แผนการสอนฟิสิกส์ 6 ว30206

นักเรียนท้ังหมดร่วมกันยกตัวอย่างแบบจาลองอะตอมต่าง ๆ ร่วมกันอภิปรายถึงองค์ประกอบ รวมท้ัง การนาไปใชป้ ระโยชน์ 1.3 ให้นักเรียนร่วมกันต้ังคาถามเก่ียวกับส่ิงท่ีต้องการรู้ จากเนื้อหาที่เก่ียวกับเร่ืองอะตอมและการ ค้นพบอเิ ลคตรอน กจิ กรรมพัฒนาการเรยี นรู้ 2. ขนั้ สารวจและคน้ หา 2.1 แบง่ นักเรยี นเปน็ กลุม่ ละ 4 คน 2.2 นักเรยี นแต่ละกลมุ่ รว่ มกนั ศกึ ษาอะตอมและการคน้ พบอิเลคตรอน 2.3 นกั เรียนแต่ละกล่มุ อภปิ รายร่วมกันถงึ อะตอมและการค้นพบอเิ ลคตรอน 3. ขน้ั อธิบายและลงขอ้ สรปุ 3.1 นักเรยี นแตล่ ะกลุ่มนาเสนอผลการสืบค้นอะตอมและการค้นพบอิเลคตรอน 3.2 นักเรยี นแต่ละกลมุ่ ได้ผลการสืบค้นเหมือนกนั หรอื ตา่ งกนั อย่างไร เพราะเหตุใด 3.3 ครตู งั้ คาถามวา่ - ในการทดลองเพ่ือหาอัตราส่วน q/m ของอนุภาครังสีแคโทดตามแบบของทอมสัน เม่ือใช้ สนามแม่เหล็กขนาด 0.004 เทสลา พบว่ารัศมีความโค้งของลาอนุภาครังสีแคโทดเท่ากับ 4.2 เซนติเมตร เม่ือต่อความต่างศักย์ 480 โวลต์ เข้ากับแผ่นโลหะท่ีอยู่ห่างกัน 4.0 เมตร สนามไฟฟ้าที่เกิดต้ังฉากกับ สนามแม่เหล็กจะทาให้อนุภาครังสีแคโทดเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง จงหาอัตราส่วนประจุต่อมวลของอนุภาค รงั สีแคโทด - จากการทดลองของมิลลแิ กน หยดนา้ มนั ทเี่ คล่ือนทขี่ น้ึ มปี ระจไุ ฟฟา้ ชนิดใด - ถ้าตอ้ งการให้หยดน้ามันทก่ี าลังเคลอื่ นท่ีข้ึนหยดุ น่งิ จะต้องทาอยา่ งไร - จงแสดงการคานวณหามวลของอิเลคตรอนตามวิธีของมิลลแิ กน - ในการทดลองของมิลลิแกน เม่ือใช้สนามไฟฟ้าทิศข้ึนขนาด 1.96 x 104 นิวตัน/คูลอมบ์ ทาให้ หยดน้ามนั มวล 6.5 x 10-16 กโิ ลกรัมหยดุ น่งิ ก. หยดนา้ มันได้รบั หรอื เสยี อเิ ลคตรอนไปกีต่ วั ข. ถ้าแผ่นโลหะขนาน 2 แผ่น ห่างกัน 0.05 เมตร ความต่างศักย์ระหว่างแผ่นท้ังสองเป็น เท่าใด จงึ จะไดค้ ่าสนามไฟฟ้าดงั กล่าว - แบบจาลองอะตอมของทอมสันเปน็ อย่างไร - วิเคราะห์ผลการทดลองของไกเกอรแ์ ละมาร์สเดน โดยใช้แบบจาลองของทอมสนั ได้หรอื ไม่ - ถ้านิวเคลียสมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 เซนติเมตร อะตอมจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางกี่กิโลเมตรการส่ง คลืน่ โทรทศั นผ์ า่ นดาวเทียมทาอย่างไร - แบบจาลองอะตอมของรทั เทอรฟ์ อร์ดเป็นอยา่ งไร 3.4 นักเรียนทั้งหมดร่วมกันสรุปผลจากการสบื ค้นอะตอมและการคน้ พบอิเลคตรอน

กจิ กรรมรวบยอด 4. ข้ันขยายความรู้ 4.1 ครถู ามวา่ จงเสนอแนวคดิ ในการนาความเข้าใจเกีย่ วกบั อะตอมและการคน้ พบอิเลคตรอนไปใช้ ประโยชน์ 4.2 นักเรยี นแต่ละกลมุ่ รว่ มกันสรุปเช่อื มโยงความคดิ เก่ียวกบั อะตอมและการคน้ พบอิเลคตรอน 5. ขั้นประเมนิ ผล 5.1 ให้นักเรียนแต่ละคนย้อนกลับไปอ่านบันทึกประสบการณ์เดิม สิ่งที่ต้องการรู้ และขอบเขต เป้าหมาย แล้วตรวจสอบว่าได้เรียนรู้ตามท่ีต้ังเป้าหมายครบถ้วนหรือไม่เพียงใด ถ้ายังไม่ครบถ้วนจะ ทาอย่างไรต่อไป (อาจสอบถามให้ครูอธิบายเพิ่มเติม สอบถามให้เพื่อนอธิบาย หรือวางแผนสืบค้น เพม่ิ เตมิ ) 5.2 ให้นักเรียนทาแบบทดสอบวดั ผลสัมฤทธ์ิทางการเรยี นด้านพุทธพิ ิสัย 5.3 ให้นกั เรียนบันทกึ หลงั เรยี น 5.4 ครูให้คะแนนทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ และคะแนนจิตวิทยาศาสตร์ จากเกณฑ์การให้ คะแนน สมุดบนั ทกึ รายงานการทดลอง และผลงาน หากขอ้ มลู ไมเ่ พยี งพอใชว้ ิธสี มั ภาษณ์เพ่ิมเติม โครงสรา้ งอะตอม ขัน้ ที่ 1 ข้นั สรา้ งความสนใจ (Engagement Phase) 1. ครูนาเข้าสู่การเรียนการสอนโดยกล่าวคาทักทายนักเรียน “วันน้ีเราจะมาเรียนบทที่ 2 เร่ือง โครงสรา้ งอะตอมในหวั ข้อเร่อื ง แนวคดิ ในการพัฒนาแบบจาลองอะตอม” - จากนั้นครูต้ังคาถาม ถามนักเรียนว่า “นักเรียนรู้มั้ยเอ่ย สารอะไรเล็กที่สุดในโลกน้ี” จากนั้นให้นักเรียน ช่วยกันตอบ และพยายามช้แี นวทางว่ามันเกีย่ วข้องกับเรอื่ งทเี่ รากาลังเรยี น (ครเู ฉลย....อะตอม) - จากน้ันถามนักเรียนต่อว่า แล้วนักเรียนคิดว่าอะตอมที่มีขนาดเล็กน้ี เราจะสามารถมองเห็นมันด้วยตาเปล่า หรือไม่ (เปิดโอกาสให้นักเรียนแสดงความคิดเห็น พร้อมทั้งแสดงจิตนาการ)...(ครูเฉลย..เราไม่สามารถมองเห็น ด้วยตาเปลา่ เนือ่ งจากมนั มขี นาดเลก็ มาก) -หลังจากเฉลยคาถามแล้ว ครูอธิบายคาตอบอีกคร้ังโดยอ้างอิงข้อมูลจาก ความเชื่อของนักปราชญ์ชาวกรีก ดิ โมครติ ุส “เช่ือว่าส่ิงของต่างๆ ประกอบดว้ ยอนุภาคท่ีมีขนาดเล็กมาก และถ้าแบง่ อนุภาคใหม้ ีขนาดเล็กลงเร่อื ย ๆ จนไมส่ ามารถแบ่งต่อไปได้อกี ก็จะได้อนุภาคทีม่ ขี นาดเล็กทส่ี ุด เรยี กว่า อะตอม ซ่งึ ไม่สามารถมองเหน็ ดว้ ยตา เปลา่ ได้” 2. ครูเริ่มนาเข้าสู่บทเรียนโดยการวาดรูปวงกลม และถามนักเรียนว่า “จากที่นักเรียนเคยเรียนผ่าน มาแลว้ ภาพท่ีครูวาดน่าจะเป็นแบบจาลองอะตอมของใคร ?” แนวการตอบคาถามของนักเรยี น : “ดอลตันเพราะเป็นทรงกลมตัน ไมม่ ปี ระจุใดๆ” - นาเข้าสู่บทเรยี นโดยการถามคาถามว่า “นักเรยี นทราบหรือไม่ว่าในการพัฒนาแบบจาลองอะตอม มีผู้ทาการ พัฒนาแบบจาลองอะตอมที่คน และมีใครบ้าง”

3. เข้าสู่บทเรียนโดยการศึกษาส่ือการสอน Powerpoint เร่ืองแนวคิดในการพัฒนาแบบจาลอง อะตอม พร้อมกบั ท่ีครูบรรยายตามไปกับสือ่ การสอน ขั้นที่ 2 ขั้นสารวจและค้นหา (Exploration Phase) 1. ครใู ห้นักเรยี นดูแบบจาลองของนกั วทิ ยาศาสตร์จนครบทง้ั 5 คนคอื ดอลทัน ทอมสนั รัทเทอร์ฟอร์ด นีลส์ โบรแ์ ละแบบกล่มุ หมอก จากนนั้ - ครูแจกใบงาน เร่ือง แนวคิดในการพฒั นาแบบจาลองอะตอม - ครูให้นักเรียนคน้ หาความร้จู ากใบความรู้เรอื่ ง แนวคดิ ในการพัฒนาแบบจาลองอะตอม จากน้นั ให้นักเรียนทุก คนช่วยกันตอบคาถามว่าแบบจาลองอะตอมของของนักวิทยาศาสตร์แต่ละคนนั้นเกิดขึ้นมาจากส่ิงใด และถ้า นักเรียนเป็นนักวิทยาศาสตร์นักเรียนจะใช้ทฤษฎี หรือหลักการใดมาสร้างแบบจาลองอะตอม (จากคาถาม เพอ่ื ใหน้ กั เรียนได้ใชค้ วามคดิ และจนิ ตนาการในการหาคาตอบ และเกดิ ความคิดสร้างสรรค์ขนึ้ ) - จากนั้นให้นักเรียนจับคู่เพื่อนคู่คิด (จับคู่ 2 คน) สืบค้นข้อมูลการพัฒนาแบบจาลองอะตอมของ นักวิทยาศาสตร์จากอดีตถึงปัจจุบัน ด้วยการสลับกันอภิปรายวิธีการสร้างแบบจาลองและผลสรุปท่ีได้ของ นกั วทิ ยาศาสตรจ์ นครบทกุ คน - นกั เรียนเขียนลาดับขน้ั ตอนพร้อมกับวาดรูปแบบจาลองอะตอมของนักวทิ ยาศาสตร์จากอดีตถึงปัจจบุ นั ขน้ั ที่ 3 ขั้นอธิบายและลงขอ้ สรปุ (Explanation Phase) 1. ครูและนักเรียนร่วมกันเฉลยใบงาน พร้อมทั้งรว่ มกันอภิปรายเกีย่ วกับวิธกี ารที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ใน การหาข้อมูลเก่ียวกับอะตอมเพ่ือนามาใช้สร้างแบบจาลองอะตอม รวมท้ังอภิปรายว่าแบบจาลองอะตอม สามารถปรบั ปรงุ หรือเปล่ยี นแปลงไดเ้ มื่อมขี ้อมลู ใหม่ท่ีใช้แบบจาลองเดมิ อภปิ รายไม่ได้ 2. ครูช้ีให้เห็นจุดบกพร่องในการคิดแบบจาลองอะตอมของนักวิทยาสตร์แต่ละคน และให้นักเรียน ชว่ ยกันรว่ มอภิปรายถงึ ความบกพร่องว่าแตกตา่ งจากแบบจาลองอะตอมในปัจจุบนั อยา่ งไร (แนวทางการอภิปราย เช่น แบบจาลองของดอลตันกล่าวว่า อะตอมมีขนาดเล็ก เป็นทรงกลม ไม่สามารถ แบ่งแยกได้อีก ทาให้สูญหายหรือเกิดใหม่ไม่ได้ ซ่ึงขัดแย้งกับแบบจาลองในปัจจุบัน เน่ืองจากพบว่าอะตอม ประกอบด้วยอนุภาคย่อยๆ และอะตอมของธาตุชนิดเดียวกันก็มีมวลต่างกันได้ และอะตอมในปัจจุบันยัง สามารถทาอะตอมของธาตุชนิดหน่ึงเปลี่ยนไปเป็นอะตอมของธาตุอีกชนิดหน่ึงได้ ซึ่งขัดแย้งกับทฤษฎีของดอล ตัน) ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ (Expansion Phase) 1. ครูให้นักเรียนดูและศึกษาเรื่อง แนวคิดในการพัฒนาแบบจาลองอะตอม จากสื่อ Powerpoint พร้อมกบั ทคี่ รูบรรยายตามไปกับส่ือการสอน เพอ่ื ให้นกั เรียนเกดิ มโนทศั น์ในส่งิ ทีน่ ักเรียนได้ทากจิ กรรมมาแลว้ 2. ครูให้ความรู้เกี่ยวกับหลอดรังสีแคโทด พร้อมทั้งอธิบายส่วนประกอบและจุดกาเนิดของการเกิด หลอดรงั สแี คโทด ซ่งึ มีความสาคัญต่อการคน้ พบอเิ ลก็ ตรอน 3. ครแู ละนกั เรียนชว่ ยกนั สรปุ เรอ่ื งแนวคิดในการพัฒนาแบบจาลองอะตอม อีกคร้ัง 4. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนสอบถามเนื้อหา เรอ่ื ง แบบจาลองอะตอมขอของนกั วทิ ยาศาสตร์แต่ละคน ว่ามีส่วนไหนทไ่ี ม่เขา้ ใจและให้ความรู้เพ่ิมเตมิ ในสว่ นนัน้

ขัน้ ท่ี 5 ขัน้ ประเมินผล (Evaluation Phase) 1. ครมู อบหมายใหน้ ักเรียนทาแบบฝกึ หัด 13. สอ่ื /แหลง่ การเรยี นรู้ 1. คอมพิวเตอรท์ ีเ่ ชื่อมตอ่ กบั อินเทอร์เนต็ 2.เพาเวอร์พ้อยน์เรือ่ งโครงสรา้ งอะตอม 3. เอกสารประกอบการสอน เร่ือง ฟิสกิ สอ์ ะตอม 4. หนงั สอื เรยี นวชิ าฟิสกิ ส์ เล่ม 3 5. ชุดการทดลองการเปรียบเทียบลักษณะและการกระเจงิ ของอนุภาคแอลฟา 14. การวดั และประเมนิ ผล 14.1 วิธีการวดั ผล 1. ใหน้ กั เรยี นทาแบบทดสอบอัตนัย 1 ขอ้ 2. ครใู ห้คะแนนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และคะแนนจิตวิทยาศาสตร์ จากเกณฑ์ การใหค้ ะแนน ใบงาน และรายงานการทดลอง หากข้อมูลไม่เพียงพอใชว้ ิธีสัมภาษณ์เพิ่มเติม 14.2 เครอ่ื งมือการวดั ผล 1. ขอ้ สอบอตั นยั 1 ขอ้ 2. แบบประเมินทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ 3. แบบประเมนิ จิตวิทยาศาสตร์ 14.3 เกณฑก์ ารวดั ผลและประเมินผล 1. ข้อสอบอัตนยั ได้คะแนนไมน่ ้อยกวา่ ร้อยละ 75 2. แบบประเมินทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ได้คะแนนไม่น้อยกว่าร้อยละ 75 3. แบบประเมนิ จติ วทิ ยาศาสตร์ ได้คะแนนไม่นอ้ ยกวา่ รอ้ ยละ 75

แผนการจัดการเรยี นรทู้ ี่ 9 ชอ่ื เรอ่ื ง รงั สเี อ็กซ์ หนว่ ยท่ี 2 เรือ่ ง ฟสิ ิกสอ์ ะตอม รหสั วชิ า ว 30206 ภาคเรยี นที่ 2 รายวชิ า ฟสิ ิกส์ 6 เวลา 2 ชวั่ โมง ชน้ั มธั ยมศกึ ษาปที ี่ 6 ปกี ารศกึ ษา 2563 กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1. สาระท่ี ๕ พลงั งาน 2. มาตรฐานการเรยี นรู้ มาตรฐาน ว ๕. ๑ เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานกับการดารงชีวิต การเปลี่ยนรูปพลังงาน ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารและพลังงาน ผลของการใชพ้ ลังงานต่อชีวิตและสิ่งแวดล้อม มีกระบวน การสืบเสาะ หาความรู้ ส่ือสารสิง่ ทีเ่ รยี นร้แู ละ นาความรูไ้ ปใชป้ ระโยชน์ มาตรฐานการเรียนรู้ชว่ งชั้น ม.4-6 สารวจตรวจสอบ สบื คน้ ข้อมลู และอธบิ ายการเกิดกัมมันตภาพรังสี การนาไปใชป้ ระโยชน์ ผลกระทบตอ่ สิง่ มีชีวิตและสง่ิ แวดลอ้ ม 3. ผลการเรยี นรู้ อธบิ ายทฤษฎีอะตอมของดาลตัน การคน้ พบอิเล็กตรอน แบบจาลองอะตอมของทอมสัน แบบจาลอง อะตอมของรัทเทอรฟ์ อรด์ และความไมส่ มบูรณข์ องแบบจาลองแตล่ ะแบบได้ 4. สาระการเรยี นรู้ 4.1 สาระการเรียนรแู้ กนกลาง นีล โบร์ เสนอแบบจาลองอะตอม ให้อิเล็กตรอนที่เคล่ือนท่ีรอบนิวเคลียสไม่ได้ปล่อยคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้าออกมา อิเล็กตรอนมีโมเมนตัมเชิงมุมคงตัวเป็นจานวนเท่าของค่าคงตัวมูลฐาน และอิเล็กตรอน จะคายหรือรับพลังงานในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อเปล่ียนวงโคจร สภาวะของอะตอมที่พลังงานตา่ สุดเรียกว่า สถานะพ้นื ทีพ่ ลังงานสูงสดุ เรียกว่าสถานะกระตุน้ 4.2 สาระการเรียนรู้ทอ้ งถ่ิน การใช้ทรัพยากรธรรมชาติต่าง ๆ ท่ีมีอยู่อย่างจากัดจาเป็นต้องใช้ด้วยความระมัดระวังและไม่ให้ เกิดผลกระทบต่อสง่ิ แวดลอ้ ม 5. สาระสาคัญ นีล โบร์ เสนอสมมตฐิ านใหม่ของแบบจาลองอะตอม

1. อเิ ล็กตรอนท่ีเคล่อื นท่ีรอบนวิ เคลียสไม่ได้ปลอ่ ยคล่ืนแมเ่ หล็กไฟฟา้ ออกมา อิเล็กตรอนมีโมเมนตมั เชิงมมุ คงตัวเป็นจานวนเทา่ ของค่าคงตัวมลู ฐานเอชบาร์ ซ่งึ เอชบาร์ = nh/2 โดย n เป็นเลขควอนตมั 2. อิเลก็ ตรอนจะคายหรือรบั พลงั งานในรปู คลืน่ แม่เหล็กไฟฟา้ เมื่อเปลี่ยนวงโคจร ดังสมการ E = Eni - Enif hf = hc/ lEl = l Eni - Enifl รัศมีวงโคจรของอเิ ล็กตรอนหาไดจ้ ากคา่ En และ En ได้ ke2/rn2 = mvn2/rn rn = [hด2/mke2]n2 โบร์ถอื ว่านิวเคลียสไมเ่ คล่ือนท่ี ดังนน้ั พลังงานรวมของอเิ ล็กตรอนคือพลังงานรวมของอิเลก็ ตรอนในวง โคจรรอบนวิ เคลียส ดังสมการ ½ mvn2 = ½ ke2/rn สภาวะของอะตอมท่ีพลังงานต่าสุดเรียกวา่ สถานะพืน้ ท่ีพลังงานสงู สดุ เรียกว่าสถานะกระตนุ้ 6. จดุ ประสงค์การเรียนรู้ 1. สบื ค้นและอภปิ รายเกย่ี วกับทฤษฎอี ะตอมของโบร์ 2. อธบิ ายความหมายของสถานะพ้ืนและสถานะกระตุน้ 3. อธบิ ายความสมั พันธข์ องรศั มวี งโคจรของอเิ ลคตรอนกบั แรงเข้าสศู่ ูนย์กลาง 4. นาความรคู้ วามเข้าใจเกยี่ วกบั ทฤษฎอี ะตอมของโบรไ์ ปใช้ในชีวิตประจาวัน 5. จาแนกประเภทหรอื สรา้ งเกณฑเ์ ก่ยี วกับทฤษฎีอะตอมของโบร์ 6. ประเมนิ ความสาคัญของทฤษฎีอะตอมของโบร์ 7. มีจิตวิทยาศาสตร์ 7. จุดเนน้ การพัฒนาคุณภาพผ้เู รยี น 7.1 ด้านความสามารถและทักษะ 1) ทักษะกระบวนการสืบเสาะหาความร้ดู ว้ ยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ 2) ทกั ษะกระบวนการเรยี นรโู้ ดยใช้ปญั หาเป็นฐาน 3) ทักษะกระบวนการกลุม่ 4) ทักษะกระบวนการทางาน 5) ทักษะกระบวนการสรา้ งความคดิ รวบยอด 6) ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ 7) ทกั ษะการวเิ คราะหเ์ ชอ่ื มโยง 7.2 ด้านคณุ ลกั ษณะเฉพาะช่วงวัย

ม่งุ มนั่ ในการศึกษาและการทางาน 8. สมรรถนะสาคญั ของผูเ้ รยี น 8.1 ความสามารถในการสอ่ื สาร 8.2 ความสามารถในการคดิ 8.3 ความสามารถในการแกป้ ญั หา 8.4 ความสามารถในการใชท้ กั ษะชวี ิต 8.5 ความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยี 9. คณุ ลักษณะอนั พึงประสงค์ 9.1 อยู่อยา่ งพอเพียง 9.2 มงุ่ มนั่ ในการทางาน อดทน รอบคอบ 9.3 ใฝเ่ รียนรู้ 9.4 มจี ติ สาธารณะ 10. หลักปรชั ญาเศรษฐกจิ พอเพียง 1. ความพอประมาณ - นกั เรยี นออกแบบการนาเสนอการกาเนดิ อะตอมด้วยความประหยัด 2. ความมีเหตุผล - นักเรยี นจาแนกทฤษฎอี ะตอมแบบต่างๆ 3. การมีภมู คิ ้มุ กนั ในตวั ที่ดี - นกั เรยี นปฏบิ ตั งิ านด้วยความซ่ือสตั ย์ในการทางาน 4. เง่ือนไขความรู้ - นกั เรียนมีความรู้ความเข้าใจที่ถกู ต้องในเร่อื งการคน้ พบอิเลก็ ตรอน 5. เงอ่ื นไขคณุ ธรรม - นกั เรียนมีความซอ่ื สัตยแ์ ละความรบั ผิดชอบ 11. การบรู ณาการ 11.1 กลมุ่ สาระการเรยี นรู้ภาษาองั กฤษ 11.2 กลุ่มสาระการเรียนรู้ภาษาไทย 11.3 กลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์ 12. กิจกรรมการเรียนรู้ อะตอมและการคน้ พบอิเลก็ ตรอน กจิ กรรมนาสู่การเรียน 1. ขน้ั สรา้ งความสนใจ (15 นาที)

1.4 ให้นกั เรียนสังเกตปรากฏการณ์ในหลอดรงั สีแคโทด 1.5 นักเรียนทั้งหมดร่วมกันยกตัวอย่างแบบจาลองอะตอมต่าง ๆ ร่วมกันอภิปรายถึงองค์ประกอบ รวมทง้ั การนาไปใช้ประโยชน์ 1.3 ให้นักเรียนร่วมกันตั้งคาถามเก่ียวกับสิ่งท่ีต้องการรู้ จากเนื้อหาที่เก่ียวกับเร่ืองอะตอมและการ คน้ พบอเิ ลคตรอน กจิ กรรมพฒั นาการเรยี นรู้ 2. ขน้ั สารวจและคน้ หา 2.1 แบ่งนักเรยี นเปน็ กลุ่มละ 4 คน 2.2 นกั เรียนแต่ละกลมุ่ รว่ มกันศกึ ษาอะตอมและการคน้ พบอเิ ลคตรอน 2.3 นักเรยี นแต่ละกลมุ่ อภิปรายร่วมกันถึงอะตอมและการค้นพบอิเลคตรอน 3. ขัน้ อธิบายและลงข้อสรปุ 3.1 นักเรยี นแต่ละกลุ่มนาเสนอผลการสืบคน้ อะตอมและการค้นพบอเิ ลคตรอน 3.2 นักเรยี นแต่ละกลมุ่ ได้ผลการสืบค้นเหมอื นกนั หรอื ตา่ งกนั อย่างไร เพราะเหตุใด 3.3 ครูตง้ั คาถามว่า - ในการทดลองเพื่อหาอัตราส่วน q/m ของอนุภาครังสีแคโทดตามแบบของทอมสัน เม่ือใช้ สนามแม่เหล็กขนาด 0.004 เทสลา พบว่ารัศมีความโค้งของลาอนุภาครังสีแคโทดเท่ากับ 4.2 เซนติเมตร เมื่อต่อความต่างศักย์ 480 โวลต์ เข้ากับแผ่นโลหะท่ีอยู่ห่างกัน 4.0 เมตร สนามไฟฟ้าท่ีเกิดต้ังฉากกับ สนามแม่เหล็กจะทาให้อนุภาครังสีแคโทดเคล่ือนที่เป็นเส้นตรง จงหาอัตราส่วนประจุต่อมวลของอนุภาค รังสแี คโทด - จากการทดลองของมลิ ลแิ กน หยดน้ามนั ท่เี คล่อื นที่ข้นึ มปี ระจไุ ฟฟ้าชนดิ ใด - ถา้ ต้องการใหห้ ยดนา้ มนั ที่กาลังเคลอื่ นท่ีขน้ึ หยุดนิง่ จะตอ้ งทาอยา่ งไร - จงแสดงการคานวณหามวลของอิเลคตรอนตามวธิ ขี องมลิ ลแิ กน

- ในการทดลองของมิลลิแกน เมื่อใช้สนามไฟฟ้าทิศขึ้นขนาด 1.96 x 104 นิวตัน/คูลอมบ์ ทาให้ หยดน้ามนั มวล 6.5 x 10-16 กโิ ลกรมั หยดุ นง่ิ ก. หยดนา้ มันไดร้ ับหรือเสียอิเลคตรอนไปกีต่ ัว ข. ถ้าแผ่นโลหะขนาน 2 แผ่น ห่างกัน 0.05 เมตร ความต่างศักย์ระหว่างแผ่นทั้งสองเป็น เท่าใด จงึ จะไดค้ ่าสนามไฟฟา้ ดังกลา่ ว - แบบจาลองอะตอมของทอมสันเป็นอย่างไร - วเิ คราะหผ์ ลการทดลองของไกเกอร์และมาร์สเดน โดยใช้แบบจาลองของทอมสนั ไดห้ รอื ไม่ - ถ้านิวเคลียสมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 เซนติเมตร อะตอมจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางก่ีกิโลเมตรการส่ง คลนื่ โทรทัศนผ์ ่านดาวเทียมทาอยา่ งไร - แบบจาลองอะตอมของรทั เทอร์ฟอร์ดเปน็ อยา่ งไร 3.4 นกั เรียนทงั้ หมดร่วมกนั สรปุ ผลจากการสบื ค้นอะตอมและการคน้ พบอิเลคตรอน กจิ กรรมรวบยอด 4. ข้นั ขยายความรู้ 4.1 ครูถามวา่ จงเสนอแนวคดิ ในการนาความเข้าใจเกีย่ วกบั อะตอมและการคน้ พบอิเลคตรอนไปใช้ ประโยชน์ 4.2 นกั เรียนแตล่ ะกลมุ่ รว่ มกันสรุปเชือ่ มโยงความคิดเกย่ี วกบั อะตอมและการคน้ พบอิเลคตรอน 5. ขน้ั ประเมนิ ผล 5.1 ให้นักเรียนแต่ละคนย้อนกลับไปอ่านบันทึกประสบการณ์เดิม ส่ิงท่ีต้องการรู้ และขอบเขต เป้าหมาย แล้วตรวจสอบว่าได้เรียนรู้ตามที่ต้ังเป้าหมายครบถ้วนหรือไม่เพียงใด ถ้ายังไม่ครบถ้วนจะ ทาอย่างไรต่อไป (อาจสอบถามให้ครูอธิบายเพ่ิมเติม สอบถามให้เพื่อนอธิบาย หรือวางแผนสืบค้น เพิม่ เติม) 5.2 ใหน้ กั เรยี นทาแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธท์ิ างการเรยี นดา้ นพทุ ธพิ ิสยั 5.3 ให้นักเรียนบันทึกหลงั เรียน 5.4 ครูให้คะแนนทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ และคะแนนจิตวิทยาศาสตร์ จากเกณฑ์การให้ คะแนน สมดุ บันทึก รายงานการทดลอง และผลงาน หากข้อมูลไม่เพยี งพอใชว้ ธิ สี ัมภาษณ์เพิ่มเตมิ โครงสรา้ งอะตอม ขน้ั ท่ี 1 ข้นั สร้างความสนใจ (Engagement Phase) 1. ครูนาเข้าสู่การเรียนการสอนโดยกล่าวคาทักทายนักเรียน “วันนี้เราจะมาเรียนบทที่ 2 เร่ือง โครงสรา้ งอะตอมในหัวข้อเร่อื ง แนวคดิ ในการพัฒนาแบบจาลองอะตอม” - จากน้ันครูตั้งคาถาม ถามนักเรียนว่า “นักเรียนรู้ม้ัยเอ่ย สารอะไรเล็กท่ีสุดในโลกน้ี” จากน้ันให้นักเรียน ชว่ ยกนั ตอบ และพยายามชี้แนวทางว่ามนั เก่ยี วข้องกบั เรอื่ งท่เี รากาลงั เรยี น (ครูเฉลย....อะตอม)

- จากน้ันถามนักเรียนต่อว่า แล้วนักเรียนคิดว่าอะตอมท่ีมีขนาดเล็กน้ี เราจะสามารถมองเห็นมันด้วยตาเปล่า หรือไม่ (เปิดโอกาสให้นักเรียนแสดงความคิดเห็น พร้อมท้ังแสดงจิตนาการ)...(ครูเฉลย..เราไม่สามารถมองเห็น ด้วยตาเปลา่ เนอ่ื งจากมันมขี นาดเลก็ มาก) -หลงั จากเฉลยคาถามแล้ว ครอู ธิบายคาตอบอีกคร้ังโดยอ้างอิงข้อมูลจาก ความเช่อื ของนักปราชญ์ชาวกรีก ดิ โมคริตุส “เช่ือว่าส่ิงของต่างๆ ประกอบด้วยอนุภาคที่มขี นาดเลก็ มาก และถ้าแบ่งอนุภาคให้มีขนาดเล็กลงเร่ือย ๆ จนไม่สามารถแบ่งต่อไปไดอ้ กี ก็จะได้อนภุ าคทมี่ ขี นาดเล็กท่สี ดุ เรียกว่า อะตอม ซงึ่ ไม่สามารถมองเห็นด้วยตา เปลา่ ได้” 2. ครูเร่ิมนาเข้าสู่บทเรียนโดยการวาดรูปวงกลม และถามนักเรียนว่า “จากที่นักเรียนเคยเรียน ผ่านมาแลว้ ภาพที่ครวู าดนา่ จะเป็นแบบจาลองอะตอมของใคร ?” แนวการตอบคาถามของนักเรียน : “ดอลตนั เพราะเป็นทรงกลมตัน ไม่มปี ระจุใดๆ” - นาเข้าสู่บทเรียนโดยการถามคาถามว่า “นักเรียนทราบหรือไม่ว่าในการพัฒนาแบบจาลองอะตอม มีผู้ทาการ พฒั นาแบบจาลองอะตอมที่คน และมีใครบ้าง” 3. เข้าสู่บทเรียนโดยการศึกษาส่ือการสอน Powerpoint เร่ืองแนวคิดในการพัฒนาแบบจาลอง อะตอม พรอ้ มกับทคี่ รบู รรยายตามไปกับสอ่ื การสอน ขนั้ ที่ 2 ข้ันสารวจและคน้ หา (Exploration Phase) 1. ครูให้นกั เรยี นดูแบบจาลองของนักวิทยาศาสตรจ์ นครบทัง้ 5 คนคอื ดอลทัน ทอมสนั รัทเทอร์ฟอร์ด นีลส์ โบร์และแบบกลุ่มหมอก จากนน้ั - ครูแจกใบงาน เรอื่ ง แนวคดิ ในการพัฒนาแบบจาลองอะตอม - ครใู ห้นักเรียนคน้ หาความร้จู ากใบความรเู้ รอ่ื ง แนวคิดในการพัฒนาแบบจาลองอะตอม จากนนั้ ให้นักเรียนทุก คนช่วยกันตอบคาถามว่าแบบจาลองอะตอมของของนักวิทยาศาสตร์แต่ละคนน้ันเกิดขึ้นมาจากส่ิงใด และถ้า นักเรียนเป็นนักวิทยาศาสตร์นักเรียนจะใช้ทฤษฎี หรือหลักการใดมาสร้างแบบจาลองอะตอม (จากคาถาม เพ่อื ใหน้ กั เรียนได้ใชค้ วามคดิ และจนิ ตนาการในการหาคาตอบ และเกดิ ความคดิ สรา้ งสรรค์ขึ้น) - จากนั้นให้นักเรียนจับคู่เพ่ือนคู่คิด (จับคู่ 2 คน) สืบค้นข้อมูลการพัฒนาแบบจาลองอะตอมของ นักวิทยาศาสตร์จากอดีตถึงปัจจุบัน ด้วยการสลับกันอภิปรายวิธีการสร้างแบบจาลองและผลสรุปท่ีได้ของ นักวิทยาศาสตรจ์ นครบทุกคน - นกั เรยี นเขียนลาดบั ข้นั ตอนพร้อมกบั วาดรปู แบบจาลองอะตอมของนักวิทยาศาสตร์จากอดีตถงึ ปจั จุบนั ขัน้ ที่ 3 ข้ันอธิบายและลงข้อสรปุ (Explanation Phase) 1. ครูและนักเรยี นร่วมกันเฉลยใบงาน พรอ้ มท้ังร่วมกันอภิปรายเก่ียวกับวิธีการท่ีนกั วทิ ยาศาสตร์ใชใ้ น การหาข้อมูลเกี่ยวกับอะตอมเพื่อนามาใช้สร้างแบบจาลองอะตอม รวมท้ังอภิปรายว่าแบบจาลองอะตอม สามารถปรบั ปรุงหรอื เปล่ียนแปลงได้เมอ่ื มขี ้อมลู ใหม่ทใี่ ช้แบบจาลองเดิมอภปิ รายไม่ได้ 2. ครูชี้ให้เห็นจุดบกพร่องในการคิดแบบจาลองอะตอมของนักวิทยาสตร์แต่ละคน และให้นักเรียน ชว่ ยกนั รว่ มอภปิ รายถึงความบกพร่องวา่ แตกตา่ งจากแบบจาลองอะตอมในปัจจบุ ันอยา่ งไร

(แนวทางการอภิปราย เช่น แบบจาลองของดอลตันกล่าวว่า อะตอมมีขนาดเล็ก เป็นทรงกลม ไม่สามารถ แบ่งแยกได้อีก ทาให้สูญหายหรือเกิดใหม่ไม่ได้ ซ่ึงขัดแย้งกับแบบจาลองในปัจจุบัน เน่ืองจากพบว่าอะตอม ประกอบด้วยอนุภาคย่อยๆ และอะตอมของธาตุชนิดเดียวกันก็มีมวลต่างกันได้ และอะตอมในปัจจุบันยัง สามารถทาอะตอมของธาตุชนิดหน่ึงเปล่ียนไปเป็นอะตอมของธาตุอีกชนิดหนึ่งได้ ซ่ึงขดั แย้งกับทฤษฎีของดอล ตนั ) ขั้นท่ี 4 ขนั้ ขยายความรู้ (Expansion Phase) 1. ครูให้นักเรียนดูและศึกษาเร่ือง แนวคิดในการพัฒนาแบบจาลองอะตอม จากสื่อ Powerpoint พร้อมกับท่ีครูบรรยายตามไปกับส่ือการสอน เพ่ือให้นักเรียนเกิดมโนทัศน์ในสิ่งท่ีนักเรียนได้ทา กจิ กรรมมาแลว้ 2. ครูให้ความรู้เกี่ยวกับหลอดรังสีแคโทด พร้อมท้ังอธิบายส่วนประกอบและจุดกาเนิดของการ เกิดหลอดรังสีแคโทด ซึ่งมีความสาคญั ตอ่ การค้นพบอิเลก็ ตรอน 3. ครูและนักเรยี นชว่ ยกนั สรปุ เรอื่ งแนวคดิ ในการพฒั นาแบบจาลองอะตอม อกี ครง้ั 4. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนสอบถามเนื้อหา เรื่อง แบบจาลองอะตอมขอของนักวทิ ยาศาสตร์แต่ ละคน ว่ามีสว่ นไหนที่ไมเ่ ข้าใจและใหค้ วามรเู้ พม่ิ เตมิ ในสว่ นนั้น ขนั้ ท่ี 5 ข้นั ประเมนิ ผล (Evaluation Phase) 1. ครูมอบหมายใหน้ ักเรยี นทาแบบฝึกหดั 13. สอื่ /แหลง่ การเรียนรู้ 1. คอมพวิ เตอร์ที่เช่ือมตอ่ กับอนิ เทอรเ์ น็ต 2.เพาเวอรพ์ ้อยนเ์ ร่ืองโครงสรา้ งอะตอม 3. เอกสารประกอบการสอน เรอ่ื ง ฟสิ ิกสอ์ ะตอม 4. หนงั สือเรยี นวชิ าฟิสิกส์ เล่ม 3 5. ชดุ การทดลองการเปรียบเทยี บลักษณะและการกระเจิงของอนุภาคแอลฟา 14. การวดั และประเมินผล 14.1 วิธกี ารวดั ผล 1. ให้นักเรียนทาแบบทดสอบอตั นัย 1 ข้อ 2. ครใู ห้คะแนนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และคะแนนจิตวิทยาศาสตร์ จากเกณฑ์ การให้คะแนน ใบงาน และรายงานการทดลอง หากข้อมลู ไมเ่ พยี งพอใชว้ ิธสี ัมภาษณ์เพมิ่ เติม 14.2 เครื่องมือการวดั ผล 1. ข้อสอบอัตนยั 1 ขอ้ 2. แบบประเมนิ ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 3. แบบประเมินจิตวิทยาศาสตร์ 14.3 เกณฑก์ ารวดั ผลและประเมนิ ผล

1. ขอ้ สอบอตั นยั ไดค้ ะแนนไมน่ ้อยกว่าร้อยละ 75 2. แบบประเมนิ ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ ไดค้ ะแนนไมน่ อ้ ยกว่ารอ้ ยละ 75 3. แบบประเมนิ จติ วิทยาศาสตร์ ไดค้ ะแนนไม่นอ้ ยกวา่ รอ้ ยละ 75

แผนการจดั การเรยี นรทู้ ี่ 10 ชื่อเร่ือง ทวภิ าพของคลนื่ และอนภุ าค หนว่ ยท่ี 2 เรอ่ื ง ฟสิ ิกสอ์ ะตอม รหสั วชิ า ว 30206 รายวชิ า ฟสิ ิกส์ 6 เวลา 4 ชวั่ โมง ชนั้ มธั ยมศกึ ษาปที ่ี 6 ภาคเรยี นท่ี 2 ปีการศกึ ษา 2563 กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1. สาระที่ ๕ พลงั งาน 2. มาตรฐานการเรยี นรู้ มาตรฐาน ว ๕. ๑ เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานกับการดารงชีวิต การเปล่ียนรูปพลังงาน ปฏิสมั พันธ์ระหว่างสารและพลังงาน ผลของการใชพ้ ลังงานต่อชีวิตและส่ิงแวดล้อม มีกระบวน การสืบเสาะ หาความรู้ ส่อื สารสง่ิ ท่เี รียนรแู้ ละ นาความรไู้ ปใชป้ ระโยชน์ มาตรฐานการเรียนรู้ชว่ งช้นั ม.4-6 สารวจตรวจสอบ สืบค้นขอ้ มลู และอธิบายการเกิดกมั มันตภาพรงั สี การนาไปใชป้ ระโยชน์ ผลกระทบตอ่ สงิ่ มชี วี ิตและส่ิงแวดลอ้ ม 3. ผลการเรยี นรู้ สืบคน้ และอธบิ ายทวิภาพของคลน่ื และอนภุ าค 4. สาระการเรยี นรู้ 4.1 สาระการเรียนรู้แกนกลาง คอมป์ตันฉายรังสีเอกซ์ความยาวคล่ืนค่าเดียวกระทบอิเล็กตรอนในแท่งแกรไฟต์ จะมี อิเล็กตรอนและรังสีเอกซ์กระเจิงออกมาทั้งความยาวคลื่นค่าเดิมและมากกว่าเดิม ซ่ึงค่าท่ีมากกว่าเดิมจะแปร ผันกับมุมที่กระเจิง เขาจงึ เสนอว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแสดงสมบัติการเปน็ อนภุ าคได้ การทค่ี ลน่ื แสดงสมบตั ิเป็น อนุภาคได้ และอนุภาคก็แสดงสมบัติเป็นคลื่นได้ เรียกว่าทวิภาพของคล่ืนและอนุภาค และอิเล็กตรอนจะแผ่ คลืน่ แมเ่ หล็กไฟฟ้าเมอื่ ความยาวของเสน้ รอบวงมีค่าเป็นจานวนเต็มเท่าของความยาวคล่ืนของอเิ ล็กตรอน 4.2 สาระการเรยี นรทู้ อ้ งถน่ิ การใช้ทรัพยากรธรรมชาติต่าง ๆ ท่ีมีอยู่อย่างจากัดจาเป็นต้องใช้ด้วยความระมัดระวังและไม่ให้ เกิดผลกระทบตอ่ ส่งิ แวดลอ้ ม

5. สาระสาคัญ คอมป์ตันฉายรังสีเอกซ์ความยาวคล่ืนค่าเดียวกระทบอิเล็กตรอนในแท่งแกรไฟต์ จะมีอิเล็กตรอนและ รังสเี อกซ์กระเจงิ ออกมาท้ังความยาวคล่ืนคา่ เดิมและมากกวา่ เดมิ ซึ่งค่าท่มี ากกว่าเดิมจะแปรผันกบั มุมที่ กระเจิง เขาจงึ เสนอวา่ คล่ืนแมเ่ หลก็ ไฟฟา้ แสดงสมบตั ิการเปน็ อนุภาคได้ เดอบรอยล์สนบั สนนุ ความคดิ นีแ้ ละเสนอการหาความยาวคลน่ื ตามสมการ  = /mv การทคี่ ลืน่ แสดงสมบตั เิ ปน็ อนุภาคได้ และอนภุ าคกแ็ สดงสมบัตเิ ปน็ คล่นื ได้ เรยี กว่าทวิภาพของคลืน่ และอนุภาค การทีอ่ ิเลก็ ตรอนในอะตอมไม่มกี ารแผค่ ล่นื แม่เหลก็ ไฟฟ้า เน่ืองจากอเิ ล็กตรอนโคจรรอบนวิ เคลียส แสดงสมบัติคลื่นนิง่ ซ่งึ จะเกิดข้ึนเม่ือความยาวของเส้นรอบวงมคี า่ เป็นจานวนเตม็ เทา่ ของความยาวคล่นื ของ อเิ ล็กตรอน ดังสมการ 2rn = n 6. จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. สบื คน้ และอภปิ รายเก่ยี วกบั ทฤษฎีอะตอมของโบร์ 2. อธบิ ายความหมายของสถานะพื้นและสถานะกระตุ้น 3. อธิบายความสัมพันธ์ของรัศมีวงโคจรของอเิ ลคตรอนกับแรงเข้าสูศ่ นู ย์กลาง 4. นาความรู้ความเข้าใจเกยี่ วกับทฤษฎีอะตอมของโบร์ไปใชใ้ นชวี ิตประจาวัน 5. จาแนกประเภทหรือสร้างเกณฑ์เก่ียวกับทฤษฎอี ะตอมของโบร์ 6. ประเมินความสาคญั ของทฤษฎีอะตอมของโบร์ 7. มจี ติ วิทยาศาสตร์ 7. จดุ เนน้ การพฒั นาคุณภาพผ้เู รียน 7.1 ดา้ นความสามารถและทักษะ 1) ทักษะกระบวนการสืบเสาะหาความรูด้ ้วยวิธีการทางวทิ ยาศาสตร์ 2) ทกั ษะกระบวนการเรยี นรู้โดยใช้ปัญหาเปน็ ฐาน 3) ทกั ษะกระบวนการกลมุ่ 4) ทักษะกระบวนการทางาน 5) ทักษะกระบวนการสร้างความคดิ รวบยอด 6) ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 7) ทักษะการวิเคราะหเ์ ชื่อมโยง 7.2 ดา้ นคณุ ลกั ษณะเฉพาะช่วงวัย ม่งุ ม่นั ในการศกึ ษาและการทางาน

8. สมรรถนะสาคญั ของผเู้ รียน 8.1 ความสามารถในการสอื่ สาร 8.2 ความสามารถในการคดิ 8.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา 8.4 ความสามารถในการใช้ทักษะชวี ติ 8.5 ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 9. คณุ ลักษณะอันพงึ ประสงค์ 9.1 อยอู่ ย่างพอเพียง 9.2 มุง่ มั่นในการทางาน อดทน รอบคอบ 9.3 ใฝเ่ รียนรู้ 9.4 มจี ติ สาธารณะ 10. หลักปรชั ญาเศรษฐกจิ พอเพยี ง 1. ความพอประมาณ - นกั เรียนออกแบบการนาเสนอการกาเนดิ อะตอมดว้ ยความประหยดั 2. ความมเี หตุผล - นักเรยี นจาแนกทฤษฎีอะตอมแบบตา่ งๆ 3. การมภี มู ิคุ้มกนั ในตัวท่ีดี - นกั เรียนปฏิบัติงานด้วยความซือ่ สตั ยใ์ นการทางาน 4. เงือ่ นไขความรู้ - นกั เรียนมคี วามรูค้ วามเข้าใจท่ีถูกต้องในเรอ่ื งการคน้ พบอเิ ลก็ ตรอน 5. เง่อื นไขคณุ ธรรม - นักเรยี นมีความซอ่ื สัตยแ์ ละความรับผิดชอบ 11. การบรู ณาการ 11.1 กลุ่มสาระการเรียนรู้ภาษาองั กฤษ 11.2 กล่มุ สาระการเรยี นรู้ภาษาไทย 11.3 กลมุ่ สาระการเรียนรู้คณติ ศาสตร์ 12. กิจกรรมการเรียนรู้ กระบวนการจดั การเรียนรู้ 1. ขนั้ สรา้ งความสนใจ 1.1 ใหน้ กั เรยี นสงั เกตภาพการเลย้ี วเบนและการแทรกสอดของรังสีเอกซ์

1.2 นักเรยี นท้ังหมดร่วมกนั ยกตัวอย่างการเล้ียวเบนและการแทรกสอดของรงั สีเอกซ์ร่วมกันอภิปราย ถงึ สมบตั ขิ องรงั สีเอกซ์ รวมท้ังการนาไปใชป้ ระโยชน์ 1.3 ให้นักเรียนรว่ มกันตง้ั คาถามเกี่ยวกับสงิ่ ทต่ี อ้ งการรู้ จากเน้ือหาที่เกี่ยวกบั เร่ืองทวภิ าพของคลนื่ และอนภุ าค กจิ กรรมพฒั นาการเรยี นรู้ 2. ขนั้ สารวจและคน้ หา 2.1 แบง่ นกั เรยี นเป็นกลมุ่ ละ 4 คน 2.2 นกั เรียนแต่ละกลมุ่ ร่วมกันศกึ ษาทวภิ าพของคล่นื และอนภุ าค 2.3 นักเรยี นแต่ละกลุ่มอภิปรายร่วมกันถงึ ทวิภาพของคล่นื และอนภุ าค 3. ขนั้ อธบิ ายและลงขอ้ สรปุ 3.1 นกั เรยี นแต่ละกล่มุ นาเสนอผลการศึกษาทวภิ าพของคล่ืนและอนุภาค 3.2 นกั เรยี นแตล่ ะกลุ่มได้ผลการศกึ ษาเหมือนกนั หรอื ตา่ งกันอย่างไร เพราะเหตใุ ด 3.3 ครูต้งั คาถามวา่ - ถ้ารงั สเี อกซ์มคี วามยาวคลื่น  โฟตอนของรงั สเี อกซ์มพี ลังงานเทา่ ใด - จากกฎการอนรุ ักษ์พลังงานและกฎการอนุรกั ษโ์ มเมนตัม เป็นไปได้หรือไมท่ ่ี การทดลองของคอมปต์ นั จะพบว่าความยาวคลื่นของโฟตอนของรงั สีเอกซ์ทีก่ ระเจิงออกมามคี า่ น้อยกวา่ ความ ยาวของคลื่นรังสเี อกซ์ท่ีพุ่งกระทบ - ความยาวคล่ืนเดอบรอยดห์ าได้อย่างไร - ทวิภาพของคล่นื และอนภุ าคเปน็ อย่างไร - จงหาความยาวเดอบรอยลข์ อง ก. วัตถุมวล 1 kg เคลือ่ นท่ีด้วยอัตราเร็ว 1 m/s ข. อเิ ลคตรอนเคลอื่ นท่ีด้วยอัตราเร็ว 2.0 x 106 m/s - ถา้ อนุภาคอเิ ลคตรอน โปรตอน นิวตรอน และ แอลฟา มีพลงั งานเทา่ กนั อนภุ าค ใดมคี วามยาวคลนื่ สัน้ ที่สดุ เพราะเหตุใด 3.4 นักเรียนทั้งหมดรว่ มกนั สรปุ ผลจากการศึกษาทวภิ าพของคลน่ื และอนุภาค กิจกรรมรวบยอด 4. ขน้ั ขยายความรู้ 4.1 นกั เรียนแต่ละกล่มุ เสนอแนวคดิ ในการแกป้ ญั หาโจทยเ์ รอ่ื งทวิภาพของคล่ืนและอนุภาค 4.2 ครถู ามวา่ จงเสนอแนวคิดในการนาความเขา้ ใจเกี่ยวกับทวิภาพของคลน่ื และอนภุ าคไปใช้ ประโยชน์ 4.3 นกั เรยี นแตล่ ะกลมุ่ รว่ มกันสรปุ เกีย่ วกับทวิภาพของคลื่นและอนภุ าค

5. ขัน้ ประเมนิ ผล 5.1 ใหน้ ักเรียนแต่ละคนย้อนกลับไปอา่ นบนั ทึกประสบการณเ์ ดมิ ส่ิงทต่ี ้องการรู้ และ ขอบเขตเป้าหมาย แลว้ ตรวจสอบว่าได้เรยี นรู้ตามท่ีต้งั เปา้ หมายครบถ้วนหรอื ไมเ่ พยี งใด ถ้ายงั ไม่ครบถว้ นจะทา อย่างไรตอ่ ไป (อาจสอบถามให้ครูอธบิ ายเพ่ิมเตมิ สอบถามใหเ้ พอื่ นอธิบาย หรือวางแผนสบื คน้ เพ่ิมเติม) 5.2 ให้นกั เรยี นทาแบบทดสอบวดั ผลสัมฤทธิ์ทางการเรยี นด้านพุทธพิ สิ ยั 5.3 ให้นกั เรยี นบนั ทึกหลงั เรียน 5.4 ครูให้คะแนนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และคะแนนจติ วทิ ยาศาสตร์ จาก เกณฑ์การให้คะแนน สมุดบันทกึ รายงานการทดลอง และผลงาน หากขอ้ มูลไมเ่ พียงพอใช้วธิ ีสัมภาษณ์เพมิ่ เติม 13. ส่อื /แหล่งการเรยี นรู้ 1. คอมพวิ เตอรท์ ีเ่ ชอื่ มตอ่ กับอินเทอรเ์ นต็ 2.เพาเวอร์พอ้ ยนเ์ รอื่ งทวภิ าพของคลื่นและอนภุ าค 3. เอกสารประกอบการสอน เรอื่ ง ฟสิ ิกส์อะตอม 4. หนังสอื เรยี นวิชาฟิสกิ ส์ เล่ม 3 5. ชดุ การทดลองการเปรียบเทียบลกั ษณะและการกระเจิงของอนภุ าคแอลฟา 14. การวัดและประเมินผล 14.1 วิธีการวดั ผล 1. ใหน้ ักเรียนทาแบบทดสอบอัตนัย 1 ข้อ 2. ครูให้คะแนนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และคะแนนจิตวิทยาศาสตร์ จากเกณฑ์ การใหค้ ะแนน ใบงาน และรายงานการทดลอง หากข้อมูลไมเ่ พียงพอใชว้ ิธีสมั ภาษณ์เพิ่มเติม 14.2 เครอ่ื งมอื การวัดผล 1. ขอ้ สอบอัตนัย 1 ขอ้ 2. แบบประเมินทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ 3. แบบประเมินจติ วทิ ยาศาสตร์ 14.3 เกณฑ์การวดั ผลและประเมนิ ผล 1. ขอ้ สอบอัตนยั ไดค้ ะแนนไมน่ ้อยกว่าร้อยละ 75 2. แบบประเมนิ ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ ได้คะแนนไม่นอ้ ยกว่าร้อยละ 75 3. แบบประเมนิ จิตวิทยาศาสตร์ ไดค้ ะแนนไม่นอ้ ยกว่าร้อยละ 75

ใบงานที่ทวภิ าพของคล่นื และอนภุ าค ช่ือ.................................................................................................... 1. ขอบเขตและเปา้ หมายของประเด็นท่จี ะเรยี นรู้ ท่ีนักเรียนและครูกาหนดร่วมกัน ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………… …………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………… 2. แตล่ ะกล่มุ ได้ผลการศึกษาเหมือนกนั หรือต่างกันอย่างไร เพราะเหตุใด ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..……………………………………………..…………………………………………………… 3. ถา้ รงั สเี อกซ์มีความยาวคล่นื  โฟตอนของรงั สีเอกซ์มีพลงั งานเท่าใด ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… …………………………………………………….……………………………………………..…………………………………………………..... 4. จากกฎการอนุรักษ์พลงั งานและกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม เปน็ ไปไดห้ รอื ไม่ท่ี ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..……………………………………………..…………………………………………………… 5. การทดลองของคอมป์ตันจะพบว่าความยาวคล่นื ของโฟตอนของรังสเี อกซ์ท่กี ระเจงิ ออกมามี คา่ นอ้ ยกว่าความยาวของคลื่นรังสีเอกซ์ที่พุ่งกระทบ ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………… 6. ความยาวคลืน่ เดอบรอยด์หาได้อย่างไร ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………… 7. ทวภิ าพของคลื่นและอนุภาคเป็นอยา่ งไร ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………… 8. จงหาความยาวเดอบรอยล์ของ

ก. วัตถุมวล 1 kg เคลื่อนที่ดว้ ยอัตราเรว็ 1 m/s ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………………….. ข. อิเลคตรอนเคลื่อนท่ดี ้วยอัตราเรว็ 2.0 x 106 m/s ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………………….. 9. ถ้าอนภุ าคอิเลคตรอน โปรตอน นิวตรอน และ แอลฟา มพี ลังงานเท่ากัน อนภุ าคใดมี ความยาวคลื่นสน้ั ทสี่ ดุ เพราะเหตุใด 10. จงคานวณหาความยาวคล่ืนเดอบรอยลข์ อง ก. อนภุ าคมวล 1 g เคลื่อนที่ด้วยอตั ราเรว็ 2.0 x 103 m/s ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………………….. ข. อิเลคตรอนมวล 9.1 x 10-31 kg มีพลังงานจลน์ 3 eV ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………………….. ค. วัตถุมวล 1 kg เคลอ่ื นทด่ี ว้ ยอัตราเรว็ 10-3 m/s ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………………….. 11. จงหาความยาวคลนื่ เดอบรอยล์ของลูกบอลมวล 0.40 kg เคล่ือนท่ีดว้ ยอัตราเร็ว 10 m/s และความยาวคลน่ื เดอบรอยลข์ องลูกบอลจะวดั ในห้องทดลองไดห้ รือไม่ เพราะเหตุใด ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………………….. 12. จงเปรยี บเทียบความยาวคลื่นเดอบรอยลข์ องอิเลคตรอนและนวิ เคลียสไฮโดรเจนท่ีถูกเร่ง

ดว้ ยความต่างศกั ย์ 300 V เท่ากัน กาหนดมวลไฮโดรเจน 1.67 x 10-27 kg ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………………….. 13. จงเสนอแนวคดิ ในการนาความเข้าใจเก่ียวกับทวภิ าพของคล่ืนและอนุภาคไปใชป้ ระโยชน์ ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………………….. 14. สรุปเกยี่ วกบั ทวภิ าพของคล่นื และอนภุ าค ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..………………………………………………………………………………………………………..

แผนการจัดการเรยี นรทู้ ี่ 11 ช่ือเรือ่ ง กลศาสตร์ควอนตมั หนว่ ยท่ี 2 เรอื่ ง ฟสิ ิกสอ์ ะตอม รหสั วชิ า ว 30206 ภาคเรยี นที่ 2 รายวชิ า ฟสิ ิกส์ 6 เวลา 2 ชว่ั โมง ชนั้ มธั ยมศกึ ษาปที ่ี 6 ปีการศกึ ษา 2563 กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 1. สาระท่ี ๕ พลงั งาน 2. มาตรฐานการเรยี นรู้ มาตรฐาน ว ๕. ๑ เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานกับการดารงชีวิต การเปลี่ยนรูปพลังงาน ปฏิสมั พันธ์ระหว่างสารและพลังงาน ผลของการใช้พลงั งานต่อชีวิตและสิ่งแวดล้อม มีกระบวน การสืบเสาะ หาความรู้ สือ่ สารสง่ิ ท่ีเรยี นรแู้ ละ นาความรู้ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐานการเรียนรู้ชว่ งช้ัน ม.4-6 สารวจตรวจสอบ สืบค้นขอ้ มูลและอธบิ ายการเกิดกัมมันตภาพรังสี การนาไปใช้ประโยชน์ ผลกระทบต่อสง่ิ มีชีวติ และสง่ิ แวดลอ้ ม 3. ผลการเรยี นรู้ สืบค้นข้อมลู และอภิปรายเกยี่ วกบั กลศาสตรค์ วอนตัม 4. สาระการเรยี นรู้ 4.1 สาระการเรยี นรูแ้ กนกลาง โครงสร้างอะตอมตามแนวคดิ กลศาสตร์ควอนตมั 4.2 สาระการเรียนรทู้ อ้ งถิน่ การใช้ทรัพยากรธรรมชาติต่าง ๆ ที่มีอยู่อย่างจากัดจาเป็นต้องใช้ด้วยความระมัดระวังและไม่ให้ เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดลอ้ ม 5. สาระสาคัญ เน่ืองจากทฤษฎีอะตอมของโบร์ ไม่สามารถอธิบายโครงสร้างของอะตอม ได้ทุกธาตุ , โดยอธิบายได้ดีเฉพาะธาตุไฮโดรเจน หรือธาตุเล็ก ๆ เช่น He , Li , ซึ่งถูกอิออนไนซ์จนเหลืออิเล็กตรอนตัวเดียว เม่ือเดอบรอยล์

เสนอสมมตฐิ านวา่ อนุภาคสามารถแสดงสมบัตเิ ป็นคลื่น และทดลองไดด้ ว้ ย ว่าอเิ ลก็ ตรอนสามารถเลี้ยวเบนไดจ้ รงิ นักฟสิ กิ สห์ ลายคนจงึ พยายามสรา้ งทฤษฎขี นึ้ มาเรียกวา่ กลศาสตรค์ วอนตมั (Quantum Mechanics) ซึ่งเป็นหวั ใจ ของฟิสกิ ส์สมัยใหม่ (Modern Physics) นักฟสิ ิกสใ์ นกลศาสตร์ทสี่ าคัญคือ ชเร อดงิ เจอร์ (Schro”dinger และ Heisenberg) ชเรอดิงเจอร์ ไดว้ เิ คราะห์ตามรากฐานของคลื่นสสารของเดอบรอยล์ ว่า ถา้ อเิ ล็กตรอนเป็นอนุภาค แตป่ ระพฤติตัวแบบคล่ืนได้ กค็ วรจะมสี มการการ เคลื่อนทเี่ ช่นเดียวกับคลน่ื เขาจงึ สร้างสมการของอะตอมทุกธาตุในลักษณะของสมการคลนื่ จากการสรา้ ง สมการคล่นื ของอเิ ลก็ ตรอนข้ึนมา ปรากฏวา่ อธบิ ายทุกธาตุได้ดี เชน่ กรณธี าตุไฮโดรเจน 1) แสดงใหเ้ หน็ การ ขาดหว้ งของพลงั งาน 2) โมเมนตัมเชงิ มมุ ของอิเล็กตรอน ตรงกบั ทฤษฎีอะตอมของโบร์ ในกรณอี ะตอมทีม่ ีอิเลก็ ตรอนมากกวา่ 1 ตัว กลศาสตร์ควอนตัม บอกถงึ ระดับพลงั งานในชนั้ ต่าง ๆ ได้หมดอย่างชดั เจน และไมข่ ัดแยง้ กับวิชาเคมี ชเรอดงิ เงอร์ (Schrodinger) สรา้ งสมการคลื่นของอิเลก็ ตรอนข้ึน โดยแทนอิเลก็ ตรอนด้วยกลมุ่ คลน่ื (wave packet) ซง่ึ เคลื่อนท่ดี ้วยความเรว็ กลุ่ม (group velocity) ท่เี ทา่ กบั ความเรว็ อนภุ าค 6. จุดประสงค์การเรยี นรู้ 1. บอกได้ว่า วิชากลศาสตร์ควอนตัมสามารถอธิบายปรากฎการณ์ในระดับจุลภาคได้ดีกว่าทฤษฎี อะตอมของโบร์ 2. บอกหลักความไม่แน่นนอนของไฮเซนเบิรก์ เก่ียวกับความไม่แน่นอนทางตาแหน่งและทางโมเมนตัม ได้ 3. บอกได้ว่า ภาพอิเล็กตรอนในอะตอมเสมือนกลุ่มหมอกห่อหุ้มนิวเคลียส ถ้ามีโอกาสพบอิเล็กตรอน ณ ทใี่ ดมากก็จะมหี มอกหนาแน่น ณ ท่ีนั้น 7. จดุ เนน้ การพฒั นาคุณภาพผเู้ รยี น 7.1 ดา้ นความสามารถและทกั ษะ 1) ทักษะกระบวนการสบื เสาะหาความรู้ดว้ ยวธิ ีการทางวทิ ยาศาสตร์ 2) ทกั ษะกระบวนการเรยี นร้โู ดยใช้ปญั หาเป็นฐาน 3) ทกั ษะกระบวนการกลุ่ม 4) ทักษะกระบวนการทางาน 5) ทักษะกระบวนการสรา้ งความคดิ รวบยอด 6) ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 7) ทกั ษะการวเิ คราะห์เชอื่ มโยง

7.2 ดา้ นคุณลกั ษณะเฉพาะช่วงวัย มงุ่ มน่ั ในการศึกษาและการทางาน 8. สมรรถนะสาคัญของผู้เรยี น 8.1 ความสามารถในการส่อื สาร 8.2 ความสามารถในการคิด 8.3 ความสามารถในการแกป้ ญั หา 8.4 ความสามารถในการใช้ทกั ษะชีวติ 8.5 ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 9. คุณลักษณะอนั พึงประสงค์ 9.1 อยอู่ ย่างพอเพยี ง 9.2 มุ่งมัน่ ในการทางาน อดทน รอบคอบ 9.3 ใฝ่เรยี นรู้ 9.4 มจี ติ สาธารณะ 10. หลกั ปรชั ญาเศรษฐกิจพอเพียง 1. ความพอประมาณ - นักเรยี นออกแบบการนาเสนอการกาเนดิ อะตอมดว้ ยความประหยดั 2. ความมีเหตุผล - นกั เรยี นจาแนกทฤษฎอี ะตอมแบบตา่ งๆ 3. การมีภูมิคมุ้ กันในตัวท่ีดี - นกั เรยี นปฏบิ ตั ิงานดว้ ยความซอื่ สัตยใ์ นการทางาน 4. เง่อื นไขความรู้ - นกั เรียนมคี วามรคู้ วามเข้าใจท่ีถกู ต้องในเรื่องการค้นพบอเิ ลก็ ตรอน 5. เง่อื นไขคณุ ธรรม - นักเรียนมคี วามซ่อื สตั ยแ์ ละความรับผิดชอบ 11. การบูรณาการ 11.1 กลุม่ สาระการเรยี นรู้ภาษาอังกฤษ 11.2 กลมุ่ สาระการเรียนรู้ภาษาไทย 11.3 กลมุ่ สาระการเรยี นรู้คณิตศาสตร์ 12. กิจกรรมการเรยี นรู้ 1. ขัน้ สรา้ งความสนใจ

ครูกล่าวนากบั นกั เรียนว่า ทฤษฎอี ะตอมของโบรท์ ี่ได้ศึกษามานน้ั ยงั อาศยั ความรู้จาก ฟสิ ิกส์แผนเดมิ ซึง่ อธิบายปรากฏการณใ์ นระดบั จลุ ภาคของอะตอมได้ยงั ไม่ดีนัก การเรียนในคาบวันนี้ จะเป็นการนาเอาหลักฟิสิกส์แผนใหม่ ที่เรียกว่า กลศาสตร์ควอนตัมมาช่วย พิจารณาซึ่งจะทาให้สามารถอธิบายปรากฏการณ์ในระดับจุลภาคของอะตอมได้ดีกว่าทฤษฎีอะตอมของโบร์ และได้แบบจาลองอะตอมซ่ึงเปน็ ท่ียอมรบั ในปจั จบุ นั 2. ข้ันสารวจและค้นหา 1. ครูนาอภิปรายและให้ความรู้เก่ียวกับการสร้างทฤษฎี กลศาสตร์ควอนตัม โดยนักวิทยาศาสตร์ ที่ ชื่อ ชเรอดิงเงอร์ ตามรายละเอยี ดในใบความรู้ 2. ครูทบทวนเก่ียวกับการวัดปริมาณต่างๆทางฟิสิกส์ท่ีนักเรียนได้เคยศึกษามาแล้วว่า ความคลาด เคลื่อนจากการวดั ปริมาณเหล่านั้นเกิดขึ้นไดจ้ ากบุคคลผูว้ ัด และเครอ่ื งมอื ท่ีจะใช้ในการวัด อย่างไรก็ตามไฮเซน เบรกิ์ ได้เสนอว่า นอกจากความคลาดเคลือ่ นซ่ึงเกิดโดยทางปฏบิ ัติแล้ว ยังมกี ฎเกณฑต์ ามธรรมชาตบิ างประการ ท่ีทาให้เราไม่สามารถวัดปริมาณทางฟิสิกส์ได้ถูกต้อง หลักดังกล่าวเรียกว่า หลักความไม่แน่นอนของไฮเซน เบร์กิ 3. ครูนาอภิปรายต่อไปว่า ตาม หลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบริ์ก ถ้าในขณะใดขณะหนึ่ง เราทา การวัดตาแหน่ง X และโมเมนตัม PX ของอนุภาคซ่ึงเคลื่อนที่ไปทางแกน X จะเกิดความไม่แน่นอนในการวัด ตาแหนง่ X และความไมแ่ นน่ อนในการวัดโมเมนตัมPX ซึ่งเปน็ ไปตามสมการท่ี (1) (X)(PX ) h 4. ครูยกตัวอย่างเพ่ือให้นักเรียนได้เห็นจริงถึงค่า X และ PX จากการใช้สมการดังกล่าวกับคล่ืน อนุภาค ดงั น้ี ตวั อยา่ งท่ี 1 จงหาความไมแ่ นน่ อนในการวัดตาแหนง่ ของวตั ถุมวล 50 กรมั เคล่ือนท่ใี น แนวตรงด้วยความเรว็ 50 เมตร/วินาที ถา้ ความไม่แนน่ อนในการวัดความเรว็ เปน็ 0.01เมตร/วนิ าที วิธีทา จากสูตร (X)(PX ) h X(mvx)  h X  h / mvx จากโจทย์ m = 50 x 10-3 kg vx= 0.01 m/s h  h  1.05x1034 Js 2 ดังนัน้ X  1.05 x10 34  2.1x10 31 เมตร 50x103 x0.01 คาตอบ ความไม่แน่นอนในการวัดตาแหนง่ เท่ากับ 2.1 x 10-31 เมตร 5. ครชู ้ีใหน้ กั เรยี นเหน็ วา่ หลักความไมแ่ น่นอนจะมผี ลต่อการศึกษาอนภุ าคระดบั จลุ ภาค เท่านัน้ โดยการศึกษาฟสิ ิกส์ในตอนแรกๆ ก่อน พ.ศ. 2443 เป็นการศึกษาอนุภาคในระดบั มหภาค

ท้งั หมด ดังนัน้ ในระยะนน้ั แม้วา่ นักฟิสิกสจ์ ะไม่ทราบหลกั ความไม่แนน่ อนกส็ ามารถศึกษา ปรากฏการณธ์ รรมชาตอิ ย่างถูกตอ้ งได้ แตก่ ารศกึ ษากา้ วลกึ ลงไปในระดับอะตอม การไม่ทราบหลกั ความไม่แน่นอน ทาให้นักฟิสิกส์ไม่สามารถเข้าใจธรรมชาติระดับนี้ได้ ท้ังน้ี เนื่องจากหลักดังกล่าวเป็นส่วน สาคัญในวชิ ากลศาสตร์ควอนตัม ซ่ึงเปน็ ส่วนสาคัญในการศึกษาธรรมชาตใิ นระดับจลุ ภาคนัน่ เอง 6. ครูและนักเรียนสรุปร่วมกันว่า หลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบริ์ก คือ เราไม่สามารถรู้ตาแหน่ง และความเร็วที่แน่นอนของวัตถุเล็กๆ เช่น อิเล็กตรอนได้ อย่างดีที่สุด คือ เราอาจรู้เพียงโอกาสที่จะเป็นไปได้ เก่ียวกบั อิเลก็ ตรอนในแง่ตา่ งๆเท่าน้ัน 7. ครูให้ความรู้ว่า จากกลศาสตร์ควอนตัมทาให้เราได้ภาพอะตอมท่ีมีลักษณะเป็นกลุ่มหมอกของ อิเล็กตรอน ดังรูปท่ี 2 แทนวงโคจรที่แน่นอนตามท่ีโบร์คิดไว้ ท้ังนี้เน่ืองจากเราไม่สามารถบอกตาแหน่งท่ี แน่นอนว่า อิเล็กตรอนอยู่ท่ีไหนในขณะใดขณะหนึ่ง ดังที่กล่าวมาแล้ว การที่จะบอกว่าอิเล็กตรอนวิ่งอยู่ในวง ใดๆจึงไม่มีความหมายอะไร บอกได้แต่เพียงว่า ที่ใดที่หนึ่งรอบๆนิวเคลียสมีโอกาสจะพบอิเล็กตรอนได้มาก หรือน้อยเท่านั้น ที่ใดมีโอกาสพบอิเล็กตรอนมากก็แทนด้วยกลุ่มหมอกที่หนาแน่นมาก ที่ใดมีโอกาสพบ อเิ ลก็ ตรอนนอ้ ย กลุ่มหมอกกจ็ ะเบาบาง 8. ครูให้ความรู้เพ่ิมเติมว่า นอกจากท่ีกล่าวมาแล้วนั้น กลศาสตร์ควอนตัมยังช่วยให้ได้รับ ความสาเรจ็ ในการศึกษาสมบตั ขิ องผลกึ หรือวัตถุซ่งึ เกดิ จากการเรียงตวั ของอะตอมอย่างเป็นระเบยี บ อาจบอก ได้ว่าผลึกใดเป็นตัวนาไฟฟ้าหรือฉนวน หรืออื่นๆ ความรู้ทางกลศาสตร์ควอนตัมช่วยให้เกิดการพัฒนาเกี่ยวกับ ทรานซิสเตอร์และอุปกรณ์ทางไฟฟ้าอื่นๆและยังใช้ในการศึกษานิวเคลียสอีกด้วย จึงนับได้ว่า กลศาสตร์ ควอนตมั เป็นหัวใจของฟิสกิ สใ์ นปจั จบุ ันนี้ 9. ครเู ปิดโอกาสให้นกั เรียนสอบถามเนื้อหาเรอื่ ง กลศาสตร์ควอนตัมว่ามีสว่ นไหนทย่ี งั ไมเ่ ข้าใจและให้ ความรู้เพม่ิ เตมิ ในสว่ นน้ัน 3. ข้นั ลงขอ้ สรปุ ครูสอบถามนกั เรยี นด้วยประเดน็ ตา่ งๆ ดงั ต่อไปน้ี 1. ภาพอะตอมตามหลักกลศาสตร์ควอนตัม เป็นอย่างไร (อิเล็กตรอนในอะตอมเสมือนกลุ่มหมอก ห่อหมุ้ นิวเคลียส ถ้ามีโอกาสพบอเิ ล็กตรอน ณ ทีใ่ ดมากก็จะมหี มอกหนาแน่น ณ ท่ีนัน้ ) 2. นิวเคลียสไม่มีอิเล็กตรอนอยู่ แนวคิดนี้ใช้หลักการใดอธิบายพิสูจน์ (หลักความไม่แน่นนอนของไฮ เซนเบิรก์ ) 3. หลักความไม่แน่นนอนของไฮเซนเบิร์ก เป็นเรื่องเก่ียวกับอะไร (ความไม่แน่นอนทางตาแหน่งและ ทางโมเมนตัม) 4. สมการหลักความไม่แน่นนอนของไฮเซนเบิรก์ มคี วามสมั พนั ธอ์ ย่างไร [(X)(PX ) h ] ครูมอบหมายให้นักเรียนไปทบทวนเนื้อหาในหน่วยการเรียนรู้ที่ 3 ฟิสิกส์อะตอม เพ่ือเตรียมตัวสอบ เก็บคะแนนประจาหน่วย ซึง่ จะแจ้งใหท้ ราบอกี ครั้ง และไปศึกษาเน้ือหาเรื่อง การค้นพบกัมมนั ตภาพรังสี ซึ่งจะ เรียนในคาบตอ่ ไปมาล่วงหนา้

13. สือ่ /แหล่งการเรยี นรู้ 1. คอมพิวเตอรท์ เ่ี ชือ่ มต่อกบั อินเทอรเ์ น็ต 2.เพาเวอรพ์ อ้ ยนเ์ รอ่ื งกลศาสตรค์ วอนตัม 3. เอกสารประกอบการสอน เร่ือง ฟิสิกสน์ วิ เคลียร์ 4. หนังสือเรียนวชิ าฟิสิกส์ เลม่ 3 14. การวัดและประเมนิ ผล 14.1 วิธีการวัดผล 1. ให้นักเรียนทาแบบทดสอบอตั นัย 1 ขอ้ 2. ครใู หค้ ะแนนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และคะแนนจิตวิทยาศาสตร์ จากเกณฑ์ การใหค้ ะแนน ใบงาน และรายงานการทดลอง หากข้อมูลไมเ่ พียงพอใช้วิธสี มั ภาษณเ์ พ่มิ เติม 14.2 เครื่องมอื การวัดผล 1. ขอ้ สอบอตั นัย 1 ขอ้ 2. แบบประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 3. แบบประเมนิ จิตวทิ ยาศาสตร์ 14.3 เกณฑ์การวัดผลและประเมนิ ผล 1. ขอ้ สอบอัตนยั ไดค้ ะแนนไม่นอ้ ยกวา่ ร้อยละ 75 2. แบบประเมินทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ ได้คะแนนไม่นอ้ ยกวา่ ร้อยละ 75 3. แบบประเมินจติ วทิ ยาศาสตร์ ได้คะแนนไม่น้อยกวา่ ร้อยละ 75

แผนการจัดการเรยี นรทู้ ่ี 12 ชอ่ื เรอื่ ง เลเซอร์ ตวั นา กง่ึ ตวั นา และฉนวน หนว่ ยที่ 2 เรื่อง ฟสิ ิกสอ์ ะตอม รหสั วชิ า ว 30206 รายวชิ า ฟสิ ิกส์ 6 เวลา 2 ชว่ั โมง ชน้ั มธั ยมศึกษาปที ่ี 6 ภาคเรยี นท่ี 2 ปีการศกึ ษา 2563 กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 1. สาระท่ี ๕ พลงั งาน 2. มาตรฐานการเรยี นรู้ มาตรฐาน ว ๕. ๑ เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานกับการดารงชีวิต การเปลี่ยนรูปพลังงาน ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารและพลังงาน ผลของการใช้พลงั งานต่อชีวิตและส่ิงแวดล้อม มีกระบวน การสืบเสาะ หาความรู้ สอ่ื สารสงิ่ ทีเ่ รยี นรูแ้ ละ นาความรู้ไปใชป้ ระโยชน์ มาตรฐานการเรยี นร้ชู ่วงชน้ั ม.4-6 สารวจตรวจสอบ สืบค้นขอ้ มลู และอธิบายการเกิดกัมมนั ตภาพรังสี การนาไปใชป้ ระโยชน์ ผลกระทบตอ่ สิ่งมชี วี ติ และสิง่ แวดล้อม 3. ผลการเรยี นรู้ อธบิ ายทฤษฎีเลเซอร์ ตัวนา กึ่งตวั นา และฉนวนได้ 4. สาระการเรยี นรู้ 4.1 สาระการเรยี นรู้แกนกลาง การทาให้เกิดแสงเลเซอร์อาจใช้ของแข็งที่เป็นผลึก ของเหลว สารกึ่งตัวนา หรือ แก๊ส มาทา ให้เกิดแสงความเข้มสูงมาก ในช่วงเวลาส้ันมาก และมีความถี่เดียว โดยกระตุ้นด้วยแสง หรือไฟฟ้า เมื่อ อิเล็กตรอนกลับจากระดับพลังงานมาสู่ระดับพลังงานต่าจะมาอยู่ที่ระดับก่ึงกลางช่ัวขณะหน่ึงจึงเกิดเลเซอร์ข้ึน ปจั จุบันเลเซอรใ์ ชเ้ ป็นคล่นื พาในการสื่อสาร 4.2 สาระการเรียนร้ทู ้องถน่ิ การใช้ทรัพยากรธรรมชาติต่าง ๆ ที่มีอยู่อย่างจากัดจาเป็นต้องใช้ด้วยความระมัดระวังและไม่ให้ เกิดผลกระทบต่อส่งิ แวดล้อม 5. สาระสาคัญ การทาใหเ้ กิดแสงเลเซอรอ์ าจใชข้ องแขง็ ทีเ่ ปน็ ผลกึ ของเหลว สารก่งึ ตวั นา หรือ แกส๊ มาทาใหเ้ กดิ แสง ความเขม้ สงู มาก ในช่วงเวลาสั้นมาก และมีความถเ่ี ดยี ว โดยกระตุ้นด้วยแสง หรือไฟฟ้า เมอ่ื อเิ ล็กตรอนกลับ

จากระดับพลงั งานมาสู่ระดับพลงั งานตา่ จะมาอยู่ท่รี ะดับก่ึงกลางชวั่ ขณะหนง่ึ จึงเกิดเลเซอรข์ ้ึน ปจั จบุ นั เลเซอร์ ใชเ้ ปน็ คล่นื พาในการสื่อสาร การมอี ิเล็กตรอนเต็มในแถบวาเลนซ์และมีอิเล็กตรอนอยู่บ้างในแถบนาไฟฟา้ เม่ือให้สนามไฟฟ้าจะเกิด การนาไฟฟ้าข้ึนในตัวนาไฟฟา้ การมีอิเล็กตรอนเตม็ ในแถบวาเลนซแ์ ตไ่ ม่มีอิเล็กตรอนอยูใ่ นแถบนาไฟฟา้ ทาให้มีชอ่ งว่างกว้างมาก ระหว่างแถบ เมื่อให้สนามไฟฟ้าจะไม่เกิดการนาไฟฟ้าขน้ึ ในฉนวนไฟฟา้ การมอี ิเล็กตรอนเตม็ ในแถบวาเลนซ์แต่ไม่มีอิเล็กตรอนอยใู่ นแถบนาไฟฟา้ และมีช่องวา่ งแคบระหว่าง แถบ เม่ือใหส้ นามไฟฟ้าจะเกิดการนาไฟฟา้ ขึ้นไดบ้ า้ งในสารก่งึ ตวั นาไฟฟ้า 6. จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. สบื ค้นและอภิปรายเก่ียวกบั เลเซอร์ 2. นาความรคู้ วามเขา้ ใจเก่ียวกบั เลเซอร์ไปใชป้ ระโยชนใ์ นชีวติ ประจาวนั 3. จาแนกประเภทหรอื สรา้ งเกณฑ์เก่ยี วกับเลเซอร์ 4. ประเมนิ ความสาคัญของเลเซอร์ 5. มีจิตวทิ ยาศาสตร์ 7. จุดเนน้ การพัฒนาคุณภาพผเู้ รยี น 7.1 ดา้ นความสามารถและทักษะ 1) ทกั ษะกระบวนการสบื เสาะหาความรู้ด้วยวิธกี ารทางวิทยาศาสตร์ 2) ทกั ษะกระบวนการเรียนรู้โดยใช้ปญั หาเป็นฐาน 3) ทักษะกระบวนการกลมุ่ 4) ทกั ษะกระบวนการทางาน 5) ทักษะกระบวนการสรา้ งความคดิ รวบยอด 6) ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 7) ทกั ษะการวเิ คราะห์เชือ่ มโยง 7.2 ดา้ นคณุ ลักษณะเฉพาะชว่ งวยั มุ่งม่ันในการศึกษาและการทางาน 8. สมรรถนะสาคญั ของผ้เู รยี น 8.1 ความสามารถในการสอื่ สาร 8.2 ความสามารถในการคดิ 8.3 ความสามารถในการแกป้ ญั หา 8.4 ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต

8.5 ความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยี 9. คุณลักษณะอนั พึงประสงค์ 9.1 อยอู่ ยา่ งพอเพียง 9.2 ม่งุ มัน่ ในการทางาน อดทน รอบคอบ 9.3 ใฝเ่ รยี นรู้ 9.4 มจี ิตสาธารณะ 10. หลักปรชั ญาเศรษฐกจิ พอเพยี ง 1. ความพอประมาณ - นักเรยี นออกแบบการนาเสนอเลเซอร์ ตวั นา ก่งึ ตวั นา และฉนวนด้วยความประหยัด 2. ความมีเหตผุ ล - นกั เรยี นจาแนกเลเซอร์ ตวั นา กึง่ ตวั นา และฉนวน 3. การมีภมู ิคุ้มกันในตวั ที่ดี - นกั เรยี นปฏบิ ตั ิงานด้วยความซอ่ื สตั ยใ์ นการทางาน 4. เง่อื นไขความรู้ - นกั เรียนมคี วามร้คู วามเขา้ ใจท่ีถกู ตอ้ งในเรื่องเลเซอร์ ตวั นา กึง่ ตัวนา และฉนวน 5. เงอื่ นไขคณุ ธรรม - นกั เรียนมีความซ่อื สตั ย์และความรบั ผิดชอบ 11. การบูรณาการ 11.1 กลมุ่ สาระการเรียนรู้ภาษาอังกฤษ 11.2 กลมุ่ สาระการเรยี นรู้ภาษาไทย 11.3 กลุม่ สาระการเรียนรู้คณติ ศาสตร์ 12. กิจกรรมการเรียนรู้ กิจกรรมนาสูก่ ารเรยี น 1. ข้นั สรา้ งความสนใจ 1.1 ให้นักเรยี นสงั เกตลาแสงเลเซอร์ ตวั นา ก่ึงตวั นา และฉนวน 1.2 นักเรียนท้ังหมดร่วมกันยกตัวอย่างอุปกรณ์ที่มีแสงเลเซอร์ ตัวนา กึ่งตัวนา และฉนวน รว่ มกันอภิปรายถึงสมบัติ รวมทั้งการนาไปใชป้ ระโยชน์ 1.3 ใหน้ ักเรยี นร่วมกนั ตงั้ คาถามเก่ียวกับสง่ิ ที่ตอ้ งการรู้ จากเน้อื หาท่เี กย่ี วกบั เร่อื งแสง เลเซอร์ ตัวนา กง่ึ ตัวนา และฉนวน

กิจกรรมพัฒนาการเรยี นรู้ 2. ขน้ั สารวจและคน้ หา 2.1 แบง่ นักเรยี นเป็นกลุม่ ละ 4 คน 2.2 นกั เรียนแต่ละกลมุ่ ร่วมกันศึกษาแสงเลเซอร์ ตวั นา กึง่ ตัวนา และฉนวน 2.3 นกั เรียนแต่ละกลมุ่ อภปิ รายร่วมกันถงึ แสงเลเซอร์ ตัวนา ก่ึงตัวนา และฉนวน 3. ขน้ั อธิบายและลงข้อสรปุ 3.1 นักเรียนแต่ละกลุ่มนาเสนอผลการศึกษาแสงเลเซอร์ ตัวนา กึ่งตัวนา และฉนวน 3.2 นกั เรยี นแตล่ ะกลมุ่ ไดผ้ ลการศึกษาเหมือนกันหรือตา่ งกันอยา่ งไร เพราะเหตุใด 3.3 ครตู ัง้ คาถามวา่ - หลกั การทางานของเลเซอรเ์ ป็นอยา่ งไร - ตวั นา กง่ึ ตัวนา และฉนวน แตกต่างกันอย่างไร - โครงสรา้ งอะตอมตามแนวคดิ กลศาสตรค์ วอนตมั 3.4 นกั เรียนทั้งหมดรว่ มกนั สรุปผลจากการศกึ ษาแสงเลเซอร์ ตัวนา กง่ึ ตวั นา และฉนวน กิจกรรมรวบยอด 4. ขน้ั ขยาย 4.1 นักเรียนแตล่ ะกลุ่มเสนอแนวคดิ ในการนาความเขา้ ใจเก่ียวกบั แสงเลเซอร์ ตัวนา ก่ึงตวั นา และฉนวนไปใช้ประโยชน์ 4.2 นักเรยี นแตล่ ะกลมุ่ ร่วมกนั สรปุ แสงเลเซอร์ ตวั นา ก่ึงตัวนา และฉนวน 5. ขัน้ ประเมินผล 5.1 ใหน้ กั เรียนแตล่ ะคนยอ้ นกลบั ไปอา่ นบนั ทกึ ประสบการณ์เดิม สิ่งทตี่ ้องการรู้ และ ขอบเขตเป้าหมาย แลว้ ตรวจสอบว่าไดเ้ รียนรตู้ ามท่ตี ้ังเป้าหมายครบถ้วนหรือไมเ่ พียงใด ถา้ ยังไมค่ รบถ้วนจะทา อยา่ งไรตอ่ ไป (อาจสอบถามให้ครอู ธบิ ายเพม่ิ เติม สอบถามใหเ้ พื่อนอธบิ าย หรือวางแผนสืบค้นเพิม่ เตมิ ) 5.2 ใหน้ ักเรยี นทาแบบทดสอบวดั ผลสัมฤทธิ์ทางการเรยี นดา้ นพุทธิพิสัย 5.3 ใหน้ กั เรยี นบนั ทกึ หลังเรยี น 5.4 ครูใหค้ ะแนนทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ และคะแนนจิตวิทยาศาสตร์ จาก เกณฑ์การใหค้ ะแนน สมุดบนั ทกึ รายงานการทดลอง และผลงาน หากข้อมูลไมเ่ พียงพอใชว้ ิธสี มั ภาษณ์เพ่ิมเติม 13. สอื่ /แหลง่ การเรยี นรู้ 1. คอมพวิ เตอร์ท่เี ชอ่ื มตอ่ กับอนิ เทอรเ์ นต็ 2.เพาเวอรพ์ ้อยนเ์ ร่ืองเลเซอร์ ตวั นา กึง่ ตวั นา และฉนวน 3. เอกสารประกอบการสอน เรือ่ ง ฟิสิกสอ์ ะตอม 4. หนงั สือเรียนวิชาฟสิ ิกส์ เล่ม 3

14. การวดั และประเมินผล 14.1 วธิ ีการวัดผล 1. ให้นักเรยี นทาแบบทดสอบอัตนัย 1 ขอ้ 2. ครใู ห้คะแนนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และคะแนนจิตวิทยาศาสตร์ จากเกณฑ์ การใหค้ ะแนน ใบงาน และรายงานการทดลอง หากข้อมลู ไมเ่ พยี งพอใช้วธิ สี ัมภาษณ์เพิ่มเติม 14.2 เครื่องมอื การวัดผล 1. ขอ้ สอบอัตนยั 1 ขอ้ 2. แบบประเมินทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ 3. แบบประเมนิ จิตวทิ ยาศาสตร์ 14.3 เกณฑ์การวดั ผลและประเมินผล 1. ข้อสอบอัตนยั ได้คะแนนไมน่ ้อยกวา่ ร้อยละ 75 2. แบบประเมนิ ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ ไดค้ ะแนนไมน่ ้อยกว่ารอ้ ยละ 75 3. แบบประเมินจติ วทิ ยาศาสตร์ ได้คะแนนไม่น้อยกวา่ รอ้ ยละ 75

ช่อื ...........................................………................................................... เลขที่....... ช้นั ............... 1. ขอบเขตและเป้าหมายของประเดน็ ทีจ่ ะเรยี นรู้ ทนี่ ักเรียนและครูกาหนดรว่ มกัน ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………… …………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………… 2. แต่ละกลุ่มไดผ้ ลการศกึ ษาเหมอื นกันหรือต่างกนั อยา่ งไร เพราะเหตุใด ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..………………………………………………..………………………………………………… 3. หลักการทางานของเลเซอร์เป็นอยา่ งไร ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..………………………………………………..………………………………………………… 4. ตวั นา ก่งึ ตัวนา และฉนวน แตกต่างกนั อย่างไร ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..………………………………………………..………………………………………………… 5. โครงสร้างอะตอมตามแนวคดิ กลศาสตร์ควอนตมั ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..………………………………………………..………………………………………………… 6. เคร่ืองผลิตเลเซอร์ที่ใชใ้ นหอ้ งทดลองวิทยาศาสตร์ให้เลเซอร์ความยาวคลืน่ 632.8 nm ถ้า เลเซอร์ที่ปล่อยออกมามีกาลงั 1 mW จงหา ก. พลังงานของแต่ละโฟตอนของเลเซอร์ ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………………….. ข. จานวนโฟตอนของเลเซอรท์ ผ่ี ลิตไดใ้ น 1 วนิ าที ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………………….. ค. โมเมนตัมของแตล่ ะโฟตอน ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..………………………………………………………………………………………………………..

7. แนวคิดในการนาความเขา้ ใจเกี่ยวกบั แสงเลเซอร์ ตวั นา กึง่ ตัวนา และฉนวนไปใชป้ ระโยชน์ ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………………….. 8. สรุปเกี่ยวกบั แสงเลเซอร์ ตวั นา กึ่งตวั นา และฉนวน ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..………………………………………………………………………………………………………..

แผนการจดั การเรยี นรทู้ ่ี 13 ชื่อเรอื่ ง การคน้ พบกมั มนั ตภาพรงั สแี ละการเปลย่ี นสภาพนวิ เคลยี ส หนว่ ยท่ี 3 เรอ่ื ง ฟสิ ิกสน์ วิ เคลยี ร์ รหสั วชิ า ว 30206 รายวชิ า ฟสิ กิ ส์ 6 เวลา 4 ชว่ั โมง ชนั้ มธั ยมศึกษาปที ่ี 6 ภาคเรยี นท่ี 2 ปกี ารศกึ ษา 2563 กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 1. สาระที่ ๕ พลงั งาน 2. มาตรฐานการเรยี นรู้ มาตรฐาน ว ๕. ๑ เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานกับการดารงชีวิต การเปลี่ยนรูปพลังงาน ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารและพลังงาน ผลของการใช้พลังงานต่อชีวิตและส่ิงแวดล้อม มีกระบวน การสืบเสาะ หาความรู้ ส่ือสารสิง่ ท่ีเรียนรูแ้ ละ นาความร้ไู ปใชป้ ระโยชน์ มาตรฐานการเรยี นรชู้ ว่ งช้นั ม.4-6 สารวจตรวจสอบ สืบค้นข้อมลู และอธิบายการเกิดกมั มนั ตภาพรังสี การนาไปใช้ประโยชน์ ผลกระทบต่อส่งิ มชี วี ติ และสิ่งแวดลอ้ ม 3. ผลการเรยี นรู้ สบื ค้นข้อมูล สารวจตรวจสอบและอภิปรายเกย่ี วกับกัมมันตภาพรงั สี 4. สาระการเรยี นรู้ 4.1 สาระการเรยี นร้แู กนกลาง การค้นพบกมั มนั ตภาพรงั สี 4.2 สาระการเรยี นร้ทู อ้ งถิ่น การใช้ทรัพยากรธรรมชาติต่าง ๆ ท่ีมีอยู่อย่างจากัดจาเป็นต้องใช้ด้วยความระมัดระวังและไม่ให้ เกดิ ผลกระทบต่อส่งิ แวดล้อม 5. สาระสาคัญ 1. กมั มนั ตภาพรงั สี (Radioactivity) หมายถึง รงั สที ีแ่ ผอ่ อกมาได้เองจากธาตุบางชนิด 2. ธาตกุ มั มนั ตรงั สี หมายถงึ ธาตุที่มใี นธรรมชาติท่ีแผร่ งั สอี อกมาได้เอง 3. เฮนรี่ เบคเคอเรล นกั ฟิสกิ ส์ชาวฝรง่ั เศส เปน็ ผคู้ น้ พบกัมมนั ตภาพรงั สโี ดยบังเอิญ ในขณะท่ีทาการวเิ คราะห์เกีย่ วกับรงั สีเอก็ ซ์ กมั มนั ตภาพรังสีมสี มบัติแตกตา่ งจากรังสีเอ็กซ์ คอื มี

ความเข้มนอ้ ยกว่ารังสีเอ็กซ์ การแผ่รังสเี กดิ ขึ้นอยา่ งต่อเนอ่ื งตลอดเวลา 4. รงั สี เป็นปรากฏการณธ์ รรมชาติ บางชนิดเป็นคลืน่ แม่เหล็กไฟฟา้ เช่น รังสีเอ็กซ์ รังสี อลุ ตราไวโอเลต รังสอี ินฟราเรด บางอยา่ งเปน็ อนุภาค เช่นรงั สที ี่เกิดจากอนุภาคอเิ ล็กตรอน รงั สีที่ ไดจ้ ากธาตุกมั มันตรังสีมี 3 ชนิด คอื รงั สแี อลฟา รงั สีเบตา และรังสแี กมมา ชนดิ ของกมั มนั ตภาพรงั สี กัมมันตภาพรงั สมี ี 3 ชนดิ คือ 1) รงั สแี อลฟา (alpha, ) คอื นิวเคลยี สของอะตอมธาตฮุ ีเลยี ม 4He2 มีประจไุ ฟฟ้า +2 มีมวลมาก ความเรว็ ตา่ อานาจทะลทุ ะลวงนอ้ ย มพี ลังงานสูงมากทาให้เกิดการแตกตวั เปน็ อิออนได้ดที ส่ี ดุ 2) รงั สเี บตา้ (Beta, ) มี 2 ชนิด คือ อเิ ล็กตรอน 0e-1 (ประจลุ บ) และ โฟซิตรอน 0e+1 (ประจบุ วก) มคี วามเร็วสงู มากใกลเ้ คียงกับความเรว็ แสง 3) รงั สแี กมมา (gamma, ) คือ รงั สที ี่ไม่มปี ระจไุ ฟฟ้า หมายถงึ โฟตอนหรือควอนตมั ของแสง มี อานาจในการทะลทุ ะลวงได้สงู มาก ไม่เบีย่ งเบนในสนามแม่เหลก็ และสนามไฟฟ้า เปน็ คลืน่ แมเ่ หล็กไฟฟา้ ท่ีมี ความถสี่ งู กว่ารังสีเอก็ ซ์ การวเิ คราะหช์ นดิ ของประจขุ องสารกมั มนั ตภาพรังสโี ดยใชส้ นามแมเ่ หลก็ ฟิลม์ จะเหน็ ว่า    เบนเหมอื นกับประจบุ วก  เบนเหมือนกับประจลุ บ  ไมเ่ บนเลยเหมือนไมม่ ีประจุ สนามแมเ่ หล็ก แผน่ ตะกัว่ หนา ธาตุกมั มันตรงั สี การเกดิ กัมมันตภาพรงั สี 1. เกิดจากนิวเคลียสในสภาวะพ้นื ฐานได้รับพลังงาน ทาให้นิวเคลยี สกระโดดไปสรู่ ะดับพลังงานสงู ขน้ึ กอ่ นกลับสสู่ ภาวะพื้นฐาน นิวเคลียสจะคายพลงั งานออกมาในรูปรังสแี กมมา 2. เกิดจากนวิ เคลยี สที่อยู่ในสภาพเสถยี ร แต่มอี นภุ าคไม่สมดุล นิวเคลยี สจะปรับตวั แล้วคาย อนุภาคท่ีไมส่ มดลุ ออกมาเปน็ อนุภาคแอลฟาหรือเบตา คณุ สมบตั ขิ องกมั มนั ตภาพรงั สี 1. เดนิ ทางเปน็ เส้นตรง

2. บางชนิดเกิดการเลี้ยวเบนเมือ่ ผา่ นสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟา้ เช่น ,  3. มีอานาจในการทะลสุ ารต่างๆ ไดด้ ี 4. เม่อื ผ่านสารต่างๆจะสญู เสยี พลังงานไปโดยการทาให้สารนั้นแตกตวั เป็นออิ อน ซ่งึ ออิ อนเหล่านนั้ จะก่อให้เกิดปรากฏการณอ์ น่ื ๆ เชน่ ปฏิกิริยาเคมี เกิดรอยดาบนฟิลม์ ถ่ายรปู 6. จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. บอกความหมายของกมั มันตภาพรงั สแี ละธาตุกัมมันตรังสีได้ 2. บอกสมบตั ทิ สี่ าคญั ของรังสแี อลฟา รงั สีบีตา และรังสีแกมมาได้ 3. อธบิ ายวิธกี ารทดลองของเบ็กเคอเรล ทีน่ าไปสูก่ ารคน้ พบกัมมันตภาพรงั สี 4. อธบิ ายวธิ ีการทดลองทีแ่ สดงใหเ้ หน็ ว่าธาตุกัมมันตรังสีน้ันแผร่ ังสอี อกมา 3 ชนิด 7. จุดเนน้ การพฒั นาคุณภาพผเู้ รยี น 7.1 ด้านความสามารถและทักษะ 1) ทกั ษะกระบวนการสบื เสาะหาความรู้ดว้ ยวธิ กี ารทางวิทยาศาสตร์ 2) ทกั ษะกระบวนการเรยี นรโู้ ดยใช้ปญั หาเปน็ ฐาน 3) ทกั ษะกระบวนการกลมุ่ 4) ทกั ษะกระบวนการทางาน 5) ทักษะกระบวนการสรา้ งความคดิ รวบยอด 6) ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 7) ทักษะการวเิ คราะหเ์ ชอ่ื มโยง 7.2 ดา้ นคุณลักษณะเฉพาะชว่ งวัย มุ่งมน่ั ในการศึกษาและการทางาน 8. สมรรถนะสาคัญของผู้เรยี น 8.1 ความสามารถในการส่ือสาร 8.2 ความสามารถในการคดิ 8.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา 8.4 ความสามารถในการใชท้ กั ษะชวี ติ 8.5 ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี 9. คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 9.1 อยู่อย่างพอเพยี ง 9.2 มุง่ มั่นในการทางาน อดทน รอบคอบ 9.3 ใฝเ่ รยี นรู้ 9.4 มีจติ สาธารณะ

10. หลกั ปรัชญาเศรษฐกจิ พอเพยี ง 1. ความพอประมาณ - นักเรียนออกแบบการนาเสนอการการค้นพบกัมมันตภาพรังสีและการเปล่ียนสภาพ นวิ เคลยี สด้วยความประหยดั 2. ความมีเหตผุ ล - นักเรยี นอธบิ ายการคน้ พบกัมมันตภาพรงั สีและการเปลย่ี นสภาพนวิ เคลยี ส 3. การมีภมู ิคมุ้ กันในตัวทด่ี ี - นักเรยี นปฏบิ ัติงานดว้ ยความซอื่ สัตยใ์ นการทางาน 4. เง่ือนไขความรู้ - นักเรียนมีความรู้ความเข้าใจท่ีถูกต้องในเรื่องการค้นพบกัมมันตภาพรังสีและการเปล่ียน สภาพนวิ เคลียส 5. เงอื่ นไขคุณธรรม - นักเรียนมีความซ่อื สตั ย์และความรบั ผิดชอบ 11. การบูรณาการ 11.1 กล่มุ สาระการเรยี นรู้ภาษาองั กฤษ 11.2 กลมุ่ สาระการเรยี นรู้ภาษาไทย 11.3 กล่มุ สาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์ 12. กจิ กรรมการเรียนรู้ กจิ กรรมนาสกู่ ารเรียน 1. ข้ันสร้างความสนใจ ครทู บทวนเกี่ยวกับองค์ประกอบทสี่ าคัญของอะตอม ทีเ่ คยศึกษามาแล้ว เชน่ อะตอมประกอบด้วย นวิ เคลยี สและอเิ ลก็ ตรอน นวิ เคลยี สมปี ระจุไฟฟ้าบวกและมีมวลเกอื บเท่ากับมวลอะตอม อเิ ลก็ ตรอนมีประจุ ไฟฟ้าลบ เป็นตน้ จากนน้ั ครูตั้งคาถามว่า นกั วิทยาศาสตร์มวี ธิ ศี ึกษาหาองค์ประกอบของนวิ เคลียสอย่างไร ซ่ึง จะได้ศกึ ษาต่อไป 2. ข้ันสารวจและค้นหา 1. จากการท่คี รูให้นักเรยี นไปศึกษาล่วงหนา้ มาแล้ว ครูและนักเรยี นร่วมกันอภปิ รายโดยใชค้ าถาม ตอ่ ไปน้ี - การทดลองของเบ็กเคอเรลมีวตั ถุประสงค์อยา่ งไร (เพือ่ ศึกษาว่า สารท่ีกาลังเรืองแสงทกุ ชนดิ มีการ ปลอ่ ยรงั สเี อ็กซ์ออกมาหรือไม่ โดยทดลองกับสารเรืองแสงต่างๆ หลายชนิด โดยการใช้แสงอาทิตยเ์ ป็น ตวั กระตุน้ ใหเ้ กดิ สารเรืองแสงข้ึน เพอ่ื ทดสอบว่ามกี ารปล่อยรังสเี อก็ ซ์ออกมาหรือไม่)

- เบ็กเคอเรลมีเหตผุ ลอยา่ งไรที่สรุปว่า ในการทดลองกับสารประกอบยูเรเนียมน้ัน รอยดาบนฟิล์ม ไมไ่ ดเ้ กดิ จากรงั สีเอ็กซ์ (เนื่องจากรังสเี อ็กซ์เกิดข้นึ เองไม่ได้ จะตอ้ งกระตนุ้ ด้วยดว้ ยอนุภาคหรอื รังสีบางชนิด แต่ รงั สที ท่ี าใหเ้ กิดรอยดาบนฟลิ ์มในการทดลองกบั สารประกอบยเู รเนียมน้นั เกิดขึ้นเอง) -ทาไมรอยดาบนฟลิ ม์ ทีเ่ กิดจากการวางสารประกอบยูเรเนียมบนซองฟิล์มทีเ่ กบ็ ไว้ในล้ินชกั จงึ เข้ม กว่ารอยดาบนฟลิ ์มท่ีเกิดจากการวางสารประกอบยูเรเนยี มบนซองฟลิ ม์ ท่วี างไวก้ ลางแดด (การวาง สารประกอบยูเรเนียมทับฟลิ ์มไว้หลายวนั ในล้นิ ชกั จะมีรงั สอี อกจากสารประกอบยูเรเนียมตลอดเวลา ซงึ่ เป็น การยืนยนั ว่ารังสที ีท่ าให้เกดิ รอยดาบนฟลิ ์มเกดิ จากสารประกอบยูเรเนยี มอยา่ งแนน่ อน จึงทาให้รอยดาบนฟิลม์ เข้มกวา่ ถา้ หากวา่ รงั สที ่ีแผ่ออกจากสารประกอบยูเรเนียมเน่อื งจากการกระตุ้นจากแสงอาทติ ยแ์ ลว้ รอยดาบน ฟลิ ม์ ท่ีอยู่ใตส้ ารประกอบยูเรเนียมท่วี างไว้กลางแสงแดดนา่ จะมคี วามเขม้ มากกว่า) 2. ครชู ใี้ หน้ กั เรยี นเหน็ ว่าการค้นพบของเบ็กเคอเรลน้ี แมจ้ ะเปน็ การคน้ พบโดยบงั เอิญแตแ่ สดงใหเ้ หน็ ถึงความเปน็ บุคคลช่างสงั เกตและมีไหวพริบของเบกเคอเรล ซง่ึ เปน็ คณุ สมบัติทสี่ าคัญของนกั วิทยาศาสตร์ที่ นกั เรยี นควรจะถือเป็นตัวอยา่ งด้วย 3. ครูใหน้ กั เรียนศึกษาความหมายของกัมมนั ตภาพรังสี ธาตกุ ัมมันตรังสี และคุณสมบตั ขิ อง กัมมนั ตภาพรังสี ตามรายละเอียดในใบความรู้ 4. ครทู บทวนเก่ยี วกับการเบนของรงั สีแคโทดในสนามแมเ่ หลก็ จากนนั้ จงึ ให้นักเรียนได้ศึกษาแนวการ เคลื่อนท่ีของรังสจี ากธาตุกัมมันตรังสใี นสนามแม่เหล็ก ตามรายละเอยี ดในใบความรู้ 5. ครชู ใ้ี ห้เห็นว่าการท่ีรังสีจากธาตกุ มั มันตรังสีมีแนวการเคลื่อนท่เี ป็นสามประเภทน้ี ทาใหม้ กี าร จาแนกรังสีจากธาตุกัมมนั ตรงั สเี ปน็ 3 ชนดิ คอื แอลฟา บีตา แกมมา โดยทราบว่า รังสีแอลฟามีประจุไฟฟ้า เปน็ บวก บตี ามปี ระจุไฟฟ้าเป็นลบ และแกมมาไมม่ ปี ระจุไฟฟ้า จากน้นั ครูให้ความรู้เกีย่ วกับสมบัติของรังสีทั้ง 3 ชนิด 6. ครอู ธิบายเพิม่ เตมิ เกย่ี วกับความสามารถในการทาใหอ้ ากาศแตกตัวเป็นไอออน โดยชี้ให้เห็นว่า ความสามารถในการทาใหอ้ ากาศแตกตวั เป็นไอออนน้ันจะขน้ึ กับจานวนประจุไฟฟา้ ของรงั สนี ัน้ สว่ นอานาจ ทะลุผา่ นของรังสจี ะข้นึ อยู่กบั มวล รังสที ีม่ ีมวลมากย่อมมีอานาจทะลุผา่ นตา่ กวา่ รงั สที มี่ ีมวลนอ้ ย การศึกษา เกย่ี วกบั ความสามารถในการทาให้อากาศแตกตัวเปน็ ไอออนและอานาจทะลผุ า่ น ช่วยให้นกั วทิ ยาศาสตร์วัด พลงั งานของรงั สีชนิดต่างๆได้ 7. ครูเปดิ โอกาสให้นักเรยี นสอบถามเน้ือหาเรื่อง การคน้ พบกัมมันตภาพรงั สี ว่ามีสว่ นไหนท่ยี ังไม่ เข้าใจและให้ความร้เู พม่ิ เติมในสว่ นนนั้ 3. ขั้นลงขอ้ สรปุ ครสู อบถามนกั เรยี นดว้ ยประเด็นต่างๆ ดังต่อไปน้ี 1. การศึกษาของเบ็กเคอเรล มวี ัตถุประสงค์อยา่ งไร (ศึกษาวา่ สารประกอบบางชนดิ เมือ่ รับแสงแดด แล้วจะแผ่รังสีเอ็กซห์ รอื ไม)่

2. ทาไมเราจึงทราบว่า รงั สีแอลฟา บตี า แกมมา มปี ระจุไฟฟา้ บวก ลบและไม่มปี ระจุไฟฟา้ ตามลาดับ (ทราบโดยให้รังสผี า่ นสนามแม่เหลก็ แลว้ สังเกตทิศการเบนของแอลฟา และบตี าเปน็ ทศิ เดียวกบั การเบนไป ของประจบุ วกและประจุลบตามลาดบั ส่วนแกมมา ไมเ่ บนในสนามแมเ่ หล็ก แสดงว่า ไม่มีประจุไฟฟา้ ) 3. รังสใี ด มอี านาจทะลุผ่านสูงท่ีสุด (รังสีแกมมา) 4. รงั สใี ดมีความสามารถในการทาใหแ้ กส๊ แตกตวั ได้ดี (รังสีแอลฟา) 5. รงั สใี ดตอ้ งใชว้ ัสดุที่มีความหนาแน่นมากในการก้นั รงั สชี นิดนัน้ (รังสีแกมมา) 6. รงั สใี ดไมเ่ บ่ียงเบนเมื่อเขา้ ไปในสนามแม่เหล็ก (รังสีแกมมา) 7. รงั สใี ดเม่ือเคล่ือนทผ่ี ่านในบริเวณทม่ี ีสนามแม่เหลก็ แนวการเคล่อื นท่เี ปน็ แนวโคง้ (รงั สีแอลฟาและ รังสบี ีตา) ครูมอบหมายให้นกั เรียนไปทาแบบฝกึ เสริมประสบการณ์ในใบงานให้เรียบรอ้ ยและศึกษาเนือ้ หา เรอ่ื ง การ เปลยี่ นสภาพนิวเคลยี ส ซง่ึ จะเรียนในคาบต่อไปมาลว่ งหน้า 13. สื่อ/แหลง่ การเรยี นรู้ 1. คอมพิวเตอร์ทีเ่ ช่ือมต่อกับอินเทอร์เนต็ 2.เพาเวอร์พ้อยน์เร่อื งการค้นพบกัมมันตภาพรังสีและการเปล่ยี นสภาพนิวเคลยี ส 3. เอกสารประกอบการสอน เรอื่ ง ฟิสิกสน์ ิวเคลยี ร์ 4. หนังสือเรียนวชิ าฟิสกิ ส์ เลม่ 3 5. ชดุ การทดลองการค้นพบกมั มันตภาพรงั สีและการเปลี่ยนสภาพนิวเคลียส 14. การวัดและประเมินผล 14.1 วธิ ีการวดั ผล 1. ใหน้ ักเรียนทาแบบทดสอบอตั นยั 1 ข้อ 2. ครใู ห้คะแนนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และคะแนนจิตวิทยาศาสตร์ จากเกณฑ์ การให้คะแนน ใบงาน และรายงานการทดลอง หากขอ้ มูลไม่เพียงพอใชว้ ธิ ีสัมภาษณ์เพิม่ เติม 14.2 เคร่ืองมือการวัดผล 1. ขอ้ สอบอัตนยั 1 ขอ้ 2. แบบประเมนิ ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ 3. แบบประเมินจิตวิทยาศาสตร์ 14.3 เกณฑก์ ารวดั ผลและประเมินผล 1. ข้อสอบอตั นัย ไดค้ ะแนนไม่นอ้ ยกวา่ รอ้ ยละ 75 2. แบบประเมนิ ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ได้คะแนนไมน่ ้อยกว่ารอ้ ยละ 75 3. แบบประเมนิ จติ วทิ ยาศาสตร์ ไดค้ ะแนนไมน่ ้อยกวา่ รอ้ ยละ 75

แผนการจัดการเรยี นรทู้ ี่ 14 ชื่อเร่ือง เสถยี รภาพของนวิ เคลยี ส หนว่ ยท่ี 3 เร่ือง ฟสิ ิกสน์ วิ เคลยี ร์ รหสั วชิ า ว 30206 รายวชิ า ฟสิ ิกส์ 6 เวลา 1 ชวั่ โมง ชน้ั มธั ยมศกึ ษาปที ี่ 6 ภาคเรยี นท่ี 2 ปีการศกึ ษา 2563 กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 1. สาระท่ี ๕ พลงั งาน 2. มาตรฐานการเรยี นรู้ มาตรฐาน ว ๕. ๑ เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานกับการดารงชีวิต การเปลี่ยนรูปพลังงาน ปฏิสมั พันธ์ระหว่างสารและพลังงาน ผลของการใชพ้ ลงั งานต่อชีวิตและสิ่งแวดล้อม มีกระบวน การสืบเสาะ หาความรู้ สอ่ื สารสิ่งทเ่ี รยี นรูแ้ ละ นาความรูไ้ ปใชป้ ระโยชน์ มาตรฐานการเรียนรชู้ ว่ งช้นั ม.4-6 สารวจตรวจสอบ สืบคน้ ขอ้ มูลและอธิบายการเกิดกัมมนั ตภาพรงั สี การนาไปใชป้ ระโยชน์ ผลกระทบต่อส่ิงมีชวี ิตและสิง่ แวดล้อม 3. ผลการเรยี นรู้ อธบิ ายและสบื คน้ การเสถยี รภาพของนิวเคลียสได้ 4. สาระการเรยี นรู้ 4.1 สาระการเรยี นร้แู กนกลาง เสถยี รภาพของนวิ เคลยี ส 4.2 สาระการเรยี นรทู้ ้องถน่ิ การใช้ทรัพยากรธรรมชาติต่าง ๆ ท่ีมีอยู่อย่างจากัดจาเป็นต้องใช้ด้วยความระมัดระวังและไม่ให้ เกดิ ผลกระทบต่อสิ่งแวดลอ้ ม 5. สาระสาคญั ขนาดของนิวเคลียสข้ึนอยกู่ ับจานวนนิวคลอี อนในนิวเคลยี ส แรงทีช่ ่วยดึงดูดโปรตอนเขา้ ไวด้ ้วยกนั ใน นิวเคลยี สจะมากกวา่ แรงผลักของโปรตอนเรยี กวา่ แรงนวิ เคลียร์ พลงั งานทท่ี าให้นวิ คลีออนแยกออกจากกัน เรียกว่าพลงั งานยดึ เหนย่ี ว พลังงานยดึ เหน่ยี วแปรผันตรงกบั จานวนนงคลีออน เมอื่ โปรตอนกบั นวิ ตรอนรวมกนั เป็นดิวเทอรอน มวลจะหายไปส่วนหนึง่ เรยี กวา่ มวลพร่อง ขนาดของนิวเคลียสข้นึ อยู่กบั จานวนนิวคลีออนในนิวเคลยี ส ดังน้ี R = r0A1/3

แรงท่ชี ่วยดงึ ดดู โปรตอนเข้าไว้ดว้ ยกนั ในนิวเคลียสจะมากกว่าแรงผลกั ของโปรตอนเรยี กวา่ แรง นวิ เคลียร์ พลงั งานที่ทาให้นิวคลีออนแยกออกจากกันเรียกว่าพลงั งานยดึ เหน่ียว พลังงานยดึ เหน่ียวแปรผันตรงกับจานวนนงคลีออน พลงั งาน 1U = 931.44 MeV ต้องใช้พลังงานจากรังสีแกมมาอยา่ งน้อย 2.22 MeV จึงจะทาใหด้ ิวเทอรอนแยกออกเป็นโปรตอนและ นวิ ตรอน น่นั คอื พลงั งานยดึ เหนี่ยวของดิวเทอรอนเท่ากับ 2.22 MeV เม่อื โปรตอนกับนวิ ตรอนรวมกนั เป็นดิวเทอรอน มวลจะหายไป 0.002388 U มวลท่หี ายไปนเี้ รียกวา่ มวลพร่อง แสดงว่ามวลทีห่ ายไปนี้มีคา่ 2.22 MeV ด้วย 6. จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. สืบค้นและอภปิ รายเกย่ี วกบั เสถียรภาพของนวิ เคลียส 2. อธิบายความหมายของแรงนวิ เคลยี ร์ และพลังงานยึดเหน่ยี ว 3. อธบิ ายความสมั พนั ธเ์ กี่ยวกับแรงนวิ เคลยี รแ์ ละพลงั งานยึดเหน่ยี ว 4. นาความร้คู วามเข้าใจเก่ยี วกับเสถียรภาพของนิวเคลียสไปใชป้ ระโยชน์ 5. จาแนกประเภทหรือสรา้ งเกณฑ์เกี่ยวกบั เสถียรภาพของนิวเคลียส 6. ประเมนิ ความสาคญั ของ 7. มีจติ วิทยาศาสตร์ 7. จุดเน้นการพฒั นาคณุ ภาพผู้เรยี น 7.1 ด้านความสามารถและทักษะ 1) ทกั ษะกระบวนการสืบเสาะหาความรูด้ ว้ ยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ 2) ทกั ษะกระบวนการเรียนรโู้ ดยใชป้ ญั หาเป็นฐาน 3) ทกั ษะกระบวนการกลุ่ม 4) ทักษะกระบวนการทางาน 5) ทักษะกระบวนการสรา้ งความคดิ รวบยอด 6) ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 7) ทกั ษะการวิเคราะห์เช่อื มโยง 7.2 ดา้ นคณุ ลกั ษณะเฉพาะชว่ งวยั มุ่งมนั่ ในการศึกษาและการทางาน 8. สมรรถนะสาคญั ของผูเ้ รยี น 8.1 ความสามารถในการสอื่ สาร 8.2 ความสามารถในการคดิ

8.3 ความสามารถในการแกป้ ญั หา 8.4 ความสามารถในการใชท้ ักษะชวี ิต 8.5 ความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยี 9. คุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์ 9.1 อย่อู ยา่ งพอเพยี ง 9.2 มุ่งมัน่ ในการทางาน อดทน รอบคอบ 9.3 ใฝ่เรยี นรู้ 9.4 มจี ติ สาธารณะ 10. หลักปรชั ญาเศรษฐกจิ พอเพยี ง 1. ความพอประมาณ - นกั เรยี นออกแบบการนาเสนอเสถียรภาพของนวิ เคลียสดว้ ยความประหยัด 2. ความมเี หตุผล - นกั เรยี นอธบิ ายเสถียรภาพของนิวเคลยี ส 3. การมภี ูมคิ มุ้ กนั ในตัวทด่ี ี - นักเรียนปฏบิ ัติงานด้วยความซอ่ื สตั ย์ในการทางาน 4. เงอ่ื นไขความรู้ - นักเรียนมีความร้คู วามเข้าใจที่ถูกตอ้ งในเรอ่ื งเสถยี รภาพของนวิ เคลียส 5. เง่ือนไขคุณธรรม - นักเรียนมคี วามซ่อื สัตย์และความรบั ผดิ ชอบ 11. การบูรณาการ 11.1 กลมุ่ สาระการเรยี นรู้ภาษาอังกฤษ 11.2 กลมุ่ สาระการเรียนรู้ภาษาไทย 11.3 กลมุ่ สาระการเรยี นรู้คณติ ศาสตร์ 12. กิจกรรมการเรยี นรู้ กิจกรรมนาสกู่ ารเรียน 1. ขนั้ สรา้ งความสนใจ

1.1 ใหน้ กั เรยี นสังเกตภาพการะเบดิ ของระเบิดปรมณู 1.2 นกั เรยี นทงั้ หมดร่วมกันยกตัวอยา่ งอุปกรณ์ทมี่ ีใชห้ ลักการการสลายตวั ของกมั มนั ตภาพรังสี ร่วมกนั อภปิ รายถงึ กระบวนการสลายและผลท่ีเกิดข้ึน รวมทัง้ การนาไปใช้ประโยชน์ 1.3 ใหน้ ักเรยี นร่วมกันตัง้ คาถามเก่ียวกบั สิง่ ทีต่ ้องการรู้ จากเนื้อหาท่ีเกีย่ วกบั เรือ่ ง เสถียรภาพของนิวเคลยี ส กิจกรรมพฒั นาการเรยี นรู้ 2. ขน้ั สารวจและคน้ หา 2.1 แบ่งนกั เรียนเปน็ กลมุ่ ละ 4 คน 2.2 นกั เรยี นแต่ละกลมุ่ ร่วมกันศึกษาเสถยี รภาพของนิวเคลียส 2.3 นักเรียนแตล่ ะกลุ่มอภิปรายร่วมกนั ถึงเสถยี รภาพของนิวเคลยี ส 3. ขนั้ อธบิ ายและลงข้อสรปุ 3.1 นักเรยี นแตล่ ะกลมุ่ นาเสนอผลการศึกษาการคน้ พบเสถียรภาพของนวิ เคลยี ส 3.2 นกั เรียนแตล่ ะกลุ่มได้ผลการศกึ ษาเหมือนกนั หรือต่างกันอยา่ งไร เพราะเหตใุ ด 3.3 ครูตั้งคาถามว่า - แรงนวิ เคลียรค์ ืออะไร - พลงั งานยดึ เหนี่ยวคอื อะไร - การแตกตวั ของดวิ เทอรอนเป็นโปรตอนและนวิ ตรอน มวลของดิวเทอรอนก่อนการ แตกตวั เทา่ กบั มวลรวมหลังการแตกตัวหรือไม่ อย่างไร - จากตาราง 20.3 จงหามวลดวิ เทอรอน - จงหามวลท่ีหายไปเม่อื โปรตอนและนวิ ตรอนรวมตัวกันเป็นดวิ เทอรอน - จงหามวลพร่องหรอื พลังงานยึดเหนยี่ วเม่อื อะตอมของคาร์บอนรวมตวั กนั เป็นคารบ์ อน-12 - จงหามวลพร่องและพลังงานยึดเหนี่ยวของ 3Li7 กับ 2He4 - จงหาคา่ พลังงานยึดเหนย่ี วของ 1H2 2He4 3Li7 6C12 เมอ่ื เลขมวลเพิ่มขน้ึ พลังงานยดึ เหนยี่ ว เปลยี่ นแปลงอยา่ งไร 3.4 นกั เรียนทงั้ หมดร่วมกนั สรุปผลจากการศึกษาเสถยี รภาพของนวิ เคลยี ส กิจกรรมรวบยอด 4. ขน้ั ขยายความรู้

4.1 นกั เรียนแตล่ ะกล่มุ เสนอแนวคดิ ในการแกป้ ญั หาโจทย์เรื่องเสถยี รภาพของนิวเคลยี ส 4.2 นกั เรียนแตล่ ะกลมุ่ ร่วมกันสรปุ เชื่อมโยงความคิดเกย่ี วกบั การคน้ พบเสถยี รภาพของนิวเคลยี ส 5. ขนั้ ประเมนิ ผล 5.1 ใหน้ ักเรยี นแตล่ ะคนยอ้ นกลับไปอา่ นบนั ทึกประสบการณ์เดมิ สิง่ ท่ตี ้องการรู้ และ ขอบเขตเป้าหมาย แล้วตรวจสอบว่าไดเ้ รียนรตู้ ามทตี่ ั้งเปา้ หมายครบถว้ นหรอื ไม่เพียงใด ถ้ายงั ไม่ครบถ้วนจะทา อยา่ งไรตอ่ ไป (อาจสอบถามให้ครอู ธิบายเพ่ิมเติม สอบถามใหเ้ พอ่ื นอธบิ าย หรือวางแผนสืบค้นเพิ่มเติม) 5.2 ให้นักเรยี นทาแบบทดสอบวัดผลสมั ฤทธทิ์ างการเรยี นด้านพทุ ธิพสิ ัย 5.3 ใหน้ ักเรยี นบันทึกหลังเรยี น 5.4 ครใู หค้ ะแนนทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ และคะแนนจิตวิทยาศาสตร์ จาก เกณฑ์การให้คะแนน สมุดบนั ทึก รายงานการทดลอง และผลงาน หากขอ้ มลู ไม่เพยี งพอใช้วิธีสัมภาษณ์เพ่ิมเติม 13. สือ่ /แหลง่ การเรยี นรู้ 1. คอมพิวเตอร์ทเี่ ชื่อมต่อกับอินเทอรเ์ นต็ 2.เพาเวอร์พอ้ ยนเ์ ร่ืองเสถยี รภาพของนวิ เคลียส 3. เอกสารประกอบการสอน เรือ่ ง ฟสิ ิกสน์ วิ เคลียร์ 4. หนังสอื เรียนวิชาฟิสิกส์ เล่ม 3 14. การวดั และประเมินผล 14.1 วธิ กี ารวดั ผล 1. ให้นกั เรียนทาแบบทดสอบอตั นัย 1 ข้อ 2. ครูให้คะแนนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และคะแนนจิตวิทยาศาสตร์ จากเกณฑ์ การใหค้ ะแนน ใบงาน และรายงานการทดลอง หากข้อมูลไมเ่ พยี งพอใช้วธิ ีสมั ภาษณ์เพ่มิ เติม 14.2 เคร่อื งมอื การวดั ผล 1. ข้อสอบอัตนัย 1 ขอ้ 2. แบบประเมินทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ 3. แบบประเมนิ จิตวทิ ยาศาสตร์ 14.3 เกณฑ์การวดั ผลและประเมินผล 1. ข้อสอบอตั นัย ไดค้ ะแนนไมน่ ้อยกว่าร้อยละ 75 2. แบบประเมนิ ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ไดค้ ะแนนไมน่ ้อยกว่าร้อยละ 75 3. แบบประเมินจติ วิทยาศาสตร์ ได้คะแนนไมน่ ้อยกว่ารอ้ ยละ 75

ช่อื ...........................................………………………………………… เลขท.่ี ...... ชนั้ ............... 1. ขอบเขตและเป้าหมายของประเด็นท่ีจะเรยี นรู้ ทีน่ กั เรยี นและครูกาหนดรว่ มกนั ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………… …………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………… 2. แต่ละกลมุ่ ได้ผลการศึกษาเหมอื นกนั หรือตา่ งกนั อย่างไร เพราะเหตุใด ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………..………………………………………………… 3. แรงนวิ เคลยี รค์ ืออะไร ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………..………………………………………………… 4. พลังงานยดึ เหน่ียวคอื อะไร ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………..………………………………………………… 5. การแตกตัวของดิวเทอรอนเปน็ โปรตอนและนวิ ตรอน มวลของดิวเทอรอนกอ่ นการ แตกตัวเทา่ กับมวลรวมหลังการแตกตวั หรือไม่ อยา่ งไร ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………..………………………………………………… 6. จากตาราง 20.3 จงหามวลดิวเทอรอน ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… …………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………… …..………………………………………………………………………………………………………..………………………………………….. 7. จงหามวลที่หายไปเม่ือโปรตอนและนวิ ตรอนรวมตัวกนั เป็นดิวเทอรอน ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………..

8. จงหามวลพรอ่ งหรือพลังงานยดึ เหนี่ยวเมือ่ อะตอมของคารบ์ อนรวมตวั กนั เป็นคารบ์ อน-12 ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………………….. 9. จงหามวลพรอ่ งและพลังงานยึดเหนี่ยวของ 3Li7 กับ 2He4 ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………… …………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………… ………..………………………………………………………………………………………………………..……………………………………… 10. จงหาคา่ พลงั งานยึดเหน่ยี วของ 1H2 2He4 3Li7 6C12 เม่อื เลขมวลเพิม่ ข้ึน พลังงานยึด เหนย่ี วเปลยี่ นแปลงอยา่ งไร ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………… …………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………… ………..………………………………………………………………………………………………………..……………………………………… ………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………… ……………..………………………………………………………………………………………………………..………………………………… ……………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………… …………………..………………………………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………… 11. ถา้ มวลอะตอมของ 20Ca40 เทา่ กบั 39.9751 u จงหา ก. พลงั งานยึดเหนีย่ วของ 20Ca40 ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………… ข. พลังงานยึดเหนีย่ วตอ่ นวิ คลอี อน 20Ca40

………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..……………………………………………………………………………………………… 12. จงคานวณความหนาแนน่ ของนิวเคลยี ส 13Al27 ใหม้ ลอะตอม Al = 27.0 u แลว้ เปรียบเทียบ ผลทไ่ี ดก้ ับความหนาแน่นอะลูมิเนียมซึง่ เทา่ กับ 2.7 g/cm3 ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………………….. 13. สรุปเกย่ี วกับการค้นพบเสถยี รภาพของนวิ เคลยี ส ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………… …..………………………………………………………………………………………………………..

แผนการจัดการเรยี นรทู้ ี่ 15 ชือ่ เรอ่ื ง การสลายตวั ของกัมมันตภาพรงั สแี ละไอโซโทป หนว่ ยท่ี 3 เรอ่ื ง ฟสิ ิกสน์ วิ เคลยี ร์ รหสั วชิ า ว 30206 รายวชิ า ฟสิ กิ ส์ 6 เวลา 4 ชว่ั โมง ชนั้ มธั ยมศกึ ษาปที ่ี 6 ภาคเรยี นที่ 2 ปีการศกึ ษา 2563 กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1. สาระท่ี ๕ พลงั งาน 2. มาตรฐานการเรยี นรู้ มาตรฐาน ว ๕. ๑ เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานกับการดารงชีวิต การเปล่ียนรูปพลังงาน ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารและพลังงาน ผลของการใช้พลังงานต่อชีวิตและสิ่งแวดล้อม มีกระบวน การสืบเสาะ หาความรู้ ส่ือสารสิ่งทีเ่ รียนรแู้ ละ นาความรู้ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐานการเรียนรูช้ ว่ งชัน้ ม.4-6 สารวจตรวจสอบ สืบค้นข้อมลู และอธิบายการเกิดกมั มนั ตภาพรงั สี การนาไปใชป้ ระโยชน์ ผลกระทบตอ่ ส่งิ มชี วี ติ และสิง่ แวดลอ้ ม 3. ผลการเรยี นรู้ สบื คน้ ข้อมลู อภปิ รายเกย่ี วกับการเปลี่ยนสภาพนวิ เคลียส การสลายกมั มันตภาพรงั สี 4. สาระการเรยี นรู้ 4.1 สาระการเรียนรแู้ กนกลาง การสลายของนวิ เคลียสกมั มันตรงั สี 4.2 สาระการเรียนรทู้ อ้ งถนิ่ การใช้ทรัพยากรธรรมชาติต่าง ๆ ท่ีมีอยู่อย่างจากัดจาเป็นต้องใช้ด้วยความระมัดระวังและไม่ให้ เกิดผลกระทบตอ่ ส่งิ แวดลอ้ ม 5. สาระสาคญั อนกุ รมการสลาย การสลายของนิวเคลยี สของธาตกุ ัมมนั ตรงั สีอย่างต่อเน่ือง ให้รังสแี อลฟา บตี า และแกมมา จนได้ ตะก่วั -206 ซ่ึงเปน็ ธาตสุ ุดทา้ ยและเป็นธาตุเสถียร (stable element) ซ่ึงไมม่ กี ารสลายตอ่ ไป เราอาจเขียน ลาดับการสลาย เรยี ก อนุกรม

กฎการสลายตัวของธาตกุ มั มนั ตรังสี 1. สมมตฐิ านการสลายตวั ของธาตุกัมมนั ตรงั สี ของรัทเทอร์ฟอร์ดและซอดดี (Soddy) กล่าวว่า 1.1 การสลายตัวของธาตุกัมมันตรงั สเี ป็นการสลายตัวทเ่ี กิดขึ้นเอง โดยไม่ขนึ้ กับสภาวะแวดลอ้ มของ นิวเคลยี ส (เชน่ การจัดตัวของอเิ ล็กตรอน ความดัน อุณหภูม)ิ 1.2 การสลายตัวเปน็ กระบวนการสุ่ม (Random Process) ในช่วงเวลาใดๆ ทุกๆ นวิ เคลียสมโี อกาสท่ี จะสลายตัวเท่ากนั ดังน้นั ในช่วงเวลาหน่ึงๆ ปรมิ าณนิวเคลยี สท่ีสลายตวั จึงเป็นสัดสว่ นโดยตรงกับปรมิ าณ นวิ เคลียสทีเ่ หลืออยู่ กฎการสลายมสี ตู ร N/t = - N ……….(1) เมื่อ N คือ จานวนนิวเคลียสท่ีสลายในช่วงเวลาt  เปน็ คา่ สลายตัวคงท่ี (decay constant) ปริมาณ – dN/dt = N , ปริมาณ dN/dt เป็นปริมาณท่บี อกอัตราการลดลงของจานวน นิวเคลียสของธาตกุ ัมมันตรังสี ซง่ึ ก็คืออัตราการแผ่รังสีออกมาในขณะหนึ่งนั่นเอง เรียกปริมาณนวี้ า่ กัมมนั ตภาพ (activity) ของธาตกุ ัมมนั ตรังสี นิยมแทนดว้ ยสญั ลักษณ์ A A = N ……….(2) 2. อัตราการสลายตัวของนิวเคลยี ส หมายถึง ในช่วงเวลาใดๆ เป็น 1 หนว่ ยเวลา ปรมิ าณนิวเคลียสที่ สลายตัวใน 1 หนว่ ยเวลา ดงั นั้น อัตราการสลายตัวของนิวเคลยี สจงึ เปน็ สดั สว่ นโดยตรงกับปรมิ าณนิวเคลียสท่ี มีอยู่ (พร้อมจะสลายตวั )  เป็นค่าสลายตวั คงท่ี ซงึ่ มีคา่ เฉพาะของนวิ เคลียสแต่ละชนิด เครื่องหมายลบแสดงว่าจานวน นวิ เคลียสลดลงเมอ่ื เวลาผ่านไป 3. กมั มันตภาพของธาตุกัมมันตรงั สี หมายถึง ความสามารถของธาตุกมั มนั ตรังสใี นการแผ่รงั สอี อกมา ได้มากนอ้ ยเพยี งใด ณ เวลาขณะหนึง่ ขณะใด กัมมันตภาพมหี น่วยเปน็ sec-1 หรอื จานวนนิวเคลียสท่ีสลายตัว ตอ่ วนิ าที นิยมวดั เป็นคูร่ี กัมมันตภาพ 1 ครู ี่ เทา่ กบั 3.7 x 1010 sec-1 4. การหาค่า N ในรูป function ของเวลา N = N0e-t ………..(3) 5. ช่วงเวลาครึง่ ชวี ติ (Half life) ของธาตกุ ัมมนั ตภาพรงั สี หมายถงึ ช่วงเวลาที่ธาตุนัน้ ๆ สลายตวั เหลอื นิวเคลียสเป็นคร่ึงหน่ึงของจานวนที่มอี ยกู่ ่อนสลายตัว มีสตู ร ดังน้ี N=N0/2n ……….(4) หรือ =0.693/ T½ ………..(5) 6. เมือ่ เวลาเพิม่ ขน้ึ ปรมิ าณนวิ เคลยี สของธาตุกมั มนั ตรังสีจะลดลงเรื่อยๆ แต่ปริมาณนวิ เคลียสจะไมล่ ดลง เปน็ ศนู ย์ ไมว่ า่ เวลาจะผา่ นไปเท่าใดก็ตาม การพดู ถึงเวลาท่ธี าตกุ ัมมันตรังสสี ลายตัวหมดจึงไม่มีความหมาย ในทางทฤษฎจี ึงพูดถงึ เวลาท่ธี าตสุ ลายตวั เหลอื เปน็ ครง่ึ หนึง่ ของปริมาณเดิม]

N N0 N/ N0 = e-t N0/2 N0/4 t T½ 2T½ กราฟแสดงการลดจานวนนวิ เคลียสของธาตุกัมมันตรังสี ณ เวลาตา่ งๆ สภาพสมดลุ ของธาตกุ ัมมนั ตรงั สี หมายถงึ ในธรรมชาติมีธาตกุ ัมมันตรงั สีที่สลายตวั แลว้ กลายเปน็ นวิ เคลยี ส ของธาตุใหม่ แต่ธาตใุ หม่ที่ได้น้ยี งั ไม่เสถยี รภาพทเี ดยี ว จงึ เกดิ การสลายต่อไป จะพิจารณากรณธี าตุ A สลายตัวให้ธาตุ B สลายตัวใหธ้ าตุ C สูตรคือ ดังน้นั ANA = BNB 1 Number daughter nuclide (B) ½ ¼ 1/8 Parent nuclides (A) 1/16 T 2T 3T 4T time กราฟแสดงอัตราการสลายของธาตุ A จะเท่ากับอัตราการเกิดของธาตุ B เมือ่ เวลาเพิ่มขนึ้ ปรมิ าณนวิ เคลียสของธาตุกัมมนั ตรงั สจี ะลดลงเรือ่ ยๆ แต่ปรมิ าณนวิ เคลยี สจะไม่ ลดลงเปน็ ศนู ย์ ไมว่ า่ เวลาจะผ่านไปเท่าใด การพูดถึงเวลาท่ีธาตกุ ัมมนั ตรงั สสี ลายตวั หมดจงึ ไมม่ ีความหมาย ในทางทฤษฎีจึงพูดถึงเวลาท่ธี าตสุ ลายตัวเหลือเป็นคร่งึ หนง่ึ ของปริมาณเดิม