1
ก คำนำ แผนการจัดการเรียนรู้นี้ ได้รวบรวมแผนการจัดการเรียนรู้ที่เกี่ยวกับการเรียนการสอนรายวิชาฟิสิกส์ 1 ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เล่ม 1 หรือภาคเรียนที่ 1 เพื่อใช้เป็นแนวทางในการจัดการเรียนการสอนของผู้สอน และการประเมินผลการเรียนรู้ของผู้เรียนในแต่ละคาบหรือสัปดาห์โดยรูปแบบที่ใช้ในการจัดการเรียนการสอน คือ วิธีการสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry Method : 5E ที่ยืดหลักผู้เรียนเป็นสำคัญ แผนการจัดการเรียนรู้นี้ ประกอบด้วย คำอธิบายรายวิชา โครงสร้างหลักสูตร การวิเคราะห์ตัวชี้วัดเพื่อ กำหนดน้ำหนักคะแนนและแผนการจัดการเรียนรู้ในรายคาบ ขอขอบคุณผู้อำนวยการสถานศึกษา ครูพี่เลี้ยง และคณะกรรมการพัฒนางานวิชาการของโรงเรียน พิบูลย์รักษ์พิทยา ตลอดจนผู้ที่มีส่วนร่วมในการให้กำลังใจในการจัดทำแผนการจัดการเรียนรู้นี้หวังเป็นอย่างยิ่ง ว่าแผนการจัดการเรียนรู้นี้จะเป็นประโยชน์และผลดีต่อการจัดการเรียนการสอน ที่ผู้สอนจะนำไปใช้และปรับใช้ ให้เหมาะสมกับ ศศิธร สีมายา
ข สารบัญ สรุปหลักสูตรฯ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์............................................................................................1 ผลการเรียนรู้และสาระการเรียนรู้เพิ่มเติม สาระฟิสิกส์....................................................................................2 Pedagogy......................................................................................................................................................8 คำอธิบายรายวิชาเพิ่มเติม...............................................................................................................................9 โครงสร้างรายวิชา ฟิสิกส์ 1...........................................................................................................................11 กำหนดการสอน............................................................................................................................................12 หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 ธรรมชาติและพัฒนาการทางฟิสิกส์..............................................................................13 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1.........................................................................................................................13 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2.........................................................................................................................26 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3.........................................................................................................................44 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 การเคลื่อนที่แนวตรง....................................................................................................58 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1.........................................................................................................................58 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2.........................................................................................................................65 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3.........................................................................................................................76 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4.........................................................................................................................91 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5.......................................................................................................................101 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 6.......................................................................................................................110 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 7.......................................................................................................................119 หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 แรงและกฎการเคลื่อนที่.............................................................................................131 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1.......................................................................................................................131 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2.......................................................................................................................142 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3.......................................................................................................................153 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4.......................................................................................................................170 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5.......................................................................................................................187
ค แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 6.......................................................................................................................205 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 7.......................................................................................................................227 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 8.......................................................................................................................236
1 สรุปหลักสูตรฯ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ มาตรฐานการเรียนรู้และตัวชี้วัดกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์(ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตร แกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช2551 กำหนดสาระการเรียนรู้ 4 สาระ ได้แก่ สาระที่1 วิทยาศาสตร์ชีวภาพ สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ สาระที่ 3 วิทยาศาสตร์โลก และอวกาศ และสาระที่ 4 เทคโนโลยี รวมทั้งยังมีสาระ เพิ่มเติมอีก 4 สาระ ได้แก่ สาระชีววิทยา สาระเคมี สาระฟิสิกส์ และสาระโลก ดาราศาสตร์และอวกาศ องค์ประกอบของหลักสูตร ทั้งในด้านของเนื้อหา การจัดการเรียนการสอน และการวัดและประเมินผลการเรียนรู้ นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งในการวางรากฐานการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ของผู้เรียนในแต่ละระดับชั้นให้มีความต่อเนื่อง เชื่อมโยงกันตั้งแต่ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1จนถึงชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 สำหรับกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ได้กำหนด ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลางที่ผู้เรียนจำเป็นต้องเรียนเป็นพื้นฐาน เพื่อให้สามารถนำความรู้ไปใช้ในการดำรงชีวิต หรือศึกษาต่อได้โดยจัดเรียงลำดับความยากง่ายของเนื้อหาในแต่ละชั้นให้มีการเชื่อมโยงความรู้กับกระบวนการเรียนรู้ และการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่ส่งเสริมให้ผู้เรียนพัฒนาความคิด ทั้งความคิดเป็นเหตุเป็นผล คิดสร้างสรรค์คิดวิเคราะห์ วิจารณ์มีทักษะที่สำคัญทั้งทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และทักษะในศตวรรษที่ 21 ในการค้นคว้าและสร้างองค์ ความรู้ด้วยกระบวนการสืบเสาะหาความรู้แก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ ตัดสินใจโดยใช้ข้อมูลหลากหลายและประจักษ์พยาน ที่ตรวจสอบได้ มาตรฐานการเรียนรู้และตัวชี้วัด กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตร แกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 นี้ได้ปรับปรุงเพื่อให้มีความสอดคล้องและเชื่อมโยงกันภายในสาระการ เรียนรู้เดียวกัน และระหว่างสาระการเรียนรู้ในกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ตลอดจนการเชื่อมโยงเนื้อหาความรู้ทาง วิทยาศาสตร์กับคณิตศาสตร์ด้วย นอกจากนี้ยังได้ปรับปรุงเพื่อให้มีความทันสมัยต่อการเปลี่ยนแปลง และความ เจริญก้าวหน้าของวิทยาการต่าง ๆ ทัดเทียมกับนานาชาติ สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์ กายภาพ มาตรฐาน ว 2.1 - ว 2.3 สาระที่ 1 วิทยาศาสตร์ ชีวภาพ มาตรฐาน ว 1.1 - ว 1.3 สาระที่ 3 วิทยาศาสตร์โลก และ อวกาศ มาตรฐาน ว 3.1 - ว 3.2 สาระที่ 4 เทคโนโลยี มาตรฐาน ว 4.1 - ว 4.2 วิทยาศาสตรเ์พิ่มเติม - สาระชีววิทยา - สาระเคมี - สาระฟิสิกส์ - กลุ่มสาระการ เรียนรู้วิทยาศาสตร์
2 ผลการเรียนรู้และสาระการเรียนรู้เพิ่มเติม สาระฟิสิกส์ สาระฟิสิกส์ 1. เข้าใจธรรมชาติทางฟิสิกส์ ปริมาณและกระบวนการวัด การเคลื่อนที่แนวตรงแรงและกฎการ เคลื่อนที่ของนิวตัน กฎความโน้มถ่วงสากล แรงเสียดทานสมดุลกลของวัตถุ งานและกฎการ อนุรักษ์พลังงานกล โมเมนตัมและกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม การเคลื่อนที่แนวโค้ง รวมทั้งนำ ความรู้ไปใช้ประโยชน์ ชั้น ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้เพิ่มเติม ม.4 1. สืบค้นและอธิบายการค้นหาความรู้ทางฟิสิกส์ ประวัติความเป็นมา รวมทั้งพัฒนาการของ หลักการและแนวคิดทางฟิสิกส์ที่มีผลต่อ การแสวงหาความรู้ใหม่และการพัฒนา เทคโนโลยี • ฟิสิกส์เป็นวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่งที่ศึกษาเกี่ยวกับสสาร พลังงาน อันตรกิริยาระหว่างสสารกับพลังงาน และ แรงพื้นฐานในธรรมชาติ • การค้นคว้าหาความรู้ทางฟิสิกส์ได้มาจากการสังเกต การทดลอง และเก็บรวบรวมข้อมูลมาวิเคราะห์ หรือจากการสร้างแบบจำลองทางความคิด เพื่อ สรุปเป็นทฤษฎี หลักการหรือกฎ ความรู้เหล่านี้สามารถ นำไปใช้อธิบายปรากฏการณ์ธรรมชาติ หรือทำนายสิ่ง ที่อาจจะเกิดขึ้นในอนาคต • ประวัติความเป็นมาและพัฒนาการของหลักการ และแนวคิดทางฟิสิกส์เป็นพื้นฐานในการแสวงหา ความรู้ใหม่เพิ่มเติม รวมถึงการพัฒนาและ ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีก็มีส่วนในการค้นหา ความรู้ใหม่ทางวิทยาศาสตร์ด้วย
3 ชั้น ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้เพิ่มเติม ม.4 2. วัดและรายงานผลการวัดปริมาณทางฟิสิกส์ ได้ถูกต้องเหมาะสม โดยนำความคลาดเคลื่อน ในการวัดมาพิจารณาในการนำเสนอผล รวมทั้งแสดงผลการทดลองในรูปของกราฟ วิเคราะห์และแปลความหมายจากกราฟ เส้นตรง • ความรู้ทางฟิสิกส์ส่วนหนึ่งได้จากการทดลอง ซึ่ง เกี่ยวข้องกับกระบวนการวัดปริมาณทางฟิสิกส์ ซึ่ง ประกอบด้วยตัวเลข และหน่วยวัด • ปริมาณทางฟิสิกส์สามารถวัดได้ด้วยเครื่องมือต่าง ๆ โดยตรงหรือทางอ้อม หน่วยที่ใช้ในการวัดปริมาณ ทางวิทยาศาสตร์คือ ระบบหน่วยระหว่างชาติ เรียก ย่อว่า ระบบเอสไอ • ปริมาณทางฟิสิกส์ที่มีค่าน้อยกว่าหรือมากกว่า 1 มาก ๆ นิยมเขียนในรูปของสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ หรือ เขียนโดยใช้คำนำหน้าหน่วยของระบบ เอสไอ การ เขียนโดยใช้สัญกรณ์วิทยาศาสตร์เป็นการเขียน เพื่อแสดงจำนวนเลขนัยสำคัญที่ถูกต้อง • การทดลองทางฟิสิกส์เกี่ยวกับการวัดปริมาณต่าง ๆ การบันทึกปริมาณที่ได้จากการวัดด้วยจำนวนเลข นัยสำคัญที่เหมาะสมและค่าความคลาดเคลื่อน การ วิเคราะห์และการแปลความหมายจากกราฟ เช่น การ หาความชันจากกราฟเส้นตรง จุดตัดแกน พื้นที่ใต้ กราฟ เป็นต้น • การวัดปริมาณต่าง ๆ จะมีความคลาดเคลื่อนเสมอ ขึ้นอยู่กับเครื่องมือ วิธีการวัด และประสบการณ์ ของผู้วัด ซึ่งค่าความคลาดเคลื่อนสามารถแสดงใน การรายงานผลทั้งในรูปแบบตัวเลขและกราฟ • การวัดควรเลือกใช้เครื่องมือวัดให้เหมาะสมกับสิ่งที่ ต้องการวัด เช่น การวัดความยาวของวัตถุที่ต้องการ ความละเอียดสูง อาจใช้เวอร์เนียร์แคลลิเปิร์ส หรือ ไมโครมิเตอร์
4 ชั้น ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้เพิ่มเติม ม.4 3. ทดลองและอธิบายความสัมพันธ์ระหว่าง ตำแหน่ง การกระจัด ความเร็ว และความเร่ง ของการเคลื่อนที่ของวัตถุในแนวตรงที่มี ความเร่งคงตัวจากกราฟและสมการ รวมทั้ง ทดลองหาค่าความเร่งโน้มถ่วงของโลก และ คำนวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง • ปริมาณที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ ได้แก่ ตำแหน่ง การกระจัด ความเร็ว และความเร่ง โดยความเร็ว และความเร่งมีทั้งค่าเฉลี่ยและค่าขณะหนึ่ง ซึ่งคิด ในช่วงเวลาสั้น ๆ สำหรับปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง กับการเคลื่อนที่แนวตรงด้วยความเร่งคงตัวมี ความสัมพันธ์ตามสมการ v = u + at ∆x = ( u + v 2 ) t ∆x = ut + 1 2 at 2 v 2 = u 2 + 2a∆x • การอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุสามารถเขียนอยู่ ในรูปกราฟตำแหน่งกับเวลา กราฟความเร็วกับเวลา หรือกราฟความเร่งกับเวลา ความชันของเส้นกราฟ ตำแหน่งกับเวลาเป็นความเร็ว ความชันของเส้นกราฟ ความเร็วกับเวลาเป็นความเร่ง และพื้นที่ใต้ เส้นกราฟความเร็วกับเวลาเป็นการกระจัด ใน กรณีที่ผู้สังเกตมีความเร็ว ความเร็วของวัตถุที่ สังเกตได้เป็นความเร็วที่เทียบกับผู้สังเกต • การตกแบบเสรีเป็นตัวอย่างหนึ่งของการเคลื่อนที่ใน หนึ่งมิติที่มีความเร่งเท่ากับความเร่งโน้มถ่วงของโลก 4. ทดลองและอธิบายการหาแรงลัพธ์ของแรง สองแรงที่ทำมุมต่อกัน • แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์จึงมีทั้งขนาดและทิศทางกรณี ที่มีแรงหลาย ๆ แรงกระทำต่อวัตถุสามารถหาแรง ลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุโดยใช้วิธีเขียนเวกเตอร์ของแรง แบบหางต่อหัว วิธีสร้างรูปสี่เหลี่ยมด้านขนานของแรง และวิธีคำนวณ
5 ชั้น ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้เพิ่มเติม ม.4 5. เขียนแผนภาพของแรงที่กระทำต่อวัตถุอิสระ ทดลองและอธิบายกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน และการใช้กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันกับ สภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุ รวมทั้งคำนวณ ปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง • สมบัติของวัตถุที่ต้านการเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ เรียกว่า ความเฉื่อย มวลเป็นปริมาณที่บอกให้ทราบ ว่าวัตถุใดมีความเฉื่อยมากหรือน้อย • การหาแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุสามารถเขียนเป็น แผนภาพของแรงที่กระทำต่อวัตถุอิสระได้ • กรณีที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำ วัตถุจะไม่เปลี่ยน สภาพการเคลื่อนที่ซึ่งเป็นไปตามกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ หนึ่งของนิวตัน • กรณีที่มีแรงภายนอกมากระทำโดยแรงลัพธ์ที่กระทำ ต่อวัตถุไม่เป็นศูนย์ วัตถุจะมีความเร่ง โดยความเร่งมี ทิศทางเดียวกับแรงลัพธ์ ความสัมพันธ์ระหว่างแรง ลัพธ์ มวลและความเร่ง เขียนแทนได้ด้วยสมการ ∑F⃑ i = ma⃑ n i=0 ตามกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตัน • เมื่อวัตถุสองก้อนออกแรงกระทำต่อกัน แรง ระหว่างวัตถุทั้งสองจะมีขนาดเท่ากัน แต่มีทิศ ทางตรงข้ามและกระทำต่อวัตถุคนละก้อน เรียกว่า แรงคู่กิริยา-ปฏิกิริยา ซึ่งเป็นไปตามกฎการเคลื่อนที่ ข้อที่สามของนิวตัน และเกิดขึ้นได้ทั้งกรณีที่วัตถุทั้ง สองสัมผัสกันหรือไม่สัมผัสกันก็ได้ 6. อธิบายกฎความโน้มถ่วงสากลและผลของ สนามโน้มถ่วงที่ทำให้วัตถุมีน้ำหนัก รวมทั้ง คำนวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง • แรงดึงดูดระหว่างมวลเป็นแรงที่มวลสองก้อนดึงดูด ซึ่งกันและกันด้วย แรงขนาดเท่ากันแต่ทิศทางตรง ข้ามและเป็นไปตามกฎความโน้มถ่วงสากล เขียน แทนได้ด้วยสมการ FG = G m1m2 R2
6 ชั้น ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้เพิ่มเติม • รอบโลกมีสนามโน้มถ่วงทำให้เกิดแรงโน้มถ่วง ซึ่งเป็น แรงดึงดูดของโลกที่กระทำต่อวัตถุ ทำให้วัตถุมี น้ำหนัก 7. วิเคราะห์ อธิบาย และคำนวณแรงเสียดทาน ระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุคู่หนึ่ง ๆ ในกรณีที่ วัตถุหยุดนิ่งและวัตถุเคลื่อนที่ รวมทั้งทดลอง หาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหว่าง ผิวสัมผัสของวัตถุคู่หนึ่ง ๆ และนำความรู้ เรื่องแรงเสียดทานไปใช้ในชีวิตประจำวัน • แรงที่เกิดขึ้นที่ผิวสัมผัสระหว่างวัตถุสองก้อนในทิศ ทางตรงข้ามกับทิศทาง การเคลื่อนที่ หรือ แนวโน้มที่จะเคลื่อนที่ของวัตถุ เรียกว่า แรงเสียดทาน แรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสคู่หนึ่ง ๆ ขึ้นกับ สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน และแรงปฏิกิริยาตั้ง ฉากระหว่างผิวสัมผัสคู่นั้น ๆ • ขณะออกแรงพยายามแต่วัตถุยังคงอยู่นิ่งแรงเสียด ทานมีขนาดเท่ากับ แรงพยายามที่กระทำ ต่อวัตถุนั้น และแรงเสียดทานมีค่ามากที่สุดเมื่อวัตถุ เริ่มเคลื่อนที่ เรียกแรงเสียดทานนี้ว่า แรงเสียด ทานสถิต แรงเสียดทานที่กระทำต่อวัตถุขณะกำลัง เคลื่อนที่ เรียกว่า แรงเสียดทานจลน์ โดยแรงเสียด ทานที่เกิดระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุคู่หนึ่ง ๆ คำนวณ ได้จากสมการ fs ≤ μsN fk = μkN • การเพิ่มหรือลดแรงเสียดทานมีผลต่อการเคลื่อนที่ ของวัตถุซึ่งสามารถนำไปใช้ในชีวิตประจำวัน 16.อธิบาย วิเคราะห์ และคำนวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ และทดลองการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ •การเคลื่อนที่แนวโค้งพาราโบลาภายใต้สนามโน้ม ถ่วง โดยไม่คิดแรงต้านของอากาศเป็นการเคลื่อนที่ แบบโพรเจกไทล์ วัตถุมีการเปลี่ยนตำแหน่งในแนวดิ่ง และแนวระดับพร้อมกัน และเป็นอิสระต่อกัน สำหรับ การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งเป็นการเคลื่อนที่ที่มีแรงโน้ม ถ่วงกระทำจึงมีความเร็วไม่คงตัว ปริมาณต่าง ๆ มี ความสัมพันธ์ตามสมการ vy = uy + ayt
7 ชั้น ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้เพิ่มเติม ∆y = ( uy + vy 2 ) t ∆y = uyt + 1 2 ayt 2 vy 2 = uy 2 + 2ay∆y • ส่วนการเคลื่อนที่ในแนวระดับไม่มีแรงกระทำจึงมี ความเร็วคงตัว ตำแหน่ง ความเร็ว และเวลา มี ความสัมพันธ์ตามสมการ ∆x = ux t 17. ทดลองและอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างแรง สู่ศูนย์กลาง รัศมีของการเคลื่อนที่ อัตราเร็ว เชิงเส้น อัตราเร็วเชิงมุม และมวลของวัตถุใน การเคลื่อนที่แบบวงกลมในระนาบระดับ รวมทั้งคำนวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง และประยุกต์ใช้ความรู้การเคลื่อนที่แบบ วงกลมในการอธิบายการโคจรของดาวเทียม •วัตถุที่เคลื่อนที่เป็นวงกลมหรือส่วนของวงกลม เรียกว่า วัตถุนั้นมีการเคลื่อนที่แบบวงกลม ซึ่งมีแรง ลัพธ์ที่กระทำกับวัตถุในทิศเข้าสู่ศูนย์กลาง เรียกว่า แรงสู่ศูนย์กลาง ทำให้เกิดความเร่งสู่ศูนย์กลางที่มี ขนาดสัมพันธ์กับรัศมีของการเคลื่อนที่และอัตราเร็ว เชิงเส้นของวัตถุ ซึ่งแรงสู่ศูนย์กลาง คำนวณได้จาก สมการ Fc = mv 2 r •นอกจากนี้การเคลื่อนที่แบบวงกลมยังสามารถอธิบาย ได้ด้วยอัตราเร็วเชิงมุม ซึ่งมีความสัมพันธ์กับ อัตราเร็วเชิงเส้นตามสมการ v = ωr และแรงสู่ ศูนย์กลางมีความสัมพันธ์กับอัตราเร็วเชิงมุมตาม สมการ Fc = mω2 r •ดาวเทียมที่โคจรในแนววงกลมรอบโลกมีแรงดึงดูดที่ โลกกระทำต่อดาวเทียมเป็นแรงสู่ศูนย์กลาง ดาวเทียมที่โคจรค้างฟ้าในระนาบของเส้นศูนย์สูตรมี คาบการโคจรเท่ากับคาบการหมุนรอบตัวเองของโลก หรือมีอัตราเร็วเชิงมุมเท่ากับอัตราเร็วเชิงมุมของ ตำแหน่งบนพื้นโลก ดาวเทียมจึงอยู่ตรงกับตำแหน่งที่ กำหนดไว้บนพื้นโลก
8 Pedagogy สื่อการเรียนรู้รายวิชาเพิ่มเติม ฟิสิกส์ ม. 4 ผู้จัดทำได้ออกแบบการสอน (Instructional Design) อันเป็นวิธีการจัดการเรียนรู้และเทคนิคการสอนที่เปี่ยมด้วยประสิทธิภาพและมีความหลากหลายให้กับผู้เรียน เพื่อให้ผู้เรียนสามารถบรรลุผลสัมฤทธิ์ตามมาตรฐานการเรียนรู้และตัวชี้วัด รวมถึงสมรรถนะและคุณลักษณะ อันพึงประสงค์ของผู้เรียนที่หลักสูตรกำหนดไว้ โดยครูสามารถนำไปใช้จัดการเรียนรู้ในชั้นเรียนได้อย่างมี ประสิทธิภาพ ซึ่งในรายวิชานี้ได้นำรูปแบบการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้(5Es Instructional Model) มาใช้ ในการออกแบบการสอน ดังนี้ รูปแบบการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ (5Es Instructional Model) ด้วยจุดประสงค์ของการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ เพื่อช่วยให้ ผู้เรียนได้พัฒนาวิธีคิด ทั้งความคิดเป็นเหตุเป็นผล คิดสร้างสรรค์ คิดวิเคราะห์ วิจารณ์ มีทักษะสำคัญในการค้นคว้าหาความรู้ และมีความสามารถในการ แก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ ผู้จัดทำจึงได้เลือกใช้รูปแบบการสอนแบบสืบเสาะหา ความรู้(5Es Instructional Model) ซึ่งเป็นขั้นตอนการเรียนรู้ที่มุ่งให้ผู้เรียนได้มี โอกาสสร้างองค์ความรู้ด้วยตนเองผ่านกระบวนการคิดและการลงมือทำ โดยใช้ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นเครื่องมือสำคัญเพื่อการพัฒนาทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และทักษะการเรียนรู้แห่งศตวรรษที่ 21 วิธีสอน (Teaching Method) ผู้จัดทำเลือกใช้วิธีสอนที่หลากหลาย เช่น การทดลอง การสาธิต การอภิปรายกลุ่มย่อย เป็นต้น เพื่อ ส่งเสริมการเรียนรู้รูปแบบการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ (5Es Instructional Model) ให้เกิดประสิทธิภาพ มากที่สุดซึ่งจะเน้นใช้วิธีสอนโดยใช้การทดลองมากเป็นพิเศษ เนื่องจากเป็นวิธีสอนที่มุ่งพัฒนาให้ผู้เรียนเกิดองค์ ความรู้จากประสบการณ์ตรงโดย การคิดและการลงมือทำด้วยตนเอง อันจะช่วยให้ผู้เรียนมีความรู้และเกิด ทักษะทางวิทยาศาสตร์ที่คงทน เทคนิคการสอน (Teaching Technique) ผู้จัดทำเลือกใช้เทคนิคการสอนที่หลากหลายและเหมาะสมกับเรื่องที่เรียน เพื่อส่งเสริมวิธีสอนให้มี ประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น การใช้คำถาม การเล่นเกม เพื่อนช่วยเพื่อน เป็นต้น ซึ่งเทคนิคการสอนต่างๆ จะช่วย ให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้อย่างมีความสุขในขณะที่เรียนและสามารถปฏิบัติกิจกรรมได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมทั้งได้พัฒนาทักษะในศตวรรษที่ 21 อีกด้วย
9 คำอธิบายรายวิชาเพิ่มเติม รหัสวิชา ว31201 วิชา ฟิสิกส์ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ภาคเรียนที่ 1 เวลาเรียน 60 ชั่วโมง จำนวน 1.5 หน่วยกิต ศึกษา เกี่ยวกับการค้นหาความรู้ทางฟิสิกส์ประวัติความเป็นมา พัฒนาการของหลักการและแนวคิด ทางฟิสิกส์ที่มีผลต่อการแสวงหาความรู้ใหม่และการพัฒนาเทคโนโลยีวัด และรายงานผลการวัดปริมาณทาง ฟิสิกส์การนำความคลาดเคลื่อนในการวัดมาพิจารณาในการนำเสนอผล การแสดงผลการทดลองในรูปของ กราฟ วิเคราะห์และแปลความหมายจากกราฟเส้นตรง ความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่ง การกระจัด ความเร็ว และความเร่งของการเคลื่อนที่ของวัตถุในแนวตรงที่มีความเร่งคงตัวจากกราฟและสมการ การหาค่าความเร่ง โน้มถ่วงของโลก แรงลัพธ์ของแรงสองแรงที่ทำมุมต่อกัน แรงที่กระทำต่อวัตถุอิสระ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน การใช้กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันกับสภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุกฎความโน้มถ่วงสากล ผลของสนามโน้มถ่วงที่ ทำให้วัตถุมีน้ำหนัก แรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุคู่หนึ่ง ๆ ในกรณีที่วัตถุหยุดนิ่งและวัตถุเคลื่อนที่ สัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุคู่หนึ่ง ๆ โดยใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ การสืบเสาะหาความรู้ การสำรวจตรวจสอบ การสืบค้นข้อมูล การวิเคราะห์ข้อมูล การอภิปราย การอธิบาย และการคำนวณ เพื่อให้เกิดความรู้ ความเข้าใจ มีความสามารถในการตัดสินใจ มีทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ รวมทั้งทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 ในด้านการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ ด้านการคิดและการแก้ปัญหา สามารถ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ไปใช้ในชีวิตของตนเอง มีจิตวิทยาศาสตร์ จริยธรรม คุณธรรม และค่านิยมที่ เหมาะสม ผลการเรียนรู้ 1. สืบค้น และอธิบายการค้นหาความรู้ทางฟิสิกส์ประวัติความเป็นมา รวมทั้งพัฒนาการของหลักการ และแนวคิดทางฟิสิกส์ที่มีผลต่อการแสวงหาความรู้ใหม่และการพัฒนาเทคโนโลยี 2. วัด และรายงานผลการวัดปริมาณทางฟิสิกส์ได้ถูกต้องเหมาะสม โดยนำความคลาดเคลื่อนในการ วัดมาพิจารณาในการนำเสนอผล รวมทั้งแสดงผลการทดลองในรูปของกราฟ วิเคราะห์และแปลความหมาย จากกราฟเส้นตรง 3. ทดลอง และอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่ง การกระจัด ความเร็ว และความเร่งของการ เคลื่อนที่ของวัตถุในแนวตรงที่มีความเร่งคงตัวจากกราฟและสมการ รวมทั้งทดลองหาค่าความเร่งโน้มถ่วงของ โลก และคำนวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง 4. ทดลอง และอธิบายการหาแรงลัพธ์ของแรงสองแรงที่ทำมุมต่อกัน 5. เขียนแผนภาพของแรงที่กระทำต่อวัตถุอิสระทดลอง และอธิบายกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันและการ ใช้กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันกับสภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุรวมทั้งคำนวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง
10 6. อธิบายกฎความโน้มถ่วงสากลและผลของสนามโน้มถ่วงที่ทำให้วัตถุมีน้ำหนัก รวมทั้งคำนวณ ปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง 7. วิเคราะห์อธิบาย และคำนวณแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุคู่หนึ่ง ๆ ในกรณีที่วัตถุหยุด นิ่งและวัตถุเคลื่อนที่ รวมทั้งทดลองหาสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุคู่หนึ่ง ๆ และนำ ความรู้เรื่องแรงเสียดทานไปใช้ในชีวิตประจำวัน รวมทั้งหมด 7 ผลการเรียนรู้
11 โครงสร้างรายวิชา ฟิสิกส์ 1 รหัสวิชา ว31201 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เวลา 60 ชั่วโมง จำนวน 1.5 หน่วยกิต ลำดับที่ ชื่อหน่วยการเรียนรู้ ผลการเรียนรู้ สาระสำคัญ เวลา (ชั่วโมง) น้ำหนัก คะแนน 1 ธรรมชาติของฟิสิกส์ 1, 2 - ธรรมชาติทางฟิสิกส์ - การวัดและรายงานผลการ วัดปริมาณทางฟสิกส์ - การทดลองทางฟิสิกส์ 9 15 2 การเคลื่อนที่แนวตรง 3 - ตำแหน่ง - การกระจัดและระยะทาง - อัตราเร็วและความเร็ว - ความเร่ง - กราฟของการเคลื่อนที่แนว ตรง - สมการสำหรับการเคลื่อนที่ แนวตรง - การตกแบบเสรี 21 25 สอบกลางภาค 3 20 3 แรงและกฎการเคลื่อนที่ 4, 5, 6, 7 - แรง - การหาแรงลัพธ์ - มวล แรง และกฎการ เคลื่อนที่ - แรงเสียดทาน - แรงดึงดูดระหว่างมวล - การประยุกต์ใช้กฎการ เคลื่อนที่ 24 20 สอบปลายภาค 3 20 รวม 60 100
12 กำหนดการสอน วัน/เดือน/ปี ชื่อหน่วยการเรียนรู้ / หน่วยย่อย จำนวนคาบ บทที่ 1 ธรรมชาติและพัฒนาการทางฟิสิกส์ ธรรมชาติของฟิสิกส์ 3 การวัดและบันทึกผลการวัดปริมาณทางฟิสิกส์ 3 การทดลองทางฟิสิกส์ 3 บทที่ 2 การเคลื่อนที่แนวตรง ตำแหน่ง 1 การกระจัดและระยะทาง 2 อัตราเร็วและความเร็ว 3 ความเร่ง 2 กราฟระหว่างตำแหน่งและเวลา 2 กราฟระหว่างความเร็วและความเร่งกับเวลา 3 สมการสำหรับการเคลื่อนที่แนวตรง 4 การตกแบบเสรี 4 สอบกลางภาค 3 บทที่ 3 แรงและกฎการเคลื่อนที่ แรง 2 การหาแรงลัพธ์ 1 2 การหาแรงลัพธ์ 2 2 มวล แรง และกำการเคลื่อนที่ 1 3 มวล แรง และกฎการเคลื่อนที่ 2 3 แรงเสียดทาน 5 แรงดึงดูดระหว่างมวล 3 การประยุกต์ใช้กฎการเคลื่อนที่ 4 สอบปลายภาค 3 รวม 60
13 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รหัสวิชา ว31201 รายวิชาฟิสิกส์ หน่วยการเรียนรู้ที่1 ธรรมชาติและพัฒนาการทางฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่4 เรื่อง ธรรมชาติของฟิสิกส์ จำนวน 3 ชั่วโมง ภาคเรียนที่1 ปีการศึกษา 2566 สอนโดย นางสาวศศิธร สีมายา ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1. มาตรฐานการเรียนรู้ สาระฟิสิกส์ : 1. เข้าใจธรรมชาติทางฟิสิกส์ ปริมาณและกระบวนการวัด การเคลื่อนที่แนวตรง แรง และกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน กฎความโน้มถ่วงสากล แรงเสียดทานสมดุลกลของวัตถุ งานและกฎการอนุรักษ์ พลังงานกล โมเมนตัมและกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม การเคลื่อนที่แนวโค้ง รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 2. ผลการเรียนรู้ สืบค้นและอธิบายการค้นหาความรู้ทางฟิสิกส์ ประวัติความเป็นมา รวมทั้งพัฒนาการของหลักการ และแนวคิดทางฟิสิกส์ที่มีผลการแสวงหาความรู้ใหม่และการพัฒนาเทคโนโลยี 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 ด้านความรู้ (K) - อธิบายและยกตัวอย่างการค้นหาความรู้ทางฟิสิกส์ - อธิบายและยกตัวอย่างประวัติความเป็นมารวมทั้งพัฒนาการของหลักการและแนวคิดทาง ฟิสิกส์ - อธิบายและยกตัวอย่างความรู้ทางฟิสิกส์ที่มีผลต่อการแสวงหาความรู้ใหม่ทางวิทยาศาสตร์ และพัฒนาเทคโนโลยี 3.2 ด้านทักษะ/กระบวนการ (P) - สืบค้นความรู้ทางฟิสิกส์ ประวัติความเป็นมา รวมทั้งพัฒนาการของหลักการและแนวคิด ทางฟิสิกส์ที่มีผลการแสวงหาความรู้ใหม่และการพัฒนาเทคโนโลยี 3.3 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นในการทำงาน 4. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 4.1 ความสามารถในการสื่อสาร 4.2 ความสามารถในการคิด
14 5. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ แนวคิด/รูปแบบการสอน/วิธีการสอน/เทคนิค : สืบเสาะหาความรู้ 5Es (5Es Instructional Model) 6. สาระสำคัญ ฟิสิกส์เป็นวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่งที่ศึกษาเกี่ยวกับสสาร พลังงาน อันตรกิริยาระหว่างสสารกับ พลังงาน และแรงพื้นฐานในธรรมชาติ การค้นคว้าหาความรู้ทางฟิสิกส์ได้มาจากการสังเกต การทดลอง และ เก็บรวบรวมข้อมูลมาวิเคราะห์ หรือจากการสร้างแบบจำลองทางความคิด เพื่อสรุปเป็นทฤษฎี หลักการหรือ กฎ ความรู้เหล่านี้สามารถนำไปใช้อธิบายปรากฏการณ์ธรรมชาติหรือทำนายสิ่งที่อาจจะเกิดขึ้นในอนาคต ประวัติความเป็นมาและพัฒนาการของหลักการและแนวคิดทางฟิสิกส์เป็นพื้นฐานในการแสวงหาความรู้ใหม่ เพิ่มเติม รวมถึงการพัฒนาและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีก็มีส่วนในการค้นหาความรู้ใหม่ทางวิทยาศาสตร์ ด้วย 7. ภาระงาน/ชิ้นงาน 7.1 คำถามตรวจสอบความเข้าใจ 1.1 7.2 ใบงานที่ 1.1 เรื่อง ธรรมชาติของฟิสิกส์ 7.3 กิจกรรมกล่องปริศนา (Mysterious boxes) 8. กระบวนการจัดการเรียนรู้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ 1. ครูนำเข้าสู่บทที่ 1 โดยให้นักเรียนทำแบบทดสอบก่อนเรียน เรื่อง ธรรมชาติและพัฒนาการทาง ฟิสิกส์ 2. ครูชี้แจงนักเรียนว่า ในบทที่ 1 นี้ นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่งที่ศึกษา ค้นคว้าเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ในธรรมชาติ ซึ่งคือ วิชาฟิสิกส์ โดยจะศึกษาเกี่ยวกับ ธรรมชาติทางฟิสิกส์ การ วัดและรายงานผลการวัดปริมาณทางฟิสิกส์ และการทดลองทางฟิสิกส์ จากนั้นครูชี้แจงหัวข้อที่นักเรียนจะได้ เรียนรู้ในบทที่ 1 และคำถามสำคัญที่นักเรียนจะต้องตอบได้หลังจากเรียนรู้บทที่ 1 ตามรายละเอียดในหนังสือ เรียน 3. ครูชี้แจงจุดประสงค์การเรียนรู้ของหัวข้อ 1.1 จากนั้น ครูนำเข้าสู่บทเรียนโดยการให้นักเรียน อภิปรายเกี่ยวกับที่มาของความรู้ทางวิทยาศาสตร์ตั้งแต่ในอดีตถึงปัจจุบัน โดยอาจให้นักเรียนอภิปรายร่วมกัน ในประเด็นต่อไปนี้ - ความรู้ ทฤษฎี หลักการ หรือกฎทางวิทยาศาสตร์ที่รู้จักมีอะไรบ้าง
15 - นักวิทยาศาสตร์มีวิธีการในการได้มาซึ่งความรู้ ทฤษฎี หลักการ หรือกฎทางวิทยาศาสตร์ อย่างไร - ความรู้ ทฤษฎี หลักการ หรือกฎทางวิทยาศาสตร์ มีการเปลี่ยนแปลงและพัฒนาอย่างไร - ความรู้ ทฤษฎี หลักการ หรือกฎทางวิทยาศาสตร์ มีผลต่อการแสวงหาความรู้ใหม่ทาง วิทยาศาสตร์สาขาอื่น ๆ และการพัฒนาเทคโนโลยี อย่างไร ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนตอบคำถามอย่างอิสระ ไม่คาดหวังคำตอบที่ถูกต้อง จากนั้น ครูให้ความรู้ตาม รายละเอียดในหนังสือเรียนเกี่ยวกับธรรมชาติของฟิสิกส์ การค้นคว้าหาความรู้ทางฟิสิกส์ พัฒนาการของ หลักการและแนวคิดทางฟิสิกส์และผลของพัฒนาการทางฟิสิกส์ที่มีต่อการแสวงหาความรู้ใหม่และการพัฒนา เทคโนโลยี โดยครูอาจให้นักเรียนทำกิจกรรมกล่องปริศนา (Mysterious boxes) เพื่อกระตุ้นความสนใจและ สร้างความเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติของฟิสิกส์มากยิ่งขึ้น ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายและสรุปผลการทำกิจกรรมโดยเปรียบเทียบการทำกิจกรรมกล่อง ปริศนากับการได้มาซึ่งความรู้ ทฤษฎี หลักการ หรือกฎทางวิทยาศาสตร์ จนได้ข้อสรุปดังนี้ “กิจกรรมกล่อง ปริศนาเปรียบได้กับการได้มาซึ่งความรู้ ทฤษฎี หลักการ หรือกฎทางวิทยาศาสตร์โดยวัตถุที่อยู่ในกล่องปริศนา เปรียบได้กับความรู้และคำอธิบายปรากฏการณ์ในธรรมชาติที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการค้นพบ วิธีการที่ใช้ในการ รวบรวมข้อมูลต่างๆ เกี่ยวกับวัตถุในกล่องปริศนา เช่น การยก การเขย่า การพลิก และการเอียงกล่องปริศนา จากนั้นนำข้อมูลจากการสังเกตนำไปตีความหมายและลงข้อสรุปเกี่ยวกับวัตถุที่อยู่ในกล่องปริศนา วิธีการที่ใช้ ในกิจกรรมดังกล่าวเปรียบได้กับกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ เช่น การสังเกต การจำแนกประเภท การ ตั้งสมมติฐานการตีความหมายข้อมูลและการลงข้อสรุป และการสร้างแบบจำลอง” ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ 1. ครูให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายว่า จะมีวิธีการใดในการบอกว่าวัตถุที่อยู่ในกล่องปริศนาคืออะไรโดย ไม่ต้องเปิดกล่องโลหะ (แนวคำตอบ วิธีการที่จะให้ได้คำตอบว่าวัตถุที่อยู่ในกล่องปริศนาคืออะไร โดยไม่เปิด กล่องปริศนา คือ การนำวัตถุที่คิดว่าเป็นคำตอบมาใส่ในกล่องโลหะที่มีลักษณะคล้ายกันกับกล่องปริศนา แล้ว ทำการเปรียบเทียบว่า เมื่อมีการกระทำต่อกล่องดังกล่าว เช่น การยก การเขย่า การพลิก และการเอียงกล่อง แล้วจะให้ผลที่คล้ายกับการกระทำต่อกล่องปริศนา โดยที่ผลการสังเกตออกมาคล้ายกัน แสดงว่าวัตถุที่นำมาใส่ ในกล่องใบใหม่ อาจเป็นไปได้ที่จะเป็นวัตถุที่อยู่ในกล่องปริศนา ซึ่งกระบวนการดังกล่าว เปรียบได้กับการทำ การทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นการดำเนินการเพื่อเทียบเคียงกับการทำงานของธรรมชาติ โดยที่ นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถรู้ได้ว่า การทำงานของธรรมชาติจริง ๆ นั้นเป็นเช่นไร แต่สามารถทำการทดลอง เพื่อให้ได้มาซึ่งคำตอบที่ใกล้เคียงกับการทำงานของธรรมชาติมากที่สุด)
16 2. นักเรียนทำแบบฝึกหัดตรวจสอบความเข้าใจ 1.1 ในหนังสือเรียนฟิสิกส์ เล่ม 1 หน้า 10 ส่งครูท้าย ชั่วโมง 3. ครูมอบหมายให้นักเรียนทำใบงาน 1.1 เรื่อง ธรรมชาติของฟิสิกส์ เป็นการบ้านส่งครูในชั่วโมงถัดไป ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล 1. ครูตรวจสอบผลการทำแบบทดสอบก่อนเรียน เพื่อตรวจสอบความเข้าใจก่อนเรียนของนักเรียน 2. ครูตรวจสอบผลจากการทำทำแบบฝึกหัดตรวจสอบความเข้าใจ 1.1 และใบงานที่ 1.1 3. ครูประเมินผล โดยการสังเกตพฤติกรรมการตอบคำถาม พฤติกรรมการทำงานของนักเรียน 9. สื่อการเรียนรู้ 9.1 สื่อการเรียนรู้ 1) หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติม ฟิสิกส์ ม.4 เล่ม 1 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) หน่วยการเรียนรู้ ที่ 1 ธรรมชาติและพัฒนาการทางฟิสิกส์ 2) วัสดุและอุปกรณ์ กิจกรรมกล่องปริศนา 3) ใบงาน 1.1 เรื่อง ธรรมชาติของฟิสิกส์ 9.2 แหล่งการเรียนรู้ 1) ห้องเรียน 2) ห้องสมุด 3) แหล่งข้อมูลสารสนเทศ 10. การวัดผลประเมินผล รายการวัด วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ (K) - ทดสอบความรู้ก่อนเรียน หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง ธรรมชาติและ พัฒนาการทางฟิสิกส์ - ตรวจแบบทดสอบก่อน เรียน - แบบทดสอบก่อนเรียน ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์ - อธิบายและยกตัวอย่าง การค้นหาความรู้ทาง ฟิสิกส์ - อธิบายและยกตัวอย่าง ประวัติความเป็นมา รวมทั้งพัฒนาการของ - ตรวจใบงาน 1.1 - ตรวจคำถามตรวจสอบ ความเข้าใจ 1.1 - ใบงาน 1.1 - คำถามตรวจสอบความ เข้าใจ 1.1 ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์
17 รายการวัด วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน หลักการและแนวคิดทาง ฟิสิกส์ - อธิบายและยกตัวอย่าง ความรู้ทางฟิสิกส์ที่มีผล ต่อการแสวงหาความรู้ ใหม่ทางวิทยาศาสตร์และ พัฒนาเทคโนโลยี ด้านกระบวนการ (P) สืบค้นความรู้ทางฟิสิกส์ ประวัติความเป็นมา รวมทั้งพัฒนาการของ หลักการและแนวคิดทาง ฟิสิกส์ที่มีผลการแสวงหา ความรู้ใหม่และการพัฒนา เทคโนโลยี - ตรวจสมุดจดบันทึก - แบบประเมินทักษะ กระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์ ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่น ในการทำงาน - แบบประเมิน คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์ สมรรถนะที่สำคัญ - สมรรถนะที่สำคัญ - สังเกตความสามารถใน การสื่อสาร และ ความสามารถในการคิด - แบบประเมินสมรรถนะ ที่สำคัญ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์
18
19
20
21 จุดประสงค์ เปรียบเทียบการทำ กิจกรรมกล่องปริศนากับการได้มาซึ่งความรู้ ทฤษฏี หลักการหรือกฎทาง วิทยาศาสตร์ เวลาที่ใช้ 50 นาที วัสดุและอุปกรณ์ 1. กล่องโลหะที่ปิดผนึกไม่สามารถเปิดออกได้ ภายในบรรจุวัตถุที่แตกต่างกันกล่องละ 1 ชิ้น เช่น ลวด เสียบกระดาษ ลูกแก้ว ลูกเต๋า ไม้จิ้มฟัน ถุงชา ถุงทราย รูป 1.1 กล่องปริศนา วิธีดำเนินกิจกรรม 1. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มรับกล่องปริศนา กลุ่มละ 1 กล่อง 2. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มอภิปรายร่วมกันเพื่อหาวิธีการที่จะบอกว่าวัตถุที่อยู่ข้างในกล่องปริศนาคือ อะไรโดยไม่เปิดกล่องโลหะ เช่น การยกเพื่อเปรียบเทียบน้ำ หนักของวัตถุ การเขย่าเพื่อฟังเสียงที่วัตถุกระทบ กับกล่องโลหะ การพลิกกลับไปกลับมาเพื่อสังเกตแรงที่เกิดจากการกระทบกันระหว่างวัตถุกับกล่องโลหะ การ เอียงเพื่อสังเกตการกลิ้งหรือการไหลของวัตถุ 3. ครูให้นักเรียนบันทึกผลการสังเกต วิธีการที่ใช้ และการข้อสรุปของกลุ่มว่า วัตถุที่อยู่ในกล่องปริศนา คืออะไร 4. ครูให้นักเรียนเปลี่ยนกล่องปริศนากล่องใหม่ แล้วทำ กิจกรรมข้อ 2 และ 3 ซ้ำ จนครบทุกกล่อง 5. ครูให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายว่าแต่ละกลุ่มมีวิธีการที่ใช้ในการสังเกต ผลของการสังเกต และข้อสรุป เกี่ยวกับวัตถุที่อยู่ในกล่องปริศนาแต่ละกล่องเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร 6. ครูให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายว่า จะมีวิธีการใดในการบอกว่าวัตถุที่อยู่ในกล่องปริศนาคืออะไรโดยไม่ ต้องเปิดกล่องโลหะ 7. ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายและสรุปผลการทำ กิจกรรมโดยเปรียบเทียบการทำ กิจกรรมกล่อง ปริศนากับการได้มาซึ่งความรู้ ทฤษฎี หลักการ หรือกฎทางวิทยาศาสตร์ กิจกรรม กล่องปริศนา
22 ใบงานที่ 1.1 เรื่อง ธรรมชาติของฟิสิกส์ คำชี้แจง : ให้เติมข้อความหรือความหมายของคำต่อไปนี้ให้สมบูรณ์ 1. ฟิสิกส์มีความหมายว่าอย่างไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. วิทยาศาสตร์ธรรมชาติประกอบด้วยอะไรบ้าง ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. วิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นอย่างไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. เทคโนโลยีมีความหมายว่าอย่างไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
23 5. พิจารณาข้อความเกี่ยวกับสิ่งที่ศึกษาว่าอยู่ในยุคสมัยใดของฟิสิกส์ สิ่งที่ศึกษา 1. แรงและการเคลื่อนที่ 9. พฤติกรรมของแสง 2. พลังงานจลน์ 10. สถานะของแข็ง 3. นิวเคลียสของอะตอม 11. โครงสร้างและพฤติกรรมของอะตอม 4. อนุภาคย่อยของอะตอม 12. จักรวารวิทยา 5. ความร้อน 13. ไฟฟ้าและแม่เหล็ก 6. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 14. ปรากฏการณ์โฟโต้อิเล็กทริก 7. สเปกตรัมของอะตอม 15. ทฤษฎีสัมพันธภาพ 8. การสั่นและคลื่นเสียง 16. ทฤษฎีของนิวตัน ฟิสิกส์ยุคเก่า ได้แก่ …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… ฟิสิกส์ยุคใหม่ ได้แก่ …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………
24 ใบงานที่ 1.1 เรื่อง ธรรมชาติของฟิสิกส์ คำชี้แจง : ให้เติมข้อความหรือความหมายของคำต่อไปนี้ให้สมบูรณ์ 1. ฟิสิกส์มีความหมายว่าอย่างไร ฟิสิกส์เป็นศาสตร์วิชาที่ว่าด้วยกฎเกณฑ์หรือปรากฏการณ์ทางธรรมชาติของสิ่งที่ไม่มีชีวิตในเรื่อง อันตรกิริยา (interaction) ของอนุภาคของสสารและพลังงาน 2. วิทยาศาสตร์ธรรมชาติประกอบด้วยอะไรบ้าง วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ (natural science) คือ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่บรรยายถึงความเป็นไปของ ปรากฏการณ์ต่าง ๆ ในธรรมชาติ อันประกอบไปด้วย ข้อเท็จจริง หลักการ ทฤษฎี กฎ และสูตรต่าง ๆ เป็น ความรู้พื้นฐานของนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งได้มาเพื่อสนองความต้องการอยากรู้อยากเห็น โดยไม่คำนึงถึง ประโยชน์ของการค้นหา สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อยได้อีก 3 แขนง คือ 1. วิทยาศาสตร์กายภาพ (physical science) คือ วิทยาศาสตร์ที่ว่าด้วยเรื่องราวต่าง ๆ ของสิ่งไม่มีชีวิต เช่น เคมี ฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ 2. วิทยาศาสตร์ชีวภาพ (biological science) คือ วิทยาศาสตร์ที่ว่าด้วยเรื่องราวต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต เช่น สัตววิทยา จุลชีววิทยา 3. วิทยาศาสตร์สังคม (social science) คือ วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาหาความรู้ เพื่อจัดระบบให้มนุษย์มี การดำรงชีวิตอยู่ด้วยกันอย่างมีแบบแผน เพื่อความสงบสุขของสังคม ประกอบด้วย วิชาจิตวิทยา วิชา รัฐศาสตร์ วิชาเศรษฐศาสตร์ เป็นต้น 3. วิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นอย่างไร วิธีการทางวิทยาศาสตร์ คือ การแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์อย่างมีกระบวนการที่เป็นแบบแผนมี ขั้นตอนที่สามารถปฏิบัติตามได้ โดยขั้นตอนวิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นเครื่องมือสำคัญของ นักวิทยาศาสตร์ ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน คือ การกำหนดปัญหา การตั้งสมมติฐาน การตรวจสอบสมมติฐาน การวิเคราะห์ข้อมูล และการสรุปผลการทดลอง 4. เทคโนโลยีมีความหมายว่าอย่างไร เทคโนโลยี คือ การนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์และศาสตร์อื่น ๆ มาผสมผสาน ประยุกต์ เพื่อสนอง เป้าหมายเฉพาะตามความต้องการของมนุษย์ ด้วยการนำทรัพยากรต่าง ๆ มาใช้ในการผลิต 5. พิจารณาข้อความเยวกับสิ่งที่ศึกษาว่าอยู่ในยุคสมัยใดของฟิสิกส์ เฉลย
25 สิ่งที่ศึกษา 1. แรงและการเคลื่อนที่ 9. พฤติกรรมของแสง 2. พลังงานจลน์ 10. สถานะของแข็ง 3. นิวเคลียสของอะตอม 11. โครงสร้างและพฤติกรรมของอะตอม 4. อนุภาคย่อยของอะตอม 12. จักรวารวิทยา 5. ความร้อน 13. ไฟฟ้าและแม่เหล็ก 6. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 14. ปรากฏการณ์โฟโต้อิเล็กทริก 7. สเปกตรัมของอะตอม 15. ทฤษฎีสัมพันธภาพ 8. การสั่นและคลื่นเสียง 16. ทฤษฎีของนิวตัน ฟิสิกส์ยุคเก่า ได้แก่ 1, 2, 5, 6, 8, 9, 13, 16 ฟิสิกส์ยุคใหม่ ได้แก่ 3, 4, 7, 10, 11, 12, 14, 15
26 แผนการจัดการเรียนรู้ที่2 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รหัสวิชา ว31201 รายวิชาฟิสิกส์ หน่วยการเรียนรู้ที่1 ธรรมชาติและพัฒนาการทางฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่4 เรื่อง การวัดและการบันทึกผลการวัดปริมาณทางฟิสิกส์ จำนวน 3 ชั่วโมง ภาคเรียนที่1 ปีการศึกษา 2566 สอนโดย นางสาวศศิธร สีมายา ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1. มาตรฐานการเรียนรู้ สาระฟิสิกส์ : 1. เข้าใจธรรมชาติทางฟิสิกส์ ปริมาณและกระบวนการวัด การเคลื่อนที่แนวตรง แรง และกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน กฎความโน้มถ่วงสากล แรงเสียดทานสมดุลกลของวัตถุ งานและกฎการอนุรักษ์ พลังงานกล โมเมนตัมและกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม การเคลื่อนที่แนวโค้ง รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 2. ผลการเรียนรู้ วัดและรายงานผลการวัดปริมาณทางฟิสิกส์ได้ถูกต้องเหมาะสม โดยนำ ความคลาดเคลื่อนในการ วัดมาพิจารณาในการนำ เสนอผลด้วย รวมทั้งแสดงผลการทดลองในรูปของกราฟ วิเคราะห์และแปล ความหมายจากกราฟเส้นตรง 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 ด้านความรู้ (K) - ระบุหน่วยฐานและตัวอย่างหน่วยอนุพัทธ์ของระบบเอสไอ - ยกตัวอย่างปริมาณทางฟิสิกส์และหน่วยในระบบเอสไอของปริมาณนั้น ๆ ได้ - อธิบายสัญกรณ์วิทยาศาสตร์และเขียนจำนวนหรือปริมาณในรูปสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ - อธิบายความสำคัญของการเลือกใช้เครื่องมือวัดให้เหมาะสมกับสิ่งที่ต้องการวัด - บอกได้ว่าธรรมชาติของการวัดมีความคลาดเคลื่อนเสมอ ขึ้นกับเครื่องวัด วิธีการวัด และ ประสบการณ์ของผู้วัด รวมทั้งสภาพแวดล้อม - อธิบายความหมายและบอกเลขนัยสำคัญของจำนวนหรือปริมาณจากการวัดได้ 3.2 ด้านทักษะ/กระบวนการ (P) - ใช้คำนำหน้าหน่วยเปลี่ยนหน่วยให้ใหญ่ขึ้นหรือเล็กลง - บันทึกผลการวัดปริมาณได้อย่างเหมาะสมประกอบด้วยค่าที่อ่านได้จากเครื่องวัดและ ค่าประมาณ - บันทึกปริมาณและจำนวนในรูปแบบสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ที่มีเลขนัยสำคัญตามที่กำหนดได้ - บันทึกผลการคำนวณจากการบวก ลบ คูณและหาร จำนวนหรือปริมาณที่มีเลขนัยสำคัญ ต่างกัน
27 3.3 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นในการทำงาน 4. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 4.1 ความสามารถในการสื่อสาร 4.2 ความสามารถในการคิด 5. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ แนวคิด/รูปแบบการสอน/วิธีการสอน/เทคนิค : สืบเสาะหาความรู้ 5Es (5Es Instructional Model) 6. สาระสำคัญ ความรู้ทางฟิสิกส์ส่วนหนึ่งได้จากการทดลองซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการวัดปริมาณทางฟิสิกส์ซึ่ง ประกอบด้วยตัวเลขและหน่วยวัด ปริมาณทางฟิสิกส์สามารถวัดได้ด้วยเครื่องมือต่าง ๆ โดยตรงหรือ ทางอ้อม หน่วยที่ใช้ในการวัดปริมาณทางวิทยาศาสตร์คือระบบหน่วยระหว่างชาติ (The International System of Units) เรียกย่อว่า ระบบเอสไอ (SI) ประกอบด้วยหน่วยฐานและหน่วยอนุพัทธ์ หน่วยฐาน มี 7 หน่วย ได้แก่ เมตร (m) กิโลกรัม (kg) วินาที (s) แอมแปร์ (A) เคลวิน (K) โมล (mol) และแคนเดลา (cd) หน่วยอนุพัทธ์ เป็นหน่วยที่เกิดจากหน่วยฐานหลายหน่วย ปริมาณทางฟิสิกส์ที่มีค่าน้อยกว่าหรือมากกว่า 1 มาก ๆ นิยม เขียนโดยใช้คำ นำ หน้าหน่วยของระบบเอสไอ เช่น kilo แทนตัวคูณที่เที่ยบเท่า 103 nano แทนตัวคูณที่ เที่ยบเท่า 10-9 หรือเขียนในรูปของสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นการเขียนปริมาณที่มีค่ามาก หรือน้อยให้อยู่ใน รูปจำนวนเต็มหนึ่งตำแหน่งตามด้วยเลขทศนิยม แล้วคูณด้วยเลขสิบยกกำ ลัง มีรูปทั่วไป A n ×10 เมื่อ 1 ≤ A ≤ 10 และ n เป็นจำนวนเต็ม 7. ภาระงาน/ชิ้นงาน 7.1 คำถามตรวจสอบความเข้าใจ 1.2 7.2 ใบงานที่ 1.2 เรื่อง การวัดปริมาณทางกายภาพในเชิงฟิสิกส์ 8. กระบวนการจัดการเรียนรู้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ ครูนำเข้าสู่บทเรียนโดยให้นักเรียนวัดความกว้างและความยาวของสิ่งต่าง ๆ ในชีวิตประจำวัน เช่น สมุด หนังสือ โต๊ะ และกระดานดำ โดยเริ่มจากการวัดโดยใช้หน่วยคืบของนักเรียนแต่ละคน แล้วนำมาอภิปราย เพื่อสรุปว่า หน่วยการวัด 1 คืบของนักเรียนแต่ละคนมีความยาวไม่เท่ากัน จึงไม่สามารถใช้เป็นเครื่องมือวัดที่
28 เป็นมาตรฐานได้ ดังนั้น การวัดสิ่ง ๆ หนึ่งเพื่อให้ทุกคนรับรู้ตรงกันจะต้องใช้เครื่องมือที่มีมาตรฐาน จากนั้นครู ให้นักเรียนใช้เครื่องมืดวัดที่มีมาตรฐาน เช่น ไม้บรรทัด ไม้เมตร มาทำการวัดความยาวของวัตถุเดิมอีกครั้งเพื่อ เปรียบเทียบผลการวัดแล้วอภิปรายร่วมกันเพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า การใช้เครื่องมือวัดที่ได้มาตรฐานทำ ให้ผลของ การวัดใกล้เคียงกันมากยิ่งขึ้น ครูให้นักเรียนอภิปรายร่วมกันเพื่อตอบคำถามว่า - การวัดปริมาณใด ๆ มีความคลาดเคลื่อนเกิดขึ้นเสมอไปหรือไม่ - ปัจจัยใดบ้างที่มีผลต่อความคลาดเคลื่อนในการวัด - ยกตัวอย่างผลกระทบอาจเกิดขึ้นได้จากความคลาดเคลื่อนในการวัด ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1. ครูให้นักเรียนทำการศึกษาการวัดด้วยเครื่องมือที่มีชื่อว่า เวอร์เนียร์แคลิเปอร์และไมโครมิเตอร์ โดยครูควรอธิบายวิธีการใช้ดังนี้ การวัดความยาวด้วยเวอร์เนียร์แคลิเปอร์ เวอร์เนียร์แคลิเปอร์ (Vernier Calipers) หรือเรียก สั้น ๆ ว่า เวอร์เนียร์ เป็นเครื่องมือที่ใช้วัด ความยาวหรือเส้นผ่าศูนย์กลางของวัตถุ โดยสามารถวัดได้ละเอียดถึง ระดับ 0.01 เซนติเมตร หรือ 0.1 มิลลิเมตร เหมาะสำหรับใช้ในงานที่ต้องการความละเอียดและความถูกต้อง สูง เวอร์เนียร์สามารถใช้ในการวัดได้ทั้งความยาวภายนอกของวัตถุ ความยาวภายในของวัตถุ และความลึกของ วัตถุ วิธีการวัดมีดังนี้ 1. อ่านค่าความยาวของวัตถุจากสเกลหลัก โดยใช้ขีดที่ 0 ของสเกลเวอร์เนียร์เป็นจุดสังเกต (ลูกศรสีแดง) ซึ่งในกรณีนี้จะอ่านค่าความยาวของวัตถุได้เป็น 3.80 เซนติเมตร 2. อ่านค่าความยาวของวัตถุจากสเกลเวอร์เนีย โดยดูจากขีดของสเกลเวอร์เนียร์ที่อยู่ตรงกับ ขีดของสเกลหลักพอดี (ลูกศรสีเขียว) ซึ่งในกรณีนี้เป็นขีดที่ 7 จะอ่านค่าความยาวได้เป็น 7 ช่อง 0.002 เซนติเมตรต่อช่อง = 0.014 เซนติเมตร 3. ความยาวของวัตถุสามารถหาได้จากผลรวมระหว่างความยาวที่วัดได้จากสเกลหลักและสเกลเวอร์เนียร์ ซึ่ง ในกรณีนี้จะได้เป็น 3.80 + 0.014 = 3.814 เซนติเมตร ดังนั้น ความยาวของเส้นผ่าศูนย์กลางของวัตถุนี้เท่ากับ 3.814 เซนติเมตร ซึ่งจะเห็นได้ว่า ค่า ความยาวที่วัดได้จะละเอียดกว่าการวัดโดยใช้ไม้บรรทัดซึ่งจะอ่านค่าความยาวได้เป็น 3.80 เซนติเมตร เท่านั้น
29 ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป 1. ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายถึงผลการทำกิจกรรมการวัดจากเครื่องมือต่าง ๆ ว่าการวัดปริมาณ ใด ๆ ด้วยเครื่องมือวัด ย่อมมีความคลาดเคลื่อนเกิดขึ้นโดยความคาดเคลื่อนดังกล่าวจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่ กับคุณสมบัติของเครื่องมือที่ใช้วัด วิธีการวัด ความสามารถและประสบการณ์ของผู้วัด ความคาดเคลื่อนที่ เกิดขึ้นนี้จะเกี่ยวโยงไปถึงการบันทึกผลการคำนวณเมื่อนำตัวเลขที่มีความไม่แน่นอนหลายปริมาณมาบวก ลบ คูณ และหารกัน ย่อมทำให้เกิดความคาดเคลื่อนเปลี่ยนแปลงไปได้ 2. ครูให้ความรู้ตามรายละเอียดใน หนังสือเรียนฟิสิกส์เพิ่มเติม 1 เรื่องระบบหน่วยระหว่างชาติ สัญกรณ์วิทยาศาสตร์ ความไม่แน่นอนในการวัด เลขนัยสำคัญ และการบันทึกผลการคำนวณ และให้นักเรียน ฝึกใช้เครื่องมือวัดที่มีความละเอียดแตกต่างกันมาใช้ สำหรับวัดความกว้าง ความยาว และความหนาของวัสดุ ต่าง ๆ เช่น เหล็ก อะลูมิเนียม และทองแดง เพื่อใช้คำนวณหาความหนาแน่นของวัสดุ ซึ่งคือ มวลต่อปริมาตร ที่มีหน่วยในระบบเอสไอ คือ กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร แล้วนำมาเปรียบเทียบกับค่ามาตรฐาน พร้อมอภิปราย ร่วมกันเกี่ยวกับผลการหาความหนาแน่นของวัสดุเหมือนหรือแตกต่างกับค่ามาตรฐานหรือไม่ อย่างไร ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ 1. ครูให้นักเรียนสืบค้นและอภิปรายร่วมกันในประเด็น ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการวัด ดังนี้ - หน่วยการวัดของไทย คนไทยได้มีการกำหนดมาตรฐานการวัดขึ้นมาตั้งแต่สมัยโบราณ โดย บรรพบุรุษของเรารู้จักที่จะคิดหน่วยการวัดขึ้นมาใช้ได้เอง เช่น คืบ ศอก วา โยชน์ โดยที่ 2 คืบเป็น 1 ศอก, 4 ศอกเป็น 1 วา, 20 วาเป็น 1 เส้น, และ 400 เส้นเป็น 1 โยชน์ แต่ในเวลาต่อมามีการติดต่อสัมพันธ์กับ หลายๆ ประเทศ จึงจำเป็นต้องใช้หน่วยที่เป็นสากลเพื่อความสะดวกในการสื่อสารให้เข้าใจที่ตรงกัน - ความแม่นและความเที่ยงของการวัด การบอกความสามารถในการวัดของเครื่องมือวัด นิยมบอกด้วย 2 ปริมาณด้วยกัน คือ ความแม่น (accuracy) และความเที่ยง (precision) โดยที่ ความแม่น หมายถึงความสามารถของเครื่องมือวัดในการแสดงค่าได้ใกล้เคียงกับค่าจริงมากที่สุด สำหรับ ความเที่ยง หมายถึงความสามารถของเครื่องมือวัดในการ แสดงค่าเดิมเมื่อทำาการวัดซ้ำเดิมหลาย ๆ ครั้ง - การเลือกใช้จำนวนตัวเลขนัยสำคัญในการคำนวณ การนำเอาข้อมูลที่มีจำนวนเลขนัยสำคัญ ต่างกันมาบวก ลบ คูณ และหารกัน จะทำให้ผลลัพธ์ที่ได้มีตัวเลขนัยสำคัญมากเกินไป ทำให้การบันทึกผลการ คำนวณจำเป็นต้องพิจารณาจากตัวเลขนัยสำคัญและความละเอียดให้เหมาะสมตามรายละเอียดในหนังสือเรียน ฟิสิกส์เพิ่มเติม 2. นักเรียนทำแบบฝึกหัดตรวจสอบความเข้าใจ 1.2 ในหนังสือเรียนฟิสิกส์ เล่ม 1 หน้า 19 ส่งครูท้าย ชั่วโมง 3. ครูมอบหมายให้นักเรียนทำใบงาน 1.2 เรื่อง การวัดปริมาณทางกายภาพในเชิงฟิสิกส์เป็นการบ้าน ส่งครูในชั่วโมงถัดไป
30 ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล 1. ครูตรวจสอบผลการทำคำถามตรวจสอบความเข้าใจ 1.2 เพื่อตรวจสอบความเข้าใจของนักเรียน 2. ครูตรวจสอบผลจากการทำใบงานที่ 1.2 3. ครูประเมินผล โดยการสังเกตพฤติกรรมการตอบคำถาม พฤติกรรมการทำงานของนักเรียน 9. สื่อการเรียนรู้ 9.1 สื่อการเรียนรู้ 9.1.1 หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติม ฟิสิกส์ม.4 เล่ม 1 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) หน่วยการเรียนรู้ ที่ 1 ธรรมชาติและพัฒนาการทางฟิสิกส์ 9.1.2 ใบงาน 1.2 เรื่อง การวัดปริมาณทางกายภาพในเชิงฟิสิกส์ 9.2 แหล่งการเรียนรู้ 9.2.1 ห้องเรียน 9.2.2 ห้องสมุด 9.2.3 แหล่งข้อมูลสารสนเทศ 10. การวัดผลประเมินผล รายการวัด วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน ด้านความรู้ (K) - ระบุหน่วยฐานและ ตัวอย่างหน่วยอนุพัทธ์ของ ระบบเอสไอ - ยกตัวอย่างปริมาณทาง ฟิสิกส์และหน่วยในระบบ เอสไอของปริมาณนั้น ๆ ได้ - อธิบายสัญกรณ์ วิทยาศาสตร์และเขียน จำนวนหรือปริมาณใน รูปสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ - อธิบายความสำคัญของ การเลือกใช้เครื่องมือวัด ให้เหมาะสมกับสิ่งที่ ต้องการวัด - ตรวจคำถามตรวจสอบ ความเข้าใจ 1.2 - ตรวจใบงาน 1.2 - คำถามตรวจสอบความ เข้าใจ 1.2 - ใบงาน 1.2 ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์
31 รายการวัด วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน - บอกได้ว่าธรรมชาติของ การวัดมีควาคลาดเคลื่อน เสมอ ขึ้นกับเครื่องวัด วิธีการวัด และ ประสบการณ์ของผู้วัด รวมทั้งสภาพแวดล้อม - อธิบายความหมายและ บอกเลขนัยสำคัญของ จำนวนหรือปริมาณจาก การวัดได้ ด้านกระบวนการ (P) - ใช้คำนำหน้าหน่วย เปลี่ยนหน่วยให้ใหญ่ขึ้น หรือเล็กลง - บันทึกผลการวัดปริมาณ ไ ด ้ อ ย ่ า ง เ ห ม า ะ ส ม ประกอบด้วยค่าที่อ่านได้ จ า ก เ ค ร ื ่ อ ง ว ั ด แ ล ะ ค่าประมาณ - บันทึกปริมาณและ จำนวนในรูปแบบสัญกรณ์ วิทยาศาสตร์ที่มีเลข นัยสำคัญตามที่กำหนดได้ - บันทึกผลการคำนวณ จากการบวก ลบ คูณและ หาร จำนวนหรือปริมาณที่ มีเลขนัยสำคัญต่างกัน - ตรวจใบงาน 1.2 - แบบประเมินทักษะ กระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์ ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ - สังเกตความมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่น ในการทำงาน - แบบประเมิน คุณลักษณะ อันพึงประสงค์ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์
32 รายการวัด วิธีวัด เครื่องมือ เกณฑ์การประเมิน สมรรถนะที่สำคัญ - สมรรถนะที่สำคัญ - สังเกตความสามารถใน การสื่อสาร และ ความสามารถในการคิด - แบบประเมินสมรรถนะ ที่สำคัญ ระดับคุณภาพ 2 ผ่านเกณฑ์
33
34
35
36 เรื่อง การวัดปริมาณทางกายภาพในเชิงฟิสิกส์ 1. นักเรียนจงเปลี่ยนหน่วยปริมาณที่กำหนดให้ดังต่อไปนี้ 1.1 15 cm เขียนให้อยู่ในหน่วย เมตร (m) …………………………………………………………………. 1.2 789 g เขียนให้อยู่ในหน่วย กิโลเมตร (kg) …………………………………………………………………. 1.3 2.4 m3 เขียนให้อยู่ในหน่วย ลูกบาศก์เซนติเมตร (cm3 ) ………………………………………… 1.4 201 mm เขียนให้อยู่ในหน่วย เมตร (m) …………………………………………………………………. 1.5 165 ml เขียนให้อยู่ในหน่วย ลูกบาศก์เมตร (m3 ) ……………………………………………………. 1.6 5 min เขียนให้อยู่ในหน่วย วินาที (s) …………………………………………………………………. 1.7 700 mC เขียนให้อยู่ในหน่วย คูลอมบ์ (C) …………………………………………………………………. 1.8 1.2 kA เขียนให้อยู่ในหน่วย แอมแปร์ (A) …………………………………………………………………. 1.9 400 MHz เขียนให้อยู่ในหน่วย ไมโครเฮิรตซ์ (μHz) …………………………………………………….. 1.10 1.5 x 10-5 A เขียนให้อยู่ในหน่วย มิลลิแอมแปร์ (mA) ………………………………………… 1.11 15 m3 เขียนให้อยู่ในหน่วย ลูกบาศก์มิลลิเมตร (mm3 ) ………………………………………… 1.12 23.4 ชั่วโมง เขียนให้อยู่ในหน่วย วินาที (s) …………………………………………………………………. 2. พิจารณาข้อมูลที่ให้ว่าบันทึกถูกต้องตามระบบเอสแหรือไม่ หากไม่ถูกต้องให้แก้ไขให้ถูกต้อง ข้อมูล คำตอบ แก้ไขเป็น 2.1 แท่งไม้มีน้ำหนัก 0.20 kg 2.2 น้ำอุณหภูมิ 87o C 2.3 มุมตกกระทบเท่ากับ 45o 2.4 อ่านค่าจากโวลต์มิเตอร์ได้ 5.0 V 2.5 ความต้านทานมีค่าเท่ากับ 20 3. ระบุจำนวนเลขนัยสำคัญของจำนวนที่กำหนดให้ พร้อมให้เหตุผล 3.1 0.3002 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ใบงานที่ 1.2
37 3.2 3.1415 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3.3 0.000000870 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3.4 101,050 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3.5 6.02 x 1023 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. อ่านค่าความยาวของแท่งไม้จากภาพที่กำหนดให้ 4.1 ค่าที่อ่านได้……………………………. 4.2 ค่าที่อ่านได้…………………………….
38 5. จงคำนวณหาผลลัพธ์ตามหลักเลขนัยสำคัญ 5.1 นำแท่งไม้ 2 แท่ง ที่มีความยาว 7.50 เซนติเมตร และ 3.268 เซนติเมตร มาต่อกันจะได้แท่งไม้ที่มีความ ยาวเท่าใด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5.2 นำบีกเกอร์ใบหนึ่งใส่น้ำจนเกือบเต็ม มาชั่งบนตาชั่งอ่านค่าได้ 200.0 กรัม จากนั้นเทน้ำออกจนหมดแล้ว นำไปชั่งใหม่อ่านค่าได้ 125.6 กรัม จงคำนวณหา ก) มวลของน้ำที่เทออกไปในหน่วยกิโลกรัม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ข) ปริมาตรของน้ำที่เทออกไป เมื่อกำหนดให้ความหนาแน่นของน้ำเท่ากับ 1,000 กิโลกรัมต่อ ลูกบาศก์เมตร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
39 6. จงคำนวณหาผลลัพธ์ตามหลักเลขนัยสำคัญและความคลาดเคลื่อน ถ้าปริมาณ A = 7.2 ± 0.2 เมตร ปริมาณ B = 2.4 ± 0.3 เมตร และปริมาณ C = 4.5 ± 0.6 เมตร จงหาผลลัพธ์ของปริมาณต่อไปนี้ตามหลักเลขนัยสำคัญและความคลาดเคลื่อน 1. A + B ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. A – B ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. A – B + 2C ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. AB ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
40 เรื่อง การวัดปริมาณทางกายภาพในเชิงฟิสิกส์ 1. นักเรียนจงเปลี่ยนหน่วยปริมาณที่กำหนดให้ดังต่อไปนี้ 1.1 15 cm เขียนให้อยู่ในหน่วย เมตร (m) 0.15 m 1.2 789 g เขียนให้อยู่ในหน่วย กิโลเมตร (kg) 0.789 kg 1.3 2.4 m3 เขียนให้อยู่ในหน่วย ลูกบาศก์เซนติเมตร (cm3 ) 2.4 x 106 cm3 1.4 201 mm เขียนให้อยู่ในหน่วย เมตร (m) 0.201 m 1.5 165 ml เขียนให้อยู่ในหน่วย ลูกบาศก์เมตร (m3 ) 165 x 10-6 m3 1.6 5 min เขียนให้อยู่ในหน่วย วินาที (s) 300 s 1.7 700 mC เขียนให้อยู่ในหน่วย คูลอมบ์ (C) 0.700 C 1.8 1.2 kA เขียนให้อยู่ในหน่วย แอมแปร์ (A) 1,200 A 1.9 400 MHz เขียนให้อยู่ในหน่วย ไมโครเฮิรตซ์ (μHz) 4 x 1014 μHz 1.10 1.5 x 10-5 A เขียนให้อยู่ในหน่วย มิลลิแอมแปร์ (mA) 1.5 x 10-2 mA 1.11 15 m3 เขียนให้อยู่ในหน่วย ลูกบาศก์มิลลิเมตร (mm3 ) 1.5 x 1010 mm3 1.12 23.4 ชั่วโมง เขียนให้อยู่ในหน่วย วินาที (s) 84,240 s 2. พิจารณาข้อมูลที่ให้ว่าบันทึกถูกต้องตามระบบเอสแหรือไม่ หากไม่ถูกต้องให้แก้ไขให้ถูกต้อง ข้อมูล คำตอบ แก้ไขเป็น 2.1 แท่งไม้มีน้ำหนัก 0.20 kg ไม่ถูกต้อง แท่งไม้มีมวล 0.20 kg 2.2 น้ำอุณหภูมิ 87o C ถูกต้อง หรือน้ำมีอุณหภูมิ 360 K 2.3 มุมตกกระทบเท่ากับ 45o ถูกต้อง หรือมีมุมตกหระทบเท่ากับ π/4 rad 2.4 อ่านค่าจากโวลต์มิเตอร์ได้ 5.0 V ถูกต้อง 2.5 ความต้านทานมีค่าเท่ากับ 20 ไม่ถูกต้อง ความต้านทานเท่ากับ 20 Ω 3. ระบุจำนวนเลขนัยสำคัญของจำนวนที่กำหนดให้ พร้อมให้เหตุผล 3.1 0.3002 ตัวเลขที่อยู่หลังจุดทศนิยมทั้งหมดนับเป็นเลขนัยสำคัญ โดยนับเลขศูนย์ที่ยู่ระหว่างตัวเลขอื่นเป็นเลขนัยสำคัญ ด้วย ส่วนเลขศูนย์ที่อยู่หน้าตัวเลขอื่นไม่นับเป็นเลขนัยสำคัญ นั่นคือ นับ 3 0 0 2 ดังนั้น 0.3002 มีเลข นัยสำคัญเท่ากับ 4 ใบงานที่ 1.2 เฉลย
41 3.2 3.1415 ตัวเลขทุกตัวที่ไม่ใช่เลขศูนย์ ให้นับเป็นเลขนัยสำคัญทุกตัว นั่นคือ 3 1 4 1 5 ดังนั้น 3.1415 มีจำนวนเลข นัยสำคัญเท่ากับ 5 3.3 0.000000870 จำนวนที่มีค่าน้อยมากต้องเขียนในรูปสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ก่อน จึงได้ว่า 8.70 x 10-7 จากนั้นนับเฉพาะส่วนที่ เป็นตัวเลข โดยนับเลขศูนย์ที่อยู่หลังจุดทศนิยมของตัวเลขใด ๆ เป็นเลขนัยสำคัญด้วย นั่นคือ 8 7 0 ดังนั้น 0.000000870 มีจำนวนเลขนัยสำคัญเท่ากับ 3 3.4 101,050 เลขศูนย์ที่อยู่หลังหรือระหว่างตัวเลขอื่นที่ไม่ใช้ศูนย์ นับเป็นเลขนัยสำคัญด้วย นั่นคือ นับ 1 0 1 0 5 0 ดังนั้น 101,050 มีจำนวนเลขนัยสำคัญเท่ากับ 6 3.5 6.02 x 1023 เลขยกกำลังฐาน 10 ให้นับเฉพาะส่วนที่เป็นตัวเลข ไม่นับตรงเลขยกกำลังฐาน 10 นั่นคือ นับ 6 0 2 ดังนั้น 6.02 x 1023 มีจำนวนเลขนัยสำคัญเท่ากับ 3 4. อ่านค่าความยาวของแท่งไม้จากภาพที่กำหนดให้ 4.1 ค่าที่อ่านได้ 5.64 เซนติเมตร 4.2 ค่าที่อ่านได้ 7.0 เซนติเมตร
42 5. จงคำนวณหาผลลัพธ์ตามหลักเลขนัยสำคัญ 5.1 นำแท่งไม้ 2 แท่ง ที่มีความยาว 7.50 เซนติเมตร และ 3.268 เซนติเมตร มาต่อกันจะได้แท่งไม้ที่มีความ ยาวเท่าใด วิธีทำ แท่งไม้แรกยาว 7.50 cm แท่งไม้ที่สองยาว 3.268 cm แท่งไม้รวมยาว 10.77 cm ตอบ แท่งไม้ที่ต่อกันจะยาว 10.77 เซนติเมตร 5.2 นำบีกเกอร์ใบหนึ่งใส่น้ำจนเกือบเต็ม มาชั่งบนตาชั่งอ่านค่าได้ 200.0 กรัม จากนั้นเทน้ำออกจนหมดแล้ว นำไปชั่งใหม่อ่านค่าได้ 125.6 กรัม จงคำนวณหา ก) มวลของน้ำที่เทออกไปในหน่วยกิโลกรัม วิธีทำ บีกเกอร์ใส่น้ำมวล 200.0 g บีกเกอร์เปล่ามวล 125.6 g มวลของน้ำ 74.4 g ตอบ มวลของน้ำที่เทออกไปเท่ากับ 74.4 x 10-3 กิโลกรัม ข) ปริมาตรของน้ำที่เทออกไป เมื่อกำหนดให้ความหนาแน่นของน้ำเท่ากับ 1,000 กิโลกรัมต่อ ลูกบาศก์เมตร วิธีทำ ความหนาแน่น = มวล ปริมาตร ปริมาตร = 74.4 x 10-3 kg = 1,000 kg/m3 = 74.4 x 10-6 m3 ตอบ ปริมาตรของน้ำที่เทออกไปเท่ากับ 74.4 x 10-6 ลูกบาศก์เมตร + -
43 6. จงคำนวณหาผลลัพธ์ตามหลักเลขนัยสำคัญและความคลาดเคลื่อน ถ้าปริมาณ A = 7.2 ± 0.2 เมตร ปริมาณ B = 2.4 ± 0.3 เมตร และปริมาณ C = 4.5 ± 0.6 เมตร จงหาผลลัพธ์ของปริมาณต่อไปนี้ตามหลักเลขนัยสำคัญและความคลาดเคลื่อน 1. A + B วิธีทำ A + B = (7.2 ± 0.2) + (2.4 ± 0.3) = (7.2 + 2.4) ± (0.2 + 0.3) = 9.6 ± 0.5 เมตร ตอบ ผลลัพธ์ของปริมาณ A + B เท่ากับ 9.6 ± 0.5 เมตร 2. A – B วิธีทำ A - B = (7.2 ± 0.2) - (2.4 ± 0.3) = (7.2 - 2.4) ± (0.2 + 0.3) = 4.8 ± 0.5 เมตร ตอบ ผลลัพธ์ของปริมาณ A + B เท่ากับ 4.8 ± 0.5 เมตร 3. A – B + 2C วิธีทำ A – B + 2C = (4.8 ± 0.5) + 2(4.5 ± 0.6) = (4.8 ± 0.5) ± (9.0 + 1.2) = (4.8 + 9.0) ± (0.5 + 1.2) = 13.8 ± 1.7 เมตร ตอบ ผลลัพธ์ของปริมาณ A – B + 2C เท่ากับ 13.8 ± 1.7 เมตร 4. AB วิธีทำ AB = (7.2 ± 0.2)(2.4 ± 0.3) = (7.2)(2.4) ± (7.2)(2.4)( 0.2 7.2 + 0.3 2.4 ) = 17.28 ± (17)(0.1) = 17 ± 2 ตารางเมตร ตอบ ผลลัพธ์ของปริมาณ AB เท่ากับ 17 ± 2 ตารางเมตร
44 แผนการจัดการเรียนรู้ที่3 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รหัสวิชา ว31201 รายวิชาฟิสิกส์ หน่วยการเรียนรู้ที่1 ธรรมชาติและพัฒนาการทางฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่4 เรื่อง การทดลองทางฟิสิกส์ จำนวน 3 ชั่วโมง ภาคเรียนที่1 ปีการศึกษา 2566 สอนโดย นางสาวศศิธร สีมายา ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1. มาตรฐานการเรียนรู้ สาระฟิสิกส์ : 1. เข้าใจธรรมชาติทางฟิสิกส์ ปริมาณและกระบวนการวัด การเคลื่อนที่แนวตรง แรง และกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน กฎความโน้มถ่วงสากล แรงเสียดทานสมดุลกลของวัตถุ งานและกฎการอนุรักษ์ พลังงานกล โมเมนตัมและกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม การเคลื่อนที่แนวโค้ง รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 2. ผลการเรียนรู้ วัดและรายงานผลการวัดปริมาณทางฟิสิกส์ได้ถูกต้องเหมาะสม โดยนำ ความคลาดเคลื่อนในการ วัดมาพิจารณาในการนำ เสนอผลด้วย รวมทั้งแสดงผลการทดลองในรูปของกราฟ วิเคราะห์และแปล ความหมายจากกราฟเส้นตรง 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 ด้านความรู้ (K) - บอกความสำคัญของการทดลองและรายงานผลการทดลอง - อธิบายความสำคัญของสมการเชิงเส้น และสามารถจัดสมการที่ไม่อยู่ในรูปเชิงเส้นให้อยู่ใน รูปสมการเชิงเส้น พร้อมทั้งเขียนกราฟและหาค่าของปริมาณจากกราฟเส้นตรงได้ 3.2 ด้านทักษะ/กระบวนการ (P) - บันทึกผลการวัดโดยใช้ค่าทางสถิติ ได้แก่ ค่าเฉลี่ยและความคลาดเคลื่อนของค่าเฉลี่ย 3.3 ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A) - มีวินัย - ใฝ่เรียนรู้ - มุ่งมั่นในการทำงาน 4. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 4.1 ความสามารถในการสื่อสาร 4.2 ความสามารถในการคิด 5. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ แนวคิด/รูปแบบการสอน/วิธีการสอน/เทคนิค : สืบเสาะหาความรู้ 5Es (5Es Instructional Model)
45 6. สาระสำคัญ การทดลองทางฟิสิกส์เกี่ยวกับการวัดปริมาณต่างๆ ด้วยเครื่องมือวัดซึ่งมีความแม่นยำ อยู่ในช่วงจำ กัด การวัดควรเลือกใช้เครื่องมือวัดให้เหมาะสมกับสิ่งที่ต้องการวัด เช่นการวัดความยาวของวัตถุที่ต้องการ ความ ละเอียดสูงอาจใช้เวอร์เนียร์แคลิเปอร์ หรือไมโครมิเตอร์ การวัดปริมาณต่าง ๆ จะมีความคลาดเคลื่อน เสมอ ขึ้นอยู่กับเครื่องมือวัด วิธีการวัด และประสบการณ์ของผู้วัด รวมทั้งสภาพแวดล้อมขณะทำ การวัด ใน การ บันทึกปริมาณที่ได้จากการวัดจะต้องบันทึกผลตามความละเอียดของเครื่องมือวัดพร้อมแสดง ความไม่ แน่นอนในการวัด ซึ่งค่าความคลาดเคลื่อนสามารถแสดงในการรายงานผลทั้งในรูปแบบตัวเลข และกราฟ การหาความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรต่างๆ ที่ได้จากการทดลองทางฟิสิกส์ทำ ได้โดยการวิเคราะห์ และการ แปลความหมายจากกราฟ เช่น การหาความชันจากกราฟเส้นตรง จุดตัดแกน พื้นที่ใต้กราฟ เป็นต้น 7. ภาระงาน/ชิ้นงาน 7.1 คำถามตรวจสอบความเข้าใจ 1.3 7.2 ใบงานที่ 1.3 เรื่อง การวัดปริมาณทางกายภาพในเชิงฟิสิกส์ 8. กระบวนการจัดการเรียนรู้ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ 1. นักเรียนและครูร่วมกันสนทนา เกี่ยวกับ “การทดลอง มีความสำคัญอย่างไร ขณะดำเนินการ ทดลองสิ่งใดที่มีความสำคัญ” เพื่อนำไปสู่คำถามที่ว่า “การบันทึกข้อมูล ที่ได้จากการทดลอง โดยเฉพาะจาก เครื่องมือแบบสเกล จะเป็นข้อมูลเชิงปริมาณ ตัวเลขทุกตัวมีความสำคัญ เท่ากัน หรือต่างกันอย่างไร” 2. นักเรียนตอบข้อซักถามของครูว่า “การบันทึกข้อมูล ที่ได้จากการทดลอง โดยเฉพาะจากเครื่องมือ แบบสเกล จะเป็นข้อมูลเชิงปริมาณ ตัวเลขทุกตัวมีความสำคัญ เท่ากัน หรือต่างกันอย่างไร” (คำตอบเป็นแบบ ปลายเปิด) 3. นักเรียนร่วมกันอภิปรายในแต่ละกลุ่ม พร้อมทั้งบันทึกความเห็นของกลุ่มในใบงาน 4. ตัวแทนนักเรียนแต่ละกลุ่มนำเสนอความเห็นของกลุ่ม (ของแต่ละคนในกลุ่มโดยตัวแทนของกลุ่ม และข้อสรุปของกลุ่ม) 5. นักเรียนและครูร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับ “การบันทึกข้อมูล ที่ได้จากการทดลอง โดยเฉพาะจาก เครื่องมือแบบสเกล จะเป็นข้อมูลเชิงปริมาณ ตัวเลขทุกตัวมีความสำคัญ เท่ากัน หรือต่างกันอย่างไร” ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา 1. ครูให้นักเรียนวิเคราะห์ผลการทดลอง การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างอัตราเร็ว และ เวลา ในการ เคลื่อนที่ของวัตถุสามารถบันทึกข้อมูลได้ดังตาราง 1.1
46 ตาราง 1.1 ผลการทดลองการวัดอัตราเร็วในการเคลื่อนที่ของวัตถุ เวลา (s) ความเร็ว (m/s) 1 2.9 ± 0.4 2 3.7 ± 0.4 3 4.9 ± 0.4 4 6.0 ± 0.4 5 6.8 ± 0.4 6 8.9 ± 0.4 2. ครูถามนักเรียนว่าเมื่อนำผลการทดลองข้างต้นมาเขียนกราฟโดยให้เวลาเป็นแกนนอน และ อัตราเร็วเป็นแกนตั้ง จะได้รูปเป็นอย่างไร และมีแนวโน้มเป็นอย่างไร 3. ครูให้นักเรียนคำนวณหาความชันจากกราฟและจุดตัดแกน โดยใช้สูตร ความชัน = ∆y ∆x ขั้นที่ 3 อธิบายความรู้ 1. ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายถึงกราฟที่ได้จากข้อมูลในตารางที่ 1.1 ดังนี้ พบว่ากราฟมีแนวโน้มเป็นเส้นตรง จึงเขียนเส้นกราฟโดยเขียนเส้นตรงให้ผ่านชุดข้อมูล (รวมค่า คลาดเคลื่อน) ให้มากที่สุด