการทำงาน บูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง 1. หลักความพอประมาณ : ใช้เวลา 2 ชั่วโมงจัดกิจกรรมให้เหมาะสมกับระดับชั้น ศักยภาพของ นักเรียนที่สอดคล้องกับมาตรฐาน ผลการเรียนรู้และวัยของผู้เรียน 2. หลักความมีเหตุผล : จัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้เตรียมใบความรู้ แบบฝึกหัดให้สอดคล้องกับ ศักยภาพนักเรียน 3. หลักภูมิคุ้มกัน : วางแผนอย่างรอบคอบในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ให้นักเรียนได้เรียนรู้ เต็มตาม ศักยภาพของตนเอง 4. เงื่อนไขความรู้ : รอบรู้ เรื่องหลักสูตร เนื้อหาและการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้เหมาะสมกับ นักเรียน โดยใช้กระบวนการวัดและประเมินผลที่หลากหลายตรงตามสภาพจริง 5. เงื่อนไขคุณธรรม : ใช้หลักความยุติธรรม ความรับผิดชอบ การมีวินัยในการจัดกิจกรรมการ เรียนรู้
กิจกรรมการเรียนการสอน 1.ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. ครูทบทวนความรู้เดิมของนักเรียน โดยใช้กิจกรรมเป็นตัวกระตุ้น ดังนี้ - จากแผนภาพให้นักเรียนเขียนประจุบวก หรือ ประจุลบ ในบริเวณที่เกิดการเหนี่ยวนำให้ถูกต้อง 2. ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 2.นักเรียนแบ่งกลุ่มทำกิจกรรมตามหัวข้อแบบฝึกหัดที่ได้รับหมอบหมายในหนังสือเรียน ❖ กลุ่มที่ 1 : แบบฝึกหัดข้อ 1 - 2 ❖ กลุ่มที่ 2 : แบบฝึกหัดข้อ 3 - 4 ❖ กลุ่มที่ 3 : แบบฝึกหัดข้อ 5 - 6 ❖ กลุ่มที่ 4 : แบบฝึกหัดข้อ 7 - 8 ❖ กลุ่มที่ 5 : แบบฝึกหัดข้อ 9 - 10 ❖ กลุ่มที่ 6 : แบบฝึกหัดข้อ 11 - 12 3. ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 3. นักเรียนแต่ละกลุ่มออกมาเฉลยแบบฝึกหัดหน้าชั้นเรียน โดยมีครูอธิบายและขยายความเพิ่มเติม เพื่อสร้างองค์ความรู้ที่ถูกต้อง
4. ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 4. ครูขยายความรู้เพิ่มเติมด้วยการตั้งประเด็นคำถามกับนักเรียนว่า “นักเรียนคิดว่าในชีวิตประจำวันมี เหตุการณ์ใดบ้างที่เกี่ยวกับกับการเหนี่ยวนำทางไฟฟ้า” (การสร้างรถไฟฟ้า ที่ชาร์จโทรศัพท์มือถือแบบ แม่เหล็ก เป็นต้น) 5. ขั้นประเมิน (Evaluation) 5. นักเรียนร่วมกันสรุปองค์ความรู้จากการเรียนเรื่อง การเหนี่ยวนำไฟฟ้า โดยใช้ชื่อกิจกรรมว่า “กิจกรรมเกมส์ลูกโซ่” ด้วยการให้นักเรียนสรุปความรู้คนละ 1 ประโยค ที่ได้จากการเรียนในวันนี้ (กิจกรรม ดังกล่าวเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการวัดและประเมินผลการเรียนรู้ที่ปรับเปลี่ยนจากการตอบคำถามในใบงาน หรือแบบฝึกหัดมาเป็นการสะท้อนคิดสิ่งที่ได้เรียนรู้ ซึ่งจะช่วยให้ครูผู้สอนสามารถประเมินผู้เรียนได้เป็น รายบุคคลได้อย่างชัดเจน) สื่อการเรียนรู้/วัสดุอุปกรณ์/แหล่งเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์/แหล่งเรียนรู้ สื่อวัสดุ อุปกรณ์ มัลติมิเดีย 1. หนังสือเรียนรายวิชาฟิสิกส์เพิ่มเติม ระดับ มัธยมศึกษาปีที่ 5 สำนักพิมพ์ สสวท. 2. แบบฝึกหัด เรื่อง การเหนี่ยวนำไฟฟ้า 1. อุปกรณ์การทดลอง เรื่อง การเหนี่ยวนำไฟฟ้า 2. สื่อประกอบการสอน Power Point การวัดผลและประเมิลผลการเรียนรู้ จุดประสงค์การเรียนรู้ / พฤติกรรมการเรียนรู้ วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน 1. อธิบายหลักการ เหนี่ยวนำของไฟฟ้าได้ (K) - ตรวจจากการตอบ คำถามในห้องเรียน และแบบฝึกหัด -แบบฝึกหัด เรื่อง การ เหนี่ยวนำไฟฟ้า ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์ 2. แสดงวิธีทำและเขียน แผนภาพการเหนี่ยวนำ ไฟฟ้าได้อย่างถูกต้องและ เป็นลำดับขั้นตอน (P) - ตรวจแบบฝึกหัด - แบบประเมินการทำ แบบฝึกหัด ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์ 3. มีความใฝ่เรียนรู้และ ให้ความร่วมมือในการทำ กิจกรรมกลุ่ม (A) - การปฏิบัติกิจกรรม ในห้องเรียน - แบบประเมินพฤติกรรมการ เรียนของนักเรียน ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์
แบบประเมินการทำแบบฝึกหัด ตามเกณฑ์การให้คะแนนแบบฝึกทักษะการแก้โจทย์ปัญหาฟิสิกส์ ตามขั้นตอนการแก้โจทย์ปัญหาของ โพลยา จะมี 4 ขั้นตอนใหญ่ ในแต่ละขั้นตอนจะมีขั้นตอนย่อยในการตรวจแบบฝึกทักษะแบบวิธีทำจึงได้ กำหนดเกณฑ์การให้คะแนนดังตารางข้างนี้ให้นักเรียนหรือครูผู้ตรวจดูเกณฑ์การให้คะแนนเทียบกับแบบเฉลย แบบฝึกทักษะจะสามารถตรวจให้คะแนนได้อย่างถูกต้อง และเข้าใจเกณฑ์การให้คะแนนมากยิ่งขึ้น รายการประเมิน ระดับคะแนน 0.0 0.5 1.0 ขั้นที่ 1 ทำความเข้าใจ โจทย์ ไม่ตอบ หรือระบุสิ่งที่ โจทย์ ให้มา และสิ่งที่ โจทย์ถาม เขียนเป็น สัญลักษณ์ไม่ ถูกต้องเลย ระบุสิ่งที่โจทย์ให้มา และ สิ่งที่โจทย์ถามพร้อม เขียนเป็น สัญลักษณ์ได้ บางตัว ระบุสิ่งที่โจทย์ให้มา และ สิ่งที่โจทย์ถามพร้อม เขียนเป็น สัญลักษณ์ได้ ถูกต้องครบถ้วน ขั้นที่ 2 วางแผน การแก้ปัญหา ไม่ตอบ หรือเลือกสมการ เพื่อใช้ในการหาคำตอบ จากสิ่งที่โจทย์ให้มาไม่ ถูกต้อง เลือกสมการเพื่อใช้ใน การหาคำตอบจากสิ่งที่ โจทย์ให้มาได้ถูกต้อง แต่ ไม่ครบถ้วน เลือกสมการเพื่อใช้ใน การหาคำตอบจากสิ่งที่ โจทย์ให้มาได้ถูกต้อง และครบถ้วน ขั้นที่ 3 ปฏิบัติตามแผน ไม่ตอบ หรือไม่สามารถ แทนตัวเลขลงในตัวแปร และคิดคำนวณหา คำตอบที่เป็นสากลได้ สามารถแทนตัวเลขลงใน ตัวแปรและคิด คำนวณหาคำตอบที่เป็น สากลได้ แต่ไม่ครบถ้วน สามารถแทนตัวเลขลงใน ตัวแปรและคิด คำนวณหาคำตอบที่เป็น สากลได้ ครบถ้วน ถูกต้อง ขั้นที่ 4 ตรวจสอบ ไม่ตอบ หรือไม่สามารถ ตรวจทานคำตอบ ตรวจสอบ หน่วยเป็น สากลและสรุปคำตอบได้ สามารถตรวจทาน คำตอบ ตรวจสอบ แต่ ไม่สามารถ ระบุหน่วย เป็นสากล และ สรุป คำตอบได้ครบถ้วน สามารถตรวจทาน คำตอบ ตรวจสอบหน่วย เป็นสากล และสรุป คำตอบได้ครบถ้วน ถูกต้อง
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 13 รายวิชา ฟิสิกส์ รหัสวิชา ว32204 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 เรื่อง แรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์1 จำนวน 2 คาบ/ชั่วโมง ผู้สอน นางสาวจารุรัตน์ แก้วรอด สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ มาตรฐาน ว 2.3 เข้าใจแรงไฟฟ้าและกฎของคูลอมบ์สนามไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และ กฎของโอห์ม วงจรไฟฟ้ากระแสตรง พลังงานไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า การเปลี่ยนพลังงาน ทดแทนเป็นพลังงานไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กที่กระทำกับประจุไฟฟ้า และ กระแสไฟฟ้าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎของฟาราเดย์ไฟฟ้ากระแสสลับ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและการสื่อสาร รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ ผลการเรียนรู้การเรียนรู้ ข้อที่ 4. อธิบาย และคำนวณแรงไฟฟ้าตามกฎของคูลอมบ์ได้ ระดับการคิด / พฤติกรรม 4.วิเคราะห์ สาระสำคัญ แรงที่เกิดระหว่างประจุไฟฟ้า มีทั้งแรงดูดและผลัก และเป็น แรงต่างร่วม คือ ทั้ง 2 ประจุจะออกแรง กระทำซึ่งกันและกันด้วยแรงเท่ากันแต่ทิศทางตรงกันข้าม โดยประจุชนิดเดียวกันจะผลักกัน ต่างชนิดจะดูดกัน สรุปเป็นกฎดังนี้" แรงระหว่างประจุไฟฟ้าคู่หนึ่ง จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของประจุและเป็น สัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะ ทางระหว่างประจุคู่นั้น จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายหลักการของแรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์ได้ (K) 2. เขียนแผนภาพและนำเสนอผลการสืบค้นเกี่ยวกับแรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์ได้(P) 3. มีความใฝ่เรียนรู้และให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรมกลุ่ม (A)
สาระการเรียนรู้/เนื้อหาสาระ แรงคูลอมบ์ เกิดจากประจุ 2 ประจุวางห่างกันเป็นระยะทางหนึ่ง แล้วออกแรงกระทำต่อกัน ดังรูปและ สมการ Q1 Q2 F + + F r 2 21 r KQ Q F = เมื่อ F คือแรงคูลอมบ์ มีหน่วยเป็นนิวตัน (N) K คือค่าคงที่ของคูลอมบ์ 9( 10 )/ 229 Nm C Q1 คือขนาดของประจุที่ 1 มีหน่วยเป็นคูลอมบ์ (C) Q2 คือขนาดของประจุที่ 2 มีหน่วยเป็นคูลอมบ์ (C) r คือระยะห่างระหว่างประจุทั้งสองมีหน่วยเป็นเมตร (m) จุดสะเทิน คือจุดที่แรงลัพธ์เป็นศูนย์เกิดจากประจุอยู่ในสนามไฟฟ้าของประจุตั้งแต่สองสนามขึ้นไป เนื่องจากอนุภาคโปรตอนและอนุภาคอิเล็กตรอน ต่างก็มีขนาดของประจุเท่ากัน คือ 19 1.6 10− คูลอมบ์ จึงสามารถคำนวณหาจำนวนโปรตอนหรือจำนวนอิเล็กตรอนบนวัตถุที่มีประจุได้ ดังสมการ กำหนดให้ n = จำนวนโปรตอนหรือจำนวนอิเล็กตรอน Q = ประจุบนวัตถุ e = ประจุของโปรตอนหรืออิเล็กตรอน 1 อนุภาค เท่ากับ 19 1.6 10− คูลอมบ์ ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (Attitude) รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์ อยู่อย่างพอเพียง ซื่อสัตย์สุจริต มุ่งมั่นในการทำงาน มีวินัย รักความเป็นไทย ใฝ่เรียนรู้ มีจิตสาธารณะ ด้านคุณลักษณะของผู้เรียนตามหลักสูตรมาตรฐานสากล เป็นเลิศวิชาการ สื่อสารสองภาษา ล้ำหน้าทางความคิด ผลิตงานอย่างสร้างสรรค์ ร่วมกันรับผิดชอบต่อสังคมโลก e Q n =
ด้านสมรรถนะสำคัญของผู้เรียน ความสามารถในการสื่อสาร : การอธิบายหลักการแรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์ ความสามารถในการคิด : ปฏิบัติกิจกรรมชนิดการแรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์ ความสามารถในการแก้ปัญหา : - ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต : - ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี : การสืบค้นข้อมูล ด้านจุดเน้นการพัฒนาผู้เรียน 1. ด้านความสามารถและทักษะ ตามระดับชั้น ชั้น ม.1-3 : แสวงหาความรู้ด้วยตนเอง ใช้เทคโนโลยีเพื่อการเรียนรู้ มีทักษะการคิดขั้นสูง ทักษะชีวิต ทักษะการสื่อสารอย่างสร้างสรรค์ตามวัย ชั้น ม.4-6 : แสวงหาความรู้เพื่อการแก้ปัญหา ใช้เทคโนโลยีเพื่อการเรียนรู้ ใช้ภาษาต่างประเทศ มีทักษะการคิดขั้นสูง ทักษะชีวิต ทักษะการสื่อสาร อย่างสร้างสรรค์ตามช่วงวัย 2. ด้านคุณลักษณะตามช่วงวัย ม.1-3 : เน้นอยู่อย่างพอเพียง ม.4-6 : เน้นมุ่งมั่นในการศึกษาและการทำงาน บูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง 1. หลักความพอประมาณ : ใช้เวลา 2 ชั่วโมงจัดกิจกรรมให้เหมาะสมกับระดับชั้น ศักยภาพของ นักเรียนที่สอดคล้องกับมาตรฐาน ผลการเรียนรู้และวัยของผู้เรียน 2. หลักความมีเหตุผล : จัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้เตรียมใบความรู้ แบบฝึกหัดให้สอดคล้องกับ ศักยภาพนักเรียน 3. หลักภูมิคุ้มกัน : วางแผนอย่างรอบคอบในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ให้นักเรียนได้เรียนรู้ เต็มตาม ศักยภาพของตนเอง 4. เงื่อนไขความรู้ : รอบรู้ เรื่องหลักสูตร เนื้อหาและการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้เหมาะสมกับ นักเรียน โดยใช้กระบวนการวัดและประเมินผลที่หลากหลายตรงตามสภาพจริง 5. เงื่อนไขคุณธรรม : ใช้หลักความยุติธรรม ความรับผิดชอบ การมีวินัยในการจัดกิจกรรมการ เรียนรู้
กิจกรรมการเรียนการสอน 1.ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. ครูนำเข้าสู่บทเรียนโดยการให้นักเรียนลองเอาหวีพลาสติกหรือไม้บรรทัดพลาสติกถูผมของนักเรียน ที่ไม่ใส่น้ำมันทาผม หรือผมที่แห้งมาก ๆ แล้วนำมาดูดกับกระดาษชิ้นเล็ก ๆ สังเกตผลที่เกิดขึ้น 2. ครูนำอภิปรายจนได้ประเด็นปัญหาที่ว่า “การทำให้วัตถุมีประจุทำได้อย่างไร ถ้าวัตถุมีประจุแล้ว ประจุชนิดเดียวกัน หรือต่างชนิดกันจะออกแรงกระทำต่อกันอย่างไรและจะมีสมการหาขนาดของแรงนั้น อย่างไรด้วย” 3. ครูเปิดวีดิทัศน์เกี่ยวกับแรงกระทำระหว่างวัตถุทั้งสองที่มีประจุชนิดเดียวกัน จาก https://www.youtube.com/watch?v=e0wcF5fT0zw ให้นักเรียนดู จากนั้นครูตั้งประเด็นคำถาม กระตุ้นความคิดนักเรียนว่า “แรงดูดและแรงผลักเกิดขึ้นได้อย่างไร” โดยให้นักเรียนแต่ละคนร่วมกันอภิปราย แสดงความคิดเห็นอย่างอิสระโดยไม่มีการเฉลยว่าถูกหรือผิด (แรงดูดเกิดขึ้นเมื่อประจุไฟฟ้าชนิดเดียวกันอยู่ใกล้กัน ส่วนแรงผลักเกิดจากประจุไฟฟ้าต่างชนิดกันอยู่ใกล้ กัน) 2. ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 4. ครูให้นักเรียนทำกิจกรรมแบ่งกลุ่มออกเป็น 6 กลุ่ม โดยให้นักเรียนศึกษาข้อมูลจากใบกิจกรรมเรื่อง แรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์ 5. นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันศึกษากิจกรรม แรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์จากหนังสือเรียน รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ ฟิสิกส์ ม.5 เล่ม 2 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 ไฟฟ้าสถิต โดยครูใช้รูปแบบการเรียนรู้ แบบร่วมมือมาจัดกระบวนการเรียนรู้โดยกำหนดให้สมาชิกแต่ละคนภายในกลุ่มมีบทบาทหน้าที่ของตนเอง จากนั้นให้นักเรียนแต่ละกลุ่มส่งตัวแทนออกมาจับสลากเรื่องที่ศึกษา โดยครูเตรียมสลากหมายเลข ไว้หน้า ชั้นเรียน ซึ่งหมายเลขจะระบุเรื่องที่ให้นักเรียนศึกษา ดังนี้ • หมายเลข 1 ศึกษา เรื่อง แรงระหว่างจุดประจุสองจุดประจุ • หมายเลข 2 ศึกษา เรื่อง แรงบนจุดประจุหนึ่งจากกลุ่มของจุดประจุ (หมายเหตุ : ครูเริ่มประเมินนักเรียน โดยใช้แบบประเมินการปฏิบัติกิจกรรม) 6. นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันปฏิบัติกิจกรรมตามขั้นตอน จากหนังสือเรียน รายวิชาเพิ่มเติม วิทยาศาสตร์ฟิสิกส์ ม.5 เล่ม 2 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 ไฟฟ้าสถิต 7. นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันแลกเปลี่ยนความรู้และวิเคราะห์ผลการปฏิบัติกิจกรรม แล้ว อภิปรายผลร่วมกัน
3. ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 8. นักเรียนแต่ละกลุ่มออกมานำเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหน้าชั้นเรียน ในระหว่างที่นักเรียน นำเสนอ ครูคอยให้ข้อเสนอแนะเพิ่มเติมเพื่อให้นักเรียนมีความเข้าใจที่ถูกต้องมากยิ่งขึ้น (หมายเหตุ : ครูเริ่มประเมินนักเรียน โดยใช้แบบประเมินการนำเสนอผลงาน) 4. ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 9. ครูตั้งประเด็นคำถามกระตุ้นความคิดนักเรียนว่า “ขนาดและทิศทางของแรงกระทำระหว่างจุด ประจุคู่หนึ่ง ๆ เป็นอย่างไร” โดยให้นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันอภิปรายแสดงความคิดเห็นเพื่อหาคำตอบ (แนวตอบ : แรงกระทำระหว่างจุดประจุคู่หนึ่ง ๆ จะมีขนาดเท่ากัน แต่ทิศตรงกันข้ามกันเสมอ) 10. นักเรียนแต่ละคนพิจารณาภาพแรงกระทำระหว่างประจุสองจุดประจุ จากหนังสือเรียน รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ ฟิสิกส์ ม.5 เล่ม 2 หน่วยการเรียนรู้ที่ 6 ไฟฟ้าสถิต จากนั้นครูอธิบายเพิ่มเติมจาก ภาพให้นักเรียนเข้าใจว่า “แรงกระทำระหว่างจุดประจุคู่หนึ่ง ๆ จะมีขนาดเท่ากัน แต่มีทิศตรงข้ามเสมอ และ ในกรณีที่ระบบมีประจุจำนวนมากอาจใช้กฎของคูลอมบ์หาแรงที่ประจุหนึ่งถูกประจุอื่น ๆ มากระทำ และใช้กฎ การรวมเวกเตอร์รวมแรงทั้งหมดที่กระทำต่อประจุนั้น” 11. ครูสุ่มนักเรียนจำนวน 4 คน ออกมาหน้าชั้นเรียน จากนั้นครูให้นักเรียนจับสลาก โดยครูเตรียม สลากหมายเลข แล้วให้นักเรียนแสดงวิธีการคำนวณหาผลลัพธ์จากตัวอย่างที่ได้ร่วมกันศึกษาบนกระดาน หน้าชั้นเรียน ครูอาจเสนอแนะ หรืออธิบายเพิ่มเติมในตัวอย่างนั้น ๆ ดังนี้ • หมายเลข 1 ตัวอย่างที่ 2 • หมายเลข 2 ตัวอย่างที่ 4 • หมายเลข 3 ตัวอย่างที่ 6 • หมายเลข 4 ตัวอย่างที่ 8 5. ขั้นประเมิน (Evaluation) 12. ครูตรวจสอบผลการทำใบงานของนักเรียน เพื่อตรวจสอบความเข้าใจก่อนเรียนของนักเรียน 13. นักเรียนและครูร่วมกันสรุปเกี่ยวกับความรู้เรื่อง แรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์ดังนี้ “คูลอมบ์ได้ทำการทดลองและศึกษาแรงระหว่างประจุไฟฟ้า คูลอมบ์สรุปว่า แรงระหว่างประจุไฟฟ้า สองประจุเป็นปฏิภาคโดยตรงกับผลคูณระหว่างประจุทั้งสอง และเป็นปฏิภาคผกผันกับกำลังสองของระยะห่าง ระหว่างประจุนั้น”
สื่อการเรียนรู้/วัสดุอุปกรณ์/แหล่งเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์/แหล่งเรียนรู้ สื่อวัสดุ อุปกรณ์ มัลติมิเดีย 1. หนังสือเรียนรายวิชาฟิสิกส์เพิ่มเติม ระดับ มัธยมศึกษาปีที่ 5 สำนักพิมพ์ สสวท. 1. สื่อประกอบการสอน Power Point 2. กระดาษพรู๊ฟ 3. ปากกาเมจิก 4. ไม้บรรทัดพลาสติก การวัดผลและประเมิลผลการเรียนรู้ จุดประสงค์การเรียนรู้ / พฤติกรรมการเรียนรู้ วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน 1. อธิบายหลักการของ แรงระหว่างประจุและกฎ ของคูลอมบ์ได้ (K) - ตรวจจากการตอบ คำถามในห้องเรียน - กิจกรรม แรงระหว่างประจุ และกฎของคูลอมบ์ ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์ 2. เขียนแผนภาพและ นำเสนอผลการสืบค้น เกี่ยวกับแรงระหว่าง ประจุและกฎของคูลอมบ์ ได้(P) - ตรวจจากการตอบ คำถามในห้องเรียน -การนำเสนองาน - กิจกรรม แรงระหว่างประจุ และกฎของคูลอมบ์ -แบบประเมินการนำเสนองาน ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์ 3. มีความใฝ่เรียนรู้และ ให้ความร่วมมือในการทำ กิจกรรมกลุ่ม (A) - การปฏิบัติกิจกรรม ในห้องเรียน - แบบประเมินพฤติกรรมการ เรียนของนักเรียน ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์
แบบประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ รายการประเมิน ระดับคะแนน 4 3 2 1 1. การทำกิจกรรม ตามแผนที่กำหนด ทำกิจกรรมตามวิธีการและ ขั้นตอนที่กำหนดไว้อย่าง ถูกต้องด้วยตนเองมีการ ปรับปรุงแก้ไข เป็นระยะ ทำกิจกรรมตามวิธีการ และขั้นตอนที่กำหนดไว้ ด้วยตนเอง มีการ ปรับปรุงแก้ไขบ้าง ทำกิจกรรมตามวิธีการ และขั้นตอนที่กำหนดไว้ โดยมีครู หรือผู้อื่นเป็น ผู้แนะนำ ทำกิจกรรมไม่ถูกต้องตาม วิธีการและขั้นตอน ที่ กำหนดไว้ ไม่มีการ ปรับปรุงแก้ไข 2. การบันทึกผลการทำ กิจกรรม บันทึกผลเป็นระยะอย่าง ถูกต้อง มีระเบียบ มีการ ระบุหน่วย มีการอธิบาย ข้อมูลให้เห็นความ เชื่อมโยงเป็นภาพรวม เป็นเหตุ เป็นผล และ เป็นไปตามการทำกิจกรรม บันทึกผลเป็นระยะ อย่างถูกต้อง มีระเบียบ มี การระบุหน่วย มีการ อธิบายข้อมูลให้เห็นถึง ความสัมพันธ์เป็นไปตาม การทำกิจกรรม บันทึกผลเป็นระยะ แต่ไม่เป็นระเบียบ ไม่มีการระบุหน่วย และไม่มีการอธิบาย ข้อมูลให้เห็นถึง ความสัมพันธ์ของการทำ กิจกรรม บันทึกผลไม่ครบ ไม่มีการระบุหน่วย และ ไม่เป็นไปตามการทำ กิจกรรม 3. การจัดกระทำข้อมูล และ การนำเสนอ จัดกระทำข้อมูลอย่างเป็น ระบบ มีการเชื่อมโยงให้ เห็นเป็นภาพรวม และ นำเสนอด้วยแบบต่าง ๆ อย่างชัดเจน ถูกต้อง จัดกระทำข้อมูล อย่างเป็นระบบ มีการจำแนกข้อมูล ให้เห็นความสัมพันธ์ นำเสนอด้วยแบบ ต่าง ๆ ได้ แต่ยัง ไม่ชัดเจน จัดกระทำข้อมูลอย่าง เป็นระบบมีการ ยกตัวอย่างเพิ่มเติมให้ เข้าใจง่ายและนำเสนอ ด้วยแบบต่าง ๆ แต่ยัง ไม่ชัดเจน และ ไม่ถูกต้อง จัดกระทำข้อมูลอย่าง ไม่ เป็นระบบ และมีการ นำเสนอ ไม่สื่อ ความหมายและไม่ชัดเจน 4. การสรุปผล การทำกิจกรรม สรุปผลการทำกิจกรรมได้ อย่างถูกต้อง กระชับ ชัดเจน แลครอบคลุมข้อมูล จากการวิเคราะห์ทั้งหมด สรุปผลการทำกิจกรรม ได้ถูกต้อง แต่ยังไม่ ครอบคลุมข้อมูลจากการ วิเคราะห์ทั้งหมด สรุปผลการทำกิจกรรม ได้ โดยมีครูหรือผู้อื่น แนะนำบ้าง จึงสามารถ สรุปได้ถูกต้อง สรุปผลการทำกิจกรรม ตามความรู้ที่พอมีอยู่ โดยไม่ใช้ข้อมูลจากการ ทำกิจกรรม 5. การเขียนรายงาน เขียนรายงานตรงตาม จุดประสงค์ ถูกต้องและ ชัดเจน และมีการ เชื่อมโยงให้เห็นเป็น ภาพรวม เขียนรายงานตรงตาม จุดประสงค์อย่าง ถูกต้อง และชัดเจน แต่ ขาดการเรียบเรียง เขียนรายงานโดยสื่อ ความหมายได้ โดยมีครูหรือผู้อื่น แนะนำ เขียนรายงานได้ตาม ตัวอย่าง แต่ใช้ภาษา ไม่ถูกต้อง และไม่ชัดเจน
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 14 รายวิชา ฟิสิกส์ รหัสวิชา ว32204 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 เรื่อง แรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์2 จำนวน 2 คาบ/ชั่วโมง ผู้สอน นางสาวจารุรัตน์ แก้วรอด สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ มาตรฐาน ว 2.3 เข้าใจแรงไฟฟ้าและกฎของคูลอมบ์สนามไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และ กฎของโอห์ม วงจรไฟฟ้ากระแสตรง พลังงานไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า การเปลี่ยนพลังงาน ทดแทนเป็นพลังงานไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กที่กระทำกับประจุไฟฟ้า และ กระแสไฟฟ้าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎของฟาราเดย์ไฟฟ้ากระแสสลับ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและการสื่อสาร รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ ผลการเรียนรู้การเรียนรู้ ข้อที่ 4. อธิบาย และคำนวณแรงไฟฟ้าตามกฎของคูลอมบ์ได้ ระดับการคิด / พฤติกรรม 4.วิเคราะห์ สาระสำคัญ แรงที่เกิดระหว่างประจุไฟฟ้า มีทั้งแรงดูดและผลัก และเป็น แรงต่างร่วม คือ ทั้ง 2 ประจุจะออกแรง กระทำซึ่งกันและกันด้วยแรงเท่ากันแต่ทิศทางตรงกันข้าม โดยประจุชนิดเดียวกันจะผลักกัน ต่างชนิดจะดูดกัน สรุปเป็นกฎดังนี้" แรงระหว่างประจุไฟฟ้าคู่หนึ่ง จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของประจุและเป็น สัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะ ทางระหว่างประจุคู่นั้น จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายหลักการของแรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์ได้ (K) 2. คำนวณแรงไฟฟ้าตามกฎของคูลอมบ์ได้(P) 3. มีความใฝ่เรียนรู้และให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรมกลุ่ม (A)
สาระการเรียนรู้/เนื้อหาสาระ แรงคูลอมบ์ เกิดจากประจุ 2 ประจุวางห่างกันเป็นระยะทางหนึ่ง แล้วออกแรงกระทำต่อกัน ดังรูปและ สมการ Q1 Q2 F + + F r 2 21 r KQ Q F = เมื่อ F คือแรงคูลอมบ์ มีหน่วยเป็นนิวตัน (N) K คือค่าคงที่ของคูลอมบ์ 9( 10 )/ 229 Nm C Q1 คือขนาดของประจุที่ 1 มีหน่วยเป็นคูลอมบ์ (C) Q2 คือขนาดของประจุที่ 2 มีหน่วยเป็นคูลอมบ์ (C) r คือระยะห่างระหว่างประจุทั้งสองมีหน่วยเป็นเมตร (m) จุดสะเทิน คือจุดที่แรงลัพธ์เป็นศูนย์เกิดจากประจุอยู่ในสนามไฟฟ้าของประจุตั้งแต่สองสนามขึ้นไป เนื่องจากอนุภาคโปรตอนและอนุภาคอิเล็กตรอน ต่างก็มีขนาดของประจุเท่ากัน คือ 19 1.6 10− คูลอมบ์ จึงสามารถคำนวณหาจำนวนโปรตอนหรือจำนวนอิเล็กตรอนบนวัตถุที่มีประจุได้ ดังสมการ กำหนดให้ n = จำนวนโปรตอนหรือจำนวนอิเล็กตรอน Q = ประจุบนวัตถุ e = ประจุของโปรตอนหรืออิเล็กตรอน 1 อนุภาค เท่ากับ 19 1.6 10− คูลอมบ์ ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (Attitude) รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์ อยู่อย่างพอเพียง ซื่อสัตย์สุจริต มุ่งมั่นในการทำงาน มีวินัย รักความเป็นไทย ใฝ่เรียนรู้ มีจิตสาธารณะ ด้านคุณลักษณะของผู้เรียนตามหลักสูตรมาตรฐานสากล เป็นเลิศวิชาการ สื่อสารสองภาษา ล้ำหน้าทางความคิด ผลิตงานอย่างสร้างสรรค์ ร่วมกันรับผิดชอบต่อสังคมโลก e Q n =
ด้านสมรรถนะสำคัญของผู้เรียน ความสามารถในการสื่อสาร : การอธิบายหลักการแรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์ ความสามารถในการคิด : ปฏิบัติกิจกรรมชนิดการแรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์ และวิเคราะห์โจทย์ปัญหา ความสามารถในการแก้ปัญหา : - ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต : - ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี : - ด้านจุดเน้นการพัฒนาผู้เรียน 1. ด้านความสามารถและทักษะ ตามระดับชั้น ชั้น ม.1-3 : แสวงหาความรู้ด้วยตนเอง ใช้เทคโนโลยีเพื่อการเรียนรู้ มีทักษะการคิดขั้นสูง ทักษะชีวิต ทักษะการสื่อสารอย่างสร้างสรรค์ตามวัย ชั้น ม.4-6 : แสวงหาความรู้เพื่อการแก้ปัญหา ใช้เทคโนโลยีเพื่อการเรียนรู้ ใช้ภาษาต่างประเทศ มีทักษะการคิดขั้นสูง ทักษะชีวิต ทักษะการสื่อสาร อย่างสร้างสรรค์ตามช่วงวัย 2. ด้านคุณลักษณะตามช่วงวัย ม.1-3 : เน้นอยู่อย่างพอเพียง ม.4-6 : เน้นมุ่งมั่นในการศึกษาและการทำงาน บูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง 1. หลักความพอประมาณ : ใช้เวลา 2 ชั่วโมงจัดกิจกรรมให้เหมาะสมกับระดับชั้น ศักยภาพของ นักเรียนที่สอดคล้องกับมาตรฐาน ผลการเรียนรู้และวัยของผู้เรียน 2. หลักความมีเหตุผล : จัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้เตรียมใบความรู้ แบบฝึกหัดให้สอดคล้องกับ ศักยภาพนักเรียน 3. หลักภูมิคุ้มกัน : วางแผนอย่างรอบคอบในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ให้นักเรียนได้เรียนรู้ เต็มตาม ศักยภาพของตนเอง 4. เงื่อนไขความรู้ : รอบรู้ เรื่องหลักสูตร เนื้อหาและการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้เหมาะสมกับ นักเรียน โดยใช้กระบวนการวัดและประเมินผลที่หลากหลายตรงตามสภาพจริง 5. เงื่อนไขคุณธรรม : ใช้หลักความยุติธรรม ความรับผิดชอบ การมีวินัยในการจัดกิจกรรมการ เรียนรู้
กิจกรรมการเรียนการสอน 1.ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. นำรูปภาพที่เกี่ยวข้องกับแรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์มาให้นักเรียนร่วมกันอภิปราย ดังนี้ - นักเรียนคิดว่าอุปกรณ์ในรูปภาพที่เห็นคืออะไร (เครื่องมือ ทดลองของคูลอมมบ์เพื่อหาแรงระหว่างประจุโดยมีชื่อว่า Torsion Balance) - นักเรียนคิดว่าอุปกรณ์ดังกล่าวทำงานอย่างไร (เครื่องมือนี้ ประกอบด้วยทรงกลมเล็ก 2 ลูก ติดอยู่กับท่อนฉนวนน้ำหนักเบา ผูกติดกับเชือกเบา ให้แกว่งได้ในแนวนอน เมื่อให้ประจุกับ ทรงกลม A และทรงกลม B มีประจุถูกนำเข้าใกล้ๆ แรงดูดหรือ แรงผลักระหว่างทรงกลม A และ B จะทำให้ท่อนฉนวนเกิดการ หมุน ไปบิดการแขวน มุมที่หมุนสามารถวดัได้โดยการฉายแสงไป ที่กระจกที่ติดอยู่กับการแขวน เมื่ออยู่ในจุดสมดุล แรงก็สามารถ คำนวณไดจ้ากกฎของนิวตันข้อที่ 1 กล่าวคือ แรงอยู่ในภาวะสมดุล) 2. ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 2. ใช้กิจกรรมถาม-ตอบเป็นตัวกระตุ้น ดังนี้ - แรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์คืออะไร (แรงระหว่างประจุไฟฟ้าสองประจุเป็นปฏิภาค โดยตรงกับผลคูณระหว่างประจุทั้งสอง และเป็นปฏิภาคผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างประจุนั้น) - จากแผนภาพ เกิดแรงแรงระหว่างประจุไฟฟ้าหรือไม่ เพราะเหตุใด ภาพ ก. ภาพ ข. (ภาพ ก. เกิดแรงระหว่างประจุไฟฟ้า เนื่องมีมีจำนวนประจุไฟฟ้า 2 ประจุที่ส่งแรงกระทำซึ่งกัน และกัน ส่วนภาพ ข. ไม่เกิดแรงระหว่างประจุไฟฟ้า เนื่องจากมีเพียงประจุเดียว) + + -
3. ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 3. ครูให้ความรู้เกี่ยวกับการคำนวณแรงไฟฟ้าตามกฎของคูลอมบ์และปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องได้ ดังนี้ ตัวอย่างที่ 1 จุดประจุหนึ่ง มีประจุ 6 4.6 10− + คูลอมบ์ จุดประจุนี้มีจำนวนโปรตอนอยู่ ทั้งหมดเท่าไร วิธีทำ จาก e Q n = แทนค่า 19 6 6.1 10 4.6 10 − − n = n 13 0.4 = 10 อนุภาค ตอบ ตัวอย่างที่ 2 ทรงกลมตัวนำขนาดเท่ากัน 2 อัน แต่ละอันมีรัศมี 1 ซม.ทรงกลมอันแรกมีประจุ 3x10-5 C อันหลังมีประจุ -1x10-5 C เมื่อให้ทรงกลมทั้งสองอันแตะกัน และแยกนำไปวางไว้ให้ผิวทรง กลมทั้งสองห่างกัน 8 ซม. ขนาดของแรงระหว่างทรงกลมเป็นเท่าใด วิธีทำ เมื่อแตะกันแล้วดึงออก จะมีประจุไฟฟ้า ข้างละ Q = 2 x3( 10 x1() 10 ) −5 −5 −+ = 1 x 10-5 C ผิวห่างกัน 8 ซม. จุดศูนย์กลางทรงกลมห่างกัน 8+1+1 = 10 ซม. F = 2 21 r KQ Q F = 2 9 5 5 )1.0( x9 10 x1( 10 )( x1 10 ) − − = 90 N ตัวอย่างที่ 3 ทรงกลมตัวนำ P และ Q ประจุไฟฟ้า 4x10-8 C และ 9x10-8 C ตามลำดับ วาง ห่างกัน 0.6 เมตร บนพื้นระนาบเกลี้ยงที่เป็นฉนวน ถ้า P มีมวล 0.18 กรัม จงหาความเร่งของทรงกลม P ทันที วิธีทำ F = ma 2 21 r KQ Q = ma 2 9 8 8 )6.0( x9 10 x4( 10 )( x9 10 ) − − = a 1000 .0 18 a = 0.5 m/s2
ตัวอย่างที่ 4 ประจุ q C 2 ตัว วางห่างกัน r เมตร เกิดแรงระหว่างประจุ = F นิวตัน ถ้าเอา ประจุ 2q C วางห่างกัน q คูลอมบ์ เป็นระยะ r เมตร จะเกิดแรงระหว่างประจุเท่าไร วิธีทำ F = 2 r Kqq ……….(1) F2 = 2 r Kq(2q) ……….(2) (2)/(1) F 2 F = 2 F2 = 2F นิวตัน ตัวอย่างที่ 5 อนุภาค A มีประจุเป็น 2 เท่าของประจุ บนอนุภาค B ประจุทั้งสองอยู่ห่างกัน 3 ซม. เกิดแรงกระทำ 20 นิวตัน จงหาประจุ บนอนุภาค B วิธีทำ F = 2 1 2 R KQ Q 20 = 2 2 9 (3 10 ) 9 10 (2 )( ) − x x x x x = 10-6 C ตัวอย่างที่ 6 A มีประจุ -1.0x10-6 C ตรึงอยู่กับพื้นเอียงลื่น และเป็นฉนวน B มีประจุ +1.0x10- 5 C มีมวล 2 กรัม อยู่บนพื้นเอียงนิ่งๆ อยากทราบว่า B อยู่ห่าง A เท่าไร วิธีทำ B สมดุล แรงขึ้น = แรงลง (ตามพื้นเอียง) F = mg sin 2 1 2 R KQ Q = mg sin 30 2 9 6 6 R 9x10 (1x10 )(1x10 ) − − = 0 x10sin 30 1000 2 R 2 = 9 R = 3 m ตัวอย่างที่ 7 จงหาแรงระหว่างประจุไฟฟ้า +50 ไมโครคูลอมบ์ วางอยู่ห่างกัน 5 มม. ในอากาศ วิธีทำ F = 2 1 2 R KQ Q = 3 2 9 6 6 (5 10 ) 9 10 50 10 50 10 − − − x x x x x = 4.5x105 N
4. ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 4. นักเรียนแต่ละคนดำเนินการแก้โจทย์ปัญหาในแบบฝึกหัดเรื่อง แรงระหว่างประจุและกฎของ คูลอมบ์ พร้อมออกมาเฉลยแบบฝึกหัดหน้าชั้นเรียน โดยมีครูอธิบายและขยายความเพิ่มเติม เพื่อสร้างองค์ ความรู้ที่ถูกต้อง 5. ขั้นประเมิน (Evaluation) 5. นักเรียนร่วมกันสรุปองค์ความรู้จากการเรียนเรื่อง แรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์ โดยใช้ ชื่อกิจกรรมว่า “กิจกรรมเกมส์ลูกโซ่”ด้วยการให้นักเรียนสรุปความรู้คนละ 1 ประโยค ที่ได้จากการเรียนใน วันนี้ ลงใน Google Doc ที่ครูสร้างขึ้น ซึ่งนักเรียนทุกคนจะได้เห็นข้อความของเพื่อน ๆ พร้อมกัน (กิจกรรม ดังกล่าวเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการวัดและประเมินผลการเรียนรู้ที่ปรับเปลี่ยนจากการตอบคำถามในใบงาน หรือแบบฝึกหัดมาเป็นการสะท้อนคิดสิ่งที่ได้เรียนรู้ ซึ่งจะช่วยให้ครูผู้สอนสามารถประเมินผู้เรียนได้เป็น รายบุคคลได้อย่างชัดเจน) สื่อการเรียนรู้/วัสดุอุปกรณ์/แหล่งเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์/แหล่งเรียนรู้ สื่อวัสดุ อุปกรณ์ มัลติมิเดีย 1. หนังสือเรียนรายวิชาฟิสิกส์เพิ่มเติม ระดับ มัธยมศึกษาปีที่ 5 สำนักพิมพ์ สสวท. 2. แบบฝึกหัด เรื่อง แรงระหว่างประจุและกฎของ คูลอมบ์ 1. สื่อประกอบการสอน Power Point การวัดผลและประเมิลผลการเรียนรู้ จุดประสงค์การเรียนรู้ / พฤติกรรมการเรียนรู้ วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน 1. อธิบายหลักการของ แรงระหว่างประจุและกฎ ของคูลอมบ์ได้ (K) - ตรวจจากการตอบ คำถามในแบบฝึกหัด - แบบฝึกหัด เรื่อง แรงระหว่าง ประจุและกฎของคูลอมบ์ ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์ 2. คำนวณแรงไฟฟ้าตาม กฎของคูลอมบ์ได้(P) - ตรวจจากการตอบ คำถามในแบบฝึกหัด - แบบฝึกหัด เรื่อง แรงระหว่าง ประจุและกฎของคูลอมบ์ ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์ 3. มีความใฝ่เรียนรู้และ ให้ความร่วมมือในการทำ กิจกรรมกลุ่ม (A) - การปฏิบัติกิจกรรม ในห้องเรียน - แบบประเมินพฤติกรรมการ เรียนของนักเรียน ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์
แบบฝึกหัดเรื่อง แรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์ คำชี้แจง : แสดงวิธีคำนวณหาผลลัพธ์ของโจทย์ต่อไปนี้ 1. ทรงกลมขนาดเล็ก A และ B มีประจุ 4 ไมโครคูลอมบ์ และ -5 ไมโครคูลอมบ์ ถ้านำทรงกลมมาวางให้ผิวทั้ง สองของทรงกลมห่างกัน 10 เซนติเมตร จงหาแรงดูดระหว่างประจุที่เกิดขึ้น ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. วางจุดประจุ 5 ไมโครคูลอมบ์, -2 ไมโครคูลอมบ์ และ -6 ไมโครคูลอมบ์ วางต่อกันเป็นเส้นตรงเรียงกันเป็น เส้นตรง ดังภาพ จงหาแรงลัพธ์ที่จุดประจุ 5 ไมโครคูลอมบ์ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. ประจุไฟฟ้า 4 3 10− − คูลอมบ์, 3 9 10− + คูลอมบ์และ 4 4 10− + คูลอมบ์วางอยู่ที่จุด A B และ C ตามลำดับ ดังภาพ จงหาว่าแรงลัพธ์ที่กระทำต่อประจุ 4 2 10− + คูลอมบ์ มีขนาดเท่าใด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. ประจุไฟฟ้า +2q, -q และ –q วางอยู่ที่จุด A B และ C ดังภาพ จงหาขนาดของแรงลัพธ์บนประจุ +2q ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
แบบฝึกหัดเรื่อง แรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์ เฉลย คำชี้แจง : แสดงวิธีคำนวณหาผลลัพธ์ของโจทย์ต่อไปนี้ 1. ทรงกลมขนาดเล็ก A และ B มีประจุ 4 ไมโครคูลอมบ์ และ -5 ไมโครคูลอมบ์ ถ้านำทรงกลมมาวางให้ผิวทั้ง สองของทรงกลมห่างกัน 10 เซนติเมตร จงหาแรงดูดระหว่างประจุที่เกิดขึ้น วิธีทำ จาก 2 21 r kq q F = 22 669 ( 1010 ) 9( 10 )(4 10 )(5 10 ) F − −− = 2 3 42 3 4 3 10 180 10 1010 180 10 100 10 180 10 F − − − − − − = = = F = 18 N ดังนั้น แรงระหว่างประจุที่เกิดขึ้นเท่ากับ 18 นิวตัน 2. วางจุดประจุ 5 ไมโครคูลอมบ์, -2 ไมโครคูลอมบ์ และ -6 ไมโครคูลอมบ์ วางต่อกันเป็นเส้นตรงเรียงกันเป็น เส้นตรง ดังภาพ จงหาแรงลัพธ์ที่จุดประจุ 5 ไมโครคูลอมบ์ วิธีทำ กำหนดให้ F1 เป็นแรงกระทำระหว่างประจุ 5 ไมโครคูลอมบ์ และ -2 ไมโครคูลอมบ์ และ F2 เป็นแรงกระทำระหว่างประจุ 5 ไมโครคูลอมบ์ และ -6 ไมโครคูลอมบ์ จากสมการ 2 21 12 r kq q F = พิจารณาแรง F1 ; 22 669 1 5( 10 ) 9( 10 )(5 10 )(2 10 ) F − −− = F 36 N 1 = พิจารณาแรง F2 ; 22 669 2 ( 1010 ) 9( 10 )(5 10 )(6 10 ) F − −− = F 36 N 2 =
แรงลัพธ์ที่ได้ 1 2 F = F + F F = 36 + 18 F = 54 N ดังนั้น แรงลัพธ์ที่จุดประจุ 5 ไมโครคูลอมบ์ มีค่าเท่ากับ 54 นิวตัน 3. ประจุไฟฟ้า 4 3 10− − คูลอมบ์, 3 9 10− + คูลอมบ์และ 4 4 10− + คูลอมบ์วางอยู่ที่จุด A B และ C ตามลำดับ ดังภาพ จงหาว่าแรงลัพธ์ที่กระทำต่อประจุ 4 2 10− + คูลอมบ์ มีขนาดเท่าใด วิธีทำ จากสมการ 2 1 2 AB r kq q F = พิจารณา FBA ; 2 9 4 3 BA (9) (9 10 )(3 10 )(9 10 ) F − − = F 300 N BA = พิจารณา FBC ; 2 9 3 4 BC (9) (9 10 )(9 10 )(4 10 ) F − − = F 300 N BC = พิจารณา FB ; 2 BC 2 B BA F = (F ) + (F ) 2 2 B F = (300) + (400) F 500 N B = ดังนั้น แรงลัพธ์ที่กระทำต่อประจุ 4 2 10− + คูลอมบ์ มีขนาดเท่ากับ 500 นิวตัน
4. ประจุไฟฟ้า +2q, -q และ –q วางอยู่ที่จุด A B และ C ดังภาพ จงหาขนาดของแรงลัพธ์บนประจุ +2q วิธีทำ จากสมการ 2 21 r kq q F = พิจารณา FAB 2 2 AB 2 r kq r q2(k )( )q F == พิจารณา FBC ; 2 2 AC 2 r kq r q2(k )( )q F == พิจารณา FA ; A AB cosFF 30 AC cosF 30+= + = 2 3 r 2kq 2 3 r 2kq F 2 2 2 2 A N r 32 kq F 2 2 A = ดังนั้น แรงลัพธ์ที่กระทำต่อประจุ +2q มีขนาดเท่ากับ 2 2 r 32 kq นิวตัน
แบบประเมินการทำแบบฝึกหัด ตามเกณฑ์การให้คะแนนแบบฝึกทักษะการแก้โจทย์ปัญหาฟิสิกส์ ตามขั้นตอนการแก้โจทย์ปัญหาของ โพลยา จะมี 4 ขั้นตอนใหญ่ ในแต่ละขั้นตอนจะมีขั้นตอนย่อยในการตรวจแบบฝึกทักษะแบบวิธีทำจึงได้ กำหนดเกณฑ์การให้คะแนนดังตารางข้างนี้ให้นักเรียนหรือครูผู้ตรวจดูเกณฑ์การให้คะแนนเทียบกับแบบเฉลย แบบฝึกทักษะจะสามารถตรวจให้คะแนนได้อย่างถูกต้อง และเข้าใจเกณฑ์การให้คะแนนมากยิ่งขึ้น รายการประเมิน ระดับคะแนน 0.0 0.5 1.0 ขั้นที่ 1 ทำความเข้าใจ โจทย์ ไม่ตอบ หรือระบุสิ่งที่ โจทย์ ให้มา และสิ่งที่ โจทย์ถาม เขียนเป็น สัญลักษณ์ไม่ ถูกต้องเลย ระบุสิ่งที่โจทย์ให้มา และ สิ่งที่โจทย์ถามพร้อม เขียนเป็น สัญลักษณ์ได้ บางตัว ระบุสิ่งที่โจทย์ให้มา และ สิ่งที่โจทย์ถามพร้อม เขียนเป็น สัญลักษณ์ได้ ถูกต้องครบถ้วน ขั้นที่ 2 วางแผน การแก้ปัญหา ไม่ตอบ หรือเลือกสมการ เพื่อใช้ในการหาคำตอบ จากสิ่งที่โจทย์ให้มาไม่ ถูกต้อง เลือกสมการเพื่อใช้ใน การหาคำตอบจากสิ่งที่ โจทย์ให้มาได้ถูกต้อง แต่ ไม่ครบถ้วน เลือกสมการเพื่อใช้ใน การหาคำตอบจากสิ่งที่ โจทย์ให้มาได้ถูกต้อง และครบถ้วน ขั้นที่ 3 ปฏิบัติตามแผน ไม่ตอบ หรือไม่สามารถ แทนตัวเลขลงในตัวแปร และคิดคำนวณหา คำตอบที่เป็นสากลได้ สามารถแทนตัวเลขลงใน ตัวแปรและคิด คำนวณหาคำตอบที่เป็น สากลได้ แต่ไม่ครบถ้วน สามารถแทนตัวเลขลงใน ตัวแปรและคิด คำนวณหาคำตอบที่เป็น สากลได้ ครบถ้วน ถูกต้อง ขั้นที่ 4 ตรวจสอบ ไม่ตอบ หรือไม่สามารถ ตรวจทานคำตอบ ตรวจสอบ หน่วยเป็น สากลและสรุปคำตอบได้ สามารถตรวจทาน คำตอบ ตรวจสอบ แต่ ไม่สามารถ ระบุหน่วย เป็นสากล และ สรุป คำตอบได้ครบถ้วน สามารถตรวจทาน คำตอบ ตรวจสอบหน่วย เป็นสากล และสรุป คำตอบได้ครบถ้วน ถูกต้อง
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 15 รายวิชา ฟิสิกส์ รหัสวิชา ว32204 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 เรื่อง สนามไฟฟ้า 1 จำนวน 2 คาบ/ชั่วโมง ผู้สอน นางสาวจารุรัตน์ แก้วรอด สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ มาตรฐาน ว 2.3 เข้าใจแรงไฟฟ้าและกฎของคูลอมบ์สนามไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และ กฎของโอห์ม วงจรไฟฟ้ากระแสตรง พลังงานไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า การเปลี่ยนพลังงาน ทดแทนเป็นพลังงานไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กที่กระทำกับประจุไฟฟ้า และ กระแสไฟฟ้าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎของฟาราเดย์ไฟฟ้ากระแสสลับ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและการสื่อสาร รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ ผลการเรียนรู้การเรียนรู้ ข้อที่ 5. อธิบาย และคำนวณสนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้าที่กระทำกับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่อยู่ใน สนามไฟฟ้า รวมทั้งหาสนามไฟฟ้าลัพธ์เนื่องจากระบบจุดประจุโดยรวมกันแบบเวกเตอร์ได้ ระดับการคิด / พฤติกรรม 3.นำไปใช้ สาระสำคัญ สนามไฟฟ้าจะมีแรงกระทำต่อประจุนั้น ในทิศทางเดียวกันกับสนามไฟฟ้าหรือทิศทางตรงข้ามกับ สนามไฟฟ้าก็ได้ขึ้นอยู่กับประจุนั้นเป็นประจุบวกหรือประจุลบ โดยธรรมชาติในร่างกายของคนเราจะมี กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการดำรงชีวิตและเป็นส่วนที่สำคัญ ร่างกายจะถูกสั่งงานด้วยการกระตุ้นของกระแสไฟฟ้า ผ่านเส้นประสาททั้งหลายเพื่อให้ร่างกายทำงานอย่างปกติ ปฏิกริยาทางชีวเคมีส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้องกับ กระบวนการทางไฟฟ้าตั้งแต่กระบวนการย่อยอาหารจนถึงการทำงานของสมอง จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายสนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้าที่กระทำกับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่อยู่ในสนามไฟฟ้าได้ (K) 2. ตรวจสอบหาปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับสนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้าที่กระทำกับอนุภาคที่มีประจุ ไฟฟ้าที่อยู่ในสนามไฟฟ้าได้ (P)
3. มีความใฝ่เรียนรู้และมีความมุ่งมั่นในการทำงาน (A) สาระการเรียนรู้/เนื้อหาสาระ สนามไฟฟ้า คือบริเวณรอบ ๆ ประจุไฟฟ้าที่ประจุไฟฟ้าสามารถส่งอำนาจไปถึง ถ้านำประจุทดสอบ ไปวางในสนามไฟฟ้าจะเกิดมีแรงกระทำต่อประจุทดสอบนั้น สนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุบวกมีทิศทางพุ่งออกจากประจุบวกทุกทิศทางและสนามไฟฟ้าเนื่องจาก จุดประจุลบมีทิศพุ่งเข้าหาจุดประจุลบทุกทิศทาง เส้นต่าง ๆ ที่ใช้เขียนเพื่อแสดงทิศของสนามไฟฟ้าในบริเวณ รอบ ๆจุดประจุ จะเรียกว่า เส้นแรงไฟฟ้า คุณสมบัติของเส้นแรงไฟฟ้า คือ 1. เส้นแรงไฟฟ้าพุ่งออกจากประจุไฟฟ้าบวก และพุ่งเข้าสู่ประจุไฟฟ้าลบ 2. เส้นแรงไฟฟ้าแต่ละเส้นจะไม่ตัดกันเลย 3. เส้นแรงไฟฟ้าจากประจุไฟฟ้าชนิดเดียวกัน ไม่เสริมเป็นแนวเดียวกัน แต่จะเบนแยกออกจากกันเป็น แต่ละแนว ส่วนเส้นแรงไฟฟ้าจากประจุไฟฟ้าต่างชนิดกันจะเสริมเป็นแนวเดียวกัน 4. เส้นแรงไฟฟ้าที่พุ่งออกหรือพุ่งเข้าสู่ผิวของวัตถุย่อมตั้งฉากกับผิวของวัตถุนั้น ๆ เสมอ 5. เส้นแรงไฟฟ้า จะไม่พุ่งผ่านวัตถุตัวนำเลย เส้นแรงไฟฟ้าจะสิ้นสุดอยู่ที่ผิวตัวนำเท่านั้น ความสัมพันธ์ระหว่างเส้นแรงไฟฟ้ากับสนามไฟฟ้า 1. เส้นตรงที่สัมผัสเส้นแรงไฟฟ้าตรงจุดใด ๆ จะแสดงแนวของสนามไฟฟ้า ณ จุดนั้น 2. จำนวนเส้นแรงไฟฟ้าที่เขียนขึ้นต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่หน้าตัดจะเป็นสัดส่วนกับขนาดของ สนามไฟฟ้า หมายความว่า ที่บริเวณใดก็ตามถ้าเส้นแรงไฟฟ้าอยู่ชิดกันมาก สนามไฟฟ้าก็จะมีค่ามาก ถ้าเส้นแรงไฟฟ้าอยู่ ห่างกันสนามไฟฟ้าก็จะมีค่าน้อย 3. ณ บริเวณใดที่สนามไฟฟ้าห่างกันสม่ำเสมอ สนามไฟฟ้าก็จะคงที่ด้วย เช่น สนามไฟฟ้าที่เกิดจาก แผ่นโลหะคู่ขนานที่มีประจุไฟฟ้า 4. สนามไฟฟ้าคงที่เส้นแรงไฟฟ้าจะมีทิศขนานกัน จุดสะเทินในสนามไฟฟ้า หมายถึง จุดในสนามไฟฟ้าซึ่งมีค่าความเข้มของสนามไฟฟ้าเป็นศูนย์
ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (Attitude) รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์ อยู่อย่างพอเพียง ซื่อสัตย์สุจริต มุ่งมั่นในการทำงาน มีวินัย รักความเป็นไทย ใฝ่เรียนรู้ มีจิตสาธารณะ ด้านคุณลักษณะของผู้เรียนตามหลักสูตรมาตรฐานสากล เป็นเลิศวิชาการ สื่อสารสองภาษา ล้ำหน้าทางความคิด ผลิตงานอย่างสร้างสรรค์ ร่วมกันรับผิดชอบต่อสังคมโลก ด้านสมรรถนะสำคัญของผู้เรียน ความสามารถในการสื่อสาร : การอธิบายหลักการสนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้าที่กระทำกับอนุภาค ที่มีประจุไฟฟ้าที่อยู่ในสนามไฟฟ้า ความสามารถในการคิด : การวางแผนการทดลองเพื่อตรวจสอบสนามไฟฟ้า ความสามารถในการแก้ปัญหา : การแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้จากการทดลอง ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต : เชื่อมโยงเรื่องสนามไฟฟ้ากับชีวิตประจำวัน ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี : การใช้เทคโนโลยีสืบค้นและสื่อออนไลน์ ด้านจุดเน้นการพัฒนาผู้เรียน 1. ด้านความสามารถและทักษะ ตามระดับชั้น ชั้น ม.1-3 : แสวงหาความรู้ด้วยตนเอง ใช้เทคโนโลยีเพื่อการเรียนรู้ มีทักษะการคิดขั้นสูง ทักษะชีวิต ทักษะการสื่อสารอย่างสร้างสรรค์ตามวัย ชั้น ม.4-6 : แสวงหาความรู้เพื่อการแก้ปัญหา ใช้เทคโนโลยีเพื่อการเรียนรู้ ใช้ภาษาต่างประเทศ มีทักษะการคิดขั้นสูง ทักษะชีวิต ทักษะการสื่อสาร อย่างสร้างสรรค์ตามช่วงวัย 2. ด้านคุณลักษณะตามช่วงวัย ม.1-3 : เน้นอยู่อย่างพอเพียง ม.4-6 : เน้นมุ่งมั่นในการศึกษาและการทำงาน
บูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง 1. หลักความพอประมาณ : ใช้กระบวนการกลุ่ม/ กระบวนการปฏิบัติที่สอดคล้องกับมาตรฐาน ผล การเรียนรู้และวัยของผู้เรียน 2. หลักความมีเหตุผล : ผู้เรียนเกิดกระบวนการทำงานกลุ่ม/ กระบวนการปฏิบัติส่งเสริมการคิด วิเคราะห์การคิดสร้างสรรค์ 3. หลักภูมิคุ้มกัน : วางแผนอย่างรอบคอบในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ให้นักเรียนได้เรียนรู้ เต็มตาม ศักยภาพของตนเอง 4. เงื่อนไขความรู้ : รอบรู้ เรื่องหลักสูตร เนื้อหาและการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้เหมาะสมกับ นักเรียน โดยใช้กระบวนการวัดและประเมินผลที่หลากหลายตรงตามสภาพจริง 5. เงื่อนไขคุณธรรม : ใช้หลักความยุติธรรม ความรับผิดชอบ การมีวินัยในการจัดกิจกรรมการ เรียนรู้ กิจกรรมการเรียนการสอน 1.ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. ครูเปิดวีดิทัศน์เกี่ยวกับสนามไฟฟ้า (Electric Field Lines) จาก https://www.youtube.com/watch?v=F1z5UaX96j8 ให้นักเรียนดู จากนั้นครูตั้งประเด็นคำถามกระตุ้น ความคิดนักเรียนว่า “สนามไฟฟ้าของประจุบวกและสนามไฟฟ้าของประจุลบเหมือนกันหรือไม่ อย่างไร” โดยให้นักเรียนแต่คนร่วมกันอภิปรายแสดงความคิดเห็นอย่างอิสระโดยไม่มีการเฉลยว่าถูกหรือผิด (ไม่เหมือนกัน เพราะสนามไฟฟ้าของประจุบวกมีทิศพุ่งออกจากประจุบวก ส่วนสนามไฟฟ้าของประจุ ลบจะมีทิศเข้าหาประจุลบ) 2. ครูนำอภิปรายจนได้ประเด็นปัญหาที่ว่า “การตรวจสอบสนามไฟฟ้าสามารถทำได้โดยวิธีใด” จากนั้นครูกล่าวเชื่อมโยงเข้าสู่กิจกรรมการเรียนการสอน (สามารถตรวจสอบได้โดยทำการทดลอง เช่น โรยผงด่างทับทิบลงบนกระดาษกรองที่เปียกน้ำ หมาด ๆ บริเวณรอบๆ ขั้วไฟฟ้าที่วางอยู่บนกระดาษกรอง เส้นแนวการเคลื่อนของผงด่างทับทิมจะเป็นเส้น สนามไฟฟ้า) 2. ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 3. ครูสุ่มนักเรียน จำนวน 3 คู่ ออกมานำเสนอผลการศึกษาค้นคว้าหน้าชั้นเรียน ในระหว่างที่ นักเรียนนำเสนอ ครูอาจเสนอแนะหรือแทรกข้อมูลเพิ่มเติมในเรื่องนั้น ๆ เพื่อให้นักเรียนมีความเข้าใจที่ถูกต้อง มากยิ่งขึ้น (หมายเหตุ : ครูเริ่มประเมินนักเรียน โดยใช้แบบประเมินการนำเสนอผลงาน)
4. ครูตั้งประเด็นคำถามกระตุ้นความคิดนักเรียนโดยให้นักเรียนแต่ละคู่ร่วมกันอภิปรายแสดงความ คิดเห็นเพื่อหาคำตอบ ดังนี้ • สนามไฟฟ้า เป็นปริมาณใด (ปริมาณเวกเตอร์) • จะทราบได้อย่างไรว่าบริเวณนั้นมีสนามไฟฟ้า (นำประจุทดสอบ +q ไปวางที่ตำแหน่งนั้น ถ้ามีแรงไฟฟ้ากระทำต่อประจุทดสอบ แสดงว่า บริเวณนั้นมีสนามไฟฟ้า) • สนามไฟฟ้า หมายความว่าอย่างไร (สนามไฟฟ้า หมายถึง บริเวณที่มีประจุไฟฟ้าสามารถส่งอำนาจไฟฟ้าไปถึง โดยสนามไฟฟ้าจะใช้เส้นแรงไฟฟ้าเขียนแทนสนามไฟฟ้าบริเวณนั้น) • สนามไฟฟ้าสัมพันธ์แรงไฟฟ้าที่กระทำต่อประจุไฟฟ้าอย่างไร (สนามไฟฟ้าจะแปรผันตรงกับแรงไฟฟ้าที่กระทำต่อประจุไฟฟ้า โดยทิศทางจะขึ้นอยู่ กับชนิดของประจุไฟฟ้า กล่าวคือ แรงไฟฟ้าที่กระทำต่อประจุบวกจะมีทิศเดียวกับทิศ สนามไฟฟ้า ส่วนแรงไฟฟ้าที่กระทำต่อประจุลบจะมีทิศตรงข้ามกับทิศสนามไฟฟ้า) 5. ครูวาดภาพทิศของสนามไฟฟ้าและทิศของแรงไฟฟ้าที่กระทำต่อประจุบวกและประจุลบ บนกระดานให้นักเรียนดู จากนั้นครูอธิบายให้นักเรียนเข้าใจเกี่ยวกับทิศของสนามไฟฟ้า ดังนี้ • สนามไฟฟ้ามีทิศพุ่งออกจากประจุบวก และมีทิศเข้าหาประจุลบ • แรงไฟฟ้าที่กระทำต่อประจุ +q มีทิศเดียวกับทิศสนามไฟฟ้า • แรงไฟฟ้าที่กระทำต่อประจุ –q มีทิศตรงข้ามกับทิศสนามไฟฟ้า 6. นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 4-5 คน จากนั้นให้นักเรียนแต่ละกลุ่มส่งตัวแทนออกมารับแบบ บันทึกกิจกรรมการทดลอง เรื่อง การจำลองเส้นสนามไฟฟ้าโดยใช้ด่างทับทิม ในหนังสือเรียนรายวิชา เพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ ฟิสิกส์ ม.5 เล่ม 2 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 ไฟฟ้าสถิต โดยครูใช้รูปแบบการเรียนรู้แบบ ร่วมมือมาจัดกระบวนการเรียนรู้ โดยกำหนดให้สมาชิกแต่ละคนภายในกลุ่มมีบทบาทหน้าที่ของตนเอง ดังนี้ • สมาชิกคนที่ 1-2 ทำหน้าที่ เตรียมวัสดุอุปกรณ์ที่ใช้ในการปฏิบัติกิจกรรมการจำลอง เส้นสนามไฟฟ้าโดยใช้ด่างทับทิม • สมาชิกคนที่ 3-4 ทำหน้าที่ อ่านวิธีปฏิบัติกิจกรรม และนำมาอธิบายให้สมาชิกในกลุ่มฟัง • สมาชิกคนที่ 5-6 ทำหน้าที่ บันทึกผลการปฏิบัติกิจกรรมลงในสมุดประจำตัวนักเรียน (หมายเหตุ : ครูเริ่มประเมินนักเรียน โดยใช้แบบประเมินการปฏิบัติกิจกรรม) 7. นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันปฏิบัติกิจกรรมตามขั้นตอน จากหนังสือเรียน รายวิชาเพิ่มเติม วิทยาศาสตร์ฟิสิกส์ ม.5 เล่ม 2 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 ไฟฟ้าสถิต
3. ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 8. นักเรียนแต่ละกลุ่มออกมานำเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหน้าชั้นเรียน ในระหว่างที่นักเรียน นำเสนอ ครูคอยให้ข้อเสนอแนะเพิ่มเติมเพื่อให้นักเรียนมีความเข้าใจที่ถูกต้องมากยิ่งขึ้น (หมายเหตุ : ครูเริ่มประเมินนักเรียน โดยใช้แบบประเมินการนำเสนอผลงาน) 4. ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 9. ครูขยายความรู้เพิ่มเติมให้นักเรียนด้วยเปิด แอปพลิเคชัน “Physic Lab AR” มาช่วย ประกอบการอธิบาย เนื่องจากผลการทดลองในห้องเรียนอาจจะเห็นทิศทางของสนามไฟฟ้าได้ไม่ชัดเจน 10. ตรวจสอบผลการทำแบบฝึกหัดของนักเรียน เพื่อตรวจสอบความเข้าใจของนักเรียน พร้อมทั้งใช้ คำถามกระตุ้นความคิดนักเรียนว่าในชีวิตประจำวันของเราเกี่ยวข้องกับสนามไฟฟ้าอย่างไรบ้าง 5. ขั้นประเมิน (Evaluation) 11. นักเรียนและครูร่วมกันสรุปเกี่ยวกับความรู้เรื่อง สนามไฟฟ้า ดังนี้ “สนามไฟฟ้า คือ บริเวณโดยรอบของวัตถุที่มีประจุ แรงไฟฟ้าจากประจุไฟฟ้าบนวัตถุดังกล่าว สามารถส่งอำนาจไฟฟ้าไปถึงโดยสนามไฟฟ้าจะใช้แรงไฟฟ้าเขียนแทนสนามไฟฟ้าบริเวณนั้น สนามไฟฟ้าทดสอบได้โดยการนำประจุไปวางที่จุดต่าง ๆ โดยรอบวัตถุที่มีประจุ”
สื่อการเรียนรู้/วัสดุอุปกรณ์/แหล่งเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์/แหล่งเรียนรู้ สื่อวัสดุ อุปกรณ์ มัลติมิเดีย 1. หนังสือเรียนรายวิชาฟิสิกส์เพิ่มเติม ระดับ มัธยมศึกษาปีที่ 5 สำนักพิมพ์ สสวท. 2. แบบบันทึกกิจกรรมที่ 3 เรื่อง การจำลองเส้น สนามไฟฟ้าโดยใช้ด่างทับทิม 1. อุปกรณ์การทดลอง เรื่อง การจำลองเส้น สนามไฟฟ้าโดยใช้ด่างทับทิม 2. สื่อประกอบการสอน Power Point 3. แอปพลิเคชัน “Physic Lab AR” การวัดผลและประเมิลผลการเรียนรู้ จุดประสงค์การเรียนรู้ / พฤติกรรมการเรียนรู้ วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน 1. อธิบายสนามไฟฟ้า และแรงไฟฟ้าที่กระทำ กับอนุภาคที่มีประจุ ไฟฟ้าที่อยู่ในสนามไฟฟ้า ได้ (K) - ตรวจจากการตอบ คำถามในแบบบันทึก กิจกรรม - แบบบันทึกกิจกรรม เรื่อง การ จำลองเส้นสนามไฟฟ้าโดยใช้ ด่างทับทิม -แบบประเมินทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์ 2. ตรวจสอบหาปริมาณ ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับ สนามไฟฟ้าและแรง ไฟฟ้าที่กระทำกับ อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่ อยู่ในสนามไฟฟ้าได้ (P) - สังเกตจากการปฏิบัติ กิจกรรมการทดลอง - แบบประเมินทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์ 3. มีความใฝ่เรียนรู้และ ให้ความร่วมมือในการทำ กิจกรรมกลุ่ม (A) - การปฏิบัติกิจกรรม ในห้องเรียน - แบบประเมินพฤติกรรมการ เรียนของนักเรียน ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์
แบบบันทึกกิจกรรม เรื่อง การจำลองเส้นสนามไฟฟ้าโดยใช้ด่างทับทิม คำชี้แจง ให้นักเรียนบันทึกผลการทำกิจกรรมลงในแบบบันทึกกิจกรรม 1. การทดลอง เรื่อง......................................................................................................................................... วันที่ .................. เดือน ......................................... พ.ศ. .......................... เวลา ........................................ น. 2. สมาชิกในกลุ่ม 1) ..................................................................................... เลขที่ .............. หน้าที่......................................... 2) ......................................................................................เลขที่ ............... หน้าที่......................................... 3) ......................................................................................เลขที่ ................ หน้าที่......................................... 4) ......................................................................................เลขที่ ................ หน้าที่......................................... 5) ......................................................................................เลขที่ ................หน้าที่......................................... 6) ......................................................................................เลขที่ ................หน้าที่......................................... 3. สมมติฐานการทดลอง ....................................................................................................................................................................... 4. วัสดุอุปกรณ์การทดลอง .......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... 5. วิธีการทดลอง .............................................................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... ..............................................................................................................................................................................
6.ผลการทดลอง 7. อภิปรายผลการทดลอง ....................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... 8. สรุปผลการทดลอง ....................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................
แบบประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ รายการประเมิน ระดับคะแนน 4 3 2 1 1. การทำกิจกรรม ตามแผนที่กำหนด ทำกิจกรรมตามวิธีการและ ขั้นตอนที่กำหนดไว้อย่าง ถูกต้องด้วยตนเองมีการ ปรับปรุงแก้ไข เป็นระยะ ทำกิจกรรมตามวิธีการ และขั้นตอนที่กำหนดไว้ ด้วยตนเอง มีการ ปรับปรุงแก้ไขบ้าง ทำกิจกรรมตามวิธีการ และขั้นตอนที่กำหนดไว้ โดยมีครู หรือผู้อื่นเป็น ผู้แนะนำ ทำกิจกรรมไม่ถูกต้องตาม วิธีการและขั้นตอน ที่ กำหนดไว้ ไม่มีการ ปรับปรุงแก้ไข 2. การบันทึกผลการทำ กิจกรรม บันทึกผลเป็นระยะอย่าง ถูกต้อง มีระเบียบ มีการ ระบุหน่วย มีการอธิบาย ข้อมูลให้เห็นความ เชื่อมโยงเป็นภาพรวม เป็นเหตุ เป็นผล และ เป็นไปตามการทำกิจกรรม บันทึกผลเป็นระยะ อย่างถูกต้อง มีระเบียบ มี การระบุหน่วย มีการ อธิบายข้อมูลให้เห็นถึง ความสัมพันธ์เป็นไปตาม การทำกิจกรรม บันทึกผลเป็นระยะ แต่ไม่เป็นระเบียบ ไม่มีการระบุหน่วย และไม่มีการอธิบาย ข้อมูลให้เห็นถึง ความสัมพันธ์ของการทำ กิจกรรม บันทึกผลไม่ครบ ไม่มีการระบุหน่วย และ ไม่เป็นไปตามการทำ กิจกรรม 3. การจัดกระทำข้อมูล และ การนำเสนอ จัดกระทำข้อมูลอย่างเป็น ระบบ มีการเชื่อมโยงให้ เห็นเป็นภาพรวม และ นำเสนอด้วยแบบต่าง ๆ อย่างชัดเจน ถูกต้อง จัดกระทำข้อมูล อย่างเป็นระบบ มีการจำแนกข้อมูล ให้เห็นความสัมพันธ์ นำเสนอด้วยแบบ ต่าง ๆ ได้ แต่ยัง ไม่ชัดเจน จัดกระทำข้อมูลอย่าง เป็นระบบ มีการยกตัวอย่าง เพิ่มเติมให้เข้าใจง่าย และนำเสนอด้วยแบบ ต่าง ๆ แต่ยังไม่ชัดเจน และ ไม่ถูกต้อง จัดกระทำข้อมูลอย่าง ไม่ เป็นระบบ และมีการ นำเสนอ ไม่สื่อ ความหมายและไม่ชัดเจน 4. การสรุปผล การทำกิจกรรม สรุปผลการทำกิจกรรมได้ อย่างถูกต้อง กระชับ ชัดเจน แลครอบคลุมข้อมูล จากการวิเคราะห์ทั้งหมด สรุปผลการทำกิจกรรม ได้ถูกต้อง แต่ยังไม่ ครอบคลุมข้อมูลจากการ วิเคราะห์ทั้งหมด สรุปผลการทำกิจกรรม ได้ โดยมีครูหรือผู้อื่น แนะนำบ้าง จึงสามารถ สรุปได้ถูกต้อง สรุปผลการทำกิจกรรม ตามความรู้ที่พอมีอยู่ โดยไม่ใช้ข้อมูลจากการ ทำกิจกรรม 5. การเขียนรายงาน เขียนรายงานตรงตาม จุดประสงค์ ถูกต้องและ ชัดเจน และมีการ เชื่อมโยงให้เห็นเป็น ภาพรวม เขียนรายงานตรงตาม จุดประสงค์อย่าง ถูกต้อง และชัดเจน แต่ ขาดการเรียบเรียง เขียนรายงานโดยสื่อ ความหมายได้ โดยมีครูหรือผู้อื่น แนะนำ เขียนรายงานได้ตาม ตัวอย่าง แต่ใช้ภาษา ไม่ถูกต้อง และไม่ชัดเจน
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 16 รายวิชา ฟิสิกส์ รหัสวิชา ว32204 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 เรื่อง สนามไฟฟ้า 2 จำนวน 2 คาบ/ชั่วโมง ผู้สอน นางสาวจารุรัตน์ แก้วรอด สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ มาตรฐาน ว 2.3 เข้าใจแรงไฟฟ้าและกฎของคูลอมบ์สนามไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และ กฎของโอห์ม วงจรไฟฟ้ากระแสตรง พลังงานไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า การเปลี่ยนพลังงาน ทดแทนเป็นพลังงานไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กที่กระทำกับประจุไฟฟ้า และ กระแสไฟฟ้าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎของฟาราเดย์ไฟฟ้ากระแสสลับ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและการสื่อสาร รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ ผลการเรียนรู้การเรียนรู้ ข้อที่ 5. อธิบาย และคำนวณสนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้าที่กระทำกับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่อยู่ใน สนามไฟฟ้า รวมทั้งหาสนามไฟฟ้าลัพธ์เนื่องจากระบบจุดประจุโดยรวมกันแบบเวกเตอร์ได้ ระดับการคิด / พฤติกรรม 3.นำไปใช้ สาระสำคัญ สนามไฟฟ้าจะมีแรงกระทำต่อประจุนั้น ในทิศทางเดียวกันกับสนามไฟฟ้าหรือทิศทางตรงข้ามกับ สนามไฟฟ้าก็ได้ขึ้นอยู่กับประจุนั้นเป็นประจุบวกหรือประจุลบ โดยธรรมชาติในร่างกายของคนเราจะมี กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการดำรงชีวิตและเป็นส่วนที่สำคัญ ร่างกายจะถูกสั่งงานด้วยการกระตุ้นของกระแสไฟฟ้า ผ่านเส้นประสาททั้งหลายเพื่อให้ร่างกายทำงานอย่างปกติ ปฏิกริยาทางชีวเคมีส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้องกับ กระบวนการทางไฟฟ้าตั้งแต่กระบวนการย่อยอาหารจนถึงการทำงานของสมอง จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายสนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้าที่กระทำกับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่อยู่ในสนามไฟฟ้าได้ (K) 2. คำนวณหาปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับสนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้าที่กระทำกับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ที่อยู่ในสนามไฟฟ้าได้ (P) 3. มีความใฝ่เรียนรู้และมีความมุ่งมั่นในการทำงาน (A)
สาระการเรียนรู้/เนื้อหาสาระ สนามไฟฟ้า คือบริเวณรอบ ๆ ประจุไฟฟ้าที่ประจุไฟฟ้าสามารถส่งอำนาจไปถึง ถ้านำประจุทดสอบ ไปวางในสนามไฟฟ้าจะเกิดมีแรงกระทำต่อประจุทดสอบนั้น การวัดค่าของสนามไฟฟ้า ณ จุดใด ๆ ซึ่งเรียกว่า ความเข้มของสนามไฟฟ้า วัดได้โดย นำประจุทดสอบ +1 คูลอมบ์ ไปวาง ณ จุดนั้น ค่าของแรงที่เกิดขึ้นบนประจุทดสอบ +1 คูลอมบ์ คือ ค่า ความเข้มของประจุไฟฟ้า ณ จุดนั้น มีหน่วยเป็น นิวตัน/คูลอมบ์ หรือ N/C ทิศของสนามไฟฟ้าจะมีทิศ เดียวกับทิศของแรงกระทำบนประจุทดสอบ +1 คูลอมบ์ • รอบอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า 1 q มีสนามไฟฟ้าขนาด 2 1 r q = kE ทำให้เกิดแรงไฟฟ้ากระทำต่ออนุภาคที่มี ประจุไฟฟ้า • สนามไฟฟ้าที่ตำแหน่งใด ๆ มีความสัมพันธ์กับแรงไฟฟ้าที่กระทำต่อประจุไฟฟ้า 2 q ตามสมการ 2 12 q F E = • สนามไฟฟ้าลัพธ์เนื่องจากจุดประจุหลายจุดประจุเท่ากับผลรวมแบบเวกเตอร์ของสนามไฟฟ้าเนื่องจากจุด ประจุแต่ละจุดประจุ • ตัวนำทรงกลมที่มีประจุไฟฟ้ามีสนามไฟฟ้าภายในตัวนำเป็นศูนย์ และสนามไฟฟ้าบนตัวนำมีทิศทางตั้งฉาก กับผิวตัวนำนั้น โดยสนามไฟฟ้าเนื่องจากประจุบนตัวนำทรงกลมที่ตำแหน่งห่างจากผิวออกไปหาได้ เช่นเดียวกับสนามไฟฟ้า เนื่องจากจุดประจุที่มีจำนวนประจุเท่ากันแต่อยู่ที่ศูนย์กลางของทรงกลม ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (Attitude) รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์ อยู่อย่างพอเพียง ซื่อสัตย์สุจริต มุ่งมั่นในการทำงาน มีวินัย รักความเป็นไทย ใฝ่เรียนรู้ มีจิตสาธารณะ ด้านคุณลักษณะของผู้เรียนตามหลักสูตรมาตรฐานสากล เป็นเลิศวิชาการ สื่อสารสองภาษา ล้ำหน้าทางความคิด ผลิตงานอย่างสร้างสรรค์ ร่วมกันรับผิดชอบต่อสังคมโลก
ด้านสมรรถนะสำคัญของผู้เรียน ความสามารถในการสื่อสาร : การอธิบายหลักการสนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้าที่กระทำกับอนุภาค ที่มีประจุไฟฟ้าที่อยู่ในสนามไฟฟ้า ความสามารถในการคิด : การวางแผนการคำนวณและวิเคราะห์โจทย์ปัญหา ความสามารถในการแก้ปัญหา : การแก้ไขโจทย์ปัญหา ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต : - ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี : - ด้านจุดเน้นการพัฒนาผู้เรียน 1. ด้านความสามารถและทักษะ ตามระดับชั้น ชั้น ม.1-3 : แสวงหาความรู้ด้วยตนเอง ใช้เทคโนโลยีเพื่อการเรียนรู้ มีทักษะการคิดขั้นสูง ทักษะชีวิต ทักษะการสื่อสารอย่างสร้างสรรค์ตามวัย ชั้น ม.4-6 : แสวงหาความรู้เพื่อการแก้ปัญหา ใช้เทคโนโลยีเพื่อการเรียนรู้ ใช้ภาษาต่างประเทศ มีทักษะการคิดขั้นสูง ทักษะชีวิต ทักษะการสื่อสาร อย่างสร้างสรรค์ตามช่วงวัย 2. ด้านคุณลักษณะตามช่วงวัย ม.1-3 : เน้นอยู่อย่างพอเพียง ม.4-6 : เน้นมุ่งมั่นในการศึกษาและการทำงาน บูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง 1. หลักความพอประมาณ : ใช้เวลา 2 ชั่วโมงจัดกิจกรรมให้เหมาะสมกับระดับชั้น ศักยภาพของ นักเรียนที่สอดคล้องกับมาตรฐาน ผลการเรียนรู้และวัยของผู้เรียน 2. หลักความมีเหตุผล : จัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้เตรียมใบความรู้ แบบฝึกหัดให้สอดคล้องกับ ศักยภาพนักเรียน 3. หลักภูมิคุ้มกัน : วางแผนอย่างรอบคอบในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ให้นักเรียนได้เรียนรู้ เต็มตาม ศักยภาพของตนเอง 4. เงื่อนไขความรู้ : รอบรู้ เรื่องหลักสูตร เนื้อหาและการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้เหมาะสมกับ นักเรียน โดยใช้กระบวนการวัดและประเมินผลที่หลากหลายตรงตามสภาพจริง 5. เงื่อนไขคุณธรรม : ใช้หลักความยุติธรรม ความรับผิดชอบ การมีวินัยในการจัดกิจกรรมการ เรียนรู้
กิจกรรมการเรียนการสอน 1.ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. ครูทบทวนความรู้เดิมของนักเรียน โดยใช้ผลการทดลองตัวกระตุ้น ดังนี้ - เส้นต่อเนื่องที่แสดงทิศทางสนามไฟฟ้าในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้า เรียกว่า (เส้นสนามไฟฟ้า (electric field line) 2. ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 2. นักเรียนแต่ละกลุ่มพิจารณาผลการทดลองของแต่ละกลุ่ม โดยครูผู้สอนให้นักเรียนตั้งข้อสังเกตุว่า หากนักเรียนดูภาพผลการทดลอง จะพบว่า สนามไฟฟ้า คือบริเวณรอบ ๆ ประจุไฟฟ้าที่ประจุไฟฟ้าสามารถ ส่งอำนาจไปถึง ถ้านำประจุทดสอบไปวางในสนามไฟฟ้าจะเกิดมีแรงกระทำต่อประจุทดสอบนั้น 3. ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 3. การวัดค่าของสนามไฟฟ้า ณ จุดใด ๆ ซึ่งเรียกว่า ความเข้มของสนามไฟฟ้า วัดได้โดยนำประจุ ทดสอบ +1 คูลอมบ์ ไปวาง ณ จุดนั้น ค่าของแรงที่เกิดขึ้นบนประจุทดสอบ +1 คูลอมบ์ คือ ค่าความเข้ม ของประจุไฟฟ้า ณ จุดนั้น มีหน่วยเป็น นิวตัน/คูลอมบ์ หรือ N/C ทิศของสนามไฟฟ้าจะมีทิศเดียวกับทิศ ของแรงกระทำบนประจุทดสอบ +1 คูลอมบ์ • รอบอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า 1 q มีสนามไฟฟ้าขนาด 2 1 r q = kE ทำให้เกิดแรงไฟฟ้ากระทำต่ออนุภาคที่มี ประจุไฟฟ้า • สนามไฟฟ้าที่ตำแหน่งใด ๆ มีความสัมพันธ์กับแรงไฟฟ้าที่กระทำต่อประจุไฟฟ้า 2 q ตามสมการ 2 12 q F E = • สนามไฟฟ้าลัพธ์เนื่องจากจุดประจุหลายจุดประจุเท่ากับผลรวมแบบเวกเตอร์ของสนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ แต่ละจุดประจุ
• ตัวนำทรงกลมที่มีประจุไฟฟ้ามีสนามไฟฟ้าภายในตัวนำเป็นศูนย์ และสนามไฟฟ้าบนตัวนำมีทิศทางตั้งฉากกับ ผิวตัวนำนั้น โดยสนามไฟฟ้าเนื่องจากประจุบนตัวนำทรงกลมที่ตำแหน่งห่างจากผิวออกไปหาได้เช่นเดียวกับ สนามไฟฟ้า เนื่องจากจุดประจุที่มีจำนวนประจุเท่ากันแต่อยู่ที่ศูนย์กลางของทรงกลม 4. ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 4. ครูให้ความรู้เกี่ยวกับการหาความสัมพันธ์ระหว่างค่าสนามไฟฟ้า ค่าประจุ และระยะห่างระหว่าง ประจุ ดังนี้ ตัวอย่างที่ 1 จุด P และจุด Q อยู่ห่างจากจุดประจุ q เป็นระยะ 20 เซนติเมตร และ 50 เซนติเมตร ตามลำดับ ถ้าที่จุด P สนามไฟฟ้ามีค่าเท่ากับ 5 โวลต์ต่อเมตร และมีทิศชี้เข้าหาประจุแล้วสนามไฟฟ้าที่จุด Q มีค่าเท่าไร และมีทิศอย่างไร วิธีทำ จาก 2 r KQ = E ที่จุด P ( ) 2 0.2 KQ = 5 KQ = 5( 0.2 )2 ที่จุด Q ( ) 2 0.5 KQ = E ( ) 2 r 0.25 2 = = 0.8 N/C สนามไฟฟ้าที่จุด P มีทิศชี้เข้า แสดงว่าประจุ q เป็นประจุลบ สนามไฟฟ้าที่จุด Q ซึ่งมีขนาด 0.8 N/C จะมีทิศชี้เข้าหาประจุ q ด้วย ตอบ สนามไฟฟ้าที่จุด Q ซึ่งมีขนาด 0.8 นิวตันต่อคูลอมบ์ และมีทิศชี้เข้าหาประจุ q ตัวอย่างที่ 2 จุดประจุ 2 ประจุ อยู่ห่างกัน 0.5 เมตร จุดประจุ หนึ่งมีค่า +4x10 −8 คูลอมบ์ หาก สนามไฟฟ้า เป็นศูนย์อยู่ระหว่างประจุทั้งสองและห่างจากจุดประจุ +4x10 −8 คูลอมบ์ เท่ากับ 0.2 เมตรค่า ของอีกจุดประจุหนึ่งมีกี่คูลอมบ์ ก. 8 9.0 10− ข. 8 3 10− ค. 8 9 10 − ง. 30 8 10 − วิธีทำ E·ที่จุด A เป็นศูนย์ = EE 21 2 2 8 3.0 KQ 2.0 4(K 10 ) = − ตอบ Q = 9 8 10 − คูลอมบ์
4. นักเรียนแต่ละคนดำเนินการแก้โจทย์ปัญหาในแบบฝึกหัดเรื่อง สนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้าที่กระทำ กับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า พร้อมออกมาเฉลยแบบฝึกหัดหน้าชั้นเรียน โดยมีครูอธิบายและขยายความ เพิ่มเติม เพื่อสร้างองค์ความรู้ที่ถูกต้อง 5. ขั้นประเมิน (Evaluation) 5. นักเรียนร่วมกันสรุปองค์ความรู้จากการเรียนเรื่อง สนามไฟฟ้า โดยใช้ชื่อกิจกรรมว่า “กิจกรรม เกมส์ลูกโซ่” ด้วยการให้นักเรียนสรุปความรู้คนละ 1 ประโยค ที่ได้จากการเรียนในวันนี้ (กิจกรรมดังกล่าว เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการวัดและประเมินผลการเรียนรู้ที่ปรับเปลี่ยนจากการตอบคำถามในใบงานหรือ แบบฝึกหัดมาเป็นการสะท้อนคิดสิ่งที่ได้เรียนรู้ ซึ่งจะช่วยให้ครูผู้สอนสามารถประเมินผู้เรียนได้เป็นรายบุคคล ได้อย่างชัดเจน) สื่อการเรียนรู้/วัสดุอุปกรณ์/แหล่งเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์/แหล่งเรียนรู้ สื่อวัสดุ อุปกรณ์ มัลติมิเดีย 1. หนังสือเรียนรายวิชาฟิสิกส์เพิ่มเติม ระดับ มัธยมศึกษาปีที่ 5 สำนักพิมพ์ สสวท. 2. แบบฝึกหัด เรื่อง สนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้าที่ กระทำกับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า 1.สื่อประกอบการสอน Power Point
การวัดผลและประเมิลผลการเรียนรู้ จุดประสงค์การเรียนรู้ / พฤติกรรมการเรียนรู้ วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน 1. อธิบายสนามไฟฟ้า และแรงไฟฟ้าที่กระทำ กับอนุภาคที่มีประจุ ไฟฟ้าที่อยู่ในสนามไฟฟ้า ได้ (K) - ตรวจจากการตอบ คำถามในแบบฝึกหัด - แบบฝึกหัด เรื่อง สนามไฟฟ้า และแรงไฟฟ้าที่กระทำกับ อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ระดับคะแนน 0 – 2 ได้ 1 3 – 4 ได้ 2 5 – 6 ได้ 3 7 - 10 ได้ 4 ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์ 2. ตรวจสอบหาปริมาณ ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับ สนามไฟฟ้าและแรง ไฟฟ้าที่กระทำกับ อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่ อยู่ในสนามไฟฟ้าได้ (P) - ตรวจจากการตอบ คำถามในแบบฝึกหัด - แบบฝึกหัด เรื่อง สนามไฟฟ้า และแรงไฟฟ้าที่กระทำกับ อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ระดับคะแนน 0 – 2 ได้ 1 3 – 4 ได้ 2 5 – 6 ได้ 3 7 - 10 ได้ 4 ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์ 3. มีความใฝ่เรียนรู้และ ให้ความร่วมมือในการทำ กิจกรรมกลุ่ม (A) - การปฏิบัติกิจกรรม ในห้องเรียน - แบบประเมินพฤติกรรมการ เรียนของนักเรียน ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์
แบบฝึกหัด เรื่อง สนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้าที่กระทำกับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า คำชี้แจง : แสดงวิธีคำนวณหาผลลัพธ์ของโจทย์ต่อไปนี้ คำสั่ง ให้นักเรียนแสดงวิธีทำให้ถูกต้อง 1. จงหาสนามไฟฟ้า ณ จุด A ซึ่งอยู่ห่างจากจุดประจุ 4 ไมโครคูลอมบ์ เป็นระยะ 20 cm 2. จากรูปจุดประจุ - 6x10 −6 คูลอมบ์และ 10x10 −6 คูลอมบ์ วางอยู่ห่างกัน 4 เซนติเมตรที่ ตำแหน่ง A และ B ตามลำดับ สนามไฟฟ้าที่จุด C จะมีขนาดเท่าใด ……………………………………………………….. C A ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… B 3. ชายคนหนึ่งมวล 80 กิโลกรัม ยืนในห้องที่มีสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ 7000 นิวตันต่อคูลอมบ์ มีทิศทางพุ่งขึ้นสู่เพดานในแนวดิ่ง ถ้าชายคนนี้ต้องการลอยขึ้นสู่เพดานด้วยความเร่ง 4 เมตรต่อ วินาที 2 เขาจะต้องสร้างประจุไฟฟ้าขนาดเท่าใดให้กับตนเอง 4. ทรงกลมตัวนำเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 เซนติเมตร มีประจุ 1 ไมโครคูลอมบ์ จงหาค่าความเข้ม สนามไฟฟ้า ณ ตำแหน่งที่อยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางเป็นระยะ 40 , 20 , 10 และ 6 เซนติเมตร ตามลำดับ
เฉลยแบบฝึกหัด เรื่อง สนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้าที่กระทำกับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า คำสั่ง ให้นักเรียนแสดงวิธีทำให้ถูกต้อง 1. จงหาสนามไฟฟ้า ณ จุด A ซึ่งอยู่ห่างจากจุดประจุ 4 ไมโครคูลอมบ์ เป็นระยะ 20 cm วิธีทำ จาก 2 r KQ = E แทนค่า -2 9 -6 4 x10 9x10 x4x10 E = E = 9x105 N/C ตอบ สนามไฟฟ้า ณ จุด A มีค่าเท่ากับ 9x105 N/C นิวตันต่อคูลอมบ์ 2. จากรูปจุดประจุ - 6x10 −6 คูลอมบ์และ 10x10 −6 คูลอมบ์ วางอยู่ห่างกัน 4 เซนติเมตรที่ ตำแหน่ง A และ B ตามลำดับ สนามไฟฟ้าที่จุด C จะมีขนาดเท่าใด วิธีทำ A 2 r KQ E = = 3.6 10 N/C (5 10 ) 9 10 (10 10 ) 7 2 2 9 6 = − − EB = 6 10 N/C (3 10 ) 9 10 (6 10 ) 7 2 2 9 6 = − − แกน Y, ) 4.8 10 N/C 5 4 E E sinθ 6 10 ( 7 7 Y = B = = แกน X , 7 7 X ) 3.6 10 5 3 E = 610 ( = = ศูนย์ E รวม = 4.8 10 N/C 7 ตอบ 3. ชายคนหนึ่งมวล 80 กิโลกรัม ยืนในห้องที่มีสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ 7000 นิวตันต่อคูลอมบ์ มีทิศทางพุ่งขึ้นสู่เพดานในแนวดิ่ง ถ้าชายคนนี้ต้องการลอยขึ้นสู่เพดานด้วยความเร่ง 4 เมตรต่อ วินาที 2 เขาจะต้องสร้างประจุไฟฟ้าขนาดเท่าใดให้กับตนเอง วิธีทำ F = ma qE- mg = ma q(7000) – 100(10) = 100 x 4 q = 7000 1400 = 0.2 คูลอมบ์ ตอบ เขาจะต้องสร้างประจุไฟฟ้าให้กับตนเองเท่ากับ 0.2 คูลอมบ์ 4µC A
4. ทรงกลมตัวนำเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 เซนติเมตร มีประจุ 1 ไมโครคูลอมบ์ จงหาค่าความเข้ม สนามไฟฟ้า ณ ตำแหน่งที่อยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางเป็นระยะ 40 , 20 , 10 และ 6 เซนติเมตร ตามลำดับ วิธีทำ จาก 2 r KQ E = ที่ ( r = 40 cm ) EA = 2- 9 -6 16x10 x109x10 = 0.56x105 N/C ที่ ( r = 20 cm ) EB = 2- 9 -6 4x10 x109x10 = 2.25x105 N/C ที่ ( r = 10 cm ) EC = 2- 9 -6 10 x109x10 = 9x105 N/C ที่ ( r = 6 cm ) ED = 0 ( จุด D อยู่ภายในทรงกลม ) A B C D 6 cm 10 cm 20 cm cm 40 cm
แบบประเมินการทำแบบฝึกหัด ตามเกณฑ์การให้คะแนนแบบฝึกทักษะการแก้โจทย์ปัญหาฟิสิกส์ ตามขั้นตอนการแก้โจทย์ปัญหาของ โพลยา จะมี 4 ขั้นตอนใหญ่ ในแต่ละขั้นตอนจะมีขั้นตอนย่อยในการตรวจแบบฝึกทักษะแบบวิธีทำจึงได้ กำหนดเกณฑ์การให้คะแนนดังตารางข้างนี้ให้นักเรียนหรือครูผู้ตรวจดูเกณฑ์การให้คะแนนเทียบกับแบบเฉลย แบบฝึกทักษะจะสามารถตรวจให้คะแนนได้อย่างถูกต้อง และเข้าใจเกณฑ์การให้คะแนนมากยิ่งขึ้น รายการประเมิน ระดับคะแนน 0.0 0.5 1.0 ขั้นที่ 1 ทำความเข้าใจ โจทย์ ไม่ตอบ หรือระบุสิ่งที่ โจทย์ ให้มา และสิ่งที่ โจทย์ถาม เขียนเป็น สัญลักษณ์ไม่ ถูกต้องเลย ระบุสิ่งที่โจทย์ให้มา และ สิ่งที่โจทย์ถามพร้อม เขียนเป็น สัญลักษณ์ได้ บางตัว ระบุสิ่งที่โจทย์ให้มา และ สิ่งที่โจทย์ถามพร้อม เขียนเป็น สัญลักษณ์ได้ ถูกต้องครบถ้วน ขั้นที่ 2 วางแผน การแก้ปัญหา ไม่ตอบ หรือเลือกสมการ เพื่อใช้ในการหาคำตอบ จากสิ่งที่โจทย์ให้มาไม่ ถูกต้อง เลือกสมการเพื่อใช้ใน การหาคำตอบจากสิ่งที่ โจทย์ให้มาได้ถูกต้อง แต่ ไม่ครบถ้วน เลือกสมการเพื่อใช้ใน การหาคำตอบจากสิ่งที่ โจทย์ให้มาได้ถูกต้อง และครบถ้วน ขั้นที่ 3 ปฏิบัติตามแผน ไม่ตอบ หรือไม่สามารถ แทนตัวเลขลงในตัวแปร และคิดคำนวณหา คำตอบที่เป็นสากลได้ สามารถแทนตัวเลขลงใน ตัวแปรและคิด คำนวณหาคำตอบที่เป็น สากลได้ แต่ไม่ครบถ้วน สามารถแทนตัวเลขลงใน ตัวแปรและคิด คำนวณหาคำตอบที่เป็น สากลได้ ครบถ้วน ถูกต้อง ขั้นที่ 4 ตรวจสอบ ไม่ตอบ หรือไม่สามารถ ตรวจทานคำตอบ ตรวจสอบ หน่วยเป็น สากลและสรุปคำตอบได้ สามารถตรวจทาน คำตอบ ตรวจสอบ แต่ ไม่สามารถ ระบุหน่วย เป็นสากล และ สรุป คำตอบได้ครบถ้วน สามารถตรวจทาน คำตอบ ตรวจสอบหน่วย เป็นสากล และสรุป คำตอบได้ครบถ้วน ถูกต้อง
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 17 รายวิชา ฟิสิกส์ รหัสวิชา ว32204 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 เรื่อง ศักย์ไฟฟ้า 1 จำนวน 2 คาบ/ชั่วโมง ผู้สอน นางสาวจารุรัตน์ แก้วรอด สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ มาตรฐาน ว 2.3 เข้าใจแรงไฟฟ้าและกฎของคูลอมบ์สนามไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และ กฎของโอห์ม วงจรไฟฟ้ากระแสตรง พลังงานไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า การเปลี่ยนพลังงาน ทดแทนเป็นพลังงานไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กที่กระทำกับประจุไฟฟ้า และ กระแสไฟฟ้าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎของฟาราเดย์ไฟฟ้ากระแสสลับ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและการสื่อสาร รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ ผลการเรียนรู้การเรียนรู้ ข้อที่ 6. อธิบาย และคำนวณพลังงานศักย์ไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า และความต่างศักย์ระหว่างสองตำแหน่ง ใด ๆ ได้ ระดับการคิด / พฤติกรรม 3.นำไปใช้ สาระสำคัญ เมื่อพิจารณาประจุในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้า พบว่า ประจุได้รับแรงกระทำจากสนามไฟฟ้าซึ่งอาจทำให้ ประจุเคลื่อนที่และเกิดงานได้ จึงกล่าวได้ว่า เมื่อประจุอยู่ในตำแหน่งต่าง ๆ ที่มีสนามไฟฟ้าจะมีพลังงาน ศักย์ที่เรียกว่า พลังงานศักย์ไฟฟ้า โดยศักย์ไฟฟ้า คือ พลังงานศักย์ไฟฟ้าต่อหนึ่งหน่วยประจุ ศักย์ไฟฟ้ารวม เนื่องจากจุดประจุหลายจุดประจุ คือ ผลรวมของศักย์ไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุแต่ละจุดประจุ จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายพลังงานศักย์ไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า และความต่างศักย์ระหว่างสองตำแหน่งใด ๆ ได้(K) 2. นำเสนอผลงานเกี่ยวข้องกับพลังงานศักย์ไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า และความต่างศักย์ระหว่างสองตำแหน่ง ใด ๆ ได้(P) 3. มีความใฝ่เรียนรู้และมีความมุ่งมั่นในการทำงาน (A)
สาระการเรียนรู้/เนื้อหาสาระ ศักย์ไฟฟ้า(Potential) เป็นพลังงานที่เกี่ยวข้องกับประจุไฟฟ้าที่จุดหนึ่งในสนามไฟฟ้า เนื่องจากแรงที่ กระทำกับประจุไฟฟ้านั้น พลังงานของประจุไฟฟ้าขึ้นอยู่กับขนาดของประจุและศักย์ไฟฟ้าที่จุดนั้น ประจุ ไฟฟ้าบวกจะมีแนวโน้มเคลื่อนที่เข้าสู่จุดที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่า นั้นคือ เคลื่อนลงตามเกรเดียนร์ของศักย์ไฟฟ้า เราไม่สามารถวัดศักย์ไฟฟ้าได้ แต่สามารถวัดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดได้ • พลังงานศักย์ไฟฟ้าที่ตำแหน่งใด ๆ ต่อหนึ่งหน่วยประจุ เรียกว่า ศักย์ไฟฟ้าที่ตำแหน่งนั้น โดยศักย์ไฟฟ้าที่ ตำแหน่งซึ่งอยู่ห่างจากจุดประจุแปรผันตรงกับขนาดของประจุ และแปรผกผันกับระยะทางจากจุดประจุถึง ตำแหน่งนั้นเขียนแทนได้ด้วยสมการ r Q = kV • ศักย์ไฟฟ้ารวมเนื่องจากจุดประจุหลายจุดประจุ คือ ผลรวมของศักย์ไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุแต่ละจุดประจุ เขียนแทนได้ด้วยสมการ = = n 1i i i r q kV • ความต่างศักย์ระหว่างสองตำแหน่งใด ๆ ในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้าคือ งานในการเคลื่อนประจุบวกหนึ่ง หน่วยจากตำแหน่งหนึ่งไปอีกตำแหน่งหนึ่ง เขียนแทนได้ด้วยสมการ q W VV BA AB =− → • ประจุที่อยู่ในสนามไฟฟ้ามีพลังงานศักย์ไฟฟ้าคำนวณได้จากสมการ r qq kU 21 = ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (Attitude) รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์ อยู่อย่างพอเพียง ซื่อสัตย์สุจริต มุ่งมั่นในการทำงาน มีวินัย รักความเป็นไทย ใฝ่เรียนรู้ มีจิตสาธารณะ ด้านคุณลักษณะของผู้เรียนตามหลักสูตรมาตรฐานสากล เป็นเลิศวิชาการ สื่อสารสองภาษา ล้ำหน้าทางความคิด ผลิตงานอย่างสร้างสรรค์ ร่วมกันรับผิดชอบต่อสังคมโลก
ด้านสมรรถนะสำคัญของผู้เรียน ความสามารถในการสื่อสาร : การอธิบายหลักการของพลังงานศักย์ไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า และความ ต่างศักย์ระหว่างสองตำแหน่งใด ๆ ความสามารถในการคิด : การสังเคราะห์ข้อมูลจากการสืบค้น ความสามารถในการแก้ปัญหา : การแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นจากการนำเสนองาน ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต : - ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี : การใช้เทคโนโลยีเพื่อสืบค้นข้อมูล ด้านจุดเน้นการพัฒนาผู้เรียน 1. ด้านความสามารถและทักษะ ตามระดับชั้น ชั้น ม.1-3 : แสวงหาความรู้ด้วยตนเอง ใช้เทคโนโลยีเพื่อการเรียนรู้ มีทักษะการคิดขั้นสูง ทักษะชีวิต ทักษะการสื่อสารอย่างสร้างสรรค์ตามวัย ชั้น ม.4-6 : แสวงหาความรู้เพื่อการแก้ปัญหา ใช้เทคโนโลยีเพื่อการเรียนรู้ ใช้ภาษาต่างประเทศ มีทักษะการคิดขั้นสูง ทักษะชีวิต ทักษะการสื่อสาร อย่างสร้างสรรค์ตามช่วงวัย 2. ด้านคุณลักษณะตามช่วงวัย ม.1-3 : เน้นอยู่อย่างพอเพียง ม.4-6 : เน้นมุ่งมั่นในการศึกษาและการทำงาน บูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง 1. หลักความพอประมาณ : ใช้กระบวนการกลุ่ม/ กระบวนการปฏิบัติที่สอดคล้องกับมาตรฐาน ผลการเรียนรู้และวัยของผู้เรียน 2. หลักความมีเหตุผล : ผู้เรียนเกิดกระบวนการทำงานกลุ่ม/ กระบวนการปฏิบัติส่งเสริมการคิด วิเคราะห์การคิดสร้างสรรค์ 3. หลักภูมิคุ้มกัน : วางแผนอย่างรอบคอบในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ให้นักเรียนได้เรียนรู้ เต็มตาม ศักยภาพของตนเอง 4. เงื่อนไขความรู้ : รอบรู้ เรื่องหลักสูตร เนื้อหาและการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้เหมาะสมกับ นักเรียน โดยใช้กระบวนการวัดและประเมินผลที่หลากหลายตรงตามสภาพจริง 5. เงื่อนไขคุณธรรม : ใช้หลักความยุติธรรม ความรับผิดชอบ การมีวินัยในการจัดกิจกรรมการ เรียนรู้
กิจกรรมการเรียนการสอน 1.ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. ครูเปิดวีดิทัศน์เกี่ยวกับพลังงานศักย์โน้มถ่วง (Kinetic and Potential Energy) จาก https://www.youtube.com/watch?v=vl4g7T5gw1M ให้นักเรียนดู จากนั้นครูตั้งประเด็นคำถามกระตุ้น ความคิดนักเรียนว่า “พลังงานศักย์โน้มถ่วง คืออะไร และปัจจัยใดบ้างที่มีผลต่อพลังงานศักย์โน้มถ่วง” โดยให้ นักเรียนแต่คนร่วมกันอภิปรายแสดงความคิดเห็นอย่างอิสระโดยไม่มีการเฉลยว่าถูกหรือผิด (พลังงานศักย์ของวัตถุเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก และปัจจัยที่มีผลต่อพลังงานศักย์โน้มถ่วง คือ มวลของวัตถุ และความสูง) 2. ครูทบทวนความรู้เดิมของนักเรียนเกี่ยวกับพลังงานศักย์โน้มถ่วง ดังนี้ - เมื่อวัตถุอยู่ที่สูงจากระดับอ้างอิง วัตถุจะมีพลังงานศักย์โน้มถ่วง โดยถือว่าที่ระดับอ้างอิงวัตถุมี พลังงานศักย์โน้มถ่วงเท่ากับศูนย์ - การเลือกตำแหน่งอ้างอิงเพื่อบอกค่าพลังงานศักย์โน้มถ่วง ผู้สังเกตสามารถเลือกตำแหน่งใดก็ได้ - เมื่อปล่อยวัตถุให้เคลื่อนที่อย่างอิสระ วัตถุจะเคลื่อนที่จากตำแหน่งที่มีพลังงานศักย์โน้มถ่วง มากกว่าไปตำแหน่งที่มีพลังงานศักย์โน้มถ่วงน้อยกว่า 3. ครูใช้คำถาม เพื่อเป็นการนำเข้าสู่บทเรียนว่า “พลังงานศักย์โน้มถ่วงสัมพันธ์กับพลังงานศักย์ไฟฟ้า อย่างไร” จากนั้นครูกล่าวเชื่อมโยงเข้าสู่กิจกรรมการเรียนการสอน (พลังงานศักย์โน้มถ่วงสัมพันธ์กับพลังงานศักย์ไฟฟ้าล้วนแต่เป็นพลังงานที่ทำเกิดจากแรงภายนอก มากระทำ) 2. ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 4. นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 3-4 คน ตามความสมัครใจ จากนั้นให้นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันค้นคว้า ข้อมูลเกี่ยวกับ เรื่อง ศักย์ไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ จากแหล่งข้อมูลต่าง ๆ 5. นักเรียนออกแบบชิ้นงานของกลุ่ม โดยสามารถออกแบบผลงานในการนำเสนอได้อย่างอิสระ กำหนดระยะเวลในการสร้างสรรค์ชิ้นงาน 20 นาที (หมายเหตุ : ครูเริ่มประเมินนักเรียน โดยใช้แบบสังเกตพฤติกรรมการทำงานกลุ่ม) 3. ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 6. นักเรียนแต่ละกลุ่มออกมานำเสนอผลการปฏิบัติกิจกรรมหน้าชั้นเรียน ในระหว่างที่นักเรียนนำเสนอ ครูคอยให้ข้อเสนอแนะเพิ่มเติมเพื่อให้นักเรียนมีความเข้าใจที่ถูกต้องมากยิ่งขึ้น(นำเสนอผลงานกลุ่มละ 5 นาที) (หมายเหตุ : ครูเริ่มประเมินนักเรียน โดยใช้แบบประเมินการนำเสนอผลงาน)
4. ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 7. ครูตั้งประเด็นคำถามกระตุ้นความคิดนักเรียนว่า “ศักย์ไฟฟ้ารวมเนื่องจากจุดประจุหลายจุดประจุ หมายความว่าอย่างไร” โดยให้นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันอภิปรายแสดงความคิดเห็นเพื่อหาคำตอบ (ผลรวม ของศักย์ไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุแต่ละจุดประจุ) 8. ครูอธิบายให้นักเรียนเข้าใจเกี่ยวกับเงื่อนไขการใช้สมการศักย์ไฟฟ้าว่า “ศักย์ไฟฟ้าเป็นปริมาณ สเกลาร์ ต้องแทนเครื่องหมายของประจุไฟฟ้าลงในสมการทุกครั้ง ถ้าประจุไฟฟ้าเป็นลบจะได้ศักย์ไฟฟ้าลบ ถ้า ประจุไฟฟ้าเป็นบวกจะได้ศักย์ไฟฟ้าบวก” 5. ขั้นประเมิน (Evaluation) 9. นักเรียนและครูร่วมกันสรุปเกี่ยวกับความรู้เรื่อง ศักย์ไฟฟ้า ดังนี้ - พลังงานศักย์ไฟฟ้ากับความต่างศักย์ไฟฟ้าแตกต่างกันอย่างไร (ประจุอยู่ในตำแหน่งต่าง ๆ ที่มีสนามไฟฟ้าจะมีพลังงานศักย์ไฟฟ้าเกิดขึ้น และความต่างศักย์ไฟฟ้า คือ งานที่เกิดขึ้นในการเคลื่อนที่ของประจุ +1 หน่วย จากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่งภายในบริเวณที่มี สนามไฟฟ้า) - ศักย์ไฟฟ้า คืออะไร (ศักย์ไฟฟ้า คือ พลังงานศักย์ไฟฟ้าต่อหนึ่งหน่วยประจุ ) สื่อการเรียนรู้/วัสดุอุปกรณ์/แหล่งเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์/แหล่งเรียนรู้ สื่อวัสดุ อุปกรณ์ มัลติมิเดีย 1. หนังสือเรียนรายวิชาฟิสิกส์เพิ่มเติม ระดับ มัธยมศึกษาปีที่ 5 สำนักพิมพ์ สสวท. 1. สื่อประกอบการสอน Power Point 2. วีดิทัศน์เกี่ยวกับพลังงานศักย์โน้มถ่วง (Kinetic and Potential Energy) จาก https://www.youtube.com/watch?v=vl4g7T5g w1M