แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 กลุ่มสาระวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รายวิชา ว 31101 ฟิสิกส์1 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2566 หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 การวัดปริมาณและหน่วยทางฟิสิกส์ เวลา 3 ชั่วโมง สอนวันที่.............เดือน...................................พ.ศ................................... เวลา 3 ชั่วโมง ผู้สอน นายศิวกร วิเศษโวหาร โรงเรียนหนองสูงสามัคคีวิทยา เวลา 3 ชั่วโมง 1. ผลการเรียนรู้ วัดและรายงานผลการวัดปริมาณทางฟิสิกส์ได้ถูกต้องเหมาะสม โดยนำความคลาดเคลื่อนในการวัด มาพิจารณาในการนำเสนอผล รวมทั้งแสดงผลการทดลองในรูปของกราฟ วิเคราะห์และแปลความหมาย จากกราฟเส้นตรงได้ 2. จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายปริมาณกายภาพ ระบบหน่วยระหว่างชาติได้(K) 2. อธิบายการเปลี่ยนแปลงของปริมาณที่สังเกตได้จากการวัดได้ (K) 3. แสดงการเปลี่ยนหน่วยทักษะการทดลอง การใช้เครื่องมือการวัด และการนำเสนอข้อมูลได้ถูกต้อง (P) 4. ทำงานร่วมกับผู้อื่นอย่างสร้างสรรค์ ยอมรับความคิดเห็นของผู้อื่นได้ (A) 3. สาระการเรียนรู้ สาระการเรียนรู้แกนกลาง สาระการเรียนรู้ท้องถิ่น - ความรู้ทางฟิสิกส์ส่วนหนึ่งได้จากการทดลอง ซึ่ง เกี่ยวข้องกับกระบวนการวัดปริมาณทางฟิสิกส์ ซึ่ง ประกอบด้วยตัวเลข และหน่วยวัด - ปริมาณทางฟิสิกส์สามารถวัดได้ด้วยเครื่องมือต่าง ๆ โดยตรงหรือทางอ้อม หน่วยที่ใช้ในการวัดปริมาณทาง วิทยาศาสตร์ คือระบบหน่วยระหว่างชาติ เรียกย่อว่า ระบบเอสไอ - ปริมาณทางฟิสิกส์ที่มีค่าน้อยกว่าหรือมากกว่า 1 มาก ๆ นิยมเขียนในรูปของสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ พิจารณาตามหลักสูตรของสถานศึกษา
สาระการเรียนรู้แกนกลาง สาระการเรียนรู้ท้องถิ่น - การทดลองทางฟิสิกส์เกี่ยวกับการวัดปริมาณต่าง ๆ การ บันทึกปริมาณที่ได้จากการวัดด้วยจำนวนเลขนัยสำคัญ ที่เหมาะสมและค่าความคลาดเคลื่อน การวิเคราะห์และ การแปลความหมายจากกราฟ เช่น การหาความชันจาก กราฟเส้นตรง จุดตัดแกน พื้นที่ใต้กราฟ เป็นต้น - การวัดปริมาณต่าง ๆ จะมีความคลาดเคลื่อนเสมอขึ้นอยู่ กับเครื่องมือ วิธีการวัด และประสบการณ์ของผู้วัด ซึ่งค่า ความคลาดเคลื่อนสามารถแสดงในการรายงานผลทั้งใน รูปแบบตัวเลขและกราฟ - การวัดควรเลือกใช้เครื่องมือวัดให้เหมาะสมกับสิ่งที่ ต้องการวัด เช่น การวัดความยาวของวัตถุที่ต้องการความ ละเอียดสูง อาจใช้เวอร์เนียร์แคลลิเปิร์ส หรือไมโครมิเตอร์ - ฟิสิกส์อาศัยคณิตศาสตร์เป็นเครื่องมือในการศึกษา ค้นคว้า และการสื่อสาร พิจารณาตามหลักสูตรของสถานศึกษา 4. สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด ปริมาณที่อธิบายปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ หรือการเปลี่ยนแปลงของปริมาณที่สังเกตอาจจะความยาว มวล เวลา ความเร่งและความดัน เป็นต้น ปริมาณเหล่านี้จะถูกแยกเป็นปริมาณฐานและปริมาณอนุพันธ์ การกำหนด หน่วยต่างๆ จึงต้องกำหนดให้เข้าใจตรงกันโดยใช้ระบบหน่วยระหว่างชาติ (SI Unit) ตัวพหุคูณที่ใช้เขียนแทน หน่วยฐานหรือหน่วยอนุพันธ์ที่มีค่ามากหรือน้อยเกินไป เรียกว่า คำอุปสรรค
5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียนและคุณลักษณะอันพึงประสงค์ สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1. ความสามารถในการสื่อสาร 2. ความสามารถในการคิด 1) ทักษะการคิดวิเคราะห์ 2) ทักษะการสื่อสาร 3) ทักษะการทำงานร่วมกัน 4) ทักษะการนำความรู้ไปใช้ 3. ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 1. มีวินัย 2. ใฝ่เรียนรู้ 3. มุ่งมั่นในการทำงาน 6. กิจกรรมการเรียนรู้ แนวคิด/รูปแบบการสอน/วิธีการสอน/เทคนิค : สืบเสาะหาความรู้ 5Es (5Es Instructional Model) กระตุ้นความสนใจ (Engage) 1. ครูและนักเรียนร่วมกันสนทนาเกี่ยวกับปริมาณทางฟิสิกส์ 2. ครูถามนักเรียนว่า ปริมาณทางฟิสิกส์แบ่งออกเป็นปริมาณได้บ้าง นักเรียนร่วมกันตอบคำถาม 3. ครูถามคำถาม Prior Knowledge “การบอกปริมาณในทางฟิสิกส์จำเป็นต้องมีการบอกหน่วยกำกับไว้ด้วย หรือไม่อย่างไร” เพื่อเป็นการกระตุ้นให้นักเรียนร่วมกันคิด (แนวตอบ : ฟิสิกส์เป็นวิชาที่เน้นศึกษาในเชิงปริมาณทางกายภาพ เช่น มวล แรง ความยาว เวลา อุณหภูมิ เป็นต้น และข้อมูลที่ได้จะเป็นตัวเลข ดังนั้นเพื่อให้สื่อสารในสิ่งที่ต้องการศึกษาให้ผู้อื่นเข้าใจง่าย ต่อการนำไปใช้ประโยชน์ จึงจำเป็นต้องมีหน่วยกำกับในการวัดปริมาณนั้น ๆ ด้วย) 4. นักเรียนร่วมช่วยกันตอบคำถาม ครูอาจจะเลือกคำตอบที่ไม่ชัดเจน มาอภิปรายร่วมกัน ชั่วโมงที่ 1 ขั้นนำ
5. ครูอาจอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับปริมาณที่เกี่ยวข้องกับวิชาฟิสิกส์ อีก 2 ปริมาณ คือ เวกเตอร์และสเกลาร์ ซึ่งปริมาณสเกลาร์ คือ ปริมาณที่กำหนดแต่เพียงขนาด ก็มีความหมายสเกลาร์ เช่น ระยะทาง เวลา พื้นที่ ส่วนปริมาณเวกเตอร์ คือ ปริมาณที่ต้องกำหนดทั้งขนาดและทิศทาง จึงจะมีความหมาย เช่น แรง การ กระจัด เป็นต้น สำรวจค้นหา (Explore) 1. ครูให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม แต่ละกลุ่มสืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับระบบหน่วยที่ใช้สำหรับการวัดปริมาณในทางฟิสิกส์ ว่ามีหน่วยอะไรบ้าง จากแหล่งการเรียนรู้ต่างๆ เช่น หนังสือเรียน อินเตอร์เน็ต หนังสืออ้างอิงต่างๆ ใน ห้องสมุด 2. นักเรียนแต่กลุ่มร่วมกันวิเคราะห์ผลจากการสืบค้นข้อมูล 3. ครูสุ่มนักเรียนจากกลุ่มต่างๆ เพื่อนำเสนอผลจากการสืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับระบบหน่วยที่ใช้ในทางฟิสิกส์ 4. ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายเพื่อให้ได้ข้อสรุปที่ว่า ระบบเอสไอหรือหน่วยเอสไอ เพื่อใช้เป็นหน่วยกลาง ที่ทุกประเทศใช้เป็นมาตรฐานในการระบุหน่วยการวัดทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (หมายเหตุ : ครูเริ่มประเมินนักเรียน โดยใช้แบบสังเกตการณ์ทำงานกลุ่ม) สำรวจค้นหา (Explore) 5. ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายต่อว่า หน่วยเอสไอ มีอยู่ 4 หน่วย 6. ครูอธิบายไปทีละหน่วย โดยเริ่มจากหน่วยฐาน หน่วยเสริม หน่วยอนุพัทธ์ และคำอุปสรรค • หน่วยฐานประกอบด้วย 7 หน่วย ได้แก่ หน่วยที่ใช้วัดความยาว มวล เวลา กระแสไฟฟ้า อุณหภูมิ ความเข้มแห่งการส่องสว่าง ปริมาณของสาร โดยแต่ละหน่วยต่างเป็นอิสระต่อกัน และใช้เป็นหน่วย พื้นฐานของหน่วยอื่น แสดงดังตารางในหนังสือเรียนหน้า 11 • หน่วยเสริม มี2 หน่วย คือ เรเดียน เป็นหน่วยวัดมุมในระนาบ โดย 1 เรเดียน คือ มุมที่จุด ศูนย์กลางของวงกลมที่รองรับ ความยาวส่วนโค้งที่มีความยาวเท่ากับรัศมีและสเตอเรเดียน เป็น หน่วยวัดมุมตัน โดย 1 สเตอเรเดียน คือ มุมที่จุดศูนย์กลางของทรงกลมที่รองรับพื้นที่ผิวโค้งที่มี พื้นที่เป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีความยาวด้านเท่ากับรัศมี ขั้นสอน ขั้นสอน ชั่วโมงที่ 1
• หน่วยอนุพันธ์ เกิดจากการนำหน่วยพื้นฐานมาสร้างความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ แล้วได้เป็น ปริมาณที่มีความสัมพันธ์กันมากกว่า 1 ปริมาณ เช่น ความเร็วเป็นความสัมพันธ์ระหว่างระยะทาง ต่อเวลา 7. ครูให้ความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้คำอุปสรรคและตัวพหุคูน ตัวอย่างเช่น การเติมคำอุปสรรค เรามักจะไว้ ข้างหน้าหน่วยพื้นฐาน เพื่อใช้แทนตัวคูณเพิ่มหรือตัวคูณลด แล้วทำให้หน่วยพื้นฐานนั้นมีขนาดใหญ่ขึ้น หรือลดลงเหมาะแก่การนำไปประยุกต์ใช้คำอุปสรรค หรืออาจบอกความหมายของตัวพหุคูน คือเลขสิบยก กำลังบวกหรือลบ 8. ครูอาจให้นักเรียนท่องจำคำอุปสรรคในระบบเอสไอและเน้นคำอุปสรรคที่นิยมใช้ในวิชาฟิสิกส์ 9. ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวการเปลี่ยนหน่วยโดยใช้คำอุปสรรค เช่น คำอุปสรรคนิยมใช้กับหน่วยของเวลา เช่น นาที ชั่วโมง ยกเว้นช่วงเวลาที่สั้นกว่าวินาที เช่น 10-6 s = μs และเปิดโอกาสให้นักเรียนซักถามข้อสงสัย ที่ นักเรียนยังไม่เข้าใจเกี่ยวกับเรื่องที่เรียน 10.ครูยกตัวอย่างโจทย์จากตัวอย่างที่ 1.3 ในหนังสือเรียนหน้า 14 และให้นักเรียนทำแบบฝึกหัดจาก Unit Question 1 ข้อ 5. และข้อ 6. จากหนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐาน ฟิสิกส์ ม.4 เล่ม 1 เพื่อเป็น การทบทวนความเข้าใจในเนื้อหาที่เรียนมา อธิบายความรู้ (Explain) 1. ครูส่งเสริมให้นักเรียนได้เข้าใจในเรื่องคำอุปสรรคและการเปลี่ยนหน่วยมากขึ้น โดยให้นักเรียน แบ่งเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ๆ เพื่อศึกษาให้ได้มาซึ่งคำตอบจากตัวอย่างที่ 1.4 และ 1.5 ให้นักเรียนได้ วิเคราะห์โจทย์ตามขั้นตอนการแก้โจทย์ปัญหา ดังนี้ • ขั้นที่ 1 ทำความเข้าใจโจทย์ตัวอย่าง • ขั้นที่ 2 สิ่งที่โจทย์ต้องการถามหา และจะหาสิ่งที่โจทย์ต้องการ ต้องทำอย่างไร • ขั้นที่ 3 ดำเนินการ หาคำตอบ • ขั้นที่ 4 ตรวจสอบคำตอบของโจทย์ตัวอย่าง 2. ครูตรวจสอบการแทนค่า การเปลี่ยนหน่วย การคำนวณ ว่าตรงกับโจทย์กำหนดให้หรือไม่ และคำตอบถูก หรือไม่ ถ้าตรงกัน สรุปได้ว่าคำตอบนั้นถูกต้อง 3. เมื่อนักเรียนทั้ง 2 กลุ่ม ทำความเข้าใจของโจทย์ตัวอย่างแล้ว ส่งตัวแทนมาอธิบายวิธีการเปลี่ยนหน่วย การ คำนวณ การหาคำตอบของโจทย์ตัวอย่างทั้ง 2 ข้อ 4. ครูอธิบายสรุปเกี่ยวกับเนื้อหา หรือเปิดโอกาสให้นักเรียนได้สอบถามในส่วนที่มีข้อสงสัย ชั่วโมงที่ 2 ขั้นสอน
5. จากนั้น ครูอธิบายความรู้ให้กับนักเรียนว่า ความรู้ต่าง ๆ ทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความรู้ทาง ฟิสิกส์ จำเป็นต้องใช้เครื่องมือต่าง ๆ มาเกี่ยวข้อง โดยเฉพาะเครื่องมือในการวัดปริมาณต่างๆ การเลือก เครื่องมือวัด และการอ่านค่าที่ได้จากการวัดจึงเป็นสิ่งสำคัญในการศึกษาวิชาฟิสิกส์ เพื่อนำข้อมูลมา คำนวณ พิสูจน์ หรือหาผลสรุป ซึ่งหากผู้ทำการทดลองวัดและอ่านค่าจากเครื่องมือผิดพลาด อาจส่งผลต่อ ความถูกต้องและความแม่นยำของผลการทดลองได้ 6. ครูให้นักเรียนอ่านทำความเข้าใจเนื้อหาจากหนังสือเรียนหน้า 17 จากนั้นนักเรียนทุกคนช่วยกันสรุป เชื่อมโยงเกี่ยวกับหน่วยต่าง ๆ ของการวัด คำอุปสรรค และการอ่านค่าจากเครื่องมือวัด ขยายความเข้าใจ (Elaborate) 1. ครูนำนักเรียนอภิปรายและสรุปเกี่ยวกับการวัดปริมาณทางกายภาพในเชิงฟิสิกส์ ดังนี้ • ฟิสิกส์เป็นวิชาที่มุ่งเน้นการศึกษาในเชิงปริมาณ ประกอบด้วย 2 สิ่งที่ต้องคำนึงถึง คือ ปริมาณ ตัวเลขที่ได้จากการวัด และหน่วยของการวัด • คำอุปสรรค เป็นคำที่ไว้ข้างหน้าหน่วยเอสไอ เพื่อใช้แทนตัวคูณเพิ่มหรือตัวคูณลด แล้วทำให้หน่วย พื้นฐานนั้นมีขนาดใหญ่ขึ้นหรือลดลงเหมาะแก่การนำไปประยุกต์ใช้ • การอ่านผลจากเครื่องวัดทั้งแบบสเกล และแบบตัวเลข ค่าที่อ่านได้จะเป็นตัวเลขแล้ว ตามด้วย หน่วยของการวัด 2. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนสอบถามเนื้อหาเรื่อง การวัดปริมาณทางกายภาพในเชิงฟิสิกส์ ว่ามีส่วนไหนที่ยัง ไม่เข้าใจและให้ความรู้เพิ่มเติมในส่วนนั้น 3. ครูให้นักเรียนทำใบงานที่ 1.2 เรื่อง หน่วยของการวัด แล้วมอบหมายให้นักเรียนทำแบบฝึกหัดที่ 3.1 เรื่อง การวัดปริมาณและหน่วยทางฟิสิกส์ ส่งเป็นการบ้านในชั่วโมงถัดไป ตรวจสอบผล (Evaluate) 1. ครูตรวจการนำเสนอข้อมูลระบบหน่วยที่ใช้ในทางฟิสิกส์ที่ได้จากการสืบค้น 2. ครูประเมินผลโดยการสังเกตพฤติกรรมการตอบคำถาม พฤติกรรมการทำงานกลุ่ม และพฤติกรรมการ ทำงานรายบุคคล 3. ครูตรวจสอบผลจากการทำใบงานที่ 1.2 เรื่อง หน่วยของการวัด 4. ครูตรวจสอบผลการทำแบบฝึกหัดที่ 3.1 เรื่อง การวัดปริมาณทางกายภาพในเชิงฟิสิกส์ ขั้นสรุป ชั่วโมงที่ 3
7. การวัดและประเมินผล รายการวัด วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน 7.1 การประเมินระหว่าง การจัดกิจกรรม 1) หน่วยของการวัด - ตรวจใบงานที่ 1.2 - ใบงานที่ 1.2 ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์ 2) การนำเสนอ ผลงาน - ประเมินการนำเสนอ ผลงาน - ผลงานที่นำเสนอ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์ 3) พฤติกรรมการ ทำงานรายบุคคล - สังเกตพฤติกรรม การทำงานรายบุคคล - แบบสังเกตพฤติกรรม การทำงานรายบุคคล ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์ 4) พฤติกรรมการ ทำงานกลุ่ม - สังเกตพฤติกรรม การทำงานกลุ่ม - แบบสังเกตพฤติกรรม การทำงานกลุ่ม ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์ 5) คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่น ในการทำงาน - แบบประเมิน คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์
8. สื่อ/แหล่งการเรียนรู้ 8.1 สื่อการเรียนรู้ 1) หนังสือเรียน รายวิชาเพิ่มเติม ฟิสิกส์ ม.4 เล่ม 1 2) ใบงานที่ 1.2 เรื่อง หน่วยของการวัด 3) แบบฝึกหัดที่ 3.1 เรื่อง การวัดปริมาณทางกายภาพในเชิงฟิสิกส์ 3) PowerPoint หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง การศึกษาวิชาฟิสิกส์ 8.2 แหล่งการเรียนรู้ 1) ห้องเรียน 2) ห้องสมุด 3) แหล่งข้อมูลสารสนเทศ
ใบงานที่ 1.2 เรื่อง หน่วยของการวัด คำชี้แจง : จงหาคำตอบและแสดงวิธีทำอย่างละเอียด 1. วัตถุมวล 500 กรัม มีค่ากี่กิโลกรัม กี่ไมโครกรัม กี่มิลลิกรัม 2. ระยะทาง 90 กิโลเมตร มีค่ากี่เมตร กี่นาโนเมตร 3. เรือลำหนึ่งแล่นด้วยความเร็ว 72 กิโลเมตร/ชั่วโมง มีค่ากี่เมตร/วินาที
ใบงานที่ 1.2 เฉลย เรื่อง หน่วยของการวัด คำชี้แจง : จงหาคำตอบและแสดงวิธีทำอย่างละเอียด 1. วัตถุมวล 500 กรัม มีค่ากี่กิโลกรัม กี่ไมโครกรัม กี่มิลลิกรัม วัตถุมวล 500 กรัม มีค่ากี่กิโลกรัม จะได้ 500 103 = 500 × 10−3 kg วัตถุมวล 500 กรัม มีค่ากี่ไมโครกรัม จะได้ 500 10−6 = 500 × 106 μg วัตถุมวล 500 กรัม มีค่ากี่มิลลิกรัม จะได้ 500 10−3 = 500 × 103 mg 2. ระยะทาง 90 กิโลเมตร มีค่ากี่เมตร กี่นาโนเมตร ระยะทาง 90 กิโลเมตร มีค่ากี่เมตร ดังนั้น ระยะทาง 90 กิโลเมตร เท่ากับ 90 × 103 เมตร ระยะทาง 90 กิโลเมตร มีค่ากี่นาโนเมตร ระยะทาง 90 กิโลเมตร เท่ากับ 90 × 103 10−9 = 90 × 103 × 109 ดังนั้น ระยะทาง 90 กิโลเมตร เท่ากับ 90 × 1012 นาโนเมตร 3. เรือลำหนึ่งแล่นด้วยความเร็ว 72 กิโลเมตร/ชั่วโมง มีค่ากี่เมตร/วินาที เรือลำหนึ่งแล่นด้วยความเร็ว 72 กิโลเมตร/ชั่วโมง ดังนั้น ความเร็ว 72 กิโลเมตร/ชั่วโมง เท่ากับ 72 × 103 60 ×60 = 19.44 เมตร/วินาที
9. ความเห็นของผู้บริหารสถานศึกษาหรือผู้ที่ได้รับมอบหมาย ข้อเสนอแนะ ลงชื่อ ................................. ( ................................ ) 10. บันทึกผลหลังการสอน ด้านความรู้ ด้านสมรรถนะสำคัญของผู้เรียน ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ ด้านความสามารถทางวิทยาศาสตร์ ด้านอื่น ๆ (พฤติกรรมเด่น หรือพฤติกรรมที่มีปัญหาของนักเรียนเป็นรายบุคคล (ถ้ามี)) ปัญหา/อุปสรรค แนวทางการแก้ไข