47 4. สาระการเรียนรู้ น้ำมีแรงกระทำต่อวัตถุโดยมีแรงกระทำในทุกทิศทาง แรงที่ของเหลวกระทำต่อวัตถุจะมีทิศทางตั้ง ฉากกับผิววัตถุ และได้มีการกำหนดว่าแรงที่ของเหลวกระทำต่อพื้นที่หนึ่งหน่วย เรียกว่า ความดันของ ของเหลว เป็นปริมาณสเกลาร์ ปัจจัยที่มีผลต่อความดันของของเหลว 1. ความลึกของของเหลวของเหลวไม่ว่าจะอยู่ในภาชนะรูปร่างใดก็ตาม ถ้าที่ระดับความลึกเดียวกัน ความดันของของเหลวจะเท่ากัน แต่ถ้าระดับความลึกต่างกัน ของเหลวที่อยู่ระดับลึกกว่า จะมีความดันมากกว่า 2. ความหนาแน่นของของเหลวของเหลวต่างชนิดกันจะมีความดันต่างกันโดยของเหลวที่มีความ หนาแน่นมาก จะมีความดันสูงกว่าของเหลวที่มีความหนาแน่นน้อย การนำความรู้เรื่องความดันของของเหลวไปใช้ประโยชน์ เรานำความรู้เกี่ยวกับความดันของของเหลวไปใช้ประโยชน์ เช่น 1. การเก็บผัก หรือเนื้อในถุงพลาสติกแล้วใช้แรงดันน้ำไล่อากาศออกเหมือนเก็บด้วยสุญญากาศ 2. การสร้างเขื่อน ต้องสร้างให้ฐานเขื่อนมีความกว้างมากกว่าสันเขื่อน เพราะแรงดันของน้ำบริเวณ ฐานเขื่อนมากกว่าแรงดันของน้ำบริเวณสันเขื่อนและนำแรงดันน้ำจากเขื่อนมาใช้หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อ ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าส่งไปตามที่ต่าง ๆ 3. การสร้างหอเก็บน้ำสำหรับส่งน้ำไปยังครัวเรือน โดยสูบน้ำไปกักเก็บไว้ในที่สูงเพื่อให้น้ำในท่อส่ง น้ำที่อยู่ด้านล่างมีความดันมาก ช่วยในการส่งน้ำไปยังที่ใกล้ ๆ เมื่อวัตถุอยู่ในของเหลว ของเหลวมีแรงกระทำต่อวัตถุในทุกทิศทาง แต่แรงลัพธ์ที่ของเหลวกระทำต่อ วัตถุมีทิศขึ้นตามแนวดิ่งซึ่งแรงนี้คือ แรงพยุงของของเหลว โดยขนาดของแรงที่ของเหลวพยุงวัตถุมีค่าเท่ากับ ผลต่างของค่าของแรงที่อ่านได้เมื่อชั่งวัตถุในอากาศและในของเหลว ปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของแรงพยุงของของเหลว 1. ปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมในของเหลว โดยแรงพยุงของของเหลวจะมีค่ามาก ถ้าปริมาตรของวัตถุ ส่วนที่จมมีค่ามาก 2. ความหนาแน่นของของเหลว โดยแรงพยุงของของเหลวจะมีค่ามาก ถ้าความหนาแน่นของของเหลว มีค่ามาก การจม การลอย เมื่อแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุเป็นศูนย์ นั่นคือ แรงพยุงของของเหลวจะมีขนาดเท่ากับน้ำหนักวัตถุ วัตถุ นั้นจะลอยอยู่นิ่งในของเหลว ส่วนวัตถุที่จมลงไปในของเหลวเป็นเพราะน้ำหนักของวัตถุมากกว่าแรงพยุงของ ของเหลว แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุจึงไม่เป็นศูนย์และมีทิศดิ่งลง ทำให้วัตถุจมลงตามทิศทางของแรงลัพธ์ 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 5.1 ความสามารถในการสื่อสาร 5.2 ความสามารถในการคิด 5.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา
48 5.4 ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 5.5 ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 6. ชิ้นงานหรือภาระงาน แบบฝึกทักษะรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 7. กิจกรรมการเรียนรู้ จัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการเรียนรู้ 5E มีรายละเอียดดังนี้ (ชั่วโมงที่ 1-2) ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. ครูกระตุ้นนักเรียนด้วยคำถามเพื่อเชื่อมโยงเนื้อหาที่จะเรียน - เวลานักเรียนดำน้ำลงไปข้างล่าง นักเรียนรู้สึกอย่างไรบ้าง (แนวคำตอบ:รู้สึกเย็น อึดอัด) - นักเรียนคิดว่าทำไมถึงเป็นเช่นนั้น (แนวทางการตอบ: ความดัน ความหนาแน่น) ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 2. ครูเชื่อมโยงเข้าสู่หัวข้อที่จะเรียนเพื่อตรวจสอบคำตอบของนักเรียน โดยกล่าวว่า น้ำมีแรงกระทำ ต่อวัตถุโดยมีแรงกระทำในทุกทิศทาง แรงที่ของเหลวกระทำต่อวัตถุจะมีทิศทางตั้งฉากกับผิววัตถุ และได้มีการ กำหนดว่าแรงที่ของเหลวกระทำต่อพื้นที่หนึ่งหน่วย เรียกว่า ความดันของของเหลว (P) เป็นปริมาณสเกลาร์ 3. ครูแจ้งกิจกรรมการทดลอง เพื่อทำการพิสูจน์ความถูกต้องของคำตอบที่นักเรียนตอบมา โดยครู แนะนำวัสดุอุปกรณ์ที่จะทำการทดสอบ 4. นักเรียนทำการทดลองเรื่องความดันของของเหลว และบันทึกผลการทดลองลงแบบบันทึกกิจกรรม ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 5. นักเรียนและครูร่วมกันอภิปรายผลของกิจกรรมที่สังเกตได้ พบว่า สอดคล้องกับหลักการ ดังนี้ 1. ที่ระดับความสูงเดียวกัน ของเหลวที่มีความหนาแน่นมากกว่าจะมีความดันสูงกว่า ซึ่งสังเกตได้ จากระยะทางของของเหลวที่พุ่งออกจากรูบนขวด 2 ขวด ที่ระดับความสูงเดียวกัน ของเหลวที่มีความหนาแน่น มากกว่าจะพุ่งได้ไกลกว่า 2. สำหรับของเหลวชนิดเดียวกัน รูที่อยู่ต่ำจากผิวของของเหลวมากกว่าจะมีความดันสูงกว่า สังเกต ได้จากระยะทางของของเหลวที่พุ่งออกจากรูที่อยู่ต่ำกว่า จะพุ่งไปได้ไกลกว่า 6. ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับปัจจัยที่มีผลต่อความดันของของเหลวว่า ความดันของของเหลวขึ้นอยู่ กับความลึกของผิวของเหลว โดยยิ่งลึกลงไปความดันยิ่งมากขึ้น นอกจากนี้ความดันของของเหลวยังขึ้นอยู่กับ ความหนาแน่นของของเหลว โดยของเหลวที่มีความหนาแน่นมากจะมีความดันมาก 7. ครูถามคำถามนักเรียน ดังนี้
49 - จากภาพ นักเรียนคิดว่าปลาทั้ง 2 ตัว จะได้รับความดันของของเหลวเท่ากันหรือไม่ อย่างไร (แนวทางการตอบ: เท่ากัน เนื่องจากปลาทั้ง 2 ตัว อยู่ในระดับความลึกที่เท่ากัน ซึ่งรูปร่างของ ภาชนะไม่มีผลต่อดันของของเหลว) - นักเรียนคิดว่าที่ระดับความลึกเดียวกัน น้ำทะเลกับน้ำในแม่น้ำจะมีความดันเหมือนหรือต่างกัน อย่างไร (แนวทางการตอบ: น้ำทะเลและน้ำในแม่น้ำที่ระดับความลึกเดียวกันจะมีความดันต่างกัน โดยน้ำทะเล จะมีความดันมากกว่า เพราะน้ำทะเลมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำในแม่น้ำ) ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 8. ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับการคำนวณหาความดันของของเหลวสามารถหาได้จากสมการ = เมื่อ P คือ ความดัน มีหน่วยเป็น นิวตันต่อตารางเมตร (N/m2 ) หรือพาลคัล (Pa) F คือ ขนาดของแรงที่กระทำตั้งฉากกับผิวของวัตถุ มีหน่วยเป็นนิวตัว (N) A คือ พื้นที่ผิวของวัตถุ มีหน่วยเป็น ตารางเมตร (m2 ) นอกจากนี้ ความดันของของเหลวที่ระดับความลึกต่าง ๆ สามารถหาได้จากสมการ = ℎ เมื่อ P คือ ความดันของของเหลว มีหน่วยเป็น นิวตันต่อตารางเมตร (N/m2 ) หรือพาลคัล (Pa) คือ ความหนาแน่นของของเหลว มีหน่วยเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m3 ) คือ ค่าความเร่งเนื่องจากแรงโนมถ่วง มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที2 (m2 /s) ℎ คือ ความลึกของของเหลว มีหน่วยเป็นเมตร (m) 9. ครูยกตัวอย่างการคำนวณหาแรงดันและความดันของของเหลว ดังนี้ ถังใบหนึ่งบรรจุของเหลว 3 ชนิด มีความหนาแน่น 103 , 0.55 x 103 และ 0.25 x 103 กิโลกรัมต่อ ลูกบาศก์เมตร ตามลำดับ ซ้อนกันอยู่ภายในถังเดียวกัน ถ้าของเหลวแต่ละชนิดสูง 10 เซนติเมตร 1. จงหาความดันรวมของของเหลวที่ก้นถัง (แนวทางการตอบ: Soln จากสมการ = ℎ พิจารณา ความดันของของเหลวชนิดที่ 1 P = (103 )(10)(0.1) = 103 N/m2 พิจารณา ความดันของของเหลวชนิดที่ 2 P = (0.55 x 103 )(10)(0.1) = 0.55 x103 N/m2 พิจารณา ความดันของของเหลวชนิดที่ 3 P = (0.25 x 103 )(10)(0.1) = 0.25 x103 N/m2 ความดันรวมที่ก้นถังมีค่าเท่ากับ (103 ) + ( 0.55 x103 ) + (0.25 x103 ) = 1.8 x103 N/m2 ดังนั้น ความดันรวมของของเหลวที่ก้นถังมีค่าเท่ากับ 1.8 x103 นิวตันต่อตารางเมตร ตอบ)
50 2. ถ้าพื้นที่หน้าตัดของก้นถังเท่ากับ 25 ตารางเซนติเมตร แล้วแรงดันของของเหลวที่ก้นถังมีค่า เท่าใด (แนวทางการตอบ: Soln จากสมการ = = =(1.8 x 103 ) (2.5 x 10-3 ) =4.5 N ดังนั้น แรงดันของของเหลวที่ก้นถังมีค่าเท่ากับ 4.5 นิวตัน ตอบ) 10. ครูให้นักเรียนยกตัวอย่างการนำความรู้เรื่อง แรงและความดันของของเหลวไปใช้ประโยชน์ (แนวทางการตอบ: ความดันของของเหลว ที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน เช่น 1. การเก็บผัก หรือเนื้อในถุงพลาสติกแล้วใช้แรงดันน้ำไล่อากาศออกเหมือนเก็บด้วยสุญญากาศ 2. การสร้างเขื่อน ต้องสร้างให้ฐานเขื่อนมีความกว้างมากกว่าสันเขื่อน เพราะแรงดันของน้ำ บริเวณฐานเขื่อนมากกว่าแรงดันของน้ำบริเวณสันเขื่อนและนำแรงดันน้ำจากเขื่อนมาใช้หมุนเครื่องกำเนิด ไฟฟ้า เพื่อใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าส่งไปตามที่ต่าง ๆ 3. การสร้างหอเก็บน้ำสำหรับส่งน้ำไปยังครัวเรือน โดยสูบน้ำไปกักเก็บไว้ในที่สูงเพื่อให้น้ำในท่อส่ง น้ำที่อยู่ด้านล่างมีความดันมาก ช่วยในการส่งน้ำไปยังที่ใกล้ ๆ) ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล (Evaluation) 11. นักเรียนทำแบบฝึกหัดที่ 1.6 และ 1.7 (ชั่วโมงที่ 3) ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. ครูกระตุ้นนักเรียนด้วยคำถามเพื่อเชื่อมโยงเนื้อหาที่จะเรียนโดยนำเข็มวางลงในภาชนะที่มีน้ำ ดัง ภาพ
51 1.1 นักเรียนรู้หรือไม่ว่าทำไมเข็มถึงลอยน้ำได้ (แนวทางการตอบ: เพราะเข็มมีความหนาแน่น น้อยกว่าน้ำ) 1.2 มีแรงจากน้ำกระทำต่อเข็มหรือไม่ กระทำในทิศทางใด (แนวทางการตอบ: เข็มมีแรงจากน้ำ กระทำในทุกทิศทาง) 1.3 อะไรบ้างที่ลอยน้ำได้เหมือนเข็ม (แนวทางการตอบ: ตามความคิดนักเรียน เช่น เรือ น้ำแข็ง ลูกปิงปอง) ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 2. ครูเชื่อมโยงเข้าสู่หัวข้อที่จะเรียนเพื่อตรวจสอบคำตอบของนักเรียน โดยกล่าวว่า เมื่อวัตถุอยู่ในน้ำก็ มีแรงจากน้ำกระทำเช่นกัน วัตถุลอยน้ำได้แรงแรงหนึ่งที่เรียกว่า แรงพยุงของของเหลว 3. ครูแจ้งกิจกรรมการทดลอง เพื่อทำการพิสูจน์ความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับแรงที่กระทำต่อวัตถุ ในของเหลว 4. นักเรียนทำการทดลองเรื่องแรงที่กระทำต่อวัตถุในของเหลว และบันทึกผลการทดลองลงแบบ บันทึกกิจกรรม ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 5. นักเรียนและครูร่วมกันอภิปรายผลของกิจกรรมที่สังเกตจากภาพ จะเห็นได้ว่าวัตถุที่อยู่ในของเหลว มีหลายลักษณะ ดังนี้ 5.1 ภาพเรือที่จมอยู่ใต้ทะเล วัตถุจมอยู่ในของเหลวทั้งหมดและติดกับพื้นด้านล่าง ในเหตุการณ์นี้ วัตถุมีน้ำหนักมากกว่าแรงพยุงของของเหลว 5.2 ภาพแอปเปิลที่ลอยนิ่งอยู่ในน้ำวัตถุอยู่ในของเหลวทั้งหมด แต่ลอยนิ่งอยู่ในของเหลว ไม่ได้ติด อยู่กับพื้นด้านล่าง ในเหตุการณ์นี้ วัตถุมีน้ำหนักเท่ากับแรงพยุงของของเหลวพอดีและมีความหนาแน่นเท่ากับ ของเหลว 5.3 ภาพเรือกระดาษที่ลอยอยู่บนน้ำ วัตถุลอยโผล่พ้นผิวของเหลว ในเหตุการณ์นี้ วัตถุมีน้ำหนัก เท่ากับแรงพยุงของของเหลวพอดีและมีความหนาแน่นน้อยกว่าของเหลว 6. ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับแรงพยุงของของเหลวจนได้ข้อสรุป ดังนี้ 6.1 เมื่อวัตถุอยู่ในของเหลว ของเหลวมีแรงกระทำต่อวัตถุในทุกทิศทาง แต่แรงลัพธ์ที่ของเหลว กระทำต่อวัตถุมีทิศขึ้นตามแนวดิ่งซึ่งแรงนี้คือ แรงพยุงของของเหลว โดยขนาดของแรงที่ของเหลวพยุงวัตถุมี ค่าเท่ากับผลต่างของค่าของแรงที่อ่านได้เมื่อชั่งวัตถุในอากาศและในของเหลว
52 6.2 ปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของแรงพยุงของของเหลว คือ ปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมในของเหลว โดย แรงพยุงของของเหลวจะมีค่ามาก ถ้าปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมมีค่ามาก และความหนาแน่นของของเหลว โดย แรงพยุงของของเหลวจะมีค่ามาก ถ้าความหนาแน่นของของเหลวมีค่ามาก 6.3 เมื่อแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุเป็นศูนย์ นั่นคือ แรงพยุงของของเหลวจะมีขนาดเท่ากับ น้ำหนักวัตถุ วัตถุนั้นจะลอยอยู่นิ่งในของเหลว ส่วนวัตถุที่จมลงไปในของเหลวเป็นเพราะน้ำหนักของวัตถุ มากกว่าแรงพยุงของของเหลว แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุจึงไม่เป็นศูนย์และมีทิศดิ่งลง ทำให้วัตถุจมลงตาม ทิศทางของแรงลัพธ์ ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 7. ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับการคำนวณหาแรงพยุงสามารถหาได้จาก แรงพยุง = น้ำหนักของวัตถุที่ชั่งในอากาศ - น้ำหนักของวัตถุที่ชั่งในของเหลว อาร์คิมีดีส นักปราชญ์ชาวกรีก ศึกษาเกี่ยวกับขนาดของแรงที่กระทำต่อวัตถุ ซึ่งจมอยู่ในของเหลว แล้วสามารถสรุปเป็นหลักการได้ ดังนี้ “น้ำหนักของวัตถุที่หายไปเมื่อชั่งในของเหลวจะเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับวัตถุ ส่วนที่จมในของเหลว” ซึ่งแสดงให้เห็นว่า ขนาดของแรงพยุง = น้ำหนักของของเหลวที่ถูกวัตถุแทนที่ จากหลักการของอาร์คิมีดีสสรุปออกมาเป็นสูตรได้ว่า = เมื่อ คือ ขนาดของแรงพยุง มีหน่วยเป็น นิวตัน (N) คือ ความหนาแน่นของของเหลว มีหน่วยเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m3 ) คือ ปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่ มีหน่วยเป็น ลุกบาศก์เมตร (m3 ) คือ ค่าความเร่งเนื่องจากแรงโนมถ่วง มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที2 (m2 /s) 8. ครูยกตัวอย่างการคำนวณหาแรงดันและความดันของของเหลว ดังนี้ เหล็กลูกหนึ่งเมื่อชั่งกับเครื่องสปริงในอากาศมีน้ำหนัก 9.8 นิวตัน ถ้านำลุกเหล็กไปชั่งขณะจุ่มน้ำ เครื่องชั่งสปริงอ่านค่าได้ 6.2 นิวตัน (ความหนาแน่นของน้ำเท่า 1 x 103 กิโลกรัมต่อลุกบาศก์เมตร) 8.1 จงหาแรงพยุงที่กระทำต่อลูกเหล็กนี้ (แนวทางการตอบ: Soln จากสมการ แรงพยุง = น้ำหนักของวัตถุที่ชั่งในอากาศ - น้ำหนักของวัตถุที่ชั่งในของเหลว = 9.8 - 6.2 แรงพยุง = 3.6 N ดังนั้น แรงพยุงที่กระทำต่อลูกเหล็กมีค่าเท่ากับ 36 นิวตัน ตอบ)
53 8.2 ถ้าจงหาปริมาตรของลูกเหล็ก (แนวทางการตอบ: Soln จากสมการ = = = 3.6 (1 103)(10) =0.36 x 10-3 m3 ดังนั้น ปริมาตรของลูกเหล็กมีค่าเท่ากับ 0.36 x 10-3 ลูกบาศก์เมตร ตอบ) ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล (Evaluation) 9. ครูใช้คำถามเพื่อทบทวนความเข้าใจของนักเรียน ดังนี้ 9.1 แรงพยุงของของเหลวคืออะไร (แรงลัพธ์ที่ของเหลวกระทำต่อวัตถุส่วนที่จมในของเหลว และมี ทิศขึ้น) 9.2 ขนาดของแรงพยุงขึ้นอยู่กับอะไร (ปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมและความหนาแน่นของ ของเหลว) 9.3 ถ้าปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมมีค่ามาก แรงพยุงจะมีค่ามากหรือน้อย (มีค่ามาก) 9.4 การจมหรือการลอยของวัตถุขึ้นอยู่กับอะไรบ้าง (น้ำหนักของวัตถุและแรงพยุง) 9.5 ถ้าน้ำหนักของวัตุและแรงพยุงของของเหลวมีค่าเท่ากัน วัตถุจะจมหรือลอย (วัตถุจะลอย) 10. นักเรียนทำแบบฝึกหัดที่ 1.8 8. สื่อการเรียนรู้/แหล่งเรียนรู้ สื่อการเรียนรู้ หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐาน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 2 (หน้า 18-24) สื่อการเรียนรู้ Power Point เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ แบบฝึกหัดรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2 เล่ม 2 (หน้า 10-14) แหล่งเรียนรู้ -
54 9. การวัดและประเมินผล การวัดผลประเมินผล วิธีวัด เครื่องมือวัด เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ - อธิบายผลของแรงที่ของเหลวกระทำต่อ วัตถุได้ - อธิบายแรงพยุงและการจม การลอยของ วัตถุในของเหลวได้ การตอบคำถาม ระหว่างกิจกรรมและ คำถามท้ายกิจกรรม สังเกตการณ์ตอบ คำถาม แบบฝึกหัด และใบงาน ทำได้ถูกต้องไม่น้อย กว่าร้อยละ 70 ด้านทักษะกระบวนการ - ออกแบบการทดลองและทดลองด้วยวิธี ที่เหมาะสมในการอธิบายปัจจัยที่มีผลต่อ ความดันของของเหลวได้ - เขียนแผนภาพแสดงแรงพยุงของ ของเหลวได้ การตอบคำถาม ระหว่างกิจกรรมและ คำถามท้ายกิจกรรม สังเกตการณ์ตอบ คำถาม แบบฝึกหัด การคำนวณ ทำได้ถูกต้องไม่น้อย กว่าร้อยละ 70 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ - นักเรียนมีความมุ่งมั่น มีความรับผิดชอบ และมีความกระตือรือร้นในการแสวงหา ความรู้ สังเกตพฤติกรรม นักเรียน แบบประเมิน คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ ได้เกณฑ์ในระดับ ดีขึ้นไป
55 บันทึกผลหลังสอน 1. ปัญหาที่เกิดขึ้น ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................... ............................................... 2. วิธีการแก้ปัญหา ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. 3. ผลการแก้ปัญหา ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ................................................................ (นางสาวมณีรัตน์ สังสหชาติ) ครูผู้สอน ความคิดเห็นและข้อเสนอแนะของครูพี่เลี้ยงกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่นๆ ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ............................................................... (นายปาฏิหาริย์ สาฆ้อง) ครูพี่เลี้ยง
56 ความคิดเห็นและข้อเสนอแนะของหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่นๆ ................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ลงชื่อ.............................................................. (นายวิเชียร นิลทกาล) หัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษา/ผู้ที่ได้รับมอบหมาย 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่นๆ ................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ลงชื่อ.............................................................. (นางมณีรัตน์ ศรีจันทร์) รองผู้อำนวยการ กลุ่มบริหารวิชาการ
57
58
59
60
61
62 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4 รหัสวิชา 22102 รายวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 แรงและการเคลื่อนที่ ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 เรื่อง โมเมนต์ของแรง เวลา 3 ชั่วโมง 1. มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด มาตรฐาน ว 2.2 เข้าใจธรรมชาติของแรงในชีวิตประจำวัน ผลของแรงที่กระทำต่อวัตถุลักษณะการ เคลื่อนที่แบบต่าง ๆ ของวัตถุ รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ ตัวชี้วัด ม.2/10 ออกแบบการทดลองและทดลองด้วยวิธีที่เหมาะสมในการอธิบายโมเมนต์ของแรง เมื่อวัตถุอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุน และคำนวณโดยใช้สมการ M = Fl 2. จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.1 ด้านความรู้ (K) - อธิบายความหมายของโมเมนต์ของแรงได้ - อธิบายผลของโมเมนต์ของแรงที่ทำให้วัตถุอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุนได้ - บอกการนำความรู้เรื่องโมเมนต์ของแรงไปใช้ออกแบบและประดิษฐ์อุปกรณ์ เครื่องเล่น ของเล่น หรือเครื่องมือในชีวิตประจำวันได้ 2.2 ด้านทักษะกระบวนการ (P) - ออกแบบการทดลองและทดลองด้วยวิธีที่เหมาะสมในการอธิบายโมเมนต์ของแรงได้ - คำนวณหาโมเมนต์ของแรงโดยใช้สมการ M = Fl ได้ 2.3 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - นักเรียนมีความมุ่งมั่น มีความรับผิดชอบและมีความกระตือรือร้นในการแสวงหาความรู้ 3. สาระสำคัญ เมื่อมีแรงที่กระทำต่อวัตถุโดยไม่ผ่านศูนย์กลางมวลของวัตถุ จะเกิดโมเมนต์ของแรง ทำให้วัตถุ หมุนรอบศูนย์กลางมวลของวัตถุนั้น โมเมนต์ของแรงเป็นผลคูณของแรงที่กระทำต่อวัตถุกับระยะทางจากจุดหมุนไปตั้งฉากกับแนวแรง เมื่อ ผลรวมของโมเมนต์ของแรงมีค่าเป็นศูนย์วัตถุจะอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุน โดยโมเมนต์ของแรงในทิศทวน เข็มนาฬิกาจะมีขนาดเท่ากับโมเมนต์ของแรงในทิศตามเข็มนาฬิกา ของเล่นหลายชนิดประกอบด้วยอุปกรณ์หลายส่วนที่ใช้หลักการโมเมนต์ของแรง ความรู้เรื่องโมเมนต์ ของแรงสามารถนำไปใช้ออกแบบและประดิษฐ์ของเล่นได้ 4. สาระการเรียนรู้ การเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีการหมุนรอบจุดใดจุดหนึ่ง เรียกว่า การเคลื่อนที่แบบหมุน วัตถุจะหมุนรอบ จุดหมุน โดยเรียกทิศทางของการหมุนตามทิศทางการเคลื่อนที่ของเข็มนาฬิกา ได้แก่ ทิศทางตามเข็มนาฬิกา และ ทิศทางทวนเข็มนาฬิกา
63 เมื่อมีแรงกระทำต่อวัตถุโดยแนวแรงไม่ผ่านจุดหมุนจะเกิดโมเมนต์ของแรงนั้น ทำให้วัตถุหมุนรอบ ศูนย์กลางมวลของวัตถุนั้น ซึ่งโมเมนต์ของแรงคำนวณได้จากผลคูณของแรงและระยะตั้งฉากจากจุดหมุนไปยัง แนวแรง เขียนความสัมพันธ์เป็นสมการได้ดังนี้ M = Fl M = โมเมนต์ของแรง หน่วย นิวตัน เมตร (N m) F = แรงที่กระทำต่อวัตถุ หน่วย นิวตัน (N) l = ระยะทาจากจุดหมุนไปตั้งฉากกับแนวแรง หน่วย เมตร (m) ในกรณีที่ผลรวมของโมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกาเท่ากับผลรวมของโมเมนต์ของแรง ในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา วัตถุจะอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุน ในการทำให้วัตถุหมุนด้วยค่าโมเมนต์ของแรงค่าหนึ่ง ถ้าเพิ่มระยะห่างของแนวแรงที่กระทำจากจุด หมุน จะออกแรงน้อยกว่าการออกแรงกระทำต่อวัตถุที่ระยะใกล้จุดหมุน ตัวอย่างเช่น การเปิดประตูหนีไฟ ประตูจะเปิดได้ด้วยโมเมนต์ของแรงค่าหนึ่ง ถ้าออกแรงที่บานประตูที่ตำแหน่งไกลจากบานพับหรือจุดหมุนก็จะ เปิดได้ง่าย เพราะออกแรงน้อยกว่าการออกแรงที่กลางประตูหรือบริเวณที่อยู่ใกล้กับบานพับ อุปกรณ์ เครื่องเล่น หรือเครื่องมือในชีวิตประจำวันที่มีการประยุกต์ใช้โมเมนต์ของแรงและสภาพ สมดุลต่อการหมุน เช่น คานดีดหรือคานงัด กรรไกรสำหรับตัดแต่งต้นไม้ คีมตัดลวด ม้าหมุนในสนามเด็กเล่น กระดานหก เครื่องชั่งสามแขน เป็นต้น 5.1 ความสามารถในการสื่อสาร 5.2 ความสามารถในการคิด 5.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา 5.4 ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 5.5 ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 6. ชิ้นงานหรือภาระงาน แบบฝึกทักษะรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 7. กิจกรรมการเรียนรู้ จัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการเรียนรู้ 5E มีรายละเอียดดังนี้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. ครูกระตุ้นความสนใจของนักเรียนด้วยการใช้คำถาม ดังนี้ - การออกแรงกระทำต่อวัตถุแล้วทำให้วัตถุหมุนเนื่องจากเกิดโมเมนต์ของแรง นักเรียนรู้หรือไม่ว่า โมเมนต์ของแรงคืออะไร โมเมนต์ของแรงคืออะไร มีขนาดและทิศทางอย่างไร ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 2. ครูเชื่อมโยงเข้าสู่หัวข้อที่จะเรียนเพื่อตรวจสอบคำตอบของนักเรียน โดยกล่าวว่า เมื่อมีแรงที่กระทำ ต่อวัตถุโดยไม่ผ่านศูนย์กลางมวลของวัตถุ จะเกิดโมเมนต์ของแรง ทำให้วัตถุหมุนรอบศูนย์กลางมวลของวัตถุ
64 3. ครูแจ้งกิจกรรมการทดลอง เพื่อทำการพิสูจน์ความถูกต้องของคำตอบที่นักเรียนตอบมา โดยครู แนะนำวัสดุอุปกรณ์ที่จะทำการทดสอบ 4. นักเรียนทำการออกแบบการทดลองและทดลองด้วยวิธีที่เหมาะสมในการอธิบายโมเมนต์ของแรง และบันทึกผลการทดลองลงแบบบันทึกกิจกรรม ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 5. นักเรียนและครูร่วมกันอภิปรายผลการทดลอง ได้ดังนี้ 5.1 ถ้าแขวนถุงพลาสติกใส่เหรียญ 1 ถุง ตรงกับจุดที่แขวนของไม้แขวนเสื้อพอดี ไม้แขวนเสื้อจะไม่ มีการเอียงไปด้านใดด้านหนึ่ง เพราะแนวแรงน้ำหนักของเหรียญผ่านจุดหมูนพอดี 5.2 ถ้าแขวนถุงพลาสติกใส่เหรียญ 2 ถุง ที่มีมวลเท่ากัน จะต้องแขวนให้มีรยะในแนวราบอยู่ห่าง จากจุดหมุนเท่ากันไม้แขวนเสื้อจึงจะไม่เอียง 5.3 ถ้าแขวนถุงพลาสติกใส่เหรียญ 2 ถุง ที่มีมวลไม่เท่ากัน แต่แขวนให้มีระยะในแนวราบอยู่ต่าง จากจุดหมุนเท่ากัน ด้านที่มีมวลมากกว่าจะเอียงลง ด้านที่มีมวลน้อยกว่าจะเอียงขึ้น 5.4 ถ้าแขวนถุงพลาสติกใส่เหรียญ 2 ถุง ที่มีมวลไม่เท่ากัน แต่ต้องการให้ไม้แขวนเสื้อไม่เอียง จะต้องจัดตำแหน่งให้ถุงที่มีมวลน้อยกว่ามีระยะห่างในแนวราบต่างจากจุดหมุนมากกว่า สรุปได้ว่า การเอียงหรือไม่เอียงของไม้แขวนเสื้อขึ้นอยู่กับโมเมนต์ลัพธ์ที่กระทำกับไม้แขวนเสื้อ ซึ่งการ แขวนถุงพลาสติกบรรจุเหรียญกับไม้แขวนเสื้อจะทำให้เกิดโมเมนต์ โดยมีขนาดเท่ากับผลคูณระทว่างแรงที่ กระทำต่อไม้แขวนเสื้อกับระยะทางในแนวตั้งฉากจากจุดหมุนไปถึงแนวแรง ซึ่งถ้าโมเมนต์ลัพธ์รอบจุดหมุน เท่ากับศูนย์ ไม้แชวนเสื้อจะสมดุลต่อการหมุน (ไม่เอียง) โมเมนต์ของแรง คือ ผลคูณของแรงที่กระทำต่อวัตถุเพื่อให้วัตถุหมุนรอบจุดหมุน โดยแนวแรงไม่ผ่าน จุดหมุนของวัตถุ ซึ่งโมเมนต์ของแรงจะเท่ากับผลคูณของแรงที่กระทำต่อวัตถุกับระยะทางจากจุดหมุนไปตั้ง ฉากกับแนวแรง เมื่อวัตถุถูกกระทำด้วยโมเมนต์หลายโมเมนต์จนทำให้คานอยู่ในสภาพสมดุล (โมเมนต์ของแรง มีค่าเป็นศูนย์) จะเรียกได้ว่า วัตถุจะอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุน ดังนั้น โมเมนต์ของแรงในทิศทวนเข็ม นาฬิกาจะมีขนาดเท่ากับโมเมนต์ของแรงในทิศตามเข็มนาฬิกา สามารถสรุปความสัมพันธ์ได้ ดังนี้ เมื่อ M คือ โมเมนต์ของแรง มีหน่วยเป็น นิวตัน.เมตร (N.m) M = Fl F คือ แรงที่มากระทำกับวัตถุในแนวตั้งฉาก มีหน่วยเป็น นิวตัน (N) l คือ ระยะทางจากจุดหมุนไปตั้งฉากกับแนวแรง มีหน่วยเป็น เมตร (m) เมื่อมีแรงหลายแรงมากระทำต่อวัตถุ แล้ววัตถุเกิดสมดุลต่อการหมุน จะได้ว่า ผลรวมโมเมนต์ของแรง มีค่าเท่ากับศูนย์ (∑M = 0) หรือผลรวมของโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกา (∑Mทวน) มีค่าเท่ากับผลรวมของโมเมนต์ ตามเข็มนาฬิกา (∑Mตาม) ซึ่งเขียนความสัมพันธ์ได้ ดังนี้
65 (∑Mทวน) = (∑Mตาม) จากภาพ เมื่อคานอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุน ซึ่งก็คือ คานไม่เคลื่อนที่และไม่หมุนจะสามารถเขียน สมการแสดงความสัมพันธ์ได้ ดังนี้ F1 l1 = F2 l2 ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 6. ครูยกตัวอย่างโจทย์การคำนวณเรื่องโมเมนต์ของแรง ดังนี้ - โมเมนต์ของแรงที่เด็กชายนั่งบนไม้กระดานหกมีค่าเท่าใด และเป็นโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกาหรือ ตามเข็มนาฬิกา (แนวทางการตอบ: Soln จากสมการ M = Fl = 300 N x 1.5 m M = 450 N.m ดังนั้น โมเมนต์ของแรงที่เด็กชายนั่งบนไม้กระดานหกมีค่าเท่ากับ 450 นิวตัน เมตร และ เป็นโมเมนต์ตามเข็มนาฬิกา ตอบ) - ไม้เมตรมวลเบามากแขวนน้ำหนัก 40 นิวตัน ไว้ทางด้านซ้าย ห่างจากจุดหมุนเป็นระยะ 20 เซนติเมตร และแขวนน้ำหนัก 20 นิวตัน ไว้ทางด้านขวา ถ้าไม้เมตรอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุน ระยะที่ แขวนน้ำหนัก 20 นิวตัน จะอยู่ห่างจากจุดหมุนกี่เซนติเมตร (แนวทางการตอบ: Soln จากสมการ (∑Mทวน) = (∑Mตาม) F1 l1 = F2 l2 40 N x 0.2 m = 20 N x l2 l2 = 40 0.2 20 l2 = 0.4 m หรือ 40 cm ดังนั้น ระยะที่แขวนน้ำหนัก 20 นิวตัน จะอยู่ห่างจากจุดหมุด 40 เซนติเมตร ตอบ) 7. ครูอธิบายความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโมเมนต์นำมาใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ มากมาย โดยเฉพาะการ ประดิษฐ์เครื่องผ่อนแรงชนิดต่าง ๆ เช่น คาน คีมตัดลวด ไขควง ล้อกับเพลา ต้อนถอนตะปู รถเข็น ที่เปิดขวด หรือการวางคานยื่นออกมาจากกำแพงจะต้องยึดด้วยเชือกหรือสลิง ต้องคำนวณหาแรงดึงในเส้นเชือกให้
66 พอเหมาะกับน้ำหนักของคาน โดยอาศัยความรู้เรื่องโมเมนต์ของแรง นอกจากนี้ ของเล่นหลายชนิดที่ ประกอบด้วยอุปกรณ์หลายส่วนที่ใช้หลักโมเมนต์มาเกี่ยวข้อง เช่น โมไบล์ของเล่น ไม้กระดานหก ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล (Evaluation) 8. ครูใช้คำถามเพื่อทบทวนความเข้าใจของนักเรียน ดังนี้ 8.1 โมเมนต์ของแรงคืออะไร (แนวทางการตอบ: แรงกระทำต่อวัตถุโดยแนวแรงไม่ผ่านจุดหมุน ทำ ให้วัตถุหมุนรอบศูนย์กลางมวลของวัตถุนั้น) 8.2 หาโมเมนต์ของแรงได้อย่างไร (แนวทางการตอบ: คำนวณได้จากผลคูณของแรงและระยะตั้ง ฉากจากจุดหมุนไปยังแนวแรง) 8.3 เมื่อใดวัตถุจะอยู่นิ่งหรืออยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุน (แนวทางการตอบ: เมื่อผลรวมของ โมเมนต์ของแรงในทิศทางตามเข็มนาฬิกาเท่ากับผลรวมของโมเมนต์ของแรงในทิศทางทวนเข็ม) 9. นักเรียนทำแบบฝึกหัดที่ 1.9 และ 1.10 8. สื่อการเรียนรู้/แหล่งเรียนรู้ สื่อการเรียนรู้ หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐาน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 2 (หน้า 25-28) สื่อการเรียนรู้ Power Point เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ แบบฝึกหัดรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2 เล่ม 2 (หน้า 15-18) แหล่งเรียนรู้ - 9. การวัดและประเมินผล การวัดผลประเมินผล วิธีวัด เครื่องมือวัด เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ - อธิบายความหมายของโมเมนต์ของแรง ได้ - อธิบายผลของโมเมนต์ของแรงที่ทำให้ วัตถุอยู่ในสภาพสมดุลต่อการหมุนได้ - บอกการนำความรู้เรื่องโมเมนต์ของแรง ไปใช้ออกแบบและประดิษฐ์อุปกรณ์ เครื่องเล่น ของเล่น หรือเครื่องมือใน ชีวิตประจำวันได้ การตอบคำถาม ระหว่างกิจกรรมและ คำถามท้ายกิจกรรม สังเกตการณ์ตอบ คำถาม แบบฝึกหัด และใบงาน ทำได้ถูกต้องไม่น้อย กว่าร้อยละ 70
67 ด้านทักษะกระบวนการ - ออกแบบการทดลองและทดลองด้วยวิธี ที่เหมาะสมในการอธิบายโมเมนต์ของแรง ได้ - คำนวณหาโมเมนต์ของแรงโดยใช้สมการ M = Fl ได้ การตอบคำถาม ระหว่างกิจกรรมและ คำถามท้ายกิจกรรม สังเกตการณ์ตอบ คำถาม แบบฝึกหัด การคำนวณ ทำได้ถูกต้องไม่น้อย กว่าร้อยละ 70 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ - นักเรียนมีความมุ่งมั่น มีความรับผิดชอบ และมีความกระตือรือร้นในการแสวงหา ความรู้ สังเกตพฤติกรรม นักเรียน แบบประเมิน คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ ได้เกณฑ์ในระดับ ดีขึ้นไป
68 บันทึกผลหลังสอน 1. ปัญหาที่เกิดขึ้น ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................... ............................................... 2. วิธีการแก้ปัญหา ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. 3. ผลการแก้ปัญหา ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ................................................................ (นางสาวมณีรัตน์ สังสหชาติ) ครูผู้สอน ความคิดเห็นและข้อเสนอแนะของครูพี่เลี้ยงกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่นๆ ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ............................................................... (นายปาฏิหาริย์ สาฆ้อง) ครูพี่เลี้ยง
69 ความคิดเห็นและข้อเสนอแนะของหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่นๆ ................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ลงชื่อ.............................................................. (นายวิเชียร นิลทกาล) หัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษา/ผู้ที่ได้รับมอบหมาย 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่นๆ ................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ลงชื่อ.............................................................. (นางมณีรัตน์ ศรีจันทร์) รองผู้อำนวยการ กลุ่มบริหารวิชาการ
70
71
72
73
74 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5 รหัสวิชา 22102 รายวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 แรงและการเคลื่อนที่ ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 เรื่อง สนามของแรง เวลา 2 ชั่วโมง 1. มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด มาตรฐาน ว 2.2 เข้าใจธรรมชาติของแรงในชีวิตประจำวัน ผลของแรงที่กระทำต่อวัตถุลักษณะการ เคลื่อนที่แบบต่าง ๆ ของวัตถุ รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ ตัวชี้วัด ม.2/11 เปรียบเทียบแหล่งของสนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า และสนามโน้มถ่วง และทิศทาง ของแรงที่กระทำต่อวัตถุที่อยู่ในแต่ละสนามจากข้อมูลที่รวบรวมได้ ม.2/12 เขียนแผนภาพแสดงแรงแม่เหล็ก แรงไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุ ม.2/13 วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของแรงแม่เหล็ก แรงไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วงที่ กระทำต่อวัตถุที่อยู่ในสนามนั้น ๆ กับระยะห่างจากแหล่งของสนามถึงวัตถุจากข้อมูลที่รวบรวมได้ 2. จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.1 ด้านความรู้ (K) - เปรียบเทียบแหล่งของสนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า และสนามโน้มถ่วง และทิศทางของแรงที่กระทำ ต่อวัตถุที่อยู่ในแต่ละสนามได้ - อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของแรงแม่เหล็ก แรงไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุที่อยู่ ในสนามนั้น ๆ กับระยะห่างจากแหล่งของสนามถึงวัตถุได้ 2.2 ด้านทักษะกระบวนการ (P) - เขียนแผนภาพแสดงแรงแม่เหล็ก แรงไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุได้ 2.3 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - นักเรียนมีความมุ่งมั่น มีความรับผิดชอบและมีความกระตือรือร้นในการแสวงหาความรู้ 3. สาระสำคัญ วัตถุที่มีมวลจะมีสนามโน้มถ่วงอยู่โดยรอบ แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุที่อยู่ในสนามโน้มถ่วง จะมีทิศ พุ่งเข้าหาวัตถุที่เป็นแหล่งของสนามโน้มถ่วง วัตถุที่มีประจุไฟฟ้าจะมีสนามไฟฟ้าอยู่โดยรอบ แรงไฟฟ้าที่กระทำต่อวัตถุที่มีประจุจะมีทิศพุ่ง เข้าหา หรือออกจากวัตถุที่มีประจุที่เป็นแหล่งของสนามไฟฟ้า วัตถุที่เป็นแม่เหล็กจะมีสนามแม่เหล็กอยู่โดยรอบแรงแม่เหล็กที่กระทำต่อขั้วแม่เหล็กจะมีทิศพุ่งเข้าหา หรือออกจากขั้วแม่เหล็กที่เป็นแหล่งของสนามแม่เหล็ก ขนาดของแรงโน้มถ่วง แรงไฟฟ้า และแรงแม่เหล็กที่กระทำต่อวัตถุที่อยู่ในสนามนั้น ๆ จะมีค่าลดลง เมื่อวัตถุอยู่ห่างจากแหล่งของสนามนั้น ๆ มากขึ้น
75 4. สาระการเรียนรู้ สนามแม่เหล็ก วัตถุที่เป็นแม่เหล็กจะมีสนามแม่เหล็กอยู่โดยรอบ สนามแม่เหล็กมีทิศทางพุ่งออกจากขั้วเหนือของ แม่เหล็กและพุ่งเข้าสู่ขั้วใต้ของแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กที่กระทำต่อขั้วแม่เหล็กขั้วเหนือจะมีทิศทางเดียวกับ ทิศทางของสนามแม่เหล็กและแรงแม่เหล็กที่กระทำต่อขั้วแม่เหล็กขั้วใต้จะมีทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางของ สนามแม่เหล็ก ภาพที่ 1 เส้นสนามแม่เหล็ก ขนาดของแรงแม่เหล็กจะมีความสัมพันธ์กับระยะห่างระหว่างสารแม่เหล็กกับเท่งแม่เหล็ก โดย ระยะห่างมากขึ้น แรงแม่เหล็กก็มีค่าลดลง ความเข้มของสนามแม่เหล็กเป็นความหนาแน่นของเส้นสนามแม่เหล็กที่ผ่านหนึ่งหน่วยพื้นที่ใน แนวตั้งฉาก มีหน่วยเป็นเวเบอร์ต่อตารางเมตรหรือเทสลา บริเวณใกล้ขั้วแม่เหล็กจะมีความเข้มของ สนามแม่เหล็กมากและบริเวณที่ห่างออกไปจากแท่งแม่เหล็กจะมีความเข้มของสนามแม่เหล็กลดลง แรง แม่เหล็กมีความสัมพันธ์กับความเข้มสนามของแม่เหล็กที่ตำแหน่งใด ๆ โดย ณ ตำแหน่งที่มีความเข้ม สนามแม่เหล็กมากจะมีแรงแม่เหล็กมากและตำแหน่งที่มีความเข้มสนามแม่เหล็กลดลงจะมีแรงแม่เหล็กลดลง ด้วย สนามแม่เหล็กโลก สนามแม่เหล็กโลกเกิดจากของเหลวร้อนใต้เปลือกโลกบริเวณแกนโลกชั้นนอกซึ่งมีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ หมุนวนอย่างช้า ๆ จนเกิดกระแสไฟฟ้า ซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็กโลกขึ้น โดยขั้วเหนือมีตำแหน่งอยู่ ใกล้บริเวณขั้วโลกใต้ และขั้วใต้มีตำแหน่งอยู่ใกล้บริเวณขั้วโลกเหนือ สนามแม่เหล็กโลกมีทิศพุ่งจากขั้วโลกใต้ไป ยังขั้วโลกเหนือ ดังนั้นเข็มทิศจึงชี้ไปยังขั้วโลกเหนือเสมอ ภาพที่ 2 สนามแม่เหล็กโลก สนามไฟฟ้า หากนำวัตถุที่มีประจุไฟฟ้า 2 อัน เข้าใกล้กันจะเกิดการดึงดูดหรือผลักกันเรียกแรงที่เกิดขึ้นว่าแรง ไฟฟ้า ซึ่งเป็นแรงไม่สัมผัส วัตถุที่มีประจุไฟฟ้าทั้งประจุบวกและประจุลบจะเป็นแหล่งสนามไฟฟ้าที่มี
76 สนามไฟฟ้าอยู่โดยรอบ ทิศทางของสนามไฟฟ้ามีทิศทางเดียวกับทิศทางของแรงที่กระทำต่อประจุบวกที่อยู่ใน สนามไฟฟ้า โดยทิศทางของสนามไฟฟ้าพุ่งออกจากแหล่งสนามไฟฟ้าที่มีประจุบวกและพุ่งเข้าหาแหล่ง สนามไฟฟ้าที่มีประจุลบ แรงไฟฟ้าที่กระทำกับประจุบวกที่วางในสนามไฟฟ้าจะมีทิศทางเดียวกับทิศทางของ สนามไฟฟ้า แต่ทิศทางของแรงไฟฟ้าที่กระทำต่อประจุลบที่วางในสนามไฟฟ้าจะมีทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทาง ของสนามไฟฟ้า เรียกความหนาแน่นของเส้นสนามไฟฟ้าที่ผ่านหน่วยพื้นที่ในแนวตั้งฉากว่า ความเข้มของ สนามไฟฟ้า โดยความเข้มของสนามไฟฟ้าจะมีค่าลดลงเมื่อระยะห่างจากแหล่งสนามไฟฟ้ามีค่าเพิ่มขึ้น และแรง ไฟฟ้าก็จะมีขนาดลดลงเมื่อระยะห่างจากแหล่งสนามไฟฟ้ามีค่าเพิ่มขึ้นด้วยซึ่งมีความสัมพันธ์คล้ายกับ สนามแม่เหล็ก ภาพที่ 3 ทิศทางของสนามไฟฟ้าพุ่งออกจากแหล่งสนามไฟฟ้าที่มีประจุบวกและประจุลบ สนามโน้มถ่วง วัตถุที่มีมวลจะเป็นแหล่งสนามโน้มถ่วงที่มีสนามโน้มถ่วงอยู่โดยรอบวัตถุนั้น โลกมีมวลจึงมีสนามโน้ม ถ่วงอยู่โดยรอบและจะมีแรงดึงดูดวัตถุอื่น ๆ ที่มีมวล เราเรียกแรงดึงดูดนี้ว่า แรงโน้มถ่วงของโลก กำหนดให้ สนามโน้มถ่วงของโลกมีขนาดเท่ากับขนาดของแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อมวล 1 กิโลกรัม สนามโน้มถ่วง ที่ตำแหน่งหนึ่ง ๆ จะมีทิศทางตามทิศทางของแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุที่มีมวลซึ่งอยู่ในสนามโน้มถ่วงนั้น โดยมีทิศทางพุ่งเข้าหามวลที่เป็นแหล่งของสนามโน้มถ่วงเสมอ ภาพที่ 4 ทิศทางของสนามโน้มถ่วงของโลก ความเข้มของสนามโน้มถ่วงมีค่าลดลง เมื่อระยะห่างจากแหล่งสนามมีค่าเพิ่มขึ้น และแรงโน้มถ่วงที่ กระทำต่อวัตถุหนึ่งก็จะมีขนาดลดลงเมื่อระยะห่างจากแหล่งของสนามโน้มถ่วงไปยังวัตถุนั้นมีค่าเพิ่มขึ้นด้วย 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 5.1 ความสามารถในการสื่อสาร 5.2 ความสามารถในการคิด 5.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา 5.4 ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 5.5 ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี
77 6. ชิ้นงานหรือภาระงาน แบบฝึกทักษะรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 7. กิจกรรมการเรียนรู้ จัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการเรียนรู้ 5E มีรายละเอียดดังนี้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. ครุกระตุ้นความสนใจของนักเรียนด้วยคำถาม ดังนี้ 1.1 จากรูปคืออะไร (แนวทางการตอบ: แสงเหนือ-แสงใต้, Aurora) 1.2 นักเรียนคิดว่าปรากฎการณ์นี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 2. ครูอธิบายการเกิดแสงเหนือแสงใต้ว่าเกิดจารการที่สนามแม่เหล็กของโลกเกิดการป้องกัน ลมสุริยะ หรือพายุสรุยะที่มาจากดวงอาทิตย์ไม่ให้ทำลายชั้นบรรยากาศโลก และเนื่องจากบริเวณขั้วโลกเหนือ และขั้ว โลกใต้มีสนามแม่เหล็กอ่อนลมสุริยะจึงเข้ามาได้ เมื่อเข้ามาในชั้นบรรยากาศ รังสีต่าง ๆจะทำปฏิกิริยากับก๊าซ ต่าง ๆ ในชั้นบรรยากาศเกิดเป็นสีต่าง ๆ บนท้องฟ้าในเวลากลางคืน ซึ่งมีความสวยงามมาก 3. ครูเชื่อมโยงเข้าสู่เนื้อหา โดยกำหนดให้นักเรียนแต่ละกลุ่มจับสลากเพื่อทำการสืบค้นเกี่ยวกับสนาม ของแรง เช่น สนามโน้มถ่วง สนามไฟฟ้า และสนามแม่เหล็ก ลงกระดาษฟลิปชาร์ท ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 4. ครูสุ่มนักเรียนออกมา 3 กลุ่ม หัวข้อละกลุ่ม 5. นักเรียนและครูร่วมอภิปรายเกี่ยวกับเนื้อหาที่เรียน ได้สรุปดังนี้ สนามแม่เหล็ก - มีทิศทางพุ่งออกจากขั้วเหนือของ แม่เหล็กและพุ่งเข้าสู่ขั้วใต้ของแม่เหล็ก - แรงที่กระทำต่อขั้วเหนือของแม่เหล็ก มีทิศทางเดียวกับสนามแม่เหล็ก - แรงที่กระทำต่อขั้วใต้ของแม่เหล็กมี ทิศทางตรงข้ามกับสนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า - มีทิศทางพุ่งออกจากประจุบวกและ พุ่งเข้าสู่ประจุลบ - แรงที่กระทำต่อประจุบวกมีทิศทาง เดียวกับสนามไฟฟ้า - แรงที่กระทำต่อประจุลบมีทิศทาง ตรงกันข้ามกับสนามไฟฟ้า แรงและสนามของแรงมีขนาดลดลงเมื่ออยู่ห่างจาก แหล่งของสนามมากขึ้น สนามโน้มถ่วง - มีทิศทางพุ่งเข้าสู่ศูนย์กลางมวลเสนอ - แรงที่กระทำต่อมวลมีทิศทางเดียวกับสนามโน้มถ่วง สนาม ของแรง
78 ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 6. ครูอธิบายเรื่องสนามแม่เหล็กโลกว่า เข็มของเข็มทิศจะวางตัวในแนวของสนามแม่เหล็กโลก ซึ่ง สนามแม่เหล็กโลกเกิดจากของเหลวร้อนใต้เปลือกโลกบริเวณแกนโลกชั้นนอกซึ่งมีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่หมุนวน อย่างช้า ๆ จนเกิดกระแสไฟฟ้า ซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็กโลกขึ้น โดยขั้วเหนือมีตำแหน่งอยู่ใกล้บริเวณ ขั้วโลกใต้ และขั้วใต้มีตำแหน่งอยู่ใกล้บริเวณขั้วโลกเหนือ สนามแม่เหล็กโลกมีทิศพุ่งจากขั้วโลกใต้ไปยังขั้วโลก เหนือ ดังนั้นเข็มทิศจึงชี้ไปยังขั้วโลกเหนือเสมอ 7. ครูนำภาพปลาฉลามกับเหยื่อใต้พื้นทรายให้นักเรียนดู และถามคำถามว่า ปลาฉลามไม่สามารถมองทะลุพื้นทรายได้ แต่เพราะเหตุใดปลาฉลามถึงจับ เหยื่อที่ซ่อนตัวอยู่ในพื้นทรายได้อย่างแม่นยำ (แนวทางการตอบ: ปลาฉลามอาศัยการรับรู้สนามไฟฟ้า โดยเมื่อ กล้ามเนื้อทำงานหดหรือขยายตัวจึงมีการสร้างสนามไฟฟ้าออกมาถึงแม้ว่าสนามไฟฟ้าความเข้มน้อยมาก แต่ ปลาฉลามก็ยังสามารถตรวจจับสนามไฟฟ้าได้ ปลาฉลามจึงสามารถระบุตำแหน่งของเหยื่อได้อย่างแม่นยำ ถึงแม้เหยื่อจะซ่อนตัวอยู่ใต้พื้นทรายก็ตาม) ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล (Evaluation) 8. ครูถามคำถามนักเรียนด้วยชุดคำถามดังนี้ 8.1 สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า และสนามโน้มถ่วง มีแหล่งของสนามและทิศทางของแรงที่ กระทำต่อวัตถุที่อยู่ในแต่ละสนามเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร (แนวทางการตอบ: สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า และสนามโน้มถ่วง มีแหล่งของสนามและ ทิศทางของแรงที่กระทำต่อวัตถุที่อยู่ในแต่ละสนามแตกต่างกัน วัตถุที่เป็นแม่เหล็กจะมีสนามแม่เหล็กอยู่ โดยรอบแรงแม่เหล็กที่กระทำต่อขั้วแม่เหล็กจะมีทิศพุ่งเข้าหาหรือออกจากขั้วแม่เหล็กที่เป็นแหล่งของ สนามแม่เหล็ก วัตถุที่มีประจุไฟฟ้าจะมีสนามไฟฟ้าอยู่โดยรอบ แรงไฟฟ้าที่กระทำต่อวัตถุที่มีประจุจะมีทิศพุ่ง เข้าหาหรือออกจากวัตถุที่มีประจุที่เป็นแหล่งของสนามไฟฟ้า และวัตถุที่มีมวลจะมีสนามโน้มถ่วงอยู่โดยรอบ แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุที่อยู่ในสนามโน้มถ่วงจะมีทิศพุ่งเข้าหาวัตถุที่เป็นแหล่งของสนามโน้มถ่วง) 8.2 ความสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า สนามโน้มถ่วง กับระยะทางจากแหล่ง ของสนามเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร (แนวทางการตอบ: สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า สนามโน้มถ่วง มี ความสัมพันธ์กับระยะทางจากแหล่งของสนามเหมือนกัน คือ ถ้าระยะทางจากแหล่งของสนามมากขึ้น ความ เข้มของสนามนั้น ๆ จะมีค่าลดลง) 9. นักเรียนทำแบบฝึกหัดที่ 1.11
79 8. สื่อการเรียนรู้/แหล่งเรียนรู้ สื่อการเรียนรู้ หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐาน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 2 (หน้า 29-31) สื่อการเรียนรู้ Power Point เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ แบบฝึกหัดรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2 เล่ม 2 (หน้า 19) แหล่งเรียนรู้ - 9. การวัดและประเมินผล การวัดผลประเมินผล วิธีวัด เครื่องมือวัด เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ - เปรียบเทียบแหล่งของสนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า และสนามโน้มถ่วง และ ทิศทางของแรงที่กระทำต่อวัตถุที่อยู่ในแต่ ละสนามได้ - อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของ แรงแม่เหล็ก แรงไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วงที่ กระทำต่อวัตถุที่อยู่ในสนามนั้น ๆ กับ ระยะห่างจากแหล่งของสนามถึงวัตถุได้ การตอบคำถาม ระหว่างกิจกรรมและ คำถามท้ายกิจกรรม สังเกตการณ์ตอบ คำถาม แบบฝึกหัด และใบงาน ทำได้ถูกต้องไม่น้อย กว่าร้อยละ 70 ด้านทักษะกระบวนการ - เขียนแผนภาพแสดงแรงแม่เหล็ก แรง ไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุได้ การตอบคำถาม ระหว่างกิจกรรมและ คำถามท้ายกิจกรรม สังเกตการณ์ตอบ คำถาม แบบฝึกหัด ทำได้ถูกต้องไม่น้อย กว่าร้อยละ 70 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ - นักเรียนมีความมุ่งมั่น มีความรับผิดชอบ และมีความกระตือรือร้นในการแสวงหา ความรู้ สังเกตพฤติกรรม นักเรียน แบบประเมิน คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ ได้เกณฑ์ในระดับ ดีขึ้นไป
80 บันทึกผลหลังสอน 1. ปัญหาที่เกิดขึ้น ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................... ............................................... 2. วิธีการแก้ปัญหา ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. 3. ผลการแก้ปัญหา ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ................................................................ (นางสาวมณีรัตน์ สังสหชาติ) ครูผู้สอน ความคิดเห็นและข้อเสนอแนะของครูพี่เลี้ยงกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่นๆ ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ............................................................... (นายปาฏิหาริย์ สาฆ้อง) ครูพี่เลี้ยง
81 ความคิดเห็นและข้อเสนอแนะของหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่นๆ ................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ลงชื่อ.............................................................. (นายวิเชียร นิลทกาล) หัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษา/ผู้ที่ได้รับมอบหมาย 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่นๆ ................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ลงชื่อ.............................................................. (นางมณีรัตน์ ศรีจันทร์) รองผู้อำนวยการ กลุ่มบริหารวิชาการ
82
83 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 6 รหัสวิชา 22102 รายวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 แรงและการเคลื่อนที่ ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 เรื่อง อัตราเร็วและความเร็ว เวลา 3 ชั่วโมง 1. มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด มาตรฐาน ว 2.2 เข้าใจธรรมชาติของแรงในชีวิตประจำวัน ผลของแรงที่กระทำต่อวัตถุลักษณะการ เคลื่อนที่แบบต่าง ๆ ของวัตถุ รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ ตัวชี้วัด ม.2/14 อธิบายและคำนวณอัตราเร็วและความเร็วของการเคลื่อนที่ของวัตถุโดยใช้สมการ V = s t และ ⃑ = t จากหลักฐานเชิงประจักษ์ ม.2/15 เขียนแผนภาพแสดงการกระจัดและความเร็ว 2. จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.1 ด้านความรู้ (K) - บอกความหมายของอัตราเร็วและความเร็วได้ - บอกความแตกต่างของอัตราเร็วและความเร็วได้ 2.2 ด้านทักษะกระบวนการ (P) - คำนวณอัตราเร็วและความเร็วได้ - เขียนแผนภาพแสดงความเร็วได้ 2.3 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - นักเรียนมีความมุ่งมั่น มีความรับผิดชอบและมีความกระตือรือร้นในการแสวงหาความรู้ 3. สาระสำคัญ อัตราเร็วเป็นปริมาณสเกลาร์ โดยอัตราเร็วเป็นอัตราส่วนของระยะทางต่อเวลา ความเร็วปริมาณ เวกเตอร์มีทิศเดียวกับทิศของการกระจัด โดยความเร็วเป็นอัตราส่วนของการกระจัดต่อเวลา 4. สาระการเรียนรู้ อัตราเร็วและความเร็ว การบรรยายการเคลื่อนที่ว่าเคลื่อนที่เร็ว หรือช้าสามารถบรรยายเป็นอัตราเร็วซึ่งคือระยะทางที่ เคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณสเกลาร์ มีสัญลักษณ์ หาค่าได้จากอัตราส่วนระหว่างระยะทางที่ เคลื่อนที่ได้กับเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ หรืออาจบรรยายเป็นความเร็วซึ่งคือการเปลี่ยนตำแหน่งในหนึ่งหน่วย เวลา เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีทิศทางตามทิศของการกระจัด มีสัญลักษณ์ หาค่าได้จากอัตราส่วนระหว่างการ กระจัดที่ได้กับเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่
84 อัตราเร็วเฉลี่ยและความเร็วเฉลี่ย อัตราเร็วเฉลี่ยเป็นระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา ซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของอัตราเร็วตลอด การเคลื่อนที่ในช่วงเวลานั้น ๆ โดยคิดว่าตลอดการเคลื่อนที่นั้น วัตถุมีอัตราเร็วคงที่ เช่น ขับรถยนต์จาก กรุงเทพมหานครไปจังหวัดเชียงใหม่ ได้ระยะทาง 730 กิโลเมตร ใช้เวลา 9.5 ชั่วโมง จะมีอัตราเร็วเฉลี่ย 730/9.5 = 76.84 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งเป็นค่าอัตราเร็วเฉลี่ยตลอดการเคลื่อนที่ แต่ในการเคลื่อนที่จริงอาจมี ช่วงเวลาที่มีอัตราเร็วมากกว่า หรือน้อยกว่าค่าอัตราเร็วเฉลี่ยนี้ อัตราเร็วเฉลี่ยมีสัญลักษณ์เป็น เฉลี่ย ส่วน ความเร็วเฉลี่ยเป็นการเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุในหน่วยเวลา ซึ่งก็เป็นค่าเฉลี่ยของความเร็วตลอดการเคลื่อนที่ ในช่วงเวลานั้น ๆ เช่นกัน ความเร็วเฉลี่ยมีสัญลักษณ์ เฉลี่ย โดยมีลูกศรอยู่เหนืออักษร เพื่อเป็นการระบุ ว่า ความเร็วเฉลี่ยเป็นปริมาณเวกเตอร์ มีทิศทางเดียวกันกับทิศทางของการกระจัด 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 5.1 ความสามารถในการสื่อสาร 5.2 ความสามารถในการคิด 5.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา 5.4 ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 5.5 ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 6. ชิ้นงานหรือภาระงาน แบบฝึกทักษะรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 7. กิจกรรมการเรียนรู้ จัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการเรียนรู้ 5E มีรายละเอียดดังนี้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. ครูสร้างสถานการณ์กระตุ้นความสนใจของนักเรียนเรื่องระยะทางและการกระจัดด้วยคำถาม ดังนี้ 1.1 นักเรียนจำปริมาณเวกเตอร์และปริมาณสเกลาร์ได้หรือไม่ (ตามความคิด) 1.2 ปริมาณเวกเตอร์และปริมาณสเกลาร์ต่างกันอย่างไร (แนวทางการตอบ: ปริมาณเวกเตอร์จะ บอกขนาดและทิศทาง ส่วนปริมาณสเกลาร์จะบอกเพียงทิศทาง) 1.3 ระยะทางและการกระจัดเป็นปริมาณฟิสิกส์เดียวกันหรือไม่ อย่างไร (แนวทางการตอบ: ระยะทางเป็นปริมาณสเกลาร์ คือ ความยาวตามเส้นทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปทั้งหมด ส่วนการกระจัดเป็นปริมาณ เวกเตอร์ คือ เส้นตรงที่เชื่อมโยงระหว่างตำแหน่งเริ่มต้นและตำแหน่งสุดท้ายของการเคลื่อนที่ ) 2. ครูถามคำถามนักเรียนว่า หากเราต้องการคำนวณหาอัตราส่วนระหว่างระยะทางที่ใช้กับเวลา และ การกระจัดกับเวลา เราจะสามารถใช้สูตรใดได้บ้าง (แนวทางการตอบ: ความเร็ว และอัตราเร็วของการ เคลื่อนที่)
85 ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 3. ครูและนักเรียนร่วมอภิปรายถึงวิธีการหาข้อมูลเกี่ยวกับสถานการณ์ โดยการระดมสมองออกแบบ การสำรวจสถานการณ์ เพื่อให้ทราบว่าตนเองมีความรู้อะไรบ้างที่จะใช้ในการหาคำตอบของสถานการณ์นั้นๆ และจะต้องศึกษาหาความรู้เพิ่มเติมอะไรบ้าง - จากการออกแบบสำรวจสถานการณ์ สรุปว่าต้องทำความเข้าใจเกี่ยวกับความเร็วและอัตราเร็วของ การเคลื่อนที่ 4. นักเรียนแต่ละกลุ่มทำการสืบค้นจากหนังสือ และอินเทอร์เน็ตเกี่ยวกับความเร็วและอัตราเร็วของ การเคลื่อนที่ 5. ครูเชื่อมโยงเข้าสู่หัวข้อที่จะเรียนเพื่อตรวจสอบการสืบค้นของนักเรียน โดยกล่าวว่า อัตราเร็วและ ความเร็วแตกต่างกันอย่างไร จนได้ข้อสรุปดังนี้ ในการบรรยายการเคลื่อนที่ว่าเคลื่อนที่เร็ว หรือช้าสามารถ บรรยายเป็นอัตราเร็วซึ่งคือระยะทางที่เคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณสเกลาร์ มีสัญลักษณ์ หาค่า ได้จากอัตราส่วนระหว่างระยะทางที่เคลื่อนที่ได้กับเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ หรืออาจบรรยายเป็นความเร็วซึ่ง คือการเปลี่ยนตำแหน่งในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีทิศทางตามทิศของการกระจัด มีสัญลักษณ์ หาค่าได้จากอัตราส่วนระหว่างการกระจัดที่ได้กับเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 6. ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับอัตราเร็วเฉลี่ยและความเร็วเฉลี่ย ดังนี้ อัตราเร็วเฉลี่ยเป็นระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา ซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของอัตราเร็วตลอด การเคลื่อนที่ในช่วงเวลานั้น ๆ โดยคิดว่าตลอดการเคลื่อนที่นั้น วัตถุมีอัตราเร็วคงที่ เช่น ขับรถยนต์จาก กรุงเทพมหานครไปจังหวัดเชียงใหม่ ได้ระยะทาง 730 กิโลเมตร ใช้เวลา 9.5 ชั่วโมง จะมีอัตราเร็วเฉลี่ย 730/9.5 = 76.84 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งเป็นค่าอัตราเร็วเฉลี่ยตลอดการเคลื่อนที่ แต่ในการเคลื่อนที่จริงอาจมี ช่วงเวลาที่มีอัตราเร็วมากกว่า หรือน้อยกว่าค่าอัตราเร็วเฉลี่ยนี้ อัตราเร็วเฉลี่ยมีสัญลักษณ์เป็น เฉลี่ย ส่วน ความเร็วเฉลี่ยเป็นการเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุในหน่วยเวลา ซึ่งก็เป็นค่าเฉลี่ยของความเร็วตลอดการเคลื่อนที่ ในช่วงเวลานั้น ๆ เช่นกัน ความเร็วเฉลี่ยมีสัญลักษณ์ เฉลี่ย โดยมีลูกศรอยู่เหนืออักษร เพื่อเป็นการระบุว่า ความเร็วเฉลี่ยเป็นปริมาณเวกเตอร์ มีทิศทางเดียวกันกับทิศทางของการกระจัด 7. ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายและลงข้อสรุปเกี่ยวกับอัตราเร็ว ความเร็ว อัตราเร็วเฉลี่ยและ ความเร็วเฉลี่ย โดยครูแสดงตารางสรุปไว้หน้ากระดานแล้วให้นักเรียนช่วยกันเติมข้อมูลลงไป ดังนี้ ความหมาย สัญลักษณ์ สูตรการคำนวณ หน่วย อัตราเร็ว เป็นปริมาณสเกลาร์ที่บรรยาย การเคลื่อนที่ของวัตถุตาม เส้นทางการเคลื่อนที่ว่าช้า หรือเร็ว = เมตร
86 ความเร็ว เป็นปริมาณเวกเตอร์ที่บอกถึง การที่วัตถุเปลี่ยนตำแหน่งจาก ตำแหน่งเริ่มต้นไปตำแหน่ง สุดท้ายได้เร็วหรือช้า = เมตร อัตราเร็วเฉลี่ย ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ใน หนึ่งหน่วยเวลา เป็นค่าเฉลี่ย ของอัตราเร็วตลอดการ เคลื่อนที่ในช่วงเวลานั้น ๆ เฉลี่ย เฉลี่ย= Sทั้งหมด tทั้งหมด เมตร/ วินาที ความเร็วเฉลี่ย การเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุ ในหน่วยเวลา เป็นค่าเฉลี่ย ของความเร็วตลอดการ เคลื่อนที่ในช่วงเวลานั้น ๆ เฉลี่ย เฉลี่ย= ทั้งหมด tทั้งหมด เมตร/ วินาที ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 8. ครูอภิปรายร่วมกับนักเรียนเพื่อสรุปเกี่ยวกับความเร็วและอัตราการเคลื่อนที่ จนได้ข้อสรุป ดังนี้ 8.1 ระยะทาง (s) เป็นปริมาณสเกลาร์ที่มีแต่ขนาด มีหน่วยเป็น เมตร โดยอัตราส่วนระหว่าง ระยะทางกับเวลา คือ อัตราเร็ว () มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที (m/s) 8.2 การกระจัด ( ) เป็นปริมาณเวกเตอร์ที่มีทั้งขนาดและทิศทาง มีหน่วยเป็น เมตร โดย อัตราส่วนระหว่างการกระจัดกับเวลา คือ ความเร็ว ( ) มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที (m/s) 8.3 อัตราเร็ว คือ อัตราเร็วคือระยะทางที่เคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณสเกลาร์หา ค่าได้จากอัตราส่วนระหว่างระยะทางที่เคลื่อนที่ได้กับเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ 8.4 ความเร็ว คือ ความเร็วคือการเปลี่ยนตำแหน่งในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณเวกเตอร์ มี ทิศทางตามทิศของการกระจัด หาค่าได้จากอัตราส่วนระหว่างการกระจัดที่ได้กับเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ 9. ครูกำหนดโจทย์การคำนวณหาความเร็วและอัตราการเคลื่อนที่ เพื่อทำการพิสูจน์ความเข้าใจของ นักเรียนจากหนังสือ ดังนี้ 9.1 เด็กหญิงวาววิ่งเป็นเส้นตรงไปทางทิศตะวันออกเป็นระยะ 120 เมตร ใช้เวลา 30 วินาที จากนั้นวิ่งกลับมาทางทิศตะวันตกในเส้นทางเดิมอีก 60 เมตร ใช้เวลา 10 วินาที จงหาอัตราเร็วเฉลี่ยของ เด็กหญิงวาว (แนวทางการตอบ: Soln ระยะทางทั้งหมดที่เด็กชายสุรพลวิ่งได้เท่ากับ 120 m + 60 m = 180 m ช่วงเวลาทั้งหมดที่ใช้เท่ากับ 30 s + 10 s = 40 s หาอัตราเร็วเฉลี่ยได้จากสมการ เฉลี่ย= Sทั้งหมด tทั้งหมด
87 = 180 40 เฉลี่ย= 4.5 m/s ดังนั้น อัตราเร็วเฉลี่ยของเด็กหญิงวาวเท่ากับ 4.5 เมตรต่อวินาทีตอบ) 9.2 ประเสริฐเดินไปทางทิศเหนือ 0.5 เมตร และเดินไปทางทิศตะวันออก 1 เมตร ใช้เวลาทั้งหมด 3 วินาที อัตราเร็วเฉลี่ยในการเดินของประเสริฐมีค่าเท่าใด (แนวทางการตอบ: Soln ระยะทางทั้งหมดที่เด็กชายสุรพลวิ่งได้เท่ากับ 0.5 m + 1 m = 1.5 m ช่วงเวลาทั้งหมดที่ใช้เท่ากับ 3 s หาอัตราเร็วเฉลี่ยได้จากสมการ เฉลี่ย= Sทั้งหมด tทั้งหมด = 1.5 3 เฉลี่ย= 0.5 m/s ดังนั้น อัตราเร็วเฉลี่ยในการเดินของประเสริฐมีค่าเท่ากับ 0.5 เมตรต่อวินาทีตอบ) 9.3 ยีนขับรถยนต์จากบริษัทแห่งหนึ่งไปเที่ยวสวนสัตว์ ด้วยอัตราเร็วเฉลี่ย 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เมื่อขับรถไปได้ 2 ชั่วใง ยีนจอดรถที่ปั๊มน้ำมันแห่งหนึ่ง อยากทราบว่า ปั๊มน้ำมันแห่งนี้อยู่ห่างจากบริษัทกี่ กิโลเมตร (แนวทางการตอบ: Soln อัตราเร็วเฉลี่ยจากโจทย์ = 80 km/hr ช่วงเวลาทั้งหมดที่ใช้เท่ากับ 2 hr หาอัตราเร็วเฉลี่ยได้จากสมการ = = = 80 × 2 = 160 km ดังนั้น ปั๊มน้ำมันแห่งนี้อยู่ห่างจากบริษัท 160 กิโลเมตร ตอบ) 9.4 น้ำผึ้งเดินเร็วจากตำแหน่ง A → B → C → D ดังรูป ใช้เวลา 6 นาที ความเร็วในการเดิน ของน้ำผึ้งมีค่าเท่าใดในหน่วยเมตรต่อวินาที (แนวทางการตอบ: Soln การกระจัดเท่ากับ 120 m ช่วงเวลาทั้งหมดที่ใช้เท่ากับ 6 × 60 = 360 หาอัตราเร็วเฉลี่ยได้จากสมการ = = 120 360 = 1 3 m/s ดังนั้น ความเร็วในการเดินของน้ำผึ้งมีค่าเท่ากับ 1 3 เมตรต่อวินาที ตอบ)
88 9.5 บี๋ขับรถด้วยอัตราเร็วเฉลี่ย 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง จากขอนแก่น ไปอุดรธานี เป็นระยะทาง 130 กิโลเมตร ถ้าออกเดินทางเมื่อเวลา 06.00 น. บี๋จะถึงปลายทางเป็นเวลาเท่าใด (แนวทางการตอบ: Soln อัตราเร็วเฉลี่ยจากโจทย์ = 100 km/hr ระยะทางทั้งหมดเท่ากับ 130 km หาอัตราเร็วเฉลี่ยได้จากสมการ = = = 130 100 = 1.30 hr 0.30 ชั่วโมง เท่ากับ 0.30 × 60 = 18 นาที ดังนั้น บี๋จะถึงปลายทางเวลา 07.18 นาฬิกา ตอบ) ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล (Evaluation) 12. ครูถามคำถามเพื่อตรวจสอบความเข้าใจของนักเรียน ดังนี้ 12.1 อัตราเร็วคืออะไร (แนวทางการตอบ: อัตราเร็วคือระยะทางที่เคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณสเกลาร์หาค่าได้จากอัตราส่วนระหว่างระยะทางที่เคลื่อนที่ได้กับเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่) 12.2 ความเร็วคืออะไร (แนวทางการตอบ: ความเร็วคือการเปลี่ยนตำแหน่งในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีทิศทางตามทิศของการกระจัด หาค่าได้จากอัตราส่วนระหว่างการกระจัดที่ได้กับเวลาที่ ใช้ในการเคลื่อนที่) 12.3 อัตราเร็วและความเร็วแตกต่างกันอย่างไร (แนวทางการตอบ: อัตราเร็วคือระยะทางที่ เคลื่อนที่ได้ในหนึ่งหน่วยเวลาแต่ความเร็วคือการเปลี่ยนตำแหน่งในหนึ่งหน่วยเวลา) 13. นักเรียนทำแบบฝึกหัดที่ 2.1 และ 2.2 8. สื่อการเรียนรู้/แหล่งเรียนรู้ สื่อการเรียนรู้ หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐาน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 2 (หน้า 32-39) สื่อการเรียนรู้ Power Point เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ แบบฝึกหัดรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2 เล่ม 2 (หน้า 21-22) แหล่งเรียนรู้ -
89 9. การวัดและประเมินผล การวัดผลประเมินผล วิธีวัด เครื่องมือวัด เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ - บอกความหมายของอัตราเร็วและ ความเร็วได้ - บอกความแตกต่างของอัตราเร็วและ ความเร็วได้ การตอบคำถาม ระหว่างกิจกรรมและ คำถามท้ายกิจกรรม สังเกตการณ์ตอบ คำถาม แบบฝึกหัด และใบงาน ทำได้ถูกต้องไม่น้อย กว่าร้อยละ 70 ด้านทักษะกระบวนการ - คำนวณอัตราเร็วและความเร็วได้ - เขียนแผนภาพแสดงความเร็วได้ การตอบคำถาม ระหว่างกิจกรรมและ คำถามท้ายกิจกรรม สังเกตการณ์ตอบ คำถาม แบบฝึกหัด การคำนวณ ทำได้ถูกต้องไม่น้อย กว่าร้อยละ 70 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ - นักเรียนมีความมุ่งมั่น มีความรับผิดชอบ และมีความกระตือรือร้นในการแสวงหา ความรู้ สังเกตพฤติกรรม นักเรียน แบบประเมิน คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ ได้เกณฑ์ในระดับ ดีขึ้นไป
90 บันทึกผลหลังสอน 1. ปัญหาที่เกิดขึ้น ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................... ............................................... 2. วิธีการแก้ปัญหา ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. 3. ผลการแก้ปัญหา ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ................................................................ (นางสาวมณีรัตน์ สังสหชาติ) ครูผู้สอน ความคิดเห็นและข้อเสนอแนะของครูพี่เลี้ยงกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่นๆ ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ลงชื่อ............................................................... (นายปาฏิหาริย์ สาฆ้อง) ครูพี่เลี้ยง
91 ความคิดเห็นและข้อเสนอแนะของหัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่นๆ ................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ลงชื่อ.............................................................. (นายวิเชียร นิลทกาล) หัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความคิดเห็นของผู้บริหารสถานศึกษา/ผู้ที่ได้รับมอบหมาย 1. ได้ทำการตรวจแผนการจัดการเรียนรู้แล้ว เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรับปรุง 2. การจัดกิจกรรมได้นำเอากระบวนการเรียนรู้ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมาใช้ในการสอนได้อย่างเหมาะสม ยังไม่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ควรปรับปรุงพัฒนาต่อไป 3. เป็นแผนการจัดการเรียนรู้ที่ นำไปใช้ได้จริง ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้ 4. ข้อเสนอแนะอื่นๆ ................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ลงชื่อ.............................................................. (นางมณีรัตน์ ศรีจันทร์) รองผู้อำนวยการ กลุ่มบริหารวิชาการ
92
93
94 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 7 รหัสวิชา 22102 รายวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 หน่วยการเรียนรู้ที่ 5 งานและพลังงาน ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 เรื่อง งานและกำลัง เวลา 3 ชั่วโมง 1. มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด มาตรฐาน ว 2.3 เข้าใจความหมายของพลังงาน การเปลี่ยนแปลงและการถ่ายโอนพลังงานปฏิสัมพันธ์ ระหว่างสสารและพลังงาน พลังงานในชีวิตประจำวัน ธรรมชาติของคลื่น ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับเสียง แสง และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ ตัวชี้วัด ม.2/1 วิเคราะห์สถานการณ์และคำนวณเกี่ยวกับงานและกำลังที่เกิดจากแรงที่กระทำต่อวัตถุ โดยใช้สมการ W = Fs และ P = w/t จากข้อมูลที่รวบรวมได้ 2. จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.1 ด้านความรู้ (K) - นักเรียนอธิบายความหมายของงานและกำลังได้ 2.2 ด้านทักษะกระบวนการ (P) - นักเรียนวิเคราะห์สถานการณ์และคำนวณงานและกำลังได้ 2.3 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - นักเรียนมีความมุ่งมั่น มีความรับผิดชอบและมีความกระตือรือร้นในการแสวงหาความรู้ 3. สาระสำคัญ เมื่อออกแรงกระทำต่อวัตถุ แล้วทำให้วัตถุเคลื่อนที่ โดยแรงอยู่ในแนวเดียวกับการเคลื่อนที่จะเกิดงาน งานจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นกับขนาดของแรงและระยะทางในแนวเดียวกับแรง งานที่ทำในหนึ่งหน่วยเวลา เรียกว่า กำลัง หลักการของงานนำไปอธิบายการทำงานของเครื่องกลอย่างง่าย ได้แก่ คาน พื้นเอียง รอกเดี่ยว ลิ่ม สกรู ล้อ และเพลา ซึ่งนำไปใช้ประโยชน์ด้านต่าง ๆ ในชีวิตประจำวัน 4. สาระการเรียนรู้ งาน งานในทางวิทยาศาสตร์เป็นผลของแรงที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ไปในแนวเดียวกับทิศทางของแรงโดยงาน จะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับขนาดของแรงและขนาดของการกระจัดในแนวเดียวกับแรง สามารถคำนวณได้ จากสมการ W = Fs เป็นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยในระบบ SI เป็น นิวตันเมตร หรือจูล (J) การคำนวณงานต้อง คำนึงถึงทิศทางของแรงและทิศทางการเคลื่อนที่ ถ้าทิศทางของแรงและทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุเป็น ทิศทางเดียวกัน ค่าของงานที่ได้จะกำหนดให้มีค่าเป็นบวก ถ้าทิศทางของแรงและทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ มีทิศทางตรงกันข้าม ค่าของงานที่ได้จะกำหนดให้มีค่าเป็นลบ กำลัง
95 งานที่ทำในหนึ่งหน่วยเวลา เรียกว่า กำลัง (Power : P) โดยมีความสัมพันธ์ดังสมการ P = กำลังมีหน่วยในระบบ SI เป็น จูลต่อวินาที (J/s) หรือวัตต์ (W) และนอกจากกำลังจะเกี่ยวข้องกับการ ทำงานแล้ว ยังเกี่ยวข้องกับพลังงานอื่น ๆ เช่น เกี่ยวข้องกับพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานความร้อน 5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 5.1 ความสามารถในการสื่อสาร 5.2 ความสามารถในการคิด 5.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา 5.4 ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต 5.5 ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 6. ชิ้นงานหรือภาระงาน แบบฝึกทักษะรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 7. กิจกรรมการเรียนรู้ จัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการเรียนรู้ 5E มีรายละเอียดดังนี้ (ชั่วโมงที่ 1) ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 1. ครูนำรูปภาพรถม้าและรถแข่งให้นักเรียนดูและเล่าเรื่องราวว่า สมัยก่อนที่มนุษย์นำสัตว์ เช่น ช้าง ม้า วัวควาย มาใช้งานเนื่องจากสัตว์มีแรงมากกว่ามนุษย์ จึงสามารถทำงานแทนมนุษย์ได้มากกว่าปัจจุบัน มนุษย์พัฒนาเทคโนโลยีมากขึ้น จึงนำเครื่องจักรมาใช้แทนสัตว์ ในสมัยศตวรรษที่ 18 เป็นยุคของเครื่องจักรไอ น้ำ กำลังของม้าที่ใช้ในการลากวัตถุได้นำมาใช้ในการเปรียบเทียบกำลังที่ได้จากเครื่องจักรไอน้ำ กำลังม้า หรือ ที่เรียกทั่วไปว่า แรงม้า เป็นหน่วยที่นิยมใช้บอกกำลังของเครื่องยนต์ปัจจุบันรถแข่งสูตร 1 ใช้เครื่องยนต์ที่มี กำลังสูงถึง 700 ซึ่งมากกว่ากำลังของเครื่องยนต์ของรถยนต์ทั่วไปถึง 3 เท่า 2. ครูถามคำถามนักเรียนด้วยชุดคำถาม ดังนี้ 2.1 ยกตัวอย่างเครื่องยนต์หรือพาหนะที่ใช้เครื่องจักรไอน้ำที่นักเรียนรู้จัก (แนวทางการตอบ: นักเรียนตอบจากประสบการณ์ของตนเอง นักเรียนอาจตอบว่ารถไฟไอน้ำ ในสมัยก่อน) 2.2 เครื่องจักรไอน้ำทำงานอย่างไร (แนวทางการตอบ: ต้มน้ำให้เดือด แรงจากไอน้ำจะไปทำให้วัตถุเคลื่อนที่ได้) 2.3 กำลัง 700 แรงม้า หมายความว่าอะไร (แนวทางการตอบ: มีกำลังเท่ากับม้า 700 ตัว) ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 3. นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันศึกษาค้นคว้าข้อมูลเกี่ยวกับ เรื่อง งาน เพื่อหาคำนิยามคำว่า งานในทาง วิทยาศาสตร์ การคำนวณหางาน และสิ่งที่ต้องคำนึงในการคำนวณงาน
96 ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 4. นักเรียนและครูร่วมกันตรวจสอบความถูกต้องของเนื้อหาที่แต่ละกลุ่มค้นคว้ามา สรุปได้ดังนี้ งานในทางวิทยาศาสตร์ เป็นผลคูณของแรงกับระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ตามแนวแรงหรือการ กระจัดตามแนวแรง (ทิศทางการเคลื่อนที่) งานจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับขนาดของแรงและขนาดของการ กระจัดในแนวเดียวกับแรง ซึ่งงานเป็นปริมาณทางกายภาพที่มีเพียงขนาดไม่มีทิศทาง งานจึงเป็นปริมาณส เกลาร์ จากภาพ งานที่เกิดขึ้นมีค่าเท่ากับผลคูณของขนาดของแรงคงตัว F กับขนาดของการกระจัด s ตาม แนวแรง สามารถแสดงความสัมพันธ์ ดังนี้ เมื่อ W คือ งาน มีหน่วยเป็น นิวตัน เมตร (N m) หรือ จูล (J) W = Fs F คือ ขนาดของแรงที่กระทำต่อวัตถุ มีหน่วยเป็น นิวตัน (N) S คือ ขนาดของการกระจัดตามแนวแรง มีหน่วยเป็นเมตร (m) นอกจากจะหางานที่เกิดขึ้นในแนวระดับได้แล้ว ยังสามารถหางานที่เกิดขึ้นในแนวดิ่งได้อีกด้วย เนื่องจากการเคลื่อนที่ของวัตถุลงในแนวดิ่งหรือการตกแบบอิสระจะมีแรงโน้มถ่วงของโลกมากระทำต่อวัตถุที่มี มวล ทำให้เกิดเป็นงานเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก งานที่เกิดขึ้นในกรณีนี้จึงเท่ากับผลคูณระหว่างแรง เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุกับความสูงที่วัตถุเคลื่อนที่ลงมาในแนวดิ่งเมื่อวัดจากตำแหน่ง อ้างอิง สามารถคำนวณได้จากสมการ เมื่อ W คือ งานเนื่องจากแรงโน้มถ่วง มีหน่วยเป็น นิวตัน เมตร (N m) หรือ จูล (J) m คือ มวลของวัตถุ มีหน่วยเป็น กิโลกรัม (kg) g คือ ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที2 (m/s2 ) h คือ ความสูงที่วัดจากตำแหน่งอ้างอิง มีหน่วยเป็น เมตร (m) W = mgh การคำนวณงานต้องคำนึงถึงทิศทางของแรงและทิศทางการเคลื่อนที่ ถ้าทิศทางของแรงและทิศ ทางการเคลื่อนที่ของวัตถุเป็นทิศทางเดียวกัน ค่าของงานที่ได้จะกำหนดให้มีค่าเป็นบวก ถ้าทิศทางของแรงและ ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุมีทิศทางตรงกันข้าม ค่าของงานที่ได้จะกำหนดให้มีค่าเป็นลบ