แผนการจัดการเรียนรู้ รหัส-ชื่อรายวิชา ว30131 เคมีพื้นฐาน ชั้น ม.4 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2555 แผนการเรียนรู้ เรื่อง คลื่นและสมบัติของคลื่น/สเปกตรัมของแสง เวลา 3 คาบ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย เชียงราย ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1.มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวช้ีวัด (หลักสูตรโรงเรียนวิทยาศาสตร์และหลักสูตรแกนกลาง 2551)

มาตรฐานที่ 1 เข้าใจสมบัติของสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสารกับโครงสร้างและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้ น าความรู้ไปใช้ประโยชน์

ตัวช้ีวัด 1.1 สืบค้นข้อมูลและอธิบายโครงสร้างอะตอม และสัญลักษณ์นิวเคลียร์ของธาตุ 1.2 วิเคราะห์และอธิบายการจัดเรียงอิเล็กตรอนในอะตอม ความสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนในระดับพลังงาน

นอกสุดกับสมบัติของธาตุและการเกิดปฏิกิริยา มาตรฐาน ว 8.1 ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาศาสตร์ในการสืบเสาะหาความรู้ การ

แก้ปัญหา รู้ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มีรูปแบบที่แน่นอน สามารถอธิบายและตรวจสอบได้ ภายใต้ข้อมูลและเครื่องมือที่มีอยู่ในช่วงเวลานั้นๆ เข้าใจว่า วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม และสิ่งแวดล้อมมีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กัน

ตัวช้ีวัด ว 8.1 ม.4-6/1 ตั้งค าถามที่อยู่บนพ้ืนฐานของความรู้และความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ หรือความสนใจ หรือ

จากประเด็นที่เกิดข้ึนในขณะนั้น ที่สามารถ ท าการส ารวจตรวจสอบหรือศึกษาค้นคว้าได้อย่างครอบคลุมและเชื่อถือได้ ว 8.1 ม.4-6/2 สร้างสมมติฐานที่มีทฤษฎีรองรับ หรือคาดการณ์สิ่งที่จะพบ หรือสร้างแบบจ าลองหรือสร้าง

รูปแบบ เพ่ือน าไปสู่การส ารวจตรวจสอบ ว 8.1 ม.4-6/3 ค้นคว้ารวบรวมข้อมูลที่ต้องพิจารณาปัจจัยหรือ ตัวแปรส าคัญ ปัจจัยที่มีผลต่อปัจจัยอ่ืน

ปัจจัยที่ ควบคุมไม่ได ้และจ านวนครั้งของการส ารวจ ตรวจสอบเพื่อให้ได้ผลที่มีความเชื่อม่ันอย่างเพียงพอ ว 8.1 ม.4-6/4 เลือกวัสดุ เทคนิควิธี อุปกรณ์ท่ีใช้ในการสังเกต การวัด การส ารวจตรวจสอบอย่างถูกต้องทั้ง

ทางกว้างและลึก ในเชิงปริมาณและคุณภาพ ว 8.1 ม.4-6/5 รวบรวมข้อมูลและบันทึกผลการส ารวจตรวจสอบอย่างเป็นระบบถูกต้อง ครอบคลุมทั้งใน

เชิงปริมาณและคุณภาพ โดยตรวจสอบความเป็นไปได ้ความเหมาะสมหรือความผิดพลาดของข้อมูล ว 8.1 ม.4-6/6 จัดกระท าข้อมูล โดยค านึงถึงการรายงานผลเชิงตัวเลขที่มีระดับความถูกต้องและน าเสนอ

ข้อมูลด้วยเทคนิควิธีที่เหมาะสม ว 8.1 ม.4-6/7 วิเคราะห์ข้อมูล แปลความหมายข้อมูลและประเมินความสอดคล้องของข้อสรุปหรือ

สาระส าคัญ เพ่ือตรวจสอบกับสมมติฐานที่ตั้งไว้ ว 8.1 ม.4-6/8 พิจารณาความน่าเชื่อถือของวิธีการ และผลการส ารวจตรวจสอบ โดยใช้หลักความ

คลาดเคลื่อนของการวัดและการสังเกต เสนอแนะการปรับปรุงวิธีการส ารวจตรวจสอบ ว 8.1 ม.4-6/9 น าผลของการส ารวจตรวจสอบที่ได้ ทั้งวิธีการและองค์ความรู้ที่ได้ไปสร้างค าถามใหม่

น าไปใช้แก้ปัญหาในสถานการณ์ใหม่และในชีวิตจริง ว 8.1 ม.4-6/10 ตระหนักถึงความส าคัญในการที่จะต้องมี ส่วนร่วมรับผิดชอบการอธิบาย การลงความเห็น

และการสรุปผลการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ที่น าเสนอต่อสาธารณชนด้วยความถูกต้อง ว 8.1 ม.4-6/11 บันทึกและอธิบายผลการส ารวจตรวจสอบอย่างมีเหตุผล ใช้พยานหลักฐานอ้างอิงหรือ

ค้นคว้าเพ่ือเติม เพ่ือหาหลักฐานอ้างอิงที่เชื่อถือได้ และยอมรับว่าความรู้เดิมอาจมีการเปลี่ยนแปลงได้ เมื่อมีข้อมูลและ

ประจักษ์พยานใหม่เพ่ิมเติมหรือโต้แย้งจากเดิม ซึ่งท้าทายให้มีการตรวจสอบ อย่างระมัดระวัง อันจะน ามาสู่ การยอมรับเป็นความรู้ใหม่

ว 8.1 ม.4-6/12 จัดแสดงผลงาน เขียนรายงาน และ/หรืออธิบายเกี่ยวกับแนวคิด กระบวนการ และผลของโครงงานหรือชิ้นงานให้ผู้อ่ืนเข้าใจ 2. สาระส าคัญ

คลื่น คือ ลักษณะของการถูกรบกวน ที่มีการแผ่กระจาย เคลื่อนที่ออกไป ในลักษณะของการกวัดแกว่ง หรือกระเพ่ือม และมักจะมีการส่งถ่ายพลังงานไปด้วย คลื่นเชิงกลซึ่งเกิดขึ้นในตัวกลาง (ซึ่งเมื่อมีการปรับเปลี่ยนรูป จะมีความแรงยืดหยุ่นในการดีดตัวกลับ) จะเดินทางและส่งผ่านพลังงานจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งในตัวกลาง โดยไม่ท าให้เกิดการเคลื่อนต าแหน่งอย่างถาวรของอนุภาคตัวกลาง แต่จะมีการเคลื่อนที่แกว่งกวัด (oscillation) ไปกลับของอนุภาค ลักษณะของคลื่นนั้น จะระบุจาก สันคลื่น หรือ ยอดคลื่น (ส่วนที่มีค่าสูงขึ้น) และ ท้องคลื่น (ส่วนที่มีค่าต่ าลง) ในลักษณะ ตั้งฉากกับทิศทางเดินคลื่น เรียก "คลื่นตามขวาง" (transverse wave) หรือ ขนานกับทิศทางเดินคลื่น เรียก "คลื่นตามยาว" (longitudinal wave)

สเปกตรัม หมายถึง อนุกรมของแถบสีหรือ หรือเส้นที่ได้จากการผ่านพลังงานรังสีเข้าไปในสเปกโตรสโคป ท าให้พลังงานรังสีแยกออกเป็นแถบหรือเป็นเส้นที่มีความยาวคลื่นต่าง ๆ เรียงล าดับกันไป แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ ก. สเปกตรัมแบบต่อเนื่อง (Continuous spectrum) ข. สเปกตรัมไม่ต่อเนื่อง (Discontinuous spectrum) สเปกตรัมที่ไม่ต่อเนื่องจะมีบทบาทที่ส าคัญในการศึกษาโครงสร้างอะตอม เนื่องจากอะตอมของธาตุต่าง ๆ จะมีเส้นสเปกตรัมเฉพาะตัวคล้ายกับลายนิ้วมือของคนแต่ละคนที่ไม่เหมือนกันส าหรับสเปกตรัมของธาตุ 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 ความรู้

1. บอกความหมายของความยาวคลื่น ความถี่คลื่น สเปกตรัม แสงที่มองเห็นได้และแสงขาวได้ 2. บอกความสัมพันธ์ระหว่างความยาวคลื่น ความถี่และพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า รวมทั้งค านวณ

หาความยาวคลื่น ความถี่และพลังงานของคลื่นได้ 3. อธิบายการเกิดและลักษณะของแถบสเปกตรัมของแสงขาวได้

4. เปรียบเทียบค่าพลังงานของสเปกตรัมที่ปรากฏในช่วงคลื่นของแสงที่มองเห็นได้ 3.2 ทักษะกระบวนการ ท าการทดลองศึกษาเส้นสเปกตรัมของธาตุต่างๆ เพ่ืออธิบายการเปลี่ยนระดับพลังงานของอิเล็กตรอนได้ 3.3 คุณลักษณะอันพึงประสงค์

1. เข้าเรียน ปฏิบัติกิจกรรม และส่งงานตรงเวลา 2. ร่วมมือในการเรียน แสวงหาความรู้ ตอบค าถาม ยอมรับความคิดเห็นของผู้อ่ืน และแสดงความคิดเห็น

อย่างมีเหตุผล 3. บันทึกข้อมูลจากการปฏิบัติกิจกรรม 4. รักษาความสะอาดผลงาน ห้องเรียนและสถานที่ปฏิบัติกิจกรรม

4. สาระการเรียนรู ้ นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามศึกษาลักษณะของการจัดเรียงอิเล็กตรอนรอบ ๆ อะตอม โดยแบ่งการศึกษาออกเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกเป็นการศึกษาเกี่ยวกับสเปกตรัมของอะตอมซึ่งจะท าให้ทราบว่าภายในอะตอมมีการจัด

ระดับพลังงานเป็นชั้น ๆ ในแต่ละชั้นจะมีอิเล็กตรอนบรรจุอยู่ ส่วนที่สองเป็นการศึกษาเกี่ยวกับพลังงานไอออนไนเซชัน เพ่ือจะดูว่าในแต่ละระดับพลังงานจะมีอิเล็กตรอนบรรจุอยู่ได้กี่ตัว

สเปกตรัม หมายถึง อนุกรมของแถบสีหรือ หรือเส้นที่ได้จากการผ่านพลังงานรังสีเข้าไปในสเปกโตรสโคป ท าให้พลังงานรังสีแยกออกเป็นแถบหรือเป็นเส้นที่มีความยาวคลื่นต่าง ๆ เรียงล าดับกันไป แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ ก. สเปกตรัมแบบต่อเนื่อง (Continuous spectrum) เป็นสเปกตรัมที่ประกอบด้วยแถบสีที่มีความถี่ต่อเนื่องกันไปอย่างกลมกลืนกัน เช่น สเปกตรัมของแสงอาทิตย์ ข. สเปกตรัมไม่ต่อเนื่อง (Discontinuous spectrum) หรือเรียกเส้นสเปกตรัม ลักษณะของสเปกตรัมจะเป็นเส้นหรือแถบสีเล็ก ๆ ที่ไม่เกิดต่อเนื่องกันไป แต่มีการเว้นช่วงของความถี่ที่เส้นสเปกตรัมเกิด เช่น สเปกตรัมธาตุไฮโดรเจน ธาตุฮีเลียม เป็นต้น

ความยาวคลื่น (Wavelength) ใช้สัญลักษณ์เป็น (อ่านว่า แลมบ์ดา) เป็นสมบัติที่ส าคัญของคลื่นหมายถึง ระยะทางที่คลื่นเคลื่อนที่ครบ 1 รอบพอดี (คือระยะทางจากจุด ก. ถึงจุด ข. ในรูป หรือระยะทางจากจุดประปลายหนึ่งไปยังอีกปลายหนึ่ง) ความยาวคลื่นมีหน่วยเป็นเมตร ( m ) หรือหน่วยย่อยของเมตร เช่น นาโนเมตร (nm) โดย 1 nm = 10-9 เมตร

ความถี่ของคลื่น ใช้สัญลักษณ์เป็น (อ่านว่า นิว) หมายถึง จ านวนรอบของคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านจุดใดจุดหนึ่ง

ในเวลา 1 วินาที ความถี่ของคลื่นจึงมีหน่วยเป็นจ านวนรอบต่อวินาที ( S-1 หรือ cycle/s) หน่วยนี้มีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเฮิร์ตซ์ ( Hertz) หรือใช้สัญลักษณ์เป็น Hz คลื่นที่จะศึกษากันในที่นี้เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาวคลื่นระหว่าง 380-750 nm ซึ่งเป็นช่วงคลื่นที่ มี ความยาวและความถี่ ที่ ประสาทตาของคนจะรับ ได้ เ รี ยกคลื่ นแม่ เหล็ ก ไฟฟ้าช่ ว งดั งกล่ าวนี้ ว่ า “แสงขาว (Visibel light)” เมื่อให้แสงขาวส่องผ่านปริซึม แสงขาวจะแยกออกเป็นแถบสีต่าง ๆ ต่อเนื่องกัน 7 สี เหมือนสีรุ้ง คือ สีม่วง คราม น้ าเงิน เขียว เหลือง ส้ม และแดง นักวิทยาศาสตร์เรียกแถบสีต่อเนื่องกันทั้ง 7 สีนี้ว่า “ สเปกตรัมของแสงสีขาว ” การที่แสงขาวสามารถแยกออกเป็นสเปกตรัมสีต่าง ๆ กันก็เนื่องจากแสงขาวประกอบด้วยสีต่าง ๆ ทั้ง 7 สี ซึ่งมีความยาวคลื่นต่าง ๆ จะท าให้เกิดการหักเหตามขนาดของมุมต่าง ๆ แสงที่มีความยาวคลื่นไม่เท่ากันจะเกิดการหักเหในปริซึมได้ไม่เท่ากัน ซึ่งท าให้เกิดการแยกออกเป็นแถบแสงสีต่าง ๆ และต่อเนื่องกันเป็นแถบสเปกตรัม ส าหรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงอ่ืน ๆ ก็มีการหักเหเมื่อผ่านปริซึมหรือผ่านตัวกลางเช่นเดียวกัน แต่ไม่สามารถมองเห็นได้เหมือนแสงขาว การศึกษาสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้รับความสนใจเป็นอย่างมากนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งต่อมามักซ์ พลังค์ (Max Planck) นักวิทยาศาสตร์ ชาวเยอรมัน ได้พบว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือแสงเป็นพลังงานรูปหนึ่งและพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีส่วนสัมพันธ์กับความถี่และความยาวของคลื่นโดยสรุปเป็นกฎว่า “ พลังงานของคลื่นแม่เหล็กแม่เหล็กไฟฟ้าจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่ของคลื่นนั้น ” เขียนเป็นความสัมพันธ์ได้ดังนี้

E

E = h

เมื่อ E = พลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (หน่วยเป็น จูล ) h = ค่าคงที่ของพลังค์ ( Plank , constant) = 6.625 x 10-34 Js = ความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Hz หรือ s-1) ในการศึกษาเกี่ยวกับคลื่นโดยทั่ว ๆ ไปมักจะวัด เป็นความคลื่น ซึ่งความยาวคลื่นมีส่วนสัมพันธ์กับความถี่ของคลื่นดังนี้

C =

=

c

เมื่อ c คือความเร็วของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสุญญากาศ หรือความเร็วแสงในสุญญากาศ c = 2.99 x 108 ms-1 หรือ โดยประมาณ c = 3.0 x 108 ms-1 จากความสัมพันธ์ของความยาวคลื่นของความยาวคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ท าให้สามารถเขียนกฎของพลังค์ เพ่ือแสดงความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับความยาว และความถ่ีของคลื่น ได้ดังนี้

E = h = h

c

ตัวอย่างเพิ่มเติมที่ 1 เส้นสเปกตรัมของไฮโดรเจน 2 เส้น คือเส้นสีม่วงมีความยาวคลื่น 410 nm และเส้นสีน้ าเงินมีความยาวคลื่น 434 nm จะมีพลังงานต่างกันเท่าใด ?

วิธีท า จากสูตร E = h = h

c

c = 3.0 x 108 m/s h = 6.625 x 10-34 Js ส าหรับเส้นสีม่วง ; = 410 nm = 4.10 x 10-7 m

E = 6.625 x 10-34 Js x 7

8

10x10.4

10x0.3

= 4.85 x 10-19 J

ส าหรับเส้นสีม่วง ; = 434 nm = 4.34 x 10-7 m

E = 6.625 x 10-34 Js x 7

8

10x34.4

10x0.3

= 4.58 x 10-19 J มีพลังงานต่างกันเท่ากับ 4.85 x 10-19 J - 4.58 x 10-19 J = 2.7 x 10-20 J ตัวอย่างเพิ่มเติมที่ 2 ธาตุชนิดหนึ่งเมื่อน าไปเผาไฟ จะเกิดเส้นสเปกตรัมหลายเส้น จากการทดลองพบว่าเส้นสเปกตรัมเส้นหนึ่งมีพลังงาน 4.0 x 10-19 J สเปกตรัมเส้นดังกล่าวจะมีความยาวและความถี่คลื่นเป็นเท่าใด และมีสีอะไร

วิธีท า E = h

c

E = 4.0 x 10-19 J h = 6.625 x 10-34 Js c = 2.998 x 108 m/s

จะได้ 4.0 x 10-19 J = 6.625 x 10-34 Js x

810x998.2

= 497 x 10-9 m= 497 nm

จาก =

c

= 9

8

10x497

10x998.2

= 6.04 x 1014 Hz สเปกตรัมเส้นนี้มีความยาวคลื่น 497 นาโนเมตร ความถี่ 6.04 x 1014 Hz และตรงกับสีเขียว (ช่วงสีเขียวอยู่ระหว่างความยาวคลื่น 490 - 580 นาโนเมตร) 5. หลักฐาน หรือร่องรอยของการเรียนรู้ การวัดผลและประเมินผล 5.1 ความรู้

ภาระงาน/ชิ้นงาน

วิธีการวัด เครื่องมือ เกณฑ์ที่ใช้ประเมิน ผู้ประเมิน

แผนผังความคิด (Graphic Organize)

วัดเมื่อจบบทเรียน ตามตัวชี้วัดต่อไปนี้ 1. การก าหนดและเชื่อมโยงแนวความคิดหลัก แนวความคิดรอง แนวความคิดย่อย 2. การเชื่อมโยงความรู้ 3. การเชื่อมโยงประเด็นต่างๆอย่างสมเหตุสมผล มีค าเชื่อมถูกต้อง ชัดเจน

- Concept map - แบบประเมินแผนผังความคิด

ระดับ 4 ดีเยี่ยม 4 คะแนน = ท าได้ถูกต้องทุกตัวชี้วัด ระดับ 3 ดี 3 คะแนน = ท าได้ถูกต้องจ านวนมาก ระดับ 2 พอใช้ 2 คะแนน = ท าได้ถูกต้องจ านวนน้อย ระดับ 1 ต้องปรับปรุง 1 คะแนน = ท าได้ถูกต้องน้อยมาก หรือไม่ถูกต้องเลย

คร ู

ตอบค าถามสะท้อนความคิด (Exit ticket)

ตรวจค าตอบของค าถามสะท้อนความคิด ตามตัวชี้วัดต่อไปนี้ 1. ความถูกต้องครอบคลุมสิ่งที่ได้เรียนรู้ 2. ความสมเหตุสมผล

- Exit ticket - แบบประเมินการตอบค าถามสะท้อนความคิด

ระดับ 4 ดีเยี่ยม 4 คะแนน = ท าได้ถูกต้องทุกตัวชี้วัด ระดับ 3 ดี 3 คะแนน = ท าได้ถูกต้องจ านวนมาก ระดับ 2 พอใช้ 2 คะแนน = ท าได้ถูกต้องจ านวนน้อย ระดับ 1 ต้องปรับปรุง 1 คะแนน

คร ูเพ่ือนนักเรียน

ชัดเจน ของค าตอบ 3. การตั้งค าถามท่ีอยากรู้

= ท าได้ถูกต้องน้อยมาก หรือไม่ถูกต้องเลย

5.2 ทักษะกระบวนการ

ภาระงาน/ชิ้นงาน

วิธีการวัด เครื่องมือ เกณฑ์ที่ใช้ประเมิน ผู้ประเมิน

ใบกิจกรรมการทดลอง

สังเกตพฤติกรรมการ - การวางแผนการทดลอง -การออกแบบตารางบันทึกผลการทดลอง -การปฏิบัติการทดลอง -การสังเกตและบันทึกผลการทดลอง -การจัดกระท ากับข้อมูล การวิเคราะห์ อภิปรายและสรุปผลการทดลอง -การน าเสนอข้อสรุป

- แบบประเมินทักษะในการปฏิบัติการทดลอง

- ต้องได้ไม่ต่ ากว่าระดับคุณภาพ 3 คือ ดี จากระดับคุณภาพ 4 คือ ดีมาก

คร ู

5.3 คุณลักษณะอันพึงประสงค์

คุณลักษณะอันพึง

ประสงค์

ภาระงาน/ชิ้นงาน/

พฤติกรรม วิธีการวัด เครื่องมือ

เกณฑ์ที่ใช้ประเมิน

ผู้ประเมิน

ตรงต่อเวลา

เข้าเรียน ปฏิบัติกิจกรรม ส่งงานตรงเวลา

- สังเกตพฤติกรรมการเข้าเรียน การปฏิบัติกิจกรรมและการส่งงานของนักเรียน

แบบประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์

ต้องได้ไม่ต่ ากว่าระดับคุณภาพ 3 คือ ดี จากระดับคุณภาพ 4 คือ ดีมาก

คร ู

คุณลักษณะอันพึง

ประสงค์

ภาระงาน/ชิ้นงาน/

พฤติกรรม วิธีการวัด เครื่องมือ

เกณฑ์ที่ใช้ประเมิน

ผู้ประเมิน

ใฝ่เรียนรู้ ร่วมมือในการเรียน แสวงหาความรู้ ตอบค าถาม ยอมรับความคิดเห็นผู้อื่น และแสดงความคิดเห็นอย่างมีเหตุผล

- สังเกตพฤติกรรมความร่วมมือในการเรียน การแสวงหาความรู้ การตอบค าถาม การยอมรับความคิดเห็นผู้อ่ืน และการแสดงความคิดเห็นอย่างมีเหตุผล

แบบประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์

ต้องได้ไม่ต่ ากว่าระดับคุณภาพ 3 คือ ดี จากระดับคุณภาพ 4 คือ ดีมาก

คร ู

ซื่อสัตย์ บันทึกข้อมูลจากการปฏิบัติกิจกรรม ท าแบบฝึกหัด ท าแบบทดสอบ ด้วยความซื่อสัตย์

- สังเกตพฤติกรรมการบันทึกข้อมูล จากการปฏิบัติกิจกรรม การท าแบบฝึกหัดและการท าแบบทดสอบ

แบบประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์

ต้องได้ไม่ต่ ากว่าระดับคุณภาพ 3 คือ ดี จากระดับคุณภาพ 4 คือ ดีมาก

คร ู

รักสะอาด รักษาความสะอาดผลงานห้องเรียนและสถานที่ปฏิบัติกิจกรรม

- สังเกตพฤติกรรมการรักษาความสะอาดผลงาน การท าความสะอาดห้องเรียน และสถานที่ปฏิบัติกิจกรรม

แบบประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์

ต้องได้ไม่ต่ ากว่าระดับคุณภาพ 3 คือ ดี จากระดับคุณภาพ 4 คือ ดีมาก

คร ูเพ่ือนนักเรียน

6. ค าถามส าคัญ

1. สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หมายถึงอะไร และยกตัวอย่างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 2. ปรากฏการณ์ท่ีแสงขาวเดินทางผ่านตัวกลาง แล้วเกิดการหักเหแสงแล้วเกิดเป็นแถบสีรุ้งได้แก่แสงสีอะไร 3. สรุปความสัมพันธ์ระหว่างแสงสีสเปกตรัม ความยาวคลื่นและพลังงานของคลื่นได้ 7. การจัดกระบวนการเรียนรู้

ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement)

1. ครูสร้างความสนใจเกี่ยวกับเรื่องที่จะเรียน โดยการให้ชมคลิปวีดีทัศน์เกี่ยวกับ the electromagnetic spectrum จากนั้นครูให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายเพ่ือทบทวนความรู้ เรื่อง โครงสร้างอะตอมตามแบบจ าลองของรัทเทอร์ฟอร์ด ซึ่งเป็นแบบจ าลองท่ียังไม่มีรายละเอียดว่า อิเล็กตรอนรอบๆ นิวเคลียสอยู่กันอย่างไร จึงแสดงให้เห็นถึงความพยายามของนักวิทยาศาสตร์ในการหาข้อมูลมาสร้างแบบจ าลองอะตอมโดยการศึกษาจากสเปกตรัมของธาตุในสารประกอบและธาตุอิสระ (ทบทวน เชื่อมโยง ตรวจสอบความรู้เดิม และเปิดโอกาสให้ซักถามเพ่ิมเติมเพ่ือกระตุ้นความสนใจ) หลังจากนั้นให้นักเรียนเขียนในสิ่งที่รู้ และสิ่งที่อยากรู้เกี่ยวกับคลื่น สมบัติของคลื่นและสเปกตรัมของแสง ลงในกระดาษที่แจกให้ เพ่ือตรวจสอบความเข้าใจเพ่ือใช้เป็นแนวทางในการจัดการเรียนการสอน (KWL)

ขั้นส ารวจและค้นหา (Exploration)

1. จัดกลุ่มนักเรียน 3 คน ที่ประกอบด้วยนักเรียนที่มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน สูง ปานกลาง และอ่อน 2. ครูแจกใบความรู้ เรื่อง คลื่นและสมบัติของคลื่น/สเปกตรัมของแสง 3. ครูสอนโดยใช้สื่อ Power Point (PPT) เรื่องคลื่นและสมบัติของคลื่น/สเปกตรัมของแสง 4. ครูให้นักเรียนในกลุ่มช่วยกันระดมสมอง (Brainstorming) และร่วมกันอภิปรายสรุปความสัมพันธ์

ระหว่างความถี่ของคลื่นกับความยาวคลื่น ความยาวคลื่นกับพลังงานของคลื่น ซึ่งควรสรุปได้ดังนี้ - แสงที่เป็นคลื่นสั้นจะมีความถ่ีสูงกว่าแสงที่เป็นคลื่นยาว - แสงที่เป็นคลื่นสั้นจะมีพลังงานสูงกว่าแสงที่เป็นคลื่นยาว

5. จากการอภิปรายและให้ความรู้ ครูยกตัวอย่างโดยใช้สมการกฎของพลังค์ ค านวณหาปริมาณท่ีเกี่ยวข้อง 3 ตัวอย่างและศึกษาเพ่ิมเติมในใบความรู้ ดังนี้

ตัวอย่างที่ 1 จงค านวณความถี่ของคลื่นและพลังงานของแสงสีเหลืองที่มีความยาวคลื่นเท่ากับ 5.8 x 10-7 m วิธีท า จากสูตร E = h = h

c

c = 3.0 x 108 m/s = 5.8 x 10-7 m h = 6.625 x 10-34 Js

E = 6.625 x 10-34 = 6.625 x 10-34 x 7

8

10x8.4

10x0.3

= 3.4 x 10-19 J = 5.2 x 1014 s-1 แสงสีเหลืองมีความถ่ี 5.2 x 1014 s-1 และมีพลังงาน 3.4 x 10-19 J ตัวอย่างที่ 2 พลังงานไอออนไนเซชัน Li2+ มีค่า 1.961 x 10-17 จูล จะมีความยาวช่วงคลื่นกี่ nm (ก าหนด h = 6.625 x 10-34 Js และ c = 2.998 x 108 m/s)

วิธีท า จากสูตร E = h

c

E = 1.96 x 10-17 J c = 2.998 x 108 m/s h = 6.625 x 10-34 Js

แทนค่า 1.96 x 10-17 J = 6.625 x 10-34 Js x

810x998.2

= 1.013 x 10-8 m = 10.13 x 10-9 m = 10.13 nm ตัวอย่างที่ 3 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ 8.5 x 104 Hz จะมีพลังงานและความยาวคลื่นเท่าใด

วิธีท า จากสูตร E = h

c = h

h = 6.625 x 10-34 Js c = 2.998 x 108 m/s = 8.5 x 104 Hz

E = 6.625 x 10-34 Js x

810x998.2

= 6.625 x 10-34 x 8.5 x 104 Hz= 5.63 x 10 -29 J

=

c

8.5 x 104 Hz =

810x998.2

= 3.53 x 103 m คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีพลังงาน 5.63 x 10 -29 J และมีความยาวคลื่น 3.53 x 103 m

6. ครูแจกใบกิจกรรมการทดลองโดยให้นักเรียนแต่ละกลุ่มท าการทดลอง เรื่อง การศึกษาสีของเปลวไฟจากสารประกอบและเส้นสเปกตรัมของธาตุบางชนิด โดยศึกษาจากใบความรู้และใบกิจกรรมพร้อมทั้งให้สมาชิกก าหนดหน้าที่กันเองในกุล่ม เช่น

คนที่ 1 อ่านขั้นตอนการทดลองและบอกวิธีการทดลองตามล าดับ คนที่ 2 ด าเนินการทดลอง จัดเตรียมอุปกรณ์ รับอุปกรณ์ สารเคมี ส าหรับการทดลอง คนที่ 3 บันทึกข้อมูล ผลการทดลอง

อธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 1. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มช่วยกันวิเคราะห์ อภิปรายผลการทดลอง ตามแนวค าถาม - เมื่อเผาสารประกอบของโลหะชนิดเดียวกัน จะให้เปลวไฟสีเดียวกันหรือไม่ และสีของเปลวไฟที่ปรากฏนั้นเป็นสีที่เกิดจากองค์ประกอบใดในสารประกอบ

- สเปกตรัมท่ีเห็นจากการใช้แผ่นเกรตติงส่องดูแสงอาทิตย์กับแสงไฟจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ เหมือนหรือต่างกันอย่างไร เพราะเหตุใด

- เส้นสเปกตรัมของแก๊สไฮโดรเจน แก๊สนีออน และไอปรอท แตกต่างกันหรือไม่ อย่างไร 2. ครูให้ความรู้ถึงการที่นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาสเปกตรัมของอะตอมไฮโดรเจนแล้วน าไปสร้างแบบจ าลอง

อะตอมตามรายละเอียดในใบความรู้ และเน้นว่าสีของเส้นสเปกตรัมจะบ่งบอกถึงค่าพลังงานของเส้นสเปกตรัมนั้นด้วย เพราะเส้นสเปกตรัมเกิดจากการคายพลังงานของอิเล็กตรอนเมื่อมีการเปลี่ยนระดับพลังงาน ซึ่งไม่จ าเป็นต้องเปลี่ยนทีละระดับแต่สามารถเปลี่ยนทีละหลายระดับ ค่าพลังงานของสเปกตรัมที่ปรากฏก็จะสูงตามไปด้วย

ขั้นขยายความรู้ (Elaboration)

1. ครูน าอภิปรายและเฉลยค าตอบจากประเด็นแนวค าถามจากการทดลอง 2. ครูอธิบายเพ่ิมเติมว่า การแปลความหมายของเส้นสเปกตรัมของธาตุไฮโดรเจนมาเป็นระดับพลังงานตามรูปในใบความรู้นั้น เป็นการแปลความหมายของเส้นสเปกตรัมในช่วงคลื่นที่มองเห็นได้

3. ครูให้นักเรียนแต่ละคนสรุปองค์ความรู้เกี่ยวกับคลื่นและสมบัติของคลื่น/สเปกตรัมของแสง เป็นแบบแผนผังความคิด (Concept map)

ขั้นประเมิน (Evaluation) นักเรียนเขียนสรุปความรู้ที่ได้รับจากการเรียนรู้ลงในสมุดบันทึกการเรียนรู้ (Learning logs) และ

ประเมินผลสะท้อนการเรียนรู้ลงใน 3-2-1 Ticket (Exit Ticket) 8. สื่อ วัสดุ อุปกรณ์/ แหล่งเรียนรู้

1. สื่อดิจิทัล เรื่อง the electromagnetic spectrum 2. ใบความรู้ เรื่อง คลื่นและสมบัติของคลื่น/สเปกตรัมของแสง 3. Power Point (PPT) เรื่อง คลื่นและสมบัติของคลื่น/สเปกตรัมของแสง 4. ใบกิจกรรมการทดลอง เรื่อง การศึกษาสีของเปลวไฟจากสารประกอบและเส้นสเปกตรัมของธาตุ

บางชนิด 5. แบบประเมินแผนผังความคิด 6. แบบประเมินการตอบค าถามสะท้อนความคิด

7. แบบประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์

บันทึกหลังสอน รหัส-ชื่อรายวิชา ว30131 เคมีพื้นฐาน ชั้น ม.4 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ แผนการเรียนรู้ เรื่อง คลื่นและสมบัติของคลื่น/สเปกตรัมของแสง โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย เชียงราย

ประเด็นการบันทึก ผลการใช้แผนการสอน 1. เนื้อหาที่สอน (สอนได้สมบูรณ์ครบถ้วนหรือไม่)

....................................................................................................................

.................................................................................................................... 2. เวลา (เหมาะสมหรือไม่)

....................................................................................................................

.................................................................................................................... 3. กิจกรรมที่ใช้สอน (ตามแผนหรือไม่)

....................................................................................................................

.................................................................................................................... 4. ปัญหาและอุปสรรค

....................................................................................................................

.................................................................................................................... ผลการเรียนของนักเรียน

ชั้น เข้าเรียน (คน) ขาด (คน) ม.4/1 ม.4/2 ม.4/3 ม.4/4 ม.4/5 ม.4/6

ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ผ่านเกณฑ์…………………………………….

ไม่ผ่านเกณฑ์…………………………………..

การมอบหมายหน้าที่และความรับผิดชอบ ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… บรรยากาศในการเรียน………………………………………………………….……………………………………………………………………… ………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………………………… ปัญหาและอุปสรรค……………………………………………………….……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………

ลงช่ือ

(นางธิดารัตน์ แสงฮวด)