(คู่มือ) หนังสือเรียนสสวท พื้นฐานวิทยาศาสตร์ ม.2 ล.2

สือ่ การเรียนร/ู้ หนว่ ยท่ี 6 | การแยกสาร 156 แหล่งเรียนรู้ คู่มอื ครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ หนังสอื เรยี นรายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ ชน้ั มธั ยมศึกษาปีท่ี 2 เลม่ 2 ของ สสวท. ตัวอยา่ งผลการทำกิจกรรม นาทีที่ อุณหภมู ิ (°c) การเปลี่ยนแปลงของสารในหลอดทดลอง ลักษณะของสารในหลอด ขนาดใหญ่ ทดลองขนาดเลก็ 0 28 สารละลายมีสฟี า้ ใส ไม่พบการเปลีย่ นแปลง 2 50 สารละลายมสี ฟี า้ ใส ไมพ่ บการเปล่ียนแปลง 4 80 มฟี องอากาศทด่ี ้านในหลอด ไม่พบการเปลีย่ นแปลง 6 100 สารละลายเดอื ด มขี องเหลวใส ไมม่ ีสี 8 100 สารละลายเดอื ด ระดับของสารละลายลดลง มขี องเหลวใส ไมม่ ีสี ปรมิ าณมากข้นึ 10 100 สารละลายเดอื ด ระดบั ของสารละลายลดลง มขี องเหลวใส ไมม่ ีสี ปรมิ าณมากข้ึน สสถถาาบบนั ันสสง่ เง่ สเสรริมมิ กกาารรสสออนนววิททิ ยยาาศศาาสสตตรร์แ์แลละะเทเทคคโนโนโลโลยยี ี

157 หนว่ ยที่ 6 | การแยกสาร คมู่ อื ครรู ายวชิ าพ้ืนฐานวิทยาศาสตร์ เฉลยคำถามทา้ ยกจิ กรรม 1. สารละลายจุนสีที่อยู่ในหลอดทดลองขนาดใหญ่ก่อนและหลังให้ความร้อน มีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่ อยา่ งไร เพราะเหตุใด แนวคำตอบ เมื่อให้ความร้อน สารละลายจุนสีที่อยู่ในหลอดทดลองขนาดใหญ่มีการเปลี่ยนแปลง คือ สารละลายเดอื ด มสี เี ขม้ ขึ้นและมีปรมิ าณลดลง เพราะของเหลวบางสว่ นเดือดเป็นไอไปท่ีสายยางและควบแน่น ลงในหลอดทดลองขนาดเลก็ 2. สารละลายจุนสีที่เหลืออยู่ในหลอดทดลองขนาดใหญ่และสารที่ได้ในหลอดทดลองขนาดเล็ก มีลักษณะ เหมือนหรอื แตกตา่ งกนั อยา่ งไร แนวคำตอบ สารละลายจุนสีที่เหลืออยู่ในหลอดทดลองขนาดใหญ่และสารที่ได้ในหลอดทดลองขนาดเล็กมี ลกั ษณะแตกต่างกัน คอื สารละลายจุนสีที่เหลืออยู่ในหลอดทดลองขนาดใหญ่เป็นของเหลวใส มีสฟี า้ ส่วนสาร ที่ไดใ้ นหลอดทดลองขนาดเลก็ เป็นของเหลวใส ไมม่ ีสี 3. นักเรยี นคดิ ว่าสารในหลอดทดลองขนาดเลก็ คอื อะไร ทราบได้อยา่ งไร แนวคำตอบ สารในหลอดทดลองขนาดเล็กคือน้ำ เนื่องจากมลี กั ษณะเปน็ ของเหลวใสและสารละลายจุนสีมีน้ำ เปน็ ตัวทำละลาย 4. สารในหลอดทดลองขนาดเล็กแยกออกมาจากหลอดทดลองขนาดใหญ่ได้อยา่ งไร แนวคำตอบ สารในหลอดทดลองขนาดเล็กแยกออกมาจากหลอดทดลองขนาดใหญ่ได้เนื่องจากสารละลาย ได้รับความร้อน น้ำซึ่งเป็นตัวทำละลายจึงเปลี่ยนสถานะเป็นแก๊ส แยกออกจากสารละลายในหลอดทดลอง ขนาดใหญ่ เคลื่อนที่มาตามสายยางหรือสายพลาสติก เมื่ออุณหภูมิลดลง น้ำในสถานะแก๊สจึงควบแน่นเป็น ของเหลวอย่ใู นหลอดทดลองขนาดเลก็ 5. การแยกสารในกิจกรรมนที้ ำไดอ้ ย่างไร และเรียกวธิ ีการแยกสารนว้ี า่ อะไร แนวคำตอบ การแยกสารในกิจกรรมนี้ทำได้โดยให้ความร้อนแก่สารละลายจุนสีจนกระทั่งตัวทำละลายคือน้ำ เปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นแก๊สแยกออกจากสารละลาย และควบแน่นกลับเป็นของเหลวเมื่ออุณหภูมิ ลดลง เรยี กวธิ กี ารแยกสารน้วี า่ การกลั่นอย่างงา่ ย 6. จากกจิ กรรม สรุปได้ว่าอย่างไร แนวคำตอบ จากกิจกรรม สรุปได้ว่าเมื่อให้ความร้อนแก่สารละลาย ตัวทำละลายซึ่งมีจุดเดือดต่ำกว่าจะเดือด และกลายเป็นไอแยกออกจากสารละลาย แล้วควบแน่นกลับเป็นของเหลวอีกครั้ง การแยกสารวิธีนี้เรียกว่า การกลัน่ อยา่ งง่าย สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | การแยกสาร 158 ค่มู อื ครรู ายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ กจิ กรรมที่ 6.3 แยกสารโดยวิธีโครมาโทกราฟีแบบกระดาษไดอ้ ย่างไร นกั เรยี นจะไดเ้ รยี นรเู้ กย่ี วกับการแยกสารที่มีสีซง่ึ มีปริมาณน้อยดว้ ยวิธีโครมาโทกราฟแี บบกระดาษ จุดประสงค์ สังเกตและอธบิ ายการแยกสารที่มีสีโดยวธิ ีโครมาโทกราฟีแบบกระดาษ เวลาทีใ่ ช้ใน 1 ช่วั โมง การทำกิจกรรม วสั ดุและอุปกรณ์ วสั ดุท่ใี ชต้ ่อกลุ่ม รายการ ปริมาณ/กลมุ่ 1. ปากกาเมจิกสตี า่ ง ๆ 2 ด้าม 2. นำ้ 20 cm3 3. สารละลายเอทานอล 95% 20 cm3 4. บีกเกอร์ขนาด 250 cm3 2 ใบ 5. กระดาษกรองหรอื กระดาษโครมาโทกราฟี 1 แผ่น 6. กรรไกร 1 เลม่ 7. ไมบ้ รรทัด 1 อัน 8. ดนิ สอ 1 แทง่ 9. ฝากล่องพลาสตกิ หรอื กระดาษแขง็ 10. เทปใส 1 ฝา/แผ่น 11. จานกระดาษหรือภาชนะอน่ื ๆ 1 มว้ น 1 ใบ สสถถาาบบันนั สสง่ เง่ สเสรรมิ ิมกกาารรสสออนนววิททิ ยยาาศศาาสสตตรร์แแ์ลละะเทเทคคโนโนโลโลยยี ี

159 หน่วยที่ 6 | การแยกสาร คูม่ ือครรู ายวิชาพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ การเตรียมตวั ครูตัดกระดาษแขง็ ให้มีขนาดกว้าง 10 เซนติเมตร x ยาว 10 เซนติเมตร โดยประมาณ หรือใหญ่ ลว่ งหน้าสำหรับครู พอที่จะวางบนปากบกี เกอร์ขนาด 250 ลกู บาศกเ์ ซนติเมตรได้ ขอ้ เสนอแนะ • ใช้ปากกาเมจิกจุดสีลงบนกระดาษกรองให้เป็นจุดเล็ก ๆ รอจนสีแห้งแล้วจึงจุดซ้ำลงไปท่เี ดิม ในการทำกิจกรรม ทำซำ้ หลาย ๆ ครงั้ จนกระท่งั ได้สีเข้มมากพอ จงึ นำไปแยกด้วยวิธโี ครมาโทกราฟี • เมื่อติดกระดาษกรองเข้ากับฝากล่องพลาสติกหรือกระดาษแข็งแล้ว อาจนำไปวางบนปาก บกี เกอรเ์ ปลา่ โดยกะระยะห่างจากปลายกระดาษกรองถึงก้นบีกเกอร์ไม่ใหเ้ กิน 0.5 เซนตเิ มตร • รินของเหลวลงในบีกเกอร์ ไม่ให้สูงเกนิ ระดับทจี่ ุดสีไว้แล้วจึงหย่อนกระดาษกรองลงในบีกเกอร์ • ครูอาจให้นักเรียนเตรียมชุดอุปกรณ์จำนวน 2 ชุด ให้ครบทั้งที่ใช้ตัวทำละลายเป็นน้ำและ เอทานอล และทำกิจกรรมพรอ้ มกัน สอื่ การเรียนร้/ู • หนังสือเรยี นรายวิชาพ้นื ฐานวิทยาศาสตร์ ชน้ั มัธยมศึกษาปีที่ 2 เลม่ 2 ของ สสวท. แหล่งเรียนรู้ สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | การแยกสาร 160 คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ ตัวอยา่ งผลการทำกจิ กรรม ผลการแยกสีของหมกึ ชนิดของตัวทำละลาย สีดำ สนี ้ำเงิน นำ้ แยกออกเป็น แยกออกเป็นองคป์ ระกอบที่ สารละลายเอทานอล องคป์ ระกอบท่ีมสี ีฟ้า มสี ฟี ้า สีมว่ ง และสีนำ้ เงิน สมี ่วง และสนี ้ำตาล โดยสีฟา้ เคลือ่ นทไ่ี ด้ระยะ โดยสีฟ้าเคลอ่ื นทไ่ี ด้ ทางไกลทส่ี ุด รองลงมาคือ ระยะทางไกลท่สี ดุ สีมว่ ง ส่วนสีนำ้ เงินเคลื่อนที่ รองลงมาคือสมี ่วง ได้ระยะทางน้อยที่สุด ส่วนสนี ้ำตาลเคลอ่ื นท่ี ไดร้ ะยะทางน้อยทสี่ ดุ เหน็ แถบสเี ปน็ ทางยาว เห็นแถบสเี ปน็ ทางยาวบน บนกระดาษ เหน็ กระดาษเห็นองค์ประกอบที่ องคป์ ระกอบที่มสี ีม่วง มสี มี ว่ ง สนี ้ำเงิน และสีฟา้ และสีนำ้ เงนิ อมม่วง โดยสีม่วงเคลื่อนที่ได้ระยะ โดยสีม่วง เคลือ่ นท่ีได้ ทางไกลทส่ี ดุ รองลงมาคือ ระยะทางไกลทกี่ ว่า สีน้ำเงนิ สว่ นสีฟ้าเคลือ่ นที่ สว่ นสีนำ้ เงนิ อมม่วง ได้ระยะทางน้อยท่ีสดุ เคลือ่ นท่ีได้ระยะทาง น้อยกว่า สสถถาาบบันนั สสง่ เง่ สเสรรมิ ิมกกาารรสสออนนววิทิทยยาาศศาาสสตตรรแ์ ์แลละะเทเทคคโนโนโลโลยยี ี

161 หนว่ ยที่ 6 | การแยกสาร คู่มอื ครรู ายวิชาพ้นื ฐานวิทยาศาสตร์ เฉลยคำถามท้ายกิจกรรม 1. เมือ่ นำกระดาษกรองท่มี จี ุดสีจุ่มลงในนำ้ จดุ สแี ต่ละสีมีการเปลย่ี นแปลงอยา่ งไร แนวคำตอบ เมื่อนำกระดาษกรองท่ีมจี ุดสีจุ่มลงในนำ้ จุดสีแต่ละสีเคล่ือนทีข่ ึ้นไปบนกระดาษกรอง และมีแถบ สีต่าง ๆ ปรากฏบนกระดาษกรอง 2. จดุ สีแตล่ ะสมี อี งค์ประกอบเหมือนหรอื แตกต่างกนั อยา่ งไร ทราบไดอ้ ยา่ งไร แนวคำตอบ จุดสีแต่ละสมี ีองค์ประกอบแตกต่างกัน ทราบได้จากจำนวนแถบสี ระยะทางที่แถบสีเคล่อื นที่ไป และสีทีป่ รากฏบนกระดาษกรองมลี ักษณะตา่ งกัน 3. องค์ประกอบของจุดสแี ตล่ ะองค์ประกอบสามารถเคลอื่ นที่ไปไดแ้ ตกตา่ งกันหรือไม่ เพราะเหตุใด แนวคำตอบ องค์ประกอบของจุดสีแต่ละองค์ประกอบสามารถเคลื่อนที่ไปได้แตกต่างกัน เนื่องจาก องค์ประกอบของจุดสีแยกออกจากกันและเคลอ่ื นที่ไปได้ระยะทางไม่เทา่ กัน 4. เมื่อจุ่มกระดาษกรองในน้ำและเอทานอล จุดสีแต่ละจุดมีการเปลี่ยนแปลงเหมือนกันหรือแตกต่างกัน อยา่ งไร แนวคำตอบ เมื่อจุ่มกระดาษกรองในนำ้ และเอทานอล จุดสีแต่ละจดุ มีการเปล่ียนแปลงแตกต่างกัน คือเมื่อจุ่ม กระดาษกรองในน้ำ จะเห็นองค์ประกอบของสีกระจายอยู่ห่างจากจุดเริ่มต้นมากกว่าเมื่อจุ่มกระดาษกรองใน เอทานอล จำนวนองคป์ ระกอบของสแี ละระยะทางทีอ่ งคป์ ระกอบของสีเคลื่อนท่ีไดแ้ ตกตา่ งกนั 5. ตวั ทำละลายมีผลต่อการแยกองคป์ ระกอบของสีหรือไม่ อยา่ งไร แนวคำตอบ ตัวทำละลายคอื นำ้ และเอทานอลมีผลต่อการแยกองค์ประกอบของสี จะเห็นไดว้ า่ เมอ่ื เปล่ียนชนิด ของตัวทำละลาย ระยะทางการเคล่อื นที่ของแต่ละองค์ประกอบของสจี ะแตกตา่ งกนั 6. จากกจิ กรรม สรปุ ได้วา่ อยา่ งไร แนวคำตอบ จากกจิ กรรม สรุปได้ว่าสีจากปากกาเมจิกมอี งค์ประกอบมากกวา่ หนึ่งชนิด เหน็ ไดจ้ ากผลของการ จุดสีบนกระดาษกรอง แล้วจุ่มปลายกระดาษกรองในน้ำ น้ำจะเคลื่อนที่ขึ้นไปตามกระดาษกรอง ส่วนสีจาก ปากกาเมจิกจะเคลื่อนที่ไปบนกระดาษกรองแล้วค่อย ๆ แยกออกจากกันเป็นองค์ประกอบหลายสี เมื่อ เปลี่ยนไปใช้สารละลายเอทานอลแทนน้ำ สีจากปากกาเมจิกยังคงแยกออกเป็นองค์ประกอบหลายสี แต่ ระยะทางท่แี ต่ละองค์ประกอบเคลื่อนที่ได้มีลกั ษณะเปลยี่ นไป สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | การแยกสาร 162 คู่มือครรู ายวิชาพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ กิจกรรมที่ 6.4 แยกสารโดยวิธีการสกดั ด้วยตัวทำละลายได้อยา่ งไร นักเรียนจะไดเ้ รยี นรูเ้ ก่ยี วกบั วธิ ีแยกสารออกจากส่วนของพชื โดยใชต้ วั ทำละลาย จดุ ประสงค์ สงั เกตและอธิบายการแยกสารจากใบไม้ โดยวธิ ีการสกัดดว้ ยตัวทำละลาย เวลาที่ใชใ้ น 1 ชวั่ โมง การทำกิจกรรม วัสดแุ ละอุปกรณ์ วสั ดทุ ี่ใช้ตอ่ กลุ่ม รายการ ปริมาณ/กลุ่ม 1. ใบไม้จากพชื 1 ชนดิ เชน่ ใบผกั บุ้งจีน 2 ใบ ใบเตย ใบหูกวาง 5 cm3 2. สารละลายเอทานอล 95 % 5 cm3 3. น้ำ 2 หลอด 4. หลอดทดลองขนาดใหญ่ 2 หลอด 5. หลอดทดลองขนาดเล็ก 2 อนั 6. จุกยางเบอร์ 10 1 ใบ 7. บีกเกอร์ขนาด 100 cm3 1 ใบ 8. กระบอกตวงขนาด 10 cm3 2 อนั 9. หลอดหยด 1 เล่ม 10. กรรไกร 1 ชดุ 11. โกรง่ บด 1 อนั 12. ท่วี างหลอดทดลอง เทา่ จำนวนนกั เรยี นในกลุ่ม 13. แว่นตานริ ภัย การเตรียมตวั ครูเตรียมใบไมท้ ี่หาไดง้ า่ ยในท้องถิ่นไว้ให้เพียงพอสำหรับทุกกลุ่ม ถ้าใบไมม้ ีขนาดใหญ่อาจใช้ ล่วงหนา้ สำหรบั ครู เพียงกล่มุ ละ 1 ใบ สสถถาาบบนั นั สส่งเง่ สเสรรมิ มิ กกาารรสสออนนววิทิทยยาาศศาาสสตตรรแ์ ์แลละะเทเทคคโนโนโลโลยยี ี

163 หน่วยท่ี 6 | การแยกสาร คู่มือครรู ายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ ขอ้ เสนอแนะ • สามารถใชภ้ าชนะท่มี ีฝาปิดแทนหลอดทดลองและจกุ ยางได้ ในการทำกิจกรรม • วิธกี ารเขยา่ หลอดทดลอง ควรเคาะหลอดทดลองกับฝา่ มือเบา ๆ ไม่ใช้นว้ิ มืออุดปากหลอดทดลอง แล้วเขย่า • อาจใช้หลอดฉีดยาแทนกระบอกตวง ส่ือการเรียนรู้/ • หนงั สือเรียนรายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ ช้ันมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 2 เลม่ 2 ของ สสวท. แหลง่ เรียนรู้ ตวั อย่างผลการทำกจิ กรรม ลกั ษณะของสารท่ีได้ ของเหลวใสสีเขียว ตวั อยา่ งพชื ที่ใช้ คอื ใบเตย ของเหลวใสสเี ขยี วเข้ม ชนิดของตัวทำละลาย น้ำ สารละลายเอทานอล เฉลยคำถามทา้ ยกิจกรรม 1. สังเกตสีของน้ำและสารละลายเอทานอล ก่อนและหลังจากบรรจุใบไม้ลงในหลอดทดลอง มีการเปลี่ยนแปลง หรอื ไม่ อยา่ งไร แนวคำตอบ กอ่ นบรรจใุ บไมล้ งในหลอดทดลอง น้ำและสารละลายเอทานอล ใส ไมม่ ีสี แต่หลังจากบรรจุใบไม้ ลงในหลอดทดลอง และเขยา่ 2 นาที ทง้ั นำ้ และสารละลายเอทานอลมีสีเขยี ว แตเ่ ขม้ ไม่เทา่ กัน 2. นำ้ กับสารละลายเอทานอล สารใดสกัดสีจากใบไม้ไดม้ ากกวา่ กัน ทราบได้อย่างไร แนวคำตอบ สารละลายเอทานอลสกดั สจี ากใบไม้ได้มากกวา่ สังเกตได้จากสีของของเหลวมสี ีเขียวเข้มกวา่ 3. การสกัดสารจากใบไม้ดว้ ยวธิ ีนี้เกีย่ วขอ้ งกับการละลายของสารอย่างไร แนวคำตอบ การสกัดสารจากใบไม้ด้วยวิธีนี้เกี่ยวข้องกับการละลายของสาร สารจากใบไม้สามารถละลายใน ตัวทำละลายท่ีนำมาใช้ จึงแยกออกจากส่วนของพชื ได้ และตัวทำละลายที่ต่างกันสามารถละลายสารจากใบไม้ ไดต้ ่างกัน 4. จากกิจกรรม สรปุ ได้ว่าอย่างไร แนวคำตอบ จากกิจกรรม สรุปได้ว่าการสกัดสารจากใบไม้โดยใช้ตัวทำละลายต่างชนิดกันจะได้สารจากใบไม้ ละลายออกมากบั ตวั ทำละลายในปริมาณแตกต่างกัน ขน้ึ อย่กู ับชนิดของตัวทำละลาย สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 6 | การแยกสาร 164 คมู่ ือครรู ายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ กิจกรรมท่ี 6.5 นำวธิ ีการแยกสารไปใชป้ ระโยชน์ในชวี ิตประจำวนั ได้อยา่ งไร นกั เรยี นจะได้เรียนรเู้ กี่ยวกบั การนำความร้เู ร่อื งวิธีการแยกสารไปใช้ประโยชนใ์ นชีวิตประจำวัน จุดประสงค์ นำวิธกี ารแยกสารไปใช้แกป้ ญั หาในชีวิตประจำวัน โดยเช่ือมโยงความรดู้ ้านวทิ ยาศาสตร์ คณติ ศาสตร์ เทคโนโลยี และกระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม เวลาทใี่ ชใ้ น 2 ชวั่ โมง การทำกจิ กรรม วสั ดุและอุปกรณ์ วัสดทุ ่ีใช้ต่อกลมุ่ รายการ ปริมาณ/กลมุ่ 1. พืชท่ีตอ้ งการสกดั สี เชน่ ใบเตย ใบหูกวาง 10 g กระเจยี๊ บแดง ขมน้ิ ชนั หรอื พืชอ่นื ๆ 50 cm3 2. นำ้ 1 หลอด 3. หลอดทดลองขนาดใหญ่ 1 หลอด 4. หลอดทดลองขนาดเล็ก 1 อนั 5. จุกยางเบอร์ 10 1 อัน 6. หลอดหยด 1 ใบ 7. กระบอกตวงขนาด 10 cm3 1 ใบ 8. บกี เกอร์ขนาด 100 cm3 1 ชดุ 9. โกร่งบด 1 ใบ 10.ถ้วยกระเบื้อง 1 อัน 11.ที่วางหลอดทดลอง 1 อัน 12.แท่งแกว้ คน 1 แผน่ 13.กระดาษกรอง 1 อัน 14.กรวยกรอง 15.ตะแกรงรอ่ นชนิดละเอียด 1 อนั 16.กรรไกร 1 เลม่ 17.ตะเกียงแอลกอฮอล์พร้อมท่ีก้ันลม 1 ชดุ สสถถาาบบันันสสง่ เง่ สเสรรมิ ิมกกาารรสสออนนววิททิ ยยาาศศาาสสตตรรแ์ ์แลละะเทเทคคโนโนโลโลยยี ี

165 หน่วยที่ 6 | การแยกสาร คูม่ ือครรู ายวิชาพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ รายการ ปริมาณ/กลมุ่ 18.ไมข้ ดี ไฟ 1 กลกั 19.กระป๋องทราย 20.แวน่ ตานริ ภยั 1 กระป๋อง เท่าจำนวนนกั เรยี นในกลุ่ม การเตรียมตวั ครูมอบหมายให้นักเรียนเตรียมพืชที่หาได้ง่ายในท้องถิ่นให้เพียงพอสำหรับการทดลอง โดย ลว่ งหน้าสำหรับครู กำหนดให้แต่ละกลุ่มใช้ประมาณ 10 กรัม เท่ากัน และควรเตรียมมีดสำหรับตัดเป็นชิ้นเล็ก ๆ ก่อนนำไปสกัดสาร ขอ้ เสนอแนะ • ให้นักเรียนระดมความคิด รวบรวมข้อมูลหรือแนวคิดเกี่ยวกับวิธีการแยกสารให้ได้มากที่สุด ในการทำกิจกรรม ก่อนตัดสนิ ใจเลอื กวิธกี ารแยกสาร สอื่ การเรียนร้/ู • เกณฑ์ที่ใช้ในการประเมนิ ผลการสกัดสีทีใ่ ช้ประเมินได้จริง ควรเป็นเกณฑ์ที่ปฏิบัติได้จริงและ แหล่งเรียนรู้ เป็นท่ยี อมรับของผู้ปฏบิ ัติ • สีทตี่ อ้ งการคอื สที ี่ดูเข้มท่ีสดุ เมื่อนำสีทส่ี กดั ไดม้ าเปรียบเทยี บกนั โดยใช้หลอดทดลองขนาดเล็ก บรรจุวางเรียงกันบนกระดาษสีขาว ถ้าได้สีเข้มมาก ๆ หลายหลอดจนเปรียบเทียบสีได้ยาก อาจแบง่ สีบางสว่ นไปเจือจางกบั นำ้ 2–4 เทา่ แล้วจึงเปรยี บเทยี บสอี ีกครั้ง • ครูเสนอสถานการณ์ในกิจกรรมที่ 6.5 เพื่อให้นักเรียนระบุปัญหา รวบรวมข้อมูล และเสนอ แนวคดิ เกย่ี วกบั วิธีการแยกสารในสถานการณ์ทเี่ ป็นไปได้ ครูควรตรวจสอบก่อนที่นักเรียนจะ เร่ิมดำเนินการแก้ปญั หา • หนังสือเรียนรายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ ช้นั มธั ยมศกึ ษาปีท่ี 2 เลม่ 2 ของ สสวท. สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | การแยกสาร 166 คมู่ อื ครรู ายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ ตัวอย่างผลการทำกจิ กรรม - ระบปุ ญั หา หาวิธีการผลติ สีจากพืชให้ได้สีทีม่ ีความเขม้ มากที่สุด ปรมิ าตรอย่างน้อย 20 ลกู บาศก์เซนตเิ มตร แล้วทำ ใหเ้ ป็นผงเพ่อื ใหจ้ ัดเกบ็ งา่ ยและเก็บไดน้ าน - รวบรวมขอ้ มลู ขอ้ มลู ทรี่ วบรวมได้ขึ้นอยกู่ ับแตล่ ะกลุ่มแต่ควรมีข้อมูลมากพอสำหรับการออกแบบวธิ กี ารแกป้ ญั หา ได้แก่ • การสืบค้นข้อมูลจากแหล่งต่าง ๆ เช่น การสอบถามคนในชุมชนเกี่ยวกับวิธีการสกัดสีจากพืชนั้น โครงงาน วิทยาศาสตร์ รายงานวิจัยเกีย่ วกับการสกัดสีผสมอาหาร สีย้อมจากธรรมชาตใิ นระดับอุตสาหกรรม การแปร รปู การเก็บรักษาสที สี่ กัดได้ • ผลการทำกิจกรรมเรือ่ งการสกัดสารด้วยตัวทำละลาย การระเหยแหง้ ท่ีได้เรียนรมู้ าแล้ว • เกณฑ์การประเมนิ ผลการสกัดสีซงึ่ เปน็ เกณฑ์ท่ีกำหนดร่วมกันและปฏบิ ัติได้จรงิ โดยพจิ ารณาจากความเข้ม ของสที สี่ กดั ได้ ความยากง่ายของวธิ กี ารสกดั และเกณฑ์อน่ื ๆ เกณฑ์การประเมินผลการสกัดสี รายการประเมิน ดีมาก ดี พอใช้ ควรปรบั ปรุง วิธกี ารสกัด (4) (3) (2) (1) ความเขม้ ของสี ทสี่ กดั ได้ ใชต้ วั ทำละลายท่ีหา ใช้ตัวทำละลายทหี่ า ใชต้ ัวทำละลายที่มี ใช้ตวั ทำละลายที่ สที ี่สกัดได้หลังจาก แยกตวั ทำละลาย ได้งา่ ยในทอ้ งถิน่ ไดง้ ่ายในทอ้ งถ่ิน ในท้องถ่ินแต่มรี าคา หายากในท้องถิน่ ออกไปแล้ว ราคาถูก วิธีการไม่ ราคาถกู วธิ ีการ แพงกว่า หรือวธิ กี าร มีราคาแพง มี ซบั ซอ้ น สามารถ ซับซ้อนมากขึน้ ซบั ซ้อนมากขึ้น หรือ ขั้นตอนการสกัดที่ สกดั สีไดอ้ ย่าง แต่สามารถสกัดสีได้ ใช้เวลามากขึ้นใน ซบั ซ้อนยุง่ ยากและ รวดเร็ว อย่างรวดเรว็ การสกัดสี ใชเ้ วลามาก สเี ข้มมากทสี่ ดุ สีเข้ม สีออ่ น สอี อ่ นมาก เปน็ ผงละเอียด เป็นผงละเอียด ของแข็งจบั ตวั เปน็ ของแข็งจบั ตัวเป็น มสี ีเหมอื นสขี อง มสี ีต่างจากสีของ ก้อน มสี ีเหมือนสี ก้อน มีสีเปลี่ยนไป ของเหลวที่สกดั ได้ ของเหลวทส่ี กดั ได้ ของของเหลวที่สกัด จากเดิม เล็กน้อย ไดห้ รือเปลย่ี นไป จากเดมิ เลก็ น้อย สสถถาาบบนั ันสส่งเง่ สเสรริมมิ กกาารรสสออนนววิทิทยยาาศศาาสสตตรร์แแ์ลละะเทเทคคโนโนโลโลยยี ี

167 หนว่ ยท่ี 6 | การแยกสาร คมู่ ือครรู ายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ ตวั อยา่ งผลการทำกิจกรรม - เลอื กและออกแบบวิธีแก้ปัญหา ตวั อย่างวิธแี กป้ ัญหา 1. สกัดสีจากพืชโดยใช้วิธีสกัดด้วยตัวทำละลายให้ได้สีที่เข้มมากที่สุด ปริมาตรอย่างน้อย 20 ลูกบาศก์ เซนตเิ มตร โดยเลือกใชอ้ ตั ราสว่ นของพืชกับตวั ทำละลายท่ีเหมาะสม 2. ระเหยแหง้ เพ่อื แยกตัวทำละลายออกไป บด/ตัดสว่ นของพืช เติมตวั ทำละลาย สกัดสีจากพืช ให้เปน็ ชิ้นเลก็ ๆ ไม่ผา่ นเกณฑ์ประเมนิ ผา่ นเกณฑป์ ระเมิน แยกตวั ทำละลาย ตรวจสอบความเข้ม กรองแยก ของสีทไี่ ด้ ผ่านเกณฑป์ ระเมนิ นำเสนอวิธีการสกดั ทำให้เป็นผง และสที ่ีสกดั ได้ - ดำเนนิ การแกป้ ัญหา 1. หั่นส่วนของพืชท่ีนำมาใช้สกัดสี ให้เป็นชิ้นเล็ก ๆ น้ำหนัก 10 กรัม บดหยาบ ๆ ด้วยโกร่งบด จากนั้นนำไป บรรจุลงในหลอดทดลองขนาดใหญ่ เติมนำ้ 50 ลกู บาศก์เซนติเมตร ปิดดว้ ยจกุ ยางแล้วเขย่าแรง ๆ 2 นาที 2. กรองแยกของเหลวบรรจุลงในหลอดทดลองขนาดเลก็ สงั เกตลักษณะสารที่ได้ และบนั ทึกผล 3. แยกตัวทำละลายออกโดยการระเหยแห้งจนไดข้ องแข็ง 4. ทำใหเ้ ป็นผงละเอียด - ทดสอบ ประเมิน และปรบั ปรงุ แก้ไขตน้ แบบ การตรวจสอบความเข้มของสี ตรวจสอบความเข้มของสีที่สกัดได้ โดยนำหลอดทดลองขนาดเล็กที่บรรจุที่ได้จากการสกัดวางเรียงกัน บนกระดาษสีขาว สังเกตและบนั ทึกผล ถ้าสีที่สกัดได้ยังไมเ่ ขม้ มากเท่ากับกลุ่มอื่น อาจปรับปรุงวิธีการโดยเพิม่ ปริมาณสว่ นของพืชท่ีใช้ หรอื เขยา่ ใหแ้ รงขึน้ นานข้ึน หรอื ใชค้ วามรอ้ นชว่ ย หรอื เปลี่ยนตัวทำละลาย การแยกตวั ทำละลาย ถ้าพบวา่ การแยกตวั ทำละลายโดยการระเหยแหง้ ทำให้ผงสีท่สี กัดได้ไหม้หรือมีสเี ปลี่ยนไป อาจปรับปรุง วิธีการโดยเปลี่ยนไปใช้การอบให้แห้งโดยใช้ความร้อนต่ำ หรือนำไปผึ่งแดดแทนการระเหยแห้งด้วยความร้อน จากตะเกยี งแอลกอฮอล์ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | การแยกสาร 168 คู่มอื ครรู ายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ตวั อยา่ งผลการทำกิจกรรม - นำเสนอตน้ แบบ วิธีการและผลการแกป้ ญั หา การนำเสนอวธิ ีการและผลการแกป้ ัญหาเพื่อให้คนในชมุ ชนตัดสนิ ใจเลือกวธิ ีการท่ีเหมาะสมทสี่ ุดที่สามารถ นำไปใช้ได้ อาจทำได้หลากหลายวิธี การนำเสนอควรมีรายละเอียดตามเกณฑ์การประเมินการสกัดสี และอาจ นำเสนอผลการใชส้ ีท่ีสกัดได้ เพื่อแสดงให้เหน็ ว่าวธิ ีการท่ีเสนอเป็นวิธีการที่สกัดสีได้ง่าย ต้นทุนต่ำ ได้สมี ากท่ีสุด สี ที่สกัดได้สามารถนำไปใช้ได้จริง หรือเปรียบเทียบให้เห็นข้อดีของการใช้ผงสีจากการสกัดกับการใช้วัตถุดิบตาม ธรรมชาติโดยตรง ซึ่งให้ผลดแี ละความสะดวกของการใช้งานต่างกัน เฉลยคำถามทา้ ยกิจกรรม 1. ความรูเ้ กี่ยวกับการแยกสารสามารถนำไปแก้ปญั หาในสถานการณ์น้ไี ด้อย่างไร แนวคำตอบ ความรู้เกี่ยวกับการแยกสารสามารถนำไปแก้ปัญหาในสถานการณ์นี้ได้ เนื่องจากมีวิธีการท่ี เหมาะสมในการแยกสารออกมาจากส่วนของพืช โดยคำนึงถึงสมบัติของสารที่ต้องการแยก ปริมาณสารที่ ต้องการ วธิ ีการสกัดที่ทำไดง้ า่ ย ไม่ซับซอ้ น 2. การแกป้ ญั หาในสถานการณ์น้ี นกั เรยี นไดใ้ ช้ความรู้ทางคณิตศาสตร์ เทคโนโลยี และกระบวนการออกแบบ เชงิ วศิ วกรรมอยา่ งไร แนวคำตอบ การแกป้ ัญหาในสถานการณ์นี้ไดใ้ ช้ความรู้ต่าง ๆ เชน่ คณติ ศาสตร์ - การระบุอัตราส่วนของพืชกับตวั ทำละลายทใ่ี ช้ การระบุปรมิ าณสารทสี่ กัดได้เปรียบเทียบกับ ส่วนของพืชทใี่ ช้ เทคโนโลยี - คิดหาวธิ กี ารแก้ปัญหาหรอื วธิ ีทีช่ ว่ ยทำใหก้ ารทำงานแบบเดมิ มคี วามสะดวกสบายมากขึ้น - เลือกใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสม เช่น ใช้กรวยกรองแยกตะกอนออก ใช้แหล่งกำเนิดความร้อนที่ เหมาะสมในการทำให้ตวั ทำละลายระเหย กระบวนการออกแบบเชงิ วศิ วกรรม – ดำเนินการแก้ปญั หาในสถานการณน์ ้โี ดยทำตามกระบวนการดังน้ี - ระบปุ ญั หา - รวบรวมข้อมูล - เลอื กและออกแบบวิธีแก้ปญั หา - ดำเนนิ การแก้ปัญหา - ทดสอบ ประเมนิ และปรับปรุงแก้ไขตน้ แบบ - นำเสนอตน้ แบบวิธกี ารและผลการแกป้ ญั หา สสถถาาบบันนั สส่งเง่ สเสรริมิมกกาารรสสออนนววิททิ ยยาาศศาาสสตตรร์แ์แลละะเทเทคคโนโนโลโลยยี ี

169 หน่วยท่ี 6 | การแยกสาร คูม่ อื ครรู ายวิชาพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ เฉลยคำถามท้ายกจิ กรรม 3. แนวทางการแก้ปัญหาของนักเรยี นประสบความสำเร็จหรือไม่ ถ้าไม่ประสบความสำเร็จ จะมีแนวทางการ ปรับปรงุ อย่างไร แนวคำตอบ ขน้ึ อยู่กับแนวทางการแกป้ ัญหาของแต่ละกลุ่ม ถา้ ไม่ประสบความสำเรจ็ ควรย้อนกลับไปวิเคราะห์ สาเหตุที่ทำให้ไม่ประสบความสำเร็จและปรับปรุงวิธีการ เมื่อปรับปรุงวิธีการแล้วอาจจะยังไม่ประสบ ความสำเร็จอีกก็ได้ แต่ควรมีบันทึกแสดงข้อมูลว่าแนวทางการแก้ปัญหาของนักเรียนไม่ประสบความสำเร็จ เพราะเหตุใด และได้ปรบั ปรงุ วิธีการอยา่ งไร สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | การแยกสาร 170 คู่มอื ครูรายวชิ าพ้นื ฐานวิทยาศาสตร์ กจิ กรรมทา้ ยบท การผลิตนำ้ ตาลทรายใชว้ ิธีการใดบ้างในการแยกสาร นกั เรียนจะได้เรียนรเู้ กี่ยวกบั การแยกสารทใี่ ชใ้ นการผลติ น้ำตาลทราย ผา่ นการศึกษาข้อมูลจากกระบวนการผลิต นำ้ ตาลทรายในหนังสือเรยี น จากนัน้ วเิ คราะห์และสรุปเกยี่ วกับวธิ ีการแยกสารที่ใช้ในแต่ละข้ันตอน จุดประสงค์ วิเคราะห์วิธีการแยกสารท่ีใช้ในกระบวนการผลิตน้ำตาลทราย เวลาท่ใี ชใ้ น 1 ช่วั โมง การทำกิจกรรม วัสดุและอุปกรณ์ -ไมม่ -ี สือ่ การเรียนรู้/ • หนงั สอื เรยี นรายวิชาพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ ช้ันมัธยมศึกษาปีที่ 2 เล่ม 2 ของ สสวท. แหล่งเรยี นรู้ • กระบวนการผลิตนำ้ ตาลทรายดิบ น้ำตาลทรายขาว และน้ำตาลทรายขาวบริสทุ ธ์ิ สืบค้นเมื่อ 5 มีนาคม 2562, จาก http://www.ocsb.go.th/upload/executive/fileupload/6438- 9170.pdf • กระบวนการผลติ น้ำตาลทรายดบิ สบื คน้ เมือ่ 5 มนี าคม 2562, จาก http://www.psisugar.com/Our-Factory/Production.html • น้ำตาลทรายดบิ สืบค้นเม่ือ 5 มีนาคม 2562, จาก https://www.youtube.com/watch?v=5-UKhUV4rOA • นำ้ ตาลทรายขาว สบื ค้นเมื่อ 5 มนี าคม 2562, จาก https://www.youtube.com/watch?v=8nJY7R0uOWM สสถถาาบบันันสสง่ เ่งสเสรริมมิ กกาารรสสออนนววทิ ิทยยาาศศาาสสตตรร์แ์แลละะเทเทคคโนโนโลโลยยี ี

171 หนว่ ยท่ี 6 | การแยกสาร คูม่ อื ครรู ายวิชาพ้นื ฐานวิทยาศาสตร์ ตัวอยา่ งผลการทำกิจกรรม วิธกี ารแยกสารทีใ่ ชใ้ นการผลิตนำ้ ตาลทราย ข ง ก จ ข ง ก สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 6 | การแยกสาร 172 คูม่ อื ครรู ายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ เฉลยแบบฝึกหัดทา้ ยบท 1. พจิ ารณาขอ้ ความเกีย่ วกับหลักการแยกสารต่อไปน้ีวา่ เป็นการแยกสารวธิ ใี ด แล้วเติมคำลงในปริศนาอกั ษรไขว้ แนวต้งั 1) การแยกของแข็งท่ีแขวนลอยอยู่ในของเหลว โดยใชว้ ัสดุที่มีรูพรุนขวางก้นั ของแข็งไว้ 2) การทำใหข้ องแขง็ แยกจากของเหลวโดยทำให้สารละลายอิ่มตัว แลว้ ต้ังไวจ้ นกระทั่งของแขง็ แยกออกมา มรี ูปทรงเรขาคณิต แนวนอน 3) การแยกสารที่ตอ้ งการออกมาโดยการละลายดว้ ยตัวทำละลายที่เหมาะสม 4) การใหค้ วามร้อนแก่สารละลายจนกระท่งั เหลือแต่ของแข็ง 5) การนำสารทต่ี ้องการแยกมาละลายในตวั ทำละลายท่ีเหมาะสมแล้วใหเ้ คลือ่ นทไ่ี ปบนตัวดดู ซับ 6) การใหค้ วามรอ้ นแก่สารผสมจนกระทัง่ สารทต่ี ้องการระเหยออกมาแลว้ เก็บสารนั้นดว้ ยการควบแนน่ 1 ก า ร 2ก 6 ก า ร ก ล่ั น ร าอ 4 ก า ร ร ะ เ ห ย แ ห้ ง ต 3 ก า ร ส กั ด ผ ลึ 5 โ ค ร ม า โ ท ก ร า ฟี สสถถาาบบนั ันสสง่ เ่งสเสรรมิ ิมกกาารรสสออนนววิททิ ยยาาศศาาสสตตรร์แ์แลละะเทเทคคโนโนโลโลยยี ี

173 หน่วยท่ี 6 | การแยกสาร คมู่ ือครรู ายวิชาพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ 2. เมื่อนำสีผสมอาหารชนิดหนึ่ง ไปแยกหาองค์ประกอบโดยวิธีโครมาโทกราฟีแบบกระดาษ ซึ่งใช้น้ำเป็นตัวทำละลาย ปรากฏว่าได้สารสีออกมา 3 ชนิด คือ A B และ C โดยที่ A จะเคลื่อนที่ไปได้ไกลจากจุดเริ่มต้นมากที่สุด รองลงมา คอื B และ C อยใู่ กลก้ บั จุดเริ่มตน้ สีผสมอาหารที่นำมาใช้มีสารที่ผสมอย่รู วมกนั อย่างน้อยก่ีชนิด ทราบได้อยา่ งไร แนวคำตอบ สีผสมอาหารที่นำมาใช้มีสารที่ผสมรวมกันอยู่อย่างน้อย 3 ชนิด เห็นได้จากการแยกหาองค์ประกอบ ดว้ ยวิธีโครมาโทกราฟแี บบกระดาษ ซึง่ ใชน้ ำ้ เป็นตวั ทำละลาย ได้สารสอี อกมา 3 ชนิด 3. วิธีการแยกสารท่ีเกี่ยวขอ้ งกับกระบวนการต่อไปนี้คืออะไร 3.1 การทำน้ำจดื จากนำ้ ทะเล แนวคำตอบ การกลัน่ 3.2 การตรวจสอบสีชนดิ หนงึ่ ว่าเป็นสเี พยี งชนดิ เดยี วหรอื สีหลายสีมาผสมกัน แนวคำตอบ โครมาโทกราฟีแบบกระดาษ. 3.3 การทดสอบหาปรมิ าณเกลอื ที่มีอย่ใู นนำ้ เกลอื 1 แก้ว แนวคำตอบ การระเหยแห้ง 3.4 การแยกเกลอื ออกจากนำ้ ทะเลโดยการทำนาเกลอื แนวคำตอบ การระเหยแหง้ และการตกผลึก 3.5 การแยกสีและกล่นิ ของดอกกุหลาบ แนวคำตอบ การสกัดด้วยตัวทำละลาย การสกัดดว้ ยไอนำ้ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | การแยกสาร 174 คู่มือครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ เฉลยแบบฝึกหัดทา้ ยหน่วย 1. ข้อใดถกู ต้องเก่ียวกับโครมาโทกราฟแี บบกระดาษ * ก. ใชแ้ ยกของแข็งออกจากสารละลาย ข. ใช้แยกสารทม่ี ีจุดเดือดแตกตา่ งกันมาก ค. ใชแ้ ยกสารท่รี ะเหยได้ออกจากสารทร่ี ะเหยไม่ได้ ง. ใชแ้ ยกสารท่ีเคลื่อนทไี่ ปบนกระดาษไดร้ ะยะทางแตกต่างกัน เฉลย ง. เพราะโครมาโทกราฟีกระดาษเป็นวิธีการแยกสาร โดยอาศัยสมบัติเกี่ยวกับการละลายของสารต่าง ๆ ท่ี ละลายในตวั ทำละลายชนิดหน่ึง ๆ ไดไ้ ม่เท่ากนั ดงั นั้นเมอื่ ตัวทำละลายเคลื่อนท่ีไปบนกระดาษผา่ นสารผสม ที่อยู่บนกระดาษนั้น องค์ประกอบในสารผสมที่ละลายได้ดีในตัวทำละลายจะเคลื่อนที่ไปบนกระดาษตาม ตัวทำละลายไปได้ระยะทางที่ไกลกว่าองค์ประกอบที่ละลายได้น้อยกว่า ทำให้เห็นระยะทางการเคลื่อนท่ี ของสารตา่ ง ๆ ในสารผสมแตกต่างกัน 2. ขอ้ ใดสำคญั ทส่ี ดุ สำหรับการเลือกชนิดตวั ทำละลายทเ่ี หมาะสมสำหรับการสกัดดว้ ยตัวทำละลาย * ก. ราคาถูก ข. ระเหยงา่ ย ค. เปน็ ของเหลว ไม่มสี ี ไมม่ ีกล่นิ ง. ละลายสารท่ีต้องการได้มากและละลายสารเจอื ปนได้น้อย เฉลย ง. เพราะตัวทำละลายท่ีละลายสารทต่ี ้องการได้มาก และละลายสารเจือปนไดน้ ้อย ทำให้แยกสารทต่ี อ้ งการ ออกมาไดป้ รมิ าณมากในขณะท่สี ารเจือปนอนื่ ไม่แยกออกมาหรอื แยกได้น้อย 3. อตุ สาหกรรมการผลติ นำ้ มันถ่ัวเหลืองมีข้นั ตอนดงั น้ี ** ลา้ งเมลด็ ถ่ัว → บดตัดเมล็ดถ่ัว → แชถ่ ั่วในเฮกเซนให้นำ้ มันละลายออกมากับเฮกเซน → กรองแยกถั่วเหลือง ออกจากเฮกเซน→ ระเหยเฮกเซนให้เหลือแต่นำ้ มันถ่ัวเหลือง ในข้ันตอนการสกดั น้ำมันถว่ั เหลอื งใช้วธิ กี ารแยกสารวธิ ใี ดบา้ งตามลำดบั ก. การกล่ัน การระเหยแห้ง ข. การสกัดดว้ ยตัวทำละลาย การตกผลึก ค. การสกัดดว้ ยตวั ทำละลาย การระเหยแห้ง ง. การระเหยแห้ง การสกัดดว้ ยตวั ทำละลาย เฉลย ค. เพราะการสกดั น้ำมันถว่ั เหลอื งเป็นการแยกน้ำมันที่อยู่ในเน้ือเยือ่ เมลด็ ถั่วเหลืองออกมาโดยใช้ตัวทำละลาย ท่ีเหมาะสมคือเฮกเซน จากน้ันจงึ แยกน้ำมนั ออกจากเฮกเซนโดยการระเหยแห้ง สสถถาาบบันันสสง่ เง่ สเสรรมิ มิ กกาารรสสออนนววทิ ิทยยาาศศาาสสตตรร์แ์แลละะเทเทคคโนโนโลโลยยี ี

175 หน่วยที่ 6 | การแยกสาร คู่มือครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ 4. การแยกสารวธิ ีใดต่อไปนีเ้ ป็นวิธีที่ไมเ่ หมาะสม * ก. การแยกน้ำมันพชื ออกจากนำ้ โดยการระเหยแห้ง ข. การแยกนำ้ ตาลทรายบริสทุ ธ์ิจากนำ้ เชอ่ื มเขม้ ขน้ โดยการตกผลึก ค. การแยกสารสเี ขยี วออกจากใบเตยเพ่ือประกอบอาหารโดยใช้การสกัดดว้ ยน้ำ ง. การแยกนำ้ มนั หอมระเหยออกจากเปลือกส้มโดยการสกัดโดยการกลั่นดว้ ยไอน้ำ เฉลย ก. เพราะนำ้ มนั พชื ไมร่ วมกับน้ำ แต่แยกชัน้ กันอยโู่ ดยน้ำมันอยู่ด้านบน สามารถแยกได้โดยการใช้กรวยแยก ซ่ึง เปน็ วิธีการทีไ่ มส่ ้ินเปลืองพลงั งานและงา่ ยกว่าการระเหยแหง้ 5. ขอ้ ใดต่อไปน้กี ล่าวถึงลำดบั ของการแยกเกลือออกจากสารผสมระหว่างน้ำเกลือและทรายได้ถกู ต้อง * ข้นั ที่ 1 ข้ันท่ี 2 ก. การระเหยแห้ง การตกผลึก ข. การตกผลกึ การระเหยแหง้ ค. การกรอง การระเหยแหง้ ง. การระเหยแห้ง การกรอง เฉลย ค. เพราะทรายไม่ละลายในน้ำเกลือ สามารถแยกออกได้โดยการกรอง จากนั้น ให้ความร้อนแก่น้ำเกลือให้ ตวั ทำละลายคอื น้ำซ่ึงมจี ดุ เดือดตำ่ กวา่ เกลอื ระเหยออกไป จะไดเ้ กลอื ซึ่งเป็นตวั ละลายที่เป็นของแข็ง 6. ข้อใดต่อไปนกี้ ล่าวถึงการตกผลึกไมถ่ กู ต้อง * ก. การตกผลกึ ต้องทำให้สารละลายอมิ่ ตวั ที่อณุ หภมู ิสงู ข. การตกผลึกจำเป็นต้องละลายสารในตวั ทำละลายที่เหมาะสม ค. ผลึกแยกออกจากสารละลายเน่อื งจากสภาพละลายได้ของสารลดลง ง. ผลกึ ที่ได้ยงั คงเป็นสารชนิดเดมิ แต่มีการจัดเรยี งอนุภาคใหม่ท่เี ปน็ ระเบียบ เฉลย ก. เพราะการตกผลึกเป็นการแยกตัวละลายที่เป็นของแข็งในสารละลายอิ่มตัวของของแข็งนั้น โดยที่ไม่ จำเป็นต้องใช้อุณหภมู ิสงู แต่ละลายสารในตัวทำละลายที่เหมาะสมที่อุณหภูมิห้องจนเลยจุดอิ่มตัว จากนั้น ให้ความร้อนจนของแข็งละลายหมด เมื่ออุณหภูมิของสารละลายลดลงชา้ ๆ สภาพละลายได้ของสารลดลง ตัวละลายที่เป็นของแข็งจะแยกออกมาจากสารละลายเป็นผลึกซึ่งยังคงเป็นสารเดิม แต่มีการจัดเรียง อนุภาคใหม่ท่เี ป็นระเบยี บ สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 6 | การแยกสาร 176 คูม่ ือครรู ายวิชาพ้ืนฐานวิทยาศาสตร์ 7. ขอ้ ใดต่อไปน้ีกลา่ วถึงการกลนั่ ไดถ้ กู ต้อง * ก. ทีบ่ รเิ วณผวิ หนา้ ของของเหลวขณะกลน่ั อยา่ งงา่ ยจะมไี อของสารที่มีจุดเดอื ดสงู ท่สี ดุ เพียงชนดิ เดยี วเทา่ น้ัน ข. ของเหลวที่มจี ุดเดอื ดตำ่ กว่าสารอน่ื ในสารละลายจะเดือดและกลายเปน็ ไอแยกออกจากสารละลายในลำดับสุดท้าย ค. การแยกตัวละลายที่มีสถานะของแข็งในตัวทำละลายที่มีสถานะของเหลวซึ่งมีจุดเดือดต่างกันมาก สามารถใช้ วิธกี ารกลน่ั อยา่ งง่ายได้ ง. การแยกตัวละลายที่มีสถานะของเหลวในตัวทำละลายที่มีสถานะของเหลว แม้ว่าจะมีจุดเดือดต่างกัน มาก ก็ไม่ สามารถใช้วิธกี ารกลนั่ อย่างงา่ ยได้ เฉลย ค. เพราะการแยกสารโดยวิธีการกลั่นอย่างง่าย เป็นการแยกสารละลายที่มีตัวทำละลายเป็นของเหลว ส่วนตวั ละลายอาจเป็นของแข็งหรือของเหลว ดงั นั้นเมอื่ ใหค้ วามรอ้ นแกส่ ารละลาย ตัวทำละลายหรือสารท่ี มีสถานะของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำกว่าองค์ประกอบอื่นในสารละลายนั้นจะกลายเป็นไอแยกออกจาก สารละลายและควบแน่นในภาชนะทร่ี องรับ ทำให้แยกสารนนั้ ออกจากสารละลายได้ 8. ข้อใดต่อไปนก้ี ลา่ วถงึ ลำดบั ของการแยกนำ้ มันจากพืชชนิดหนึ่ง แลว้ นำไปวเิ คราะหอ์ งค์ประกอบได้ถกู ต้อง * ข้ันที่ 1 ขัน้ ที่ 2 ก. การกลั่นอย่างง่าย โครมาโทกราฟีแบบกระดาษ ข. โครมาโทกราฟีแบบกระดาษ การกลนั่ อย่างง่าย ค. การสกัดด้วยตัวทำละลาย โครมาโทกราฟีแบบกระดาษ ง. โครมาโทกราฟีแบบกระดาษ การสกัดด้วยตัวทำละลาย เฉลย ค. เพราะการแยกน้ำมันออกจากเนื้อเยื่อพืช ต้องใช้ตัวทำละลายที่เหมาะสมสกัดน้ำมันออกมา เมื่อจะนำไป วิเคราะห์องค์ประกอบ สามารถแยกองค์ประกอบของน้ำมันได้ด้วยวิธีโครมาโทกราฟีแบบกระดาษ ถ้าองค์ประกอบแตล่ ะชนิดสามารถละลายในตวั ทำละลายได้ต่างกันจะเคล่ือนที่ไปได้ระยะทางต่างกัน ทำให้เห็น องค์ประกอบแยกออกจากกนั สสถถาาบบันนั สส่งเ่งสเสรริมมิ กกาารรสสออนนววทิ ิทยยาาศศาาสสตตรรแ์ ์แลละะเทเทคคโนโนโลโลยยี ี

หนว่ ยที่ 7177หน่วยท่ี 7 | โลกและการเปล่ียนแปลง คูม่ อื ครูรายวิชาพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ หน่วยการเรียนรู้นี้มีจุดมุ่งหมายให้นักเรียนเรียนรู้เก่ียวกับโครงสร้าง ภายในโลกที่แบ่งตามองค์ประกอบทางเคมี กระบวนการผุพังอยู่กับที่ การกร่อน การสะสมตัวของตะกอน และผลของกระบวนการดังกล่าวท่ีทำให้ ผิวโลกเกิดการเปลี่ยนแปลง ดิน ช้ันดิน ชั้นหน้าตัดดิน กระบวนการเกิดดิน ปัจจัยที่ทำให้ดินมีลักษณะและสมบัติแตกต่างกัน การตรวจวัดสมบัติบาง ประการของดิน การนำเสนอแนวทางการใช้ประโยชน์ดินจากข้อมูลสมบัติของ ดิน ปัจจัยและกระบวนการเกิดแหล่งน้ำผิวดินและแหล่งน้ำใต้ดิน การใช้น้ำ และแนวทางการใช้น้ำอย่างยั่งยืนในท้องถ่ิน ภัยธรรมชาติบนผิวโลกเก่ียวกับ กระบวนการเกิดและผลกระทบของน้ำท่วม แผ่นดินถล่ม การกัดเซาะชายฝั่ง หลุมยบุ และแผ่นดนิ ทรดุ องคป์ ระกอบของหนว่ ย บทที่ 1 โครงสร้างภายในโลกและการเปลีย่ นแปลงบนผวิ โลก เรอ่ื งท่ี 1 โครงสรา้ งภายในโลก เวลาทใ่ี ช้ 2 ชั่วโมง เรื่องที่ 2 การเปล่ยี นแปลงทางธรณวี ทิ ยา เวลาทใ่ี ช้ 4 ชว่ั โมง บนผิวโลก กิจกรรมท้ายบท เวลาทใี่ ช้ 2 ชั่วโมง บทที่ 2 ดนิ และนำ้ เรอื่ งท่ี 1 ดิน ชัน้ ดิน และช้ันหน้าตดั ดนิ เวลาทีใ่ ช้ 4 ชว่ั โมง เรอื่ งท่ี 2 แหลง่ นำ้ ผิวดนิ และแหล่งนำ้ ใต้ดิน เวลาทใ่ี ช้ 2 ช่วั โมง กจิ กรรมท้ายบท เวลาที่ใช้ 2 ช่วั โมง บทท่ี 3 ภัยธรรมชาตบิ นผวิ โลก เรอ่ื งที่ 1 ภยั ธรรมชาติจากน้ำทว่ ม เวลาที่ใช้ 3 ชว่ั โมง แผ่นดนิ ถลม่ และการกัดเซาะชายฝัง่ เรอื่ งท่ี 2 ภยั ธรรมชาติจากหลมุ ยุบและ เวลาทใ่ี ช้ 2 ชว่ั โมง แผ่นดนิ ทรดุ กจิ กรรมทา้ ยบท เวลาทใ่ี ช้ 2 ช่ัวโมง สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี รวมเวลาที่ใช้ 23 ช่วั โมง

บทท่ี 1 หนว่ ยที่ 7 | โลกและการเปลย่ี นแปลง 178 คูม่ อื ครูรายวชิ าพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ โครงสรา้ งภายในโลกและการเปลีย่ นแปลงบนผวิ โลก สาระสำคญั โครงสร้างภายในโลกแบ่งออกเป็นช้ันตามองค์ประกอบทางเคมี ได้แก่ เปลือกโลก เน้ือโลก และแก่นโลก เปลือกโลกเป็นช้ันนอกสุดของโลก ประกอบด้วยสารประกอบของธาตุซิลิคอน อะลูมิเนียม และออกซินเจนเป็นหลัก เน้อื โลกเป็นชั้นทีอ่ ยู่ถัดจากเปลือกโลกลกึ เขา้ ไปด้านใน ประกอบด้วยสารประกอบของธาตุซลิ ิคอน แมกนเี ซียม เหลก็ และ ออกซเิ จน และโครงสรา้ งชัน้ ในสดุ คอื แก่นโลก มอี งคป์ ระกอบเป็นโลหะผสมของธาตุเหล็กและนิกเกิล การผพุ ังอย่กู ับท่ี การกร่อน และการสะสมตัวของตะกอน เปน็ กระบวนการเปลีย่ นแปลงทางธรณีวทิ ยาหนึ่งที่ทำให้ ผิวโลกเกิดการเปลี่ยนแปลงจนเกิดเป็นภูมิลักษณ์ต่าง ๆ ขึ้น กระบวนการเกิดนั้นต้องอาศัยตัวนำพาตามธรรมชาติ เช่น นำ้ ลม ธารนำ้ แข็ง และปัจจยั ต่าง ๆ ตามธรรมชาติ เช่น แรงโนม้ ถ่วงของโลก ชนิดของดิน หิน แร่และตะกอน โครงสรา้ ง ทางธรณีวิทยา ภมู ปิ ระเทศ สิ่งมชี ีวิต สภาพอากาศ อุณหภมู ิ ปฏกิ ิรยิ าเคมี และระยะเวลา จดุ ประสงคบ์ ทเรียน เมือ่ เรียนจบบทนี้แลว้ นักเรียนจะสามารถทำสง่ิ ต่อไปน้ไี ด้ 1. สร้างแบบจำลองที่อธิบายโครงสร้างภายในโลกตามองคป์ ระกอบทางเคมี 2. อธบิ ายกระบวนการผพุ งั อย่กู ับที่ การกรอ่ น และการสะสมตวั ของตะกอนจากแบบจำลอง 3. ยกตัวอย่างผลของกระบวนการผุพังอยู่กับท่ี การกร่อนและการสะสมตัวของตะกอน ท่ีทำให้ผิวโลกเกิด การเปล่ียนแปลง สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

179 หน่วยท่ี 7 | โลกและการเปล่ยี นแปลง คู่มือครูรายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ ภาพรวมการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้ จุดประสงค์ แนวความคดิ ต่อเน่ือง กจิ กรรม รายการประเมิน การเรยี นร้ขู องบทเรียน 1. สรา้ งแบบจำลองท่ี 1. เปลอื กโลก เปน็ ชนั้ นอกสุดของโลก กจิ กรรมที่ 7.1 1. สร้างแบบจำลอง อธิบายโครงสรา้ งภายใน เพ่ืออธบิ าย โลกตามองค์ประกอบ ประกอบดว้ ยสารประกอบของธาตุ โครงสรา้ งภายใน โครงสร้างภายใน ทางเคมี โลกท่ีแบง่ ตาม ซลิ คิ อน อะลมู เิ นียม และออกซเิ จน โลกมีลกั ษณะ องค์ประกอบทาง เคมี เปน็ หลัก นอกจากน้ียังพบ อยา่ งไร 2. อธบิ ายโครงสรา้ ง สารประกอบของธาตุแมกนีเซียม ภายในโลกท่ีแบง่ ตามองคป์ ระกอบ แคลเซียม เหล็ก โซเดยี มและ ทางเคมจี าก แบบจำลอง โพแทสเซยี ม 2. เนอ้ื โลก เปน็ ช้ันที่อยถู่ ดั จากเปลือก โลกลึกเข้าไปด้านใน ประกอบด้วย สารประกอบของธาตซุ ลิ ิคอน แมกนีเซียม เหล็ก และออกซเิ จน 3. แก่นโลก เปน็ ชัน้ ในสุดของโลก ประกอบดว้ ยโลหะผสมของธาตุ เหล็กและนิกเกิล 4. โครงสร้างโลกแต่ละช้ันมีความหนา แตกตา่ งกัน และย่งิ ลึกลงไปจากผิว โลก โครงสรา้ งโลกแตล่ ะชั้นจะมี อุณหภูมิ ความดัน และความ หนาแนน่ ของสสารท่มี คี ่าสูงมากขึ้น ตามลำดับ สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หน่วยที่ 7 | โลกและการเปล่ียนแปลง 180 คมู่ อื ครูรายวิชาพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ จุดประสงค์ แนวความคดิ ต่อเนอ่ื ง กิจกรรม รายการประเมิน การเรียนรู้ของบทเรียน 2. อธบิ ายกระบวนการ 1. การผพุ งั อยกู่ บั ทีท่ างกายภาพของ กิจกรรมที่ 7.2 1. สรา้ งแบบจำลอง ผพุ งั อยู่กบั ท่ี การกรอ่ น หนิ เป็นกระบวนการท่ีทำใหห้ ินมี การผุพังอยกู่ บั ที่ เพอ่ื อธิบาย และการสะสมตวั ของ การเปลี่ยนแปลงเฉพาะขนาดและ ทางกายภาพของ กระบวนการผุพงั ตะกอนจากแบบจำลอง รูปร่าง ทำใหห้ นิ มขี นาดเล็กลง ซึง่ หนิ เกิดขนึ้ ได้ อยู่กับท่ีทาง เปน็ การเปล่ียนแปลงทางกายภาพ อยา่ งไร กายภาพของหิน ไมม่ ีการเปลีย่ นแปลงองคป์ ระกอบ ทางเคมีของหนิ การผุพังอยู่กับที่ 2. อธิบาย ทางกายภาพของหนิ เกิดขน้ึ กระบวนการผุพัง เนื่องจากปจั จัยต่าง ๆ เช่น อยู่กับท่ีทาง แรงโนม้ ถว่ งของโลก อุณหภูมิ กายภาพของหิน อากาศ สภาพอากาศ ชนิดของดิน จากแบบจำลอง หนิ แร่และตะกอนต่าง ๆ ทีม่ ีความ ทนทานต่อการผุพังแตกต่างกัน 1. สรา้ งแบบจำลอง โครงสร้างทางธรณวี ิทยา เพื่ออธิบาย ภมู ปิ ระเทศ การกระทำของน้ำ ลม กระบวนการผุพงั สิง่ มีชีวติ รวมถึงระยะเวลา อยู่กับท่ีทางเคมี ของหนิ 2. การผุพังอยกู่ ับทท่ี างเคมีของหิน กจิ กรรมท่ี 7.3 เปน็ กระบวนการทท่ี ำใหห้ ินผุพังลง การผุพงั อยกู่ บั ที่ 2. อธบิ าย เนอ่ื งจากปจั จัยการเกิดปฏิกริ ิยา ทางเคมีของหิน กระบวนการผุพงั เคมี เกดิ ขน้ึ ไดอ้ ยา่ งไร อยู่กับที่ทางเคมี ของหนิ จาก แบบจำลอง สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

181 หนว่ ยท่ี 7 | โลกและการเปลยี่ นแปลง คูม่ ือครรู ายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ จุดประสงค์ แนวความคดิ ตอ่ เนื่อง กจิ กรรม รายการประเมนิ การเรยี นรขู้ องบทเรยี น 3. การกร่อนเปน็ กระบวนการที่ทำให้ กจิ กรรมที่ 7.4 1. สรา้ งแบบจำลอง เพือ่ อธบิ าย วตั ถุบนผิวโลก เช่น เศษหนิ ดนิ แร่ การกร่อนและ กระบวนการกร่อน และการสะสมตัว หรือตะกอนขนาดต่าง ๆ เคล่ือนท่ี การสะสมตวั ของ ของตะกอน ไปจากตำแหน่งเดิม หรือหลุดไป ตะกอนเกิดขึ้นได้ 2. อธิบายกระบวน การกร่อนและ หรอื ละลายไป อยา่ งไร การสะสมตวั ของ ตะกอนจาก การกร่อนต้องอาศัยตัวนำพา แบบจำลอง ตามธรรมชาติ เช่น นำ้ ลม ธารนำ้ แข็ง ส่ิงมชี ีวติ และอาศัย ปัจจัยตา่ ง ๆ ตามธรรมชาติ เช่น แรงโน้มถ่วงของโลก ชนิดของดิน หนิ แร่และตะกอนต่าง ๆ ที่ ทนทานต่อการกรอ่ นไดแ้ ตกต่างกัน โครงสรา้ งทางธรณีวิทยา ภมู ปิ ระเทศ ปริมาณพืชปกคลุมดนิ สภาพอากาศ ระยะเวลา การสะสมตวั ของตะกอนเปน็ กระบวนการสะสมตัวของวัตถุจาก การนำพาของตวั นำพาต่าง ๆ ตาม ธรรมชาติ มาสะสมตวั ลงในแอ่ง สะสมตะกอน ซ่ึงแอ่งสะสมตะกอน ในธรรมชาติมีลกั ษณะและมีขนาด แตกต่างกนั เชน่ แอ่งนำ้ บงึ หนอง ทะเล มหาสมุทร การสะสมตวั ของตะกอน อาศัยตวั นำพาและปัจจัยตา่ ง ๆ ตามธรรมชาติ ตวั นำพาตาม ธรรมชาติ เช่น นำ้ ลม ธารน้ำแข็ง ส่งิ มชี วี ิต และปจั จยั ตา่ ง ๆ ตาม ธรรมชาติ เช่น แรงโน้มถว่ งของโลก ภมู ปิ ระเทศ สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 7 | โลกและการเปลยี่ นแปลง 182 คู่มือครูรายวิชาพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ จดุ ประสงค์ แนวความคิดต่อเนือ่ ง กจิ กรรม รายการประเมนิ การเรยี นรู้ของบทเรียน 3. ยกตัวอยา่ งผลหรือ 3. ยกตวั อยา่ งผลของ กระบวนการผพุ ังอยู่กับท่ี การกร่อนและ ภมู ิลกั ษณ์ทีเ่ กิดจาก กระบวนการผุพงั กระบวนการผุพังอยกู่ ับท่ี การสะสมตัวของตะกอน ทำให้ผวิ โลก อยกู่ บั ท่ี การกร่อน และการสะสมตัว การกร่อนและการสะสม เกิดการเปล่ยี นแปลง เช่น ทำใหห้ ินแตก ของตะกอน ตัวของตะกอน ออกจากกนั ทำให้รอยแตกของหนิ หรือ 1. สรา้ งแบบจำลอง เพอ่ื อธิบายการเกิด ที่ทำใหผ้ ิวโลกเกิดการ ชอ่ งว่างของหินมีขนาดใหญข่ ึ้น ทำให้หนิ ภมู ิลักษณใ์ น ท้องถนิ่ เปลี่ยนแปลง มลี กั ษณะ รูปร่าง และขนาด 2. อธิบายการเกิดภมู ิ เปล่ยี นแปลงไปจากเดิม ทำให้เศษหิน ลกั ษณ์ในทอ้ งถน่ิ จากแบบจำลอง และตะกอนขนาดต่าง ๆ กระจัดกระจาย 3. อธิบายวิธกี าร ไปจากตำแหน่งเดมิ กระบวนการต่าง ๆ อนรุ ักษ์ภมู ลิ ักษณ์ ในท้องถนิ่ เหล่าน้ีจะทำให้เปลือกโลกมีการ เปลย่ี นแปลงเกิดเปน็ รูปพรรณสณั ฐาน ต่าง ๆ ขึ้น ท่ีเรียกว่า ภูมิลักษณ์ ตวั อย่างภูมิลักษณ์ เช่น กุมภลักษณ์ เสาเฉลียง แคนยอน เนินทราย แมน่ ้ำโค้งตวัด ทะเลสาบรปู แอก แหล่งตะกอนน้ำพารูปพดั ดินดอน สามเหลี่ยม กจิ กรรมท้ายบท ภมู ิลกั ษณบ์ นผิว โลกเกิดขึ้นได้ อยา่ งไร สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

183 หน่วยที่ 7 | โลกและการเปลีย่ นแปลง คู่มือครรู ายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์และทักษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 ที่ควรจะไดจ้ ากบทเรยี น ทักษะ 1 เรอ่ื งที่ 2 ทา้ ยบท ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ • การสังเกต • •• การวัด • • การจำแนกประเภท • การหาความสัมพันธร์ ะหวา่ งสเปซกบั สเปซ •• และสเปซกบั เวลา • การใช้จำนวน • •• การจดั กระทำและสอื่ ความหมายขอ้ มูล • •• การลงความเหน็ จากข้อมูล • การพยากรณ์ • • การต้งั สมมติฐาน • • การกำหนดนิยามเชิงปฏิบัตกิ าร • การกำหนดและควบคุมตัวแปร • • การทดลอง • •• การตคี วามหมายข้อมูลและลงขอ้ สรุป • •• การสร้างแบบจำลอง • ทกั ษะแห่งศตวรรษท่ี 21 •• ด้านการคิดอย่างมวี ิจารณญาณและการแก้ปัญหา • •• ด้านการสื่อสารสารสนเทศและการรเู้ ท่าทนั สอ่ื •• ดา้ นความร่วมมือ การทำงานเปน็ ทีมและภาวะผู้นำ ดา้ นการสร้างสรรค์และนวตั กรรม • ดา้ นคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยสี ารสนเทศ •• และการส่ือสาร ดา้ นการทำงาน การเรยี นรูแ้ ละการพ่ึงตนเอง •• สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 7 | โลกและการเปลี่ยนแปลง 184 ค่มู ือครรู ายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ การนำเข้าสู่หน่วยการเรียนรู้ ครูดำเนินการดงั นี้ 1. กระตุ้นความสนใจของนักเรียนเพ่ือนำเข้าสู่ ห น่ วย การเรีย น รู้ที่ 7 เร่ือ ง โล กแ ล ะก าร เปลี่ยนแปลง โดยให้นักเรยี นสังเกตภาพนำหนว่ ย จากนั้นให้นักเรียนร่วมกันอภิปราย โดยใช้ ตวั อยา่ งคำถามดงั ตอ่ ไปนี้ • ภาพนำหน่วยเป็นภาพเกี่ยวกับอะไร (ภาพ ออบหรอื โกรกธาร) • ลักษณะของช่องหินในภาพดังกล่าวเกิดข้ึนท่ี ใด (เกิดข้ึนบริเวณลำน้ำแม่แจ่ม ตำบลหางดง อำเภอฮอด จังหวัดเชียงใหม่) • นั กเรียน เคยไป สถาน ท่ี ใน ภ าพ ห รือไม่ (นักเรียนตอบได้โดยอสิ ระ) • ลักษณะของช่องหินในภาพดังกล่าวเกิดขึ้นได้ อย่างไร (เกิดจากการกัดเซาะหินด้วยกระแสน้ำ ในลำนำ้ เป็นเวลานาน) 2. ให้นกั เรียนอ่านเน้ือหานำหน่วย แล้วรว่ มกนั อภปิ รายโดยใช้ตวั อยา่ งคำถามตอ่ ไปนี้ • ออบหลวงจะมีการเปลี่ยนแปลงลักษณะต่อไปหรือไม่ และจะมีการเปล่ียนแปลงอย่างไร (ถ้ากระแสน้ำในลำน้ำ ยังคงกดั เซาะหนิ อย่างตอ่ เน่อื ง ช่องหนิ จะมขี นาดและความลกึ เพ่ิมมากขน้ึ ) • การกระทำของน้ำทำให้ผิวโลกเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไรได้อีกบ้าง (กระแสน้ำในแม่น้ำอาจกัดเซาะตล่ิงให้ พังทลาย และการกัดเซาะของน้ำในแม่น้ำอาจทำให้แม่น้ำมีขนาดใหญ่ข้ึนและทำให้แม่น้ำเปลี่ยนทิศทางการไหล การไหลของน้ำอาจนำพาเศษหิน ดินหรือตะกอนขนาดต่าง ๆ ตามบริเวณท่ีลาดเชิงเขาให้พังทลายลงมาบริเวณที่ ราบด้านล่าง รวมถึงการกระทำของน้ำยังก่อให้เกิดภัยธรรมชาติต่าง ๆ เช่น น้ำท่วม แผ่นดินถล่ม การกัดเซาะ ชายฝั่ง) 3. คำตอบของนักเรียนอาจจะถูกต้องหรือยังไม่ถูกต้องทั้งหมด ให้ครูบันทึกคำตอบไว้ก่อน และอธิบายว่านักเรียนจะได้ เรียนรเู้ น้ือหาดังกลา่ วในหน่วยการเรยี นรู้นี้ 4. จากการศึกษาภาพนำหน่วยและเน้ือหานำหน่วยแล้ว ให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายเพื่อให้ได้แนวคิดว่า การกระทำของ น้ำและปัจจัยต่าง ๆ ตามธรรมชาตินอกจากจะทำให้ผิวโลกมีการเปลี่ยนแปลงจนมีลักษณะและรูปร่างต่าง ๆ ดังเช่น ออบหรือโกรกธารแลว้ ยังก่อให้เกิดภัยธรรมชาตติ ่าง ๆ อีกดว้ ย การเปล่ยี นแปลงต่าง ๆ บนผิวโลกน้ีลว้ นส่งผลกระทบ ตอ่ ส่ิงมีชีวติ และส่งิ แวดลอ้ มทั้งทางตรงและทางอ้อม สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

185 หน่วยที่ 7 | โลกและการเปลยี่ นแปลง คมู่ ือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ 5. ให้นักเรียนอ่านคำถามนำหน่วยและร่วมกัน อภิปราย เพื่อให้นักเรียนทราบว่าจะต้องเรียนรู้ เรือ่ งอะไรบา้ งในหน่วยนี้ ครเู ชอ่ื มโยงเข้าสู่บทท่ี 1 โครงสร้างภายในโลกและการเปล่ียนแปลง บนผิวโลก โดยให้นักเรียนศึกษาภาพนำบท และร่วมกันอภิปรายโดยอาจใช้คำถาม ครูอาจ เขียนคำถามไว้บนกระดานและบันทึกคำตอบ ของนักเรียนไว้ ตัวอย่างคำถาม เชน่ • พุน้ำร้อนมีลักษณะอย่างไร (นักเรียนตอบ ตามความเขา้ ใจของตนเอง) • น้ำท่ีพุขึ้นมามีลักษณะอย่างไร (นักเรียน ตอบตามความเข้าใจของตนเอง) • นักเรียนเคยไปสถานที่ที่มีพุน้ำร้อนหรือไม่ ถ้าเคยไปเคยไปที่ใดบ้าง (นักเรียนตอบตาม ความเข้าใจของตนเอง) • ในท้องถิ่นของนักเรียนมีพุน้ำร้อนหรือไม่ ถ้ามี พุน้ำร้อนดังกล่าวมีลักษณะอย่างไร (นักเรียนตอบตามความเข้าใจ ของตนเอง) • การเกิดพนุ ้ำร้อนทำใหน้ กั เรียนมคี วามรเู้ ก่ียวกับโลกของเราอยา่ งไรบา้ ง (นกั เรียนตอบตามความเขา้ ใจของตนเอง) 6. ให้นักเรียนอ่านเนื้อหานำบท และอภิปรายเพ่ือให้ได้คำตอบที่ถูกต้องของคำถามอีกคร้ัง และอาจถามคำถามเพ่ิมเติม แก่นักเรียน ดังน้ี • พุน้ำรอ้ นมลี ักษณะอยา่ งไร (แหล่งน้ำทไี่ หลขึน้ มาจากใต้ดิน) • น้ำที่พุข้ึนมามีลักษณะอย่างไร (น้ำท่ีพุข้ึนมามีอุณหภูมิสูง น้ำอาจบริสุทธิ์หรือมีแร่ธาตุ รวมถึงแก๊สต่าง ๆ ละลาย อยู่) • จากภาพในหนังสือเรียนหน้าท่ี 112 เป็นภาพพนุ ำ้ ร้อนท่ีใด (เป็นภาพพนุ ำ้ รอ้ นสนั กำแพง จงั หวดั เชียงใหม่) • การเกิดพุน้ำร้อนทำให้นักเรียนมีความรู้เก่ียวกับโลกของเราอย่างไรบ้าง (พุน้ำร้อนเป็นหลักฐานสำคัญที่แสดงให้ เห็นว่าภายในโลกยังคงมอี ณุ หภมู สิ ูง) สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 7 | โลกและการเปลย่ี นแปลง 186 คูม่ ือครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ความรเู้ พิ่มเติมสำหรบั ครู แหล่งสืบค้นข้อมูลเก่ียวกบั พุน้ำร้อนในประเทศไทย ครูอาจสืบค้นข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแหล่งพุน้ำร้อนในประเทศไทยท่ีกระจายอย่ทู ั่วไปตั้งแต่ภาคเหนือ ภาคตะวันตก ภาค กลาง และภาคใต้ โดยสืบคน้ ขอ้ มูลเกี่ยวกับสถานท่ีตง้ั อุณหภูมิของนำ้ ทพ่ี ขุ ้ึนมา ค่า pH ของนำ้ ท่พี ขุ ึ้นมา แผนท่ีแหลง่ พุน้ำร้อนใน ประเทศไทย แบบจำลองการเกิดพุนำ้ รอ้ น การใช้ประโยชน์พุนำ้ ร้อน โดยสบื ค้นได้จากเว็บไซตข์ องกรมทรัพยากรธรณี ท่ีเว็บไซต์ http://www.dmr.go.th/main.php?filename=hotspring ความรู้เพมิ่ เติมสำหรับครู พนุ ้ำร้อนเทพพนม จงั หวดั เชยี งใหม่ พุน้ำร้อนเทพพนม จงั หวัดเชียงใหม่ มีทั้งทเี่ ป็นพุน้ำรอ้ นและนำ้ ซึม พุน้ำร้อนบริเวณนีเ้ กิดจากน้ำท้ังน้ำผิวดินที่ไหลซมึ ลง ไปใต้ผิวโลก และจากน้ำบาดาลท่ีอยู่ใต้ผิวโลกไหลผ่านเข้าไปในพ้ืนท่ีใต้ผิวโลกซึ่งมีอุณหภูมิสูง โดยบริเวณดังกล่าวอาจได้รับ การถ่ายโอนความร้อนมาจากหินอัคนีท่ียังไม่เย็นตัวที่อยู่ลึกลงไปจากใต้ผิวโลก ทำให้น้ำที่ไหลซึมลงไปและน้ำบาดาลท่ีไหลผ่าน เข้าไปในพ้ืนที่ดังกล่าวมีการสะสมความร้อนมากขึ้น ๆ จนมีอุณหภูมิและความดันสูงจนกระทั่งน้ำท่ีอยู่ในบริเวณดังกล่าวมี การปะทุพุ่งข้ึนมาสู่ผิวดินเป็นระยะ ๆ ถ้าน้ำมีอุณหภูมแิ ละความดันไม่มากพอ น้ำท่ีพุขน้ึ มาก็อาจเป็นเพียงน้ำท่ีแทรกซึมมาตาม ผวิ ดิน ในลกั ษณะของนำ้ ซมึ ที่มีอณุ หภูมสิ ูง พนุ ำ้ รอ้ นที่บรเิ วณนี้มีอุณหภมู ปิ ระมาณ 50-60 องศาเซลเซยี ส สามารถศึกษารายละเอียดเพ่ิมเติมเก่ียวกับพุน้ำร้อนของประเทศไทย ได้จากเว็บไซต์ของกรมทรพั ยากรธรณี ท่ีเว็บไซต์ http://www.dmr.go.th/main.php?filename=hotspring 7. ให้นักเรียนอ่านคำถามนำบทและจุดประสงค์ของบทเรียน เพ่ือให้ทราบขอบเขตของเน้ือหาท่ีจะได้เรียนรใู้ นบทเรียน และจุดประสงค์ในการเรียน (นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับโครงสร้างภายในโลกที่แบ่งตามองค์ประกอบเคมี กระบวนการผุพงั อยูก่ ับที่ การกร่อน และการสะสมตวั ของตะกอน และผลของกระบวนการดงั กลา่ วท่ีทำให้ผิวโลกเกิด การเปลี่ยนแปลง) 8. จากนน้ั นำนักเรียนเข้าสู่เรื่องที่ 1 โครงสรา้ งภายในโลก โดยใช้ตัวอย่างคำถามว่า รู้หรอื ไม่ว่าโครงสร้างภายในโลกเป็น อย่างไร ภายในโลกมีอุณหภูมิ ความดัน และความหนาแน่นเท่ากันทุกส่วนหรือไม่ บรเิ วณแก่นกลางของโลกมีสถานะ เปน็ อยา่ งไร ภายในโลกประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีอะไรบา้ ง เราจะไปเรยี นรกู้ นั ในเร่ืองตอ่ ไป สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

187 หน่วยที่ 7 | โลกและการเปล่ียนแปลง คมู่ อื ครูรายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ เร่ืองท่ี 1 โครงสรา้ งภายในโลก แนวการจดั การเรยี นรู้ ครดู ำเนนิ การดังน้ี 1. ให้นักเรียนศึกษาภาพนำเรื่อง ภาพ 7.1 โลกของเรา และให้นักเรียนแสดงความคิดเห็นจากภาพโดยอาจ ถามนักเรียนว่าการที่จะเห็นภาพโลกดังเช่นภาพ 7.1 เราต้องอยู่ที่ใด (นักเรียนอาจตอบว่าเราต้องอยู่ ในอวกาศ จึงจะเห็นโลกในลักษณะดังกล่าวได้) จากน้ันให้นักเรียนอ่านเนื้อหานำเรื่องเกี่ยวกับโลก ของเรา และรว่ มกันอภปิ ราย เพอ่ื ใหไ้ ดข้ ้อสรปุ ว่า • โลกมีลักษณะเป็นทรงกลมและมีบรรยากาศ ห่อหุ้ม • ผิวโลกมีลักษณะแตกต่างกัน บางแห่งเป็นพ้ืน ทวปี บางแหง่ เปน็ ทะเลและมหาสมุ ทร • ภ ายใน โล กเป็ น บ ริเวณ ที่ เราไม่ สาม ารถ สังเกตเห็นได้โดยตรง ต้องอาศยั การเจาะสำรวจ แต่เนื่องด้วยภายในโลกของเรามีอุณหภูมิและ ความดันสูงมาก ทำให้การขุดเจาะเพื่อทำ การสำรวจเปน็ ไปดว้ ยความยากลำบาก • ตงั้ แตอ่ ดตี จนถงึ ปัจจุบนั นักวทิ ยาศาสตร์ได้ใช้หลกั การทางวิทยาศาสตร์ในด้านต่าง ๆ เพ่อื ศกึ ษาโครงสรา้ งภายในโลก 2. ให้นักเรียนอ่านคำสำคัญ และทำกิจกรรมทบทวนความรู้ก่อนเรียน แล้วร่วมกันอภิปรายเพ่ือให้ได้คำตอบที่ถูกต้อง ถ้าครูพบว่านักเรียนยังทำกิจกรรมทบทวนความรู้ก่อนเรียนไม่ถูกต้อง ครูควรทบทวนและแก้ไขความเข้าใจผิดของ นกั เรียน เพือ่ ใหน้ ักเรียนมีความรพู้ ื้นฐานที่ถกู ต้องและเพียงพอที่จะเรียนเรื่อง โครงสร้างภายในโลกต่อไป เฉลยทบทวนความรกู้ ่อนเรียน เขียนเคร่อื งหมาย  หนา้ ข้อความทีถ่ กู ต้อง และเขียนเครอ่ื งหมาย  หน้าข้อความท่ไี มถ่ ูกต้อง  สสารมสี ถานะทั้งทีเ่ ปน็ ของแข็ง ของเหลว และแก๊ส  สารประกอบเปน็ สารบริสุทธิ์ที่มีองค์ประกอบเป็นธาตุอย่างน้อย 2 ชนิด รวมตัวกันทางเคมดี ้วยอตั ราสว่ นที่คงที่ สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หน่วยที่ 7 | โลกและการเปลีย่ นแปลง 188 คู่มือครรู ายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ 3. ตรวจสอบความรู้เดมิ ของนักเรียนเกี่ยวกับเรอื่ ง โครงสรา้ งภายในโลก โดยให้ทำกิจกรรมรู้อะไรบ้างก่อนเรียน โดยให้ นักเรียนวาดภาพโครงสร้างภายในได้อย่างอิสระตามความเข้าใจของตนเอง โดยครูจะไม่เฉลยคำตอบที่ถูกต้อง แต่ครู ควรรวบรวมแนวคิดคลาดเคลื่อนที่พบ เพ่ือนำไปใช้ในการวางแผนการจัดการเรียนรู้และแก้ไขแนวคิดคลาดเคล่ือน เหล่าน้ันให้ถูกต้อง ซึ่งเม่ือนักเรียนเรียนจบเรื่องนี้แล้ว นักเรียนจะมีความรู้ความเข้าใจครบถ้วนตามจุดประสงค์ของ บทเรียน ตวั อย่างแนวคดิ คลาดเคลอ่ื นซ่ึงอาจพบในเร่ืองน้ี • เนอื้ โลกมสี ถานะเปน็ ของเหลวทงั้ หมด และภายในโลกมีสถานะเปน็ ของเหลว มีเพยี งเปลือกโลกเทา่ นน้ั ทีม่ ีสถานะ เปน็ ของแข็ง (King, 2010; Philips, 1991; SERC, 2018) • บรเิ วณแก่นโลกมลี ักษณะกลวง (Penny, 2013; SERC, 2018) • เปลอื กโลกและธรณีภาคเปน็ สิ่งเดยี วกนั (King, 2010; SERC, 2018) 4. ให้นักเรียนอ่านเน้ือหาในหนังสือเรียนหน้าที่ 114 เกี่ยวกับการขุดเจาะหลุม Kola Superdeep Borehole (KSDB) จากนน้ั ใหน้ ักเรยี นรว่ มกันอภิปราย โดยอาจใชค้ ำถามนำอภิปรายดงั ตอ่ ไปน้ี • Kola Superdeep Borehole (KSDB) คืออะไร (เป็นการขุดเจาะหลุมลงไปในโลก ซ่ึงเจาะลงไปได้ลึกประมาณ 12 กโิ ลเมตร จากระดับผวิ ดิน) • การขุดเจาะหลุมได้ค้นพบอะไรท่ีอยู่ภายในโลกบ้าง (ค้นพบหิน น้ำ และแก๊สต่าง ๆ ที่อยู่ภายในโลก ซ่ึงใช้เป็น หลักฐานสนับสนุนว่าสสารภายในโลกมีท้ังสถานะของแข็ง ของเหลว และแก๊ส และทำให้ทราบว่าภายในโลกมี อุณหภมู ิและความดนั สูง) • การขุดเจาะหลุมได้ประสบปัญหาอะไร จึงทำให้การขุดเจาะหยุดชะงักลง (ประสบปัญหาเก่ียวกับอุณหภูมิและ ความดนั ภายในโลกท่มี ีค่าสูงมาก) 5. ให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายเก่ียวกับหลุมเจาะ Kola Superdeep Borehole (KSDB) เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า หลุมเจาะ Kola Superdeep Borehole (KSDB) เป็นหลุมเจาะท่ีมีระดับความลึกจากผิวโลกมากท่ีสุด ประมาณ 12 กิโลเมตร จากระดบั ผวิ โลก การขุดเจาะหลุมได้หยุดชะงักลง เน่ืองจากประสบปัญหาเกี่ยวกับอณุ หภูมิและความดันภายในโลกท่ี สูงมาก นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อมูลจากหลุมเจาะมากมาย เช่น มีการพบหินชนิดต่าง ๆ น้ำและแก๊สชนิดต่าง ๆ ที่อยู่ ภายในโลก ซึ่งข้อมูลต่าง ๆ นี้เป็นหลักฐานสำคัญท่ีนำมาใช้สนับสนุนว่า สสารภายในโลกมีสถานะทั้งของแข็ง ของเหลว และแกส๊ และภายในโลกมอี ณุ หภูมแิ ละความดันสงู สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

189 หน่วยท่ี 7 | โลกและการเปลย่ี นแปลง คู่มือครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ 6. ให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายต่อไปอีกในประเด็นเกี่ยวกับหลักฐานอื่น ๆ ที่สนับสนุนว่าภายในโลกมีอุณหภูมิและ ความดันสูง และสสารภายในโลกมหี ลายสถานะ โดยให้นักเรียนอ่านเน้ือหาในสอื เรียนหน้า 114-115 และสงั เกตภาพ 7.2-7.3 ตอบคำถามระหวา่ งเรยี น แลว้ ครใู ชค้ ำถามเพ่อื ตรวจสอบความเขา้ ใจในการอ่าน เชน่ • มีหลกั ฐานใดอีกบา้ งทแี่ สดงวา่ ภายในโลกมีอุณหภมู ิและความดันสูง และสสารภายในโลกมีหลายสถานะ • วงแหวนไฟคอื อะไร และอยูบ่ รเิ วณใดของโลก • แมกมามลี ักษณะเป็นอยา่ งไร 7. ใหน้ กั เรียนรว่ มกนั อภิปราย เพื่อใหไ้ ด้ข้อสรปุ วา่ • หลักฐานอื่น ๆ ที่แสดงว่าภายในโลกมีอุณหภูมิและความดันสูง และสสารภายในโลกมีหลายสถานะ เช่น การระเบิดของภเู ขาไฟ • วงแหวนไฟ คือ ตำแหน่งท่ีมีการระเบิดของภูเขาไฟและมีการเกิดแผ่นดินไหวอยู่บ่อยคร้ัง ซ่ึงส่วนใหญ่จะอยู่ตรง บริเวณขอบทวีปรอบมหาสมุทรแปซิฟิก • แมกมามีลักษณะเป็นสารเหลวร้อน อาจมีของแข็ง เช่น ผลึกแร่ เศษหินและแก๊สรวมอยู่ด้วย และการปะทุของ แมกมาในบางครั้งจะมีแรงดนั ที่มีค่าสงู มาก ซง่ึ จะดันแมกมาใหป้ ะทุไปได้ไกลจากปากปล่องภูเขาไฟ ความร้เู พิม่ เติมสำหรบั ครู ในอดตี บางบริเวณของประเทศไทยเคยเกิดภูเขาไฟระเบิด โดยพบหลักฐานเป็นปล่องภูเขาไฟท่ีอำเภอแม่ทะและอำเภอ เมือง จังหวดั ลำปาง ได้แก่ ปลอ่ งภเู ขาไฟดอยผาคอกจำปา่ แดดและปลอ่ งภูเขาไฟดอยผาคอกหินฟู สามารถศกึ ษารายละเอียดเพม่ิ เตมิ ไดจ้ ากเวบ็ ไซต์ของกรมทรัพยากรธรณี ทีเ่ วบ็ ไซต์ http://www.dmr.go.th/main.php?filename=n06 8. จากนั้นให้นักเรยี นตอบคำถามในหนังสือเรยี นหนา้ ที่ 115 ดงั น้ี เฉลยคำถามระหวา่ งเรยี น • มีหลักฐานอะไรบา้ งท่ีสนับสนุนวา่ ภายในโลกมีอณุ หภูมิและความดันสูง และสสารภายในโลกมหี ลายสถานะ แนวคำตอบ หลักฐานที่สนับสนุนว่าภายในโลกมีอุณหภูมิและความดันสูง และสสารภายในโลกมีหลาย สถานะ เชน่ พนุ ำ้ รอ้ น การขุดเจาะหลุมสำรวจภายในโลก ภเู ขาไฟระเบดิ 9. จากน้ันนำเขา้ สู่กิจกรรมที่ 7.1 โครงสรา้ งภายในโลกมลี กั ษณะอยา่ งไร โดยใชค้ ำถามสรา้ งความสนใจว่า จากข้อมลู ที่ พบว่าสสารภายในโลกมีสถานะทั้งของแข็ง ของเหลวและแก๊ส และภายในโลกยังคงมีอุณหภูมิและความดันสูง นกั เรยี นคดิ วา่ ภายในโลกของเรามอี งคป์ ระกอบทางเคมีเป็นอย่างไร สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หน่วยที่ 7 | โลกและการเปล่ียนแปลง 190 คู่มอื ครรู ายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ กจิ กรรมที่ 7.1 โครงสร้างภายในโลกมลี ักษณะอยา่ งไร แนวการจดั การเรยี นรู้ ครูดำเนินการดังนี้ ก่อนการทำกจิ กรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจการอ่านโดยใช้คำถาม ดงั ตอ่ ไปนี้ • กจิ กรรมน้ีศกึ ษาเกย่ี วกบั เร่อื งอะไร (โครงสร้างภายในโลกทแี่ บง่ ตามองค์ประกอบทางเคม)ี • กจิ กรรมน้ีมีจดุ ประสงค์อะไร (สบื คน้ และสร้างแบบจำลองเพ่อื อธบิ ายโครงสร้างภายในโลกท่ีแบ่งตามองค์ประกอบ ทางเคม)ี • วิธีดำเนินกิจกรรมมีข้ันตอนโดยสรุปอย่างไร (สืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างภายในโลกท่ีแบ่งตามองค์ประกอบ ทางเคมี วิเคราะห์ อภิปราย และลงข้อสรุปเก่ียวกับโครงสร้างภายในโลกท่ีแบ่งตามองค์ประกอบทางเคมี จากน้ัน นำข้อมูลมาสร้างแบบจำลอง นำเสนอแบบจำลอง และอภิปรายเปรียบเทียบแบบจำลองท่ีสร้างข้ึนกับภาพ โครงสรา้ งภายในโลกที่วาดไวใ้ นรอู้ ะไรบา้ งกอ่ นเรยี น ว่ามลี ักษณะเหมือนหรอื แตกต่างกนั อย่างไร) ครูควรบันทกึ ข้นั ตอนการทำกิจกรรมโดยสรุปบนกระดาน • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมอะไรบ้าง (รวบรวมข้อมูลเก่ียวกับโครงสร้างภายในโลกที่แบ่งตามองค์ประกอบ ทางเคมีเพื่อนำมาสรา้ งแบบจำลอง และเปรียบเทยี บแบบจำลองทีส่ ร้างข้ึนกับภาพวาดโครงสร้างภายในโลกที่วาด ไวใ้ นกิจกรรมรู้อะไรบ้างก่อนเรียน) ระหวา่ งการทำกจิ กรรม (60 นาที) 2. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มทำกิจกรรมตามวิธีดำเนินกิจกรรม ขณะที่แต่ละกลุ่มทำกิจกรรม ครูควรเดินสังเกตการทำ กิจกรรมในแต่ละกลมุ่ และให้คำแนะนำถา้ นักเรยี นมขี อ้ สงสัยในประเดน็ ต่าง ๆ เช่น • การใช้คำสำคัญในการสืบค้นข้อมูล เช่น คำว่าองค์ประกอบทางเคมีในโลก โครงสร้างภายในโลก โครงสร้างโลกท่ี แบง่ ตามองค์ประกอบทางเคมี การแบ่งโครงสรา้ งภายในโลก • เน้นให้มีการแสดงองค์ประกอบทางเคมีของช้ันต่าง ๆ ของโลกด้วยวิธีการต่าง ๆ ลงในแบบจำลอง และแสดง ความหนาของช้ันตา่ ง ๆ ของโครงสรา้ งภายในโลก และระบมุ าตราส่วนทใ่ี ช้ในการสร้างแบบจำลอง 3. ครคู วรรวบรวมปัญหาและข้อสงสัยต่าง ๆ จากการทำกจิ กรรมของนักเรียนเพอื่ ใช้เปน็ ขอ้ มูลประกอบการอภิปรายหลัง การทำกจิ กรรม สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

191 หน่วยที่ 7 | โลกและการเปลี่ยนแปลง คู่มอื ครูรายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ หลังการทำกิจกรรม (30 นาที) 4. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มนำเสนอผลการทำกิจกรรม ตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันสรุปผลของกิจกรรมโดยใช้ คำถามท้ายกิจกรรมเป็นแนวทาง เพ่ือให้ได้ข้อสรุปจากการทำกิจกรรมว่า การแบ่งโครงสร้างภายในโลกตาม องค์ประกอบทางเคมี สามารถแบ่งได้จำนวน 3 ช้ัน ได้แก่ เปลือกโลก เน้ือโลกและแก่นโลก แต่ละช้ันมีองค์ประกอบ ทางเคมที ้งั ท่ีเหมือนกันและแตกต่างกัน และแต่ละช้นั มีความหนาแตกต่างกัน 5. ให้นักเรียนอ่านเน้ือหาในหนังสือเรียนหน้าท่ี 117-120 สังเกตภาพ 7.4 และ 7.5 และตาราง 7.1 ในหนังสือเรียน หน้าที่ 119 ซ่ึงเน้ือหาดังกล่าวเป็นเนื้อหาเกี่ยวกับโครงสร้างภายในโลกที่แบ่งตามองค์ประกอบทางเคมี ความหนา อุณหภมู ิ ความดนั และความหนาแน่นของโครงสร้างภายในโลกแตล่ ะชน้ั จากน้ันให้นักเรียนตอบคำถามระหวา่ งเรยี น แลว้ ครใู ชค้ ำถามเพื่อตรวจสอบความเข้าใจในการอ่าน เชน่ • โครงสรา้ งภายในโลกท่แี บ่งตามองค์ประกอบทางเคมี แบ่งออกเปน็ กชี่ ั้น อะไรบ้าง • เปลือกโลกแบ่งออกเป็นกี่ประเภท อะไรบา้ ง และแต่ละประเภทมอี งคป์ ระกอบทางเคมเี ป็นอย่างไร • เนื้อโลกมอี งค์ประกอบทางเคมเี ป็นอยา่ งไร • แก่นโลกแบ่งออกเป็นกี่ประเภท อะไรบ้าง และแตล่ ะประเภทมอี งคป์ ระกอบทางเคมเี ป็นอยา่ งไร • เปลือกโลก เนื้อโลก และแก่นโลก มีความหนา อุณหภูมิ ความดัน และความหนาแน่น เหมือนหรือแตกต่างกัน อยา่ งไร 6. จากนน้ั ให้นกั เรียนรว่ มกนั อภปิ ราย เพ่ือใหไ้ ด้ข้อสรปุ วา่ • โครงสรา้ งภายในโลกแบง่ ตามองคป์ ระกอบทางเคมไี ด้เปน็ 3 ช้ัน ได้แก่ เปลือกโลก เน้อื โลก และแก่นโลก • เปลือกโลกแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ เปลือกโลกทวีปและเปลือกโลกมหาสมุทร เปลือกโลกทวีปประกอบด้วย สารประกอบของธาตุซิลิคอน อะลูมิเนียม และออกซิเจนเป็นหลัก เปลือกโลกมหาสมุทรประกอบด้วยสารประกอบของ ธาตุซิลิคอน แมกนีเซียม และออกซิเจนเป็นหลัก • เนอื้ โลกมอี งค์ประกอบทางเคมเี ป็นสารประกอบของธาตุซลิ ิคอน แมกนเี ซียม เหล็กและออกซิเจน • แก่นโลกแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ แก่นโลกช้ันนอกและแก่นโลกชั้นใน แก่นโลกทั้ง 2 ประเภท มีองค์ประกอบทาง เคมีเหมือนกันคือเป็นโลหะผสมของธาตุเหล็กและนิกเกิล แก่นโลกชั้นนอกมีสถานะเป็นของเหลว และแก่นโลก ชนั้ ในมีสถานะเป็นของแข็ง • เปลือกโลก เนื้อโลก และแก่นโลก มีความหนา อุณหภูมิ ความดัน และความหนาแน่นแตกต่างกัน โดย เรียงลำดับโครงสร้างโลกที่มีความหนา อุณหภูมิ ความดัน และความหนาแน่น มากที่สุดไปหาน้อยท่ีสุด ได้แก่ แกน่ โลก เน้อื โลก และเปลือกโลก ตามลำดับ สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 7 | โลกและการเปลี่ยนแปลง 192 คูม่ ือครูรายวิชาพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ เฉลยคำถามระหวา่ งเรียน • เปลือกโลกทวีปและเปลือกโลกมหาสมุทรมีองค์ประกอบทางเคมีและมีความหนา เหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร แนวคำตอบ เปลือกโลกทวปี และเปลอื กโลกมหาสมุทร มีองคป์ ระกอบทางเคมเี หมือนและแตกต่างกันดังน้ี - เปลือกโลกทวีปและเปลือกโลกมหาสมุทรประกอบด้วยสารประกอบของธาตุซิลิคอนและ ออกซิเจนเหมือนกัน แต่แตกต่างกันที่เปลือกโลกทวีปยังประกอบด้วยสารประกอบของธาตุ อะลมู ิเนียม และเปลือกโลกมหาสมทุ รยังประกอบดว้ ยสารประกอบของธาตุแมกนเี ซยี ม - เปลือกโลกทวีปและเปลือกโลกมหาสมุทรมีความหนาแตกต่างกัน คือ เปลือกโลกทวีปมีความ หนามากกว่าเปลอื กโลกมหาสมุทร • เปลอื กโลก เนอ้ื โลกและแกน่ โลก มีองคป์ ระกอบทางเคมี เหมอื นหรอื แตกต่างกันอย่างไร แนวคำตอบ เปลือกโลก เนือ้ โลก และแก่นโลก มอี งค์ประกอบทางเคมีทง้ั ทเ่ี หมือนกันและแตกต่างกัน ดังตาราง โครงสร้าง ธาตทุ ี่เป็นองค์ประกอบเหมอื นกนั ธาตุทเ่ี ป็นองค์ประกอบ ภายในโลก ตา่ งกัน เหล็ก ซลิ คิ อน ออกซิเจน แมกนเี ซียม เปลอื กโลก อะลมู เิ นยี ม แคลเซียม -- - โซเดยี ม โพแทสเซียม เนือ้ โลก แก่นโลก - นกิ เกิล • เปลือกโลก เนื้อโลก และแกน่ โลก มีความหนา อุณหภูมิ และความดนั เหมือนหรือแตกต่างกนั อย่างไร แนวคำตอบ - เปลือกโลก เนื้อโลก และแก่นโลกมีความหนาแตกต่างกัน โดยเรียงลำดับโครงสร้างโลกท่ีมีความหนามาก ท่สี ดุ ไปหานอ้ ยท่สี ุด ได้แก่ แก่นโลก เนอื้ โลก และเปลอื กโลก ตามลำดบั - เปลือกโลก เนื้อโลก และแก่นโลกมีอุณหภูมิแตกต่างกัน โดยเรียงลำดับโครงสร้างโลกที่มีอุณหภูมิมากที่สุด ไปหานอ้ ยที่สุด ไดแ้ ก่ แก่นโลก เนอื้ โลก และเปลอื กโลก ตามลำดับ - เปลอื กโลก เน้ือโลก และแกน่ โลกมีความดันแตกตา่ งกัน โดยเรียงลำดับโครงสร้างโลกที่มีความดันมากท่ีสุด ไปหานอ้ ยท่สี ดุ ได้แก่ แกน่ โลก เน้อื โลก และเปลือกโลก ตามลำดับ สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

193 หนว่ ยที่ 7 | โลกและการเปลีย่ นแปลง คู่มือครูรายวชิ าพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ ความร้เู พมิ่ เติมสำหรับครู ตัวอยา่ งสารประกอบทีพ่ บบนเปลือกโลก - ซลิ ิกา (silica) หรือซิลกิ อนไดออกไซด์ (SiO2) เปน็ สารประกอบของธาตุซิลิคอน เช่น แร่ควอตซ์ (quartz) หรอื แร่เข้ียวหนุมาน เป็น แร่ประกอบหนิ ท่สี ำคัญในหินแกรนติ หนิ ทราย หนิ ควอร์ตไซต์ ปกตใิ สไม่มีสี และอาจมีสีขาวขุ่น หรอื มสี เี ขยี ว ชมพู และมว่ ง - อะลูมินา (alumina) หรืออะลูมเิ นียมออกไซด์ (Al2O3) เป็นสารประกอบของธาตุอะลมู ิเนียม เชน่ แร่ดนิ แร่เฟลดส์ ปารห์ รือแร่ ฟันม้า - แมกนีเซีย (magnesia) หรือแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) เป็นสารประกอบของธาตุแมกนีเซียม พบเป็นส่วนประกอบของแร่ ประกอบหินหลายชนดิ ความรเู้ พิม่ เติมสำหรับครู ไซอัลและไซมา ไซอัล (sial) เป็นหินที่ประกอบไปด้วยซิลิกาและอะลูมินา เป็นลักษณะของหินที่เป็นองค์ประกอบของเปลือกโลกทวีป เช่น หินแกรนติ ชือ่ sial มาจากตวั ต้นของช่อื สารประกอบทง้ั สอง คือ silica และ alumina ไซมา (sima) เป็นหินท่ีประกอบไปด้วยซิลิกาและแมกนีเซีย เป็นลักษณะของหินที่เป็นองค์ประกอบของเปลือกโลกมหาสมุทร เช่น หินบะซอลต์ ชอ่ื sima มาจากตัวต้นของชื่อสารประกอบท้งั สอง คอื silica และ magnesia 7. ให้นักเรียนตอบคำถามจากโจทย์ชวนคิด เก่ียวกับปัจจัยที่ทำให้ธาตุเหล็กและนิกเกิลในชั้นแก่นโลกมีสถานะเป็น ของแขง็ เฉลยชวนคดิ • เพราะเหตุใดธาตุเหล็กและนิกเกิลภายในแก่นโลกช้ันในจึงมีสถานะเป็นของแข็ง ทั้งที่อยู่ภายใต้อุณหภูมิที่ สงู มากประมาณ 5,000 องศาเซลเซยี ส แนวคำตอบ แกน่ โลกช้ันในมีความดันสูงมาก จึงทำให้สสารภายในแก่นโลกช้ันในจึงยังคงมีสถานะเปน็ ของแข็งได้ ถงึ แมว้ า่ ชน้ั น้จี ะมอี ุณหภูมิสูงถึง 5,000 องศาเซลเซียส 8. ให้นักเรียนอ่านเกร็ดน่ารู้ในหนังสือเรียนหน้าท่ี 119 เก่ียวกับเร่ือง ธรณีภาคและฐานธรณีภาค จากนั้นครนู ำอภิปราย ในประเด็นเกี่ยวกับการกำเนิดของคล่ืนแผน่ ดนิ ไหว การแบ่งโครงสรา้ งภายในโลกโดยใช้คลน่ื แผ่นดินไหว ความเหมอื น และความแตกตา่ งระหว่างธรณีภาคและฐานธรณีภาค 9. ถ้าพบว่านักเรียนมีแนวคิดคลาดเคลื่อนเกี่ยวกับเรื่องโครงสร้างภายในโลก จากการตอบคำถามก่อนเรียน ระหว่าง เรียน หรืออาจตรวจสอบโดยใช้กลวิธีอื่น ๆ ให้ครูแก้ไขแนวคิดคลาดเคล่ือนนนั้ ให้ถูกต้อง เช่น ใช้คำถามและอภปิ ราย ร่วมกนั ใช้แผนภาพ วดี ิทัศน์ เอกสารอา่ นประกอบ สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 7 | โลกและการเปลีย่ นแปลง 194 ค่มู อื ครูรายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ แนวคดิ คลาดเคลือ่ น แนวคดิ ท่ีถกู ต้อง เน้ือโลกมีสถานะเป็นของเหลวท้ังหมด และ ภายในโลกมสี ถานะเป็นของเหลว มีเพยี งเปลอื ก มีบางสว่ นของเนอื้ โลกเท่านนั้ ที่มีสถานะเป็นของเหลว และภายใน โลกเท่านัน้ ที่มสี ถานะเป็นของแขง็ (King, 2010; โลกมสี ถานะท้ังของแข็ง ของเหลว และแก๊ส (Hamblin & Philips, 1991; SERC, 2018) Christiansen, 2001; Plummer, McGeary & Carlson, 2001; บรเิ วณแก่นโลกมลี ักษณะกลวง (Penny, 2013; Skinner & Porter, 1989; Tarbuck, Lutgens & Tasa, 2012) SERC, 2018) แก่นโลกเป็นสว่ นทอ่ี ยู่ลึกทส่ี ุดภายในโลก ประกอบไปด้วยโลหะ เปลือกโลกและธรณีภาคเปน็ สิ่งเดียวกัน (King, ผสมของธาตุเหลก็ และนิกเกลิ (Hamblin & Christiansen, 2010; SERC, 2018) 2001; Plummer, McGeary & Carlson, 2001; Skinner & Porter, 1989; Tarbuck, Lutgens & Tasa, 2012) เปลอื กโลกและธรณภี าคไมใ่ ช่สงิ่ เดียวกนั ธรณีภาคเปน็ บริเวณของ เปลอื กโลกและสว่ นบนสุดของเนื้อโลกรวมกัน มีความหนาต้งั แต่ ผวิ โลกลึกลงไปถงึ ท่ีระดับความลกึ ประมาณ 100 กโิ ลเมตร (Hamblin & Christiansen, 2001; Plummer, McGeary & Carlson, 2001; Skinner & Porter, 1989; Tarbuck, Lutgens & Tasa, 2012) 10. เช่ือมโยงไปสู่การเรียนรู้เร่ืองที่ 2 กระบวนการเปล่ียนแปลงทางธรณีวิทยาบนผิวโลก โดยนำอภิปรายดังนี้ เราทราบแลว้ ว่าภายในโลกมอี ุณหภูมิและความดันสูงมากจนทำให้ภายในโลกเกิดการเปล่ียนแปลงและส่งผลกระทบ ข้ึนมาสู่ผิวโลก ดังเช่น การเกิดพุน้ำร้อน การระเบิดของภูเขาไฟ นอกจากนั้นผิวโลกที่เราอาศัยอยู่ก็เกิด การเปล่ียนแปลงทางธรณีวิทยาข้ึนมากมาย จนทำให้ผิวโลกเกิดการเปล่ียนแปลงเป็นรูปพรรณสัณฐานต่าง ๆ เช่น การเกิดกุมภลักษณ์ ดังภาพ 7.6 กระบวนการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาบนผิวโลกมีอะไรบ้าง และกระบวนการ เปล่ยี นแปลงดังกลา่ วมลี กั ษณะอย่างไร เราจะไปเรียนร้กู ันในเร่อื งตอ่ ไป สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

195 หน่วยท่ี 7 | โลกและการเปล่ียนแปลง คู่มอื ครรู ายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ เรือ่ งที่ 2 กระบวนการเปล่ียนแปลงทางธรณีวทิ ยาบนผิวโลก แนวการจดั การเรยี นรู้ ครูดำเนนิ การดังน้ี 1. ใหน้ กั เรียนศึกษาภาพนำเรื่อง ภาพ 7.7 ลานหินปุ่ม จังหวัดพิษณุโลก ในหนังสือเรียนหน้าที่ 121 และ ให้นักเรียนแสดงความคิดเห็นจากภาพ โดยอาจ ถามนักเรียนว่า หินที่ปรากฏในภาพมีลักษณะ อยา่ งไร เพราะเหตุใดจงึ มีลักษณะเช่นนน้ั (นักเรยี น ต อ บ ได้ โด ย อิ ส ร ะ ต า ม ค ว า ม เข้ า ใจ ข อ ง ต น เอ ง ) จากน้ันให้นักเรียนอ่านเนื้อหานำเร่ือง และร่วมกัน อภปิ ราย เพอ่ื ให้ไดข้ อ้ สรปุ ว่า • ลานหินปุ่มดังภาพ 7.7 ในหนังสือเรียนหน้าท่ี 121 เป็นลานหินทรายท่ีมีลักษณะเป็นปุ่มหินท่ี ด้านบนมีลักษณะมน ปุ่มหินท่ีปรากฏมีหลาย ขนาด โดยโผล่ให้เหน็ เรียงตอ่ เนอื่ งกนั • ปุ่มหินนั้นเกิดจากฝน น้ำผิวดิน ลม ได้กัดเซาะ แนวรอยแตกของหินให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ๆ ทำให้ เหลือแต่เน้ือหินตรงกลางเป็นก้อนท่ีด้านบนมี ลักษณะมน • การเกดิ ลานหินปุ่มนี้ใชเ้ วลายาวนาน ไมส่ ามารถมองเหน็ การเปล่ียนแปลงไดอ้ ยา่ งทนั ทีทนั ใด • ลานหินปุ่มเป็นตัวอย่างหนึ่งของการเปล่ียนแปลงของเปลือกโลกที่เกิดจากกระบวนการเปล่ียนแปลงทางธรณีวิทยา ต่าง ๆ • ภมู ลิ ักษณ์ เปน็ ลกั ษณะของเปลือกโลกที่มีรูปพรรณสัณฐานตา่ ง ๆ ดงั เชน่ ลานหินปุ่ม 2. ให้นักเรยี นยกตัวอยา่ งภมู ิลักษณ์ท่ีพบบนผิวโลกประมาณ 1-2 ตวั อยา่ ง ซ่ึงนักเรียนอาจยกตัวอย่างได้วา่ ภมู ลิ ักษณ์บน ผิวโลกยังมีอีกหลายลักษณะ เช่น ภูเขา เนินทราย ที่ราบ ท่ีราบสูง ดินดอนสามเหลี่ยม แม่น้ำที่ไหลคดเคี้ยว น้ำตก แก่งหนิ กมุ ภลักษณ์ ซ้มุ หนิ 3. ให้นักเรียนอ่านคำสำคญั ทำกิจกรรมทบทวนความรู้ก่อนเรียน แล้วร่วมกนั อภิปรายเพื่อให้ได้คำตอบท่ีถูกต้อง ถ้าครู พบว่านักเรียนยังทำกิจกรรมทบทวนความรู้ก่อนเรียนไม่ถูกต้อง ครูควรทบทวนและแก้ไขความเข้าใจผิดของนักเรียน เพื่อให้นักเรียนมีความรู้พ้ืนฐานท่ีถูกต้องและเพียงพอท่ีจะเรียนเร่ือง กระบวนการเปล่ียนแปลงทางธรณีวิทยาบน ผวิ โลกตอ่ ไป สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 7 | โลกและการเปลี่ยนแปลง 196 คมู่ อื ครรู ายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ เฉลยทบทวนความรูก้ ่อนเรียน เขียนเคร่อื งหมาย ✓ลงหน้าขอ้ ความทถ่ี กู ต้อง และเขียนเคร่ืองหมาย  หนา้ ขอ้ ความท่ีไมถ่ ูกต้อง 1. เมื่อสสารไดร้ ับความรอ้ นจะมกี ารเปล่ยี นแปลงอยา่ งไร  หดตวั  ขยายตวั 2. เม่ือสสารสญู เสียความรอ้ นจะมกี ารเปลยี่ นแปลงอย่างไร  หดตวั  ขยายตวั 3. เมื่อน้ำเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นของแข็ง ปริมาตรของนำ้ เปล่ยี นแปลงไปอย่างไร  เพม่ิ ข้นึ  ลดลง  ไมม่ กี ารเปลย่ี นแปลง 4. ขอ้ ใดเปน็ การเปล่ียนแปลงทางเคมี  การเกดิ สนมิ เหลก็ ทีต่ ะปู  การหยดกรดไปที่พ้นื คอนกรตี แล้วเกดิ ฟองแกส๊  การผสมสาร 2 ชนิดแลว้ เกดิ สารใหม่ท่ีมีสมบัตแิ ตกต่างจากเดมิ  นำ้ เปล่ียนสถานะเปน็ ของแข็ง 5. กระบวนการใดของวัฏจักรหนิ ทเ่ี กิดข้ึนบนผิวโลก  การหลอมเหลว  การกร่อน  การสะสมตวั ของตะกอน  การตกผลึกจากแมกมา  การผพุ งั อยู่กับท่ี 4. ตรวจสอบความรู้เดิมของนักเรียนเก่ียวกับเรื่อง กระบวนการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาบนผิวโลก โดยให้ทำ กิจกรรมร้อู ะไรบ้างก่อนเรยี น ให้นักเรียนตอบตามความเข้าใจของนักเรียน โดยครูจะไมเ่ ฉลยคำตอบท่ีถูกต้อง แต่ครู ควรรวบรวมแนวคิดคลาดเคล่ือนที่พบเพื่อนำไปใช้ในการวางแผนการจัดการเรียนรู้แ ละแก้ไขแนวคิดเหล่านั้นให้ ถูกต้อง ซ่ึงเม่อื นักเรียนเรียนจบเรือ่ งนแ้ี ลว้ นักเรยี นจะมีความรคู้ วามเข้าใจครบถว้ นตามจุดประสงค์ของบทเรียน ตวั อยา่ งแนวคิดคลาดเคลอื่ นซง่ึ อาจพบในเรอื่ งน้ี • หินและผวิ โลกไม่มกี ารเปล่ยี นแปลงใด ๆ เกดิ ขึ้น (OSU, 2018; SERC, 2018; UCI, 2018) • การผพุ ังอย่กู ับทแ่ี ละการกร่อนเปน็ สิ่งเดียวกัน (UCI, 2018; OSU, 2018) • การกรอ่ นเกดิ ขน้ึ อยา่ งรวดเรว็ (UCI, 2018; OSU, 2018) • แมน่ ำ้ ไมส่ ามารถกดั เซาะผิวโลกได้ (SERC, 2018) 5. เช่ือมโยงเข้าสู่กิจกรรมที่ 7.2 การผุพังอยู่กับที่ทางกายภาพของหินเกิดขึ้นได้อย่างไร โดยใช้คำถามว่า มนุษย์ทำ เหมืองหนิ เหมืองแร่ เพ่อื นำหินและแรม่ าใชป้ ระโยชน์ รวมถึงมีการก่อสร้างเขื่อน อุโมงค์ ถนน การกระทำของมนุษย์ ดังกล่าวทำให้หิน ดินและแร่เกิดการผุพังได้ แต่นักเรียนสงสยั หรือไม่ว่าแล้วเศษหินที่ผุพังอยู่ตามธรรมชาติท่ีไม่ได้เกิด จากการกระทำของมนุษย์ เศษหนิ เหล่านน้ั ผุพังไดอ้ ย่างไร เราจะไปเรยี นรู้กันในกจิ กรรมต่อไป สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

197 หนว่ ยท่ี 7 | โลกและการเปล่ียนแปลง คู่มอื ครรู ายวชิ าพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ กิจกรรมท่ี 7.2 การผุพังอยู่กับทีท่ างกายภาพของหนิ เกิดข้ึนได้อยา่ งไร แนวการจัดการเรียนรู้ ครูดำเนนิ การดังน้ี http://ipst.me/9917 ก่อนการทำกจิ กรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจการอ่านโดยใช้คำถาม ดงั ตอ่ ไปนี้ • กจิ กรรมนศ้ี ึกษาเก่ียวกับเร่ืองอะไร (การผพุ งั อยกู่ บั ทท่ี างกายภาพของหนิ ) • กิจกรรมนีม้ ีจุดประสงค์อะไร (อธบิ ายกระบวนการผุพงั อยู่กบั ท่ที างกายภาพของหินจากแบบจำลอง) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีข้ันตอนโดยสรุปอย่างไร (ทำแบบจำลองการผุพังอยู่กับที่ทางกายภาพของหินตามข้ันตอนใน กิจกรรม และให้ร่วมกันอภิปรายและต้ังสมมติฐานว่า ถ้านำแก้วน้ำจากการทำกิจกรรมจำนวน 1 ใบ ไปแช่ไว้ใน ช่องแช่แข็ง จนน้ำเปล่ียนเป็นน้ำแข็ง ส่วนอีกใบหน่ึงไปวางไว้ที่อุณหภูมิห้อง โดยวางไวเ้ ป็นระยะเวลาเท่ากันกับท่ี นำแก้วใบแรกไปแช่ไว้ในช่องแช่แข็ง จะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรบ้าง จากน้ันให้ทำกิจกรรมเพ่ือตรวจสอบ สมมติฐาน แล้วใช้กรรไกรค่อย ๆ ตดั แก้วแต่ละใบออกจากปูนปลาสเตอร์ สังเกตและเปรยี บเทยี บการเปล่ยี นแปลง ท่เี กดิ ขน้ึ และบันทกึ ผลการสังเกต) ครคู วรบันทกึ ขัน้ ตอนการทำกจิ กรรมโดยสรปุ บนกระดาน • นกั เรียนต้องสังเกตหรอื รวบรวมอะไรบ้าง (สังเกตและเปรียบเทียบการเปลย่ี นแปลงที่เกิดขึน้ ของแก้วทง้ั 2 ใบ และ เม่ือใชก้ รรไกรตดั แก้วแตล่ ะใบออกแลว้ ให้สงั เกตการเปลี่ยนแปลงของปูนปลาสเตอร์) ระหว่างการทำกจิ กรรม (40 นาที) 2. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มทำกิจกรรมตามวิธีดำเนินกิจกรรม ขณะท่ีแต่ละกลุ่มทำกิจกรรม ครูควรเดินสังเกตการทำ กิจกรรมในแต่ละกลุ่ม และให้คำแนะนำถา้ นกั เรียนมีข้อสงสัยในประเดน็ ต่าง ๆ เชน่ • การเจาะรูท่กี ง่ึ กลางก้นแก้ว มีลกั ษณะดงั ภาพ การเจาะรูทก่ี งึ่ กลางกน้ แก้ว สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 7 | โลกและการเปล่ียนแปลง 198 คมู่ ือครรู ายวชิ าพ้ืนฐานวิทยาศาสตร์ • การใช้หลอดฉีดยาบรรจุน้ำ 100 cm3 ลงในลูกโป่ง อาจใช้หลอดฉีดยาขนาด 50 cm3 หรือขนาดใหญ่กว่าน้ีก็ได้ โดยให้นำปากลกู โป่งไปครอบไว้บริเวณส่วนปลายของหลอดฉดี ยา จากนั้นจับบรเิ วณสว่ นท่ีปลายลูกโปง่ ครอบสว่ น ของปลายหลอดฉดี ยาไว้ให้แน่น และฉีดน้ำจากหลอดฉีดยาเข้าไปที่ลูกโป่ง เม่ือบรรจุน้ำลงไปในลูกโป่งเสรจ็ แล้วให้ ค่อย ๆ นำปากลูกโป่งออกจากบริเวณส่วนปลายของหลอดฉีดยา โดยระวังไม่ให้น้ำกระฉอกออกจากลูกโป่ง และ ใช้ยางรดั ท่ปี ากลูกโปง่ ให้แนน่ การใช้หลอดฉีดยาบรรจนุ ำ้ ลงในลูกโปง่ • การเทน้ำปูนปลาสเตอร์ลงไปในแก้วแต่ละใบจะทำให้ลูกโป่งลอยขึ้นมาท่ีผิวน้ำปูนปลาสเตอร์ จึงควรใช้ดินน้ำมัน กดปดิ ทบั ปากลกู โป่งท่ดี งึ ออกมาจากก้นแก้ว เข้าไปกบั กน้ แกว้ ให้แนน่ การใชด้ นิ นำ้ มันกดปิดทบั ปากลกู โปง่ เขา้ ไปกบั กน้ แก้ว ใหแ้ น่น • ย้ำนักเรียนว่าในการเทน้ำปูนปลาสเตอรล์ งในแกว้ ให้เทจนระดบั ผิวของน้ำปูนปลาสเตอรป์ ิดทับระดับผิวบนสดุ ของ ลูกโป่งพอดี เพราะถ้าความหนาของปูนปลาสเตอร์มากเกินไป จะทำให้ผลการทำกิจกรรมคลาดเคลื่อนได้ และนำ แก้วจำนวน 1 ใบไปแช่ไว้ในช่องแช่แข็งจนน้ำเปลี่ยนเป็นน้ำแข็ง ส่วนอีกใบหนึ่งไปวางไว้ท่ีอุณหภูมิห้อง โดยวางไว้ เป็นระยะเวลาเท่ากันกับท่ีนำแก้วใบแรกไปแช่ไว้ในช่องแช่แข็ง และปูนปลาสเตอร์ต้องแข็งตัวดีแล้ว จึงค่อยใช้ กรรไกรตดั แก้วแตล่ ะใบออก สังเกตและเปรียบเทยี บการเปล่ยี นแปลงท่เี กิดขึ้น การเทนำ้ ปูนปลาสเตอรล์ งในแก้ว สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

199 หน่วยท่ี 7 | โลกและการเปลย่ี นแปลง คู่มือครรู ายวชิ าพ้ืนฐานวิทยาศาสตร์ • ขณะตัดแก้วออกให้ค่อย ๆ ตัด ไมใ่ หป้ ูนปลาสเตอร์แตกหลดุ หรือเกิดความเสียหาย • ในขนั้ ตอนการทำกิจกรรม จะตอ้ งนำแกว้ จำนวน 1 ใบ ไปแช่ไวใ้ นช่องแช่เยน็ จนน้ำเปลยี่ นเปน็ น้ำแข็ง ซ่ึงต้องใชเ้ วลา ดังน้ันนักเรียนอาจจะทำกิจกรรมในขั้นตอนที่ 7 ซ่ึงเป็นข้ันตอนเก่ียวกับการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของแก้ว ทงั้ 2 ใบ และปนู ปลาสเตอร์จากแก้วทั้ง 2 ใบ ในคาบเรยี นครง้ั ตอ่ ไป 3. ครคู วรรวบรวมปัญหาและขอ้ สงสัยต่าง ๆ จากการทำกิจกรรมของนักเรียนเพ่ือใช้เปน็ ข้อมลู ประกอบการอภปิ รายหลัง การทำกจิ กรรม หลังการทำกิจกรรม (30 นาที) 4. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มนำเสนอผลการทำกิจกรรม ตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันสรุปผลของกิจกรรมโดยใช้ คำถามท้ายกิจกรรมเป็นแนวทาง เพื่อให้ได้ข้อสรุปจากการทำกิจกรรมว่า การเปลี่ยนสถานะของน้ำจากของเหลว เป็นของแข็งทำให้ปริมาตรของน้ำเพ่ิมข้ึนและจะเกิดแรงกระทำโดยจะดันปูนป ลาสเตอร์ให้แตกหักออกจากกัน การเปล่ียนแปลงที่เกิดข้ึนนี้เทียบได้กับการมีน้ำมาขังอยู่ในรอยแตก ในช่องว่างหรือในโพรงของหิน เม่ืออุณหภูมิ อากาศลดลง อุณหภูมิของน้ำท่ีขงั อยู่จะลดลงไปด้วย ถ้าอุณหภูมิของน้ำลดลงจนถึงจุดเยือกแขง็ น้ำจะเปลี่ยนสถานะ จากของเหลวเป็นของแขง็ และมปี ริมาตรเพม่ิ ข้ึน และจะเกิดแรงกระทำบริเวณรอยแตกของหินโดยจะดนั รอยแตกของ หิน ทำให้ช่องว่างบรเิ วณรอยแตกหรอื โพรงของหนิ มีขนาดใหญ่ข้นึ จนอาจทำให้หินแตกออกจากกัน 5. ให้นักเรียนอ่านเน้ือหาในหนังสือเรียน หน้าที่ 125-127 และสังเกตภาพ 7.8-7.11 เกี่ยวกับการผุพังอยู่กับท่ีทาง กายภาพของหิน ตอบคำถามระหวา่ งเรียน แลว้ ครใู ชค้ ำถามเพอ่ื ตรวจสอบความเขา้ ใจในการอา่ น เชน่ • การผพุ งั อยู่กบั ท่ีทางกายภาพของหินมีลักษณะอย่างไร • การผุพังอย่กู บั ทท่ี างกายภาพของหินเกิดขน้ึ เนื่องจากปัจจัยใดบา้ ง 6. จากนัน้ ให้นกั เรียนรว่ มกนั อภปิ ราย เพอ่ื ใหไ้ ดข้ อ้ สรปุ ว่า • การผุพังอยู่กับท่ีทางกายภาพของหินเป็นกระบวนการที่ทำให้หินมีการเปล่ียนแปลงเฉพาะขนาดและรูปร่าง เช่น ทำให้หินมีขนาดเล็กลง ซ่ึงเป็นการเปล่ียนแปลงทางกายภาพ ไม่มีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของหิน โดยชนิ้ ส่วนต่าง ๆ ยังไม่ถูกนำพาใหก้ ระจัดกระจายไปจากตำแหนง่ เดิม • การผุพังอยู่กับที่ทางกายภาพของหินเกิดขึ้นเน่ืองจากปัจจัยต่าง ๆ ตามธรรมชาติ เช่น แรงโน้มถ่วงของโลก อุณหภูมิอากาศ สภาพอากาศ ชนิดของดิน หิน แร่และตะกอนต่าง ๆ ที่มีความทนทานต่อการผุพังแตกต่างกัน โครงสร้างทางธรณวี ิทยา ภมู ิประเทศ การกระทำของนำ้ ลม สง่ิ มชี ีวิต รวมถงึ ระยะเวลา 7. เพอื่ ใหน้ ักเรยี นเข้าใจโครงสร้างทางธรณวี ิทยาทีท่ ำให้หินผุพงั อยู่กับท่ีทางกายภาพมากขึ้น ให้นกั เรียนอ่านเกร็ดน่ารู้ใน หนังสือเรียนหน้าท่ี 127 เก่ียวกับเรื่อง โครงสร้างทางธรณีวิทยา จากนั้นครูนำอภิปรายโดยให้นักเรียนยกตัวอย่าง โครงสรา้ งทางธรณวี ทิ ยา 1-2 ลักษณะทีเ่ ปน็ ปัจจยั ที่ทำใหห้ นิ เกิดการผพุ ังอยู่กบั ที่ทางกายภาพได้ สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 7 | โลกและการเปลี่ยนแปลง 200 คมู่ อื ครูรายวชิ าพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ เฉลยคำถามระหว่างเรยี น • ปัจจยั ใดบ้างท่ที ำให้หินเกดิ การผุพังอยู่กับทที่ างกายภาพได้ แนวคำตอบ ปัจจัยท่ีทำให้หินเกิดการผุพังอยู่กับที่ทางกายภาพได้ เช่น แรงโน้มถ่วงของโลก อุณหภูมิอากาศ สภาพอากาศ ชนิดของดิน หิน แร่และตะกอนต่าง ๆ ท่ีมีความทนทานต่อการผุพังแตกต่างกัน โครงสร้างทาง ธรณวี ิทยา ภมู ิประเทศ การกระทำของนำ้ ลม สิ่งมชี ีวิต รวมถงึ ระยะเวลา 8. เช่ือมโยงเข้าสู่กิจกรรมที่ 7.3 การผุพังอยู่กับท่ีทางเคมีของหินเกิดขึ้นได้อย่างไร โดยใช้คำถามว่า หินในธรรมชาติมี การผุพังโดยการเปล่ียนแปลงองค์ประกอบทางเคมีไดห้ รือไม่ ถ้ามีจะเกิดข้ึนจากกระบวนการใด เราจะไปเรียนรู้กนั ใน กิจกรรมตอ่ ไป สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

201 หนว่ ยท่ี 7 | โลกและการเปลย่ี นแปลง ค่มู ือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ กิจกรรมท่ี 7.3 การผพุ งั อย่กู ับทที่ างเคมขี องหนิ เกิดขน้ึ ได้อยา่ งไร แนวการจัดการเรียนรู้ ครดู ำเนินการดงั นี้ http://ipst.me/9918 ก่อนการทำกจิ กรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจการอ่านโดยใช้คำถาม ดงั ตอ่ ไปน้ี • กจิ กรรมนเี้ ก่ยี วกับเรอื่ งอะไร (การผพุ งั อยู่กบั ทท่ี างเคมีของหิน) • กจิ กรรมนมี้ ีจุดประสงคอ์ ย่างไร (อธบิ ายกระบวนการผุพังอยู่กับทีท่ างเคมีของหินจากแบบจำลอง) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (ทำแบบจำลองกระบวนการผุพังอยู่กับท่ีทางเคมีของหินตามข้ันตอน ในกิจกรรม และให้ร่วมกันอภิปรายและต้ังสมมติฐานว่า ถ้าหยดน้ำกล่ัน 1 หยดลงไปท่ีหินปูน จะมีการ เปล่ียนแปลงแตกต่างจากการหยดกรดซัลฟิวริกเจือจาง 1 หยดลงไปท่ีหินปูนหรือไม่ อย่างไร ทำกิจกรรมเพ่ือ ตรวจสอบสมมติฐาน สงั เกตการเปลี่ยนแปลงท่เี กิดขึน้ และบันทกึ ผลการสงั เกต) ครคู วรบนั ทกึ ข้ันตอนการทำกจิ กรรมโดยสรุปบนกระดาน • นักเรียนตอ้ งสังเกตหรือรวบรวมอะไรบา้ ง (สังเกตและเปรียบเทียบการเปล่ยี นแปลงทีเ่ กดิ ขนึ้ บนหนิ ปนู เม่ือหยดน้ำ กลนั่ และกรดซลั ฟิวริกเจอื จางลงบนหนิ ปูน) ระหว่างการทำกิจกรรม (10 นาที) 2. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มทำกิจกรรมตามวิธีดำเนินกิจกรรม ขณะท่ีแต่ละกลุ่มทำกิจกรรม ครูควรเดินสังเกตการทำ กิจกรรมในแตล่ ะกลมุ่ และให้คำแนะนำถ้านกั เรยี นมีขอ้ สงสยั ในประเดน็ ตา่ ง ๆ เช่น • ก่อนทำการทดสอบให้ทำความสะอาดหินปูน เช็ดและผ่ึงให้แห้ง จากน้ันให้หยดน้ำกล่ันลงไปที่หินปูนก่อน สังเกต การเปล่ียนแปลงท่ีเกิดข้ึน และบันทึกผลการสังเกต จากน้ันล้างและเช็ดก้อนหินด้วยผ้าใหแ้ ห้งและทำการทดสอบ โดยการหยดกรดซลั ฟิวริกเจอื จางลงในตำแหน่งเดมิ เป็นลำดบั ตอ่ ไป สังเกตการเปลยี่ นแปลงท่ีเกดิ ข้ึนและบนั ทกึ ผล • ระหว่างทำกิจกรรมให้นักเรยี นสวมแว่นตาป้องกันสารเคมแี ละถงุ มือป้องกันสารเคมตี ลอดเวลา และหา้ มสูดดม กรดซัลฟวิ รกิ เนอื่ งจากกรดซลั ฟิวรกิ สามารถทำอนั ตรายต่อผวิ หนังและระบบหายใจได้ 3. ครคู วรรวบรวมปัญหาและข้อสงสัยตา่ ง ๆ จากการทำกิจกรรมของนกั เรียนเพ่อื ใชเ้ ปน็ ข้อมูลประกอบการอภิปรายหลัง การทำกจิ กรรม สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หน่วยที่ 7 | โลกและการเปล่ยี นแปลง 202 คู่มอื ครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ หลงั การทำกจิ กรรม (25 นาที) 4. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มนำเสนอผลการทำกิจกรรม ตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันสรุปผลของกิจกรรมโดยใช้ คำถามท้ายกิจกรรมเป็นแนวทาง เพื่อให้ได้ข้อสรุปจากการทำกิจกรรมว่า เม่ือหยดน้ำกลั่นลงไปท่ีหินปูนไม่มีการ เปลี่ยนแปลงใดเกิดข้นึ แตเ่ มอ่ื หยดกรดซลั ฟิวรกิ เจือจางลงไปท่หี ินปูนจะเกดิ ฟองแกส๊ ขนึ้ 5. เพ่ือให้นักเรียนเข้าใจว่าการเกิดปฏิกิริยาเคมขี องสารเป็นอย่างไร ใหน้ ักเรียนอ่านเกร็ดน่ารู้ในหนังสอื เรียนหน้าที่ 129 เก่ียวกับเร่ือง การเกิดปฏิกิริยาเคมีของสาร จากนั้นครูนำอภิปรายโดยให้นักเรียนยกตัวอย่างว่าการเปลี่ยนแปลงทาง เคมีของสารหรอื การเกิดปฏิกิริยาเคมีของสารสงั เกตไดจ้ ากอะไรบา้ ง 6. จากน้ันให้นกั เรยี นอ่านเนอ้ื หาในหนังสือเรยี น หน้าที่ 129-130 สงั เกตภาพ 7.12-7.13 ตอบคำถามระหว่างเรยี น แล้ว ครใู ชค้ ำถามเพ่ือตรวจสอบความเข้าใจในการอา่ น เชน่ • หนิ เกิดการผุพงั อยู่กบั ทท่ี างเคมไี ด้อย่างไร • กรดคาร์บอนิกเม่ือสัมผัสกับหินท่ีมีสารประกอบแคลเซียมคาร์บอเนตเป็นองค์ประกอบ จะเกิดการเปลี่ยนแปลง อยา่ งไร • คาสต์ คอื อะไร 7. จากนัน้ ใหน้ กั เรียนร่วมกันอภิปราย เพอื่ ใหไ้ ดข้ อ้ สรุปว่า • หินมีการผุพังอยู่กับท่ีทางเคมีได้ กล่าวคือในธรรมชาติ แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในอากาศจะทำปฏิกิริยาเคมีกับ แก๊สออกซิเจนในอากาศ ทำให้เกิดแก๊สซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ซึ่งสามารถทำปฏิกิริยาเคมีกับฝนจนได้สารละลายท่ี เป็นกรดเล็กน้อย เม่ือสารละลายท่ีเป็นกรดเล็กน้อยดังกล่าวมาสัมผัสกบั หินที่มีสารประกอบแคลเซียมคาร์บอเนต เป็นองค์ประกอบ เช่น หินปูน หินโดโลไมต์ หินออ่ น สารละลายดังกล่าวจะทำปฏิกิริยากับสารประกอบแคลเซียม คาร์บอเนต สงั เกตไดจ้ ากการเกดิ ฟองแก๊ส ปฏิกิรยิ าท่เี กดิ ข้ึนทำใหห้ นิ เกิดการผุพังอยกู่ ับที่ทางเคมี • ในธรรมชาติ เมื่อแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศทำปฏิกิริยาเคมีกับฝนจะเกิดเป็นกรดคาร์บอนิกซึ่งเป็น กรดอ่อน กรดนี้เม่ือสัมผัสกับหินท่ีมีสารประกอบแคลเซียมคารบ์ อเนตเป็นองคป์ ระกอบจะเกิดปฏิกิริยาเคมี ทำให้ เกิดสารใหม่ คือ สารละลายแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดข้ึนน้ีทำให้หินเกิดการผุพังอยู่กับท่ี ทางเคมี • คาสต์ เป็นลักษณะของหินปูนท่ีมีลักษณะเว้าแหวง่ หรือมีลักษณะเป็นร้ิวร่องลึกลงไปในเน้ือหิน เกิดจาการผุพังอยู่ กบั ทที่ างเคมขี องหนิ ปูน 8. เพื่อให้นักเรียนเข้าใจเก่ียวกับการระบุความเป็นกรด-เบส ของสารมากข้ึน ให้นักเรียนอ่านเกร็ดน่ารู้ในหนังสือเรียน หน้าท่ี 130 เก่ียวกับค่า pH และฝนกรด จากน้ันครูนำอภิปรายในประเด็นเกี่ยวกับสมบัติของสารเมื่อมี pH เท่ากบั 7 ต่ำกวา่ 7 และมากกวา่ 7 และค่า pH ของฝนท่ีจดั ใหเ้ ป็นฝนกรด และบริเวณทม่ี โี อกาสเกิดฝนกรด สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

203 หนว่ ยท่ี 7 | โลกและการเปล่ียนแปลง คู่มือครูรายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เฉลยคำถามระหวา่ งเรียน • ปัจจัยใดทีท่ ำให้หินเกิดการผพุ งั อยู่กับทที่ างเคมี แนวคำตอบ ปัจจัยที่ทำให้หินเกิดการผุพังอยู่กับที่ทางเคมีได้ คือ การเกิดปฏิกิริยาเคมี กล่าวคือในธรรมชาติ เม่อื ฝนเกดิ ปฏิกิรยิ าเคมกี ับแก๊สบางชนิดในอากาศจะไดส้ ารละลายท่ีเปน็ กรด เมอื่ สารละลายท่เี ปน็ กรดดังกลา่ ว มาสัมผัสกับหินที่มีสารประกอบแคลเซียมคาร์บอเนตเป็นองค์ประกอบ เช่น หินปูน หินโดโลไมต์ หินอ่อน สารละลายดังกล่าวจะทำปฏิกิริยากับสารประกอบแคลเซียมคาร์บอเนต สังเกตได้จากการเกิดฟองแก๊ส ปฏิกริ ยิ าท่เี กดิ ข้ึนทำให้หินเกดิ การผพุ ังอยกู่ บั ท่ีทางเคมี 9. ให้นักเรียนอ่านเนื้อหาเก่ียวกับ สิ่งมีชีวิตสามารถทำให้หินเกิดการผุพังอยู่กับที่ได้ ในหนังสือเรียนหน้าท่ี 131 และ สงั เกตภาพ 7.14 ในหนงั สือเรียน จากน้ันรว่ มกันอภิปรายการผุพังอยกู่ ับทีข่ องหนิ เนอ่ื งจากปัจจยั จากส่ิงมีชวี ติ เพ่อื ให้ ไดข้ ้อสรุปวา่ ส่งิ มีชีวิตเปน็ ปจั จยั หน่งึ ทที่ ำให้หินเกิดการผุพงั อยู่กับท่ที างกายภาพและทางเคมีได้ การเจรญิ เติบโตของ ต้นไม้บนหินท่ีมีรอยแตก เม่ือเวลาผ่านไปต้นไม้มีการเจริญเติบโตมากขึ้น รากท่ีชอนไชลงไปในรอยแตกจะมีจำนวน ของรากและมีขนาดของรากเพ่ิมมากขึ้น รากที่มีขนาดใหญ่จะดันรอยแตกของหินให้มีขนาดความกว้างมากขนึ้ จนทำ ให้หินแตกออกจากกันได้ และท่ีปลายรากของต้นไม้บางชนิดจะมีสารละลายท่ีมีสมบัติเป็นกรดอย่างอ่อน การเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเคมรี ะหว่างสารละลายกบั สารประกอบของหนิ ท่รี ากชอนไชลงไปจะทำให้หินผุพังอยู่กบั ท่ีทางเคมีได้ เฉลยคำถามระหวา่ งเรยี น • การผุพังอยู่กับท่ีทางกายภาพและทางเคมขี องหนิ เหมือนหรอื แตกต่างกนั อย่างไร แนวคำตอบ การผุพังอยู่กับท่ีทางกายภาพและทางเคมีของหินมีความแตกต่างกัน กล่าวคือ การผุพังอยู่กับที่ ทางกายภาพของหินจะทำให้หินมีการเปลี่ยนแปลงเฉพาะขนาดและรูปร่าง โดยหินมีขนาดเล็กลง ซ่ึงเป็นการ เปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ไม่มกี ารเปล่ียนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของหิน แต่การผพุ ังอยู่กับท่ีทางเคมขี อง หินเป็นกระบวนการทท่ี ำให้หินมีการผุพังเนือ่ งจากการเกิดปฏิกิริยาเคมี องคป์ ระกอบทางเคมีของหินทีผ่ ุพังจะ เปลยี่ นแปลงไปจากเดมิ 10. เชื่อมโยงเข้าสู่กิจกรรมที่ 7.4 การกร่อนและการสะสมตัวของตะกอนเกิดข้ึนได้อย่างไร โดยใช้คำถามว่า นักเรียน คดิ ว่าเมอ่ื หนิ มกี ารผุพังอยู่กบั ที่แล้ว ตะกอนทเี่ กิดจากการผุพังจะเคล่ือนที่ออกไปจากตำแหน่งเดิมแล้วไปสะสมตัวอยู่ ในแหล่งใหม่ไดห้ รอื ไม่ ถ้าได้ อะไรคือตัวนำพาตะกอนดงั กล่าวใหเ้ คลอื่ นท่ไี ป เราจะไปเรยี นรกู้ ันในกิจกรรมต่อไป สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 7 | โลกและการเปลี่ยนแปลง 204 คมู่ อื ครูรายวชิ าพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ กิจกรรมท่ี 7.4 การกรอ่ นและการสะสมตวั ของตะกอนเกิดขึ้นไดอ้ ยา่ งไร ตอนที่ 1 การกรอ่ น http://ipst.me/9930 แนวการจดั การเรยี นรู้ ครูดำเนนิ การดังนี้ ก่อนการทำกิจกรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจการอ่านโดยใช้คำถาม ดังตอ่ ไปน้ี • กจิ กรรมนเ้ี ก่ยี วกบั เรือ่ งอะไร (การกร่อนของตะกอน) • กจิ กรรมนมี้ จี ุดประสงคอ์ ย่างไร (อธบิ ายกระบวนการกร่อนจากแบบจำลอง) • วธิ ีดำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (สังเกตขนาดของกรวดและทรายว่าตะกอนชนิดใดมีขนาดเม็ดตะกอน ใหญก่ ว่ากัน และบนั ทึกผลการสงั เกต สร้างแบบจำลองการกร่อนตามขั้นตอนการทำกิจกรรม รว่ มกันอภิปรายและ ตั้งสมมติฐานว่า ถา้ ปล่อยน้ำ 300 cm3 ให้ไหลอย่างตอ่ เนื่องผา่ นรจู ากขวดทีเ่ จาะไว้ลงไปที่บรเิ วณกง่ึ กลางของกอง กรวดและกองทราย จะมีการเปล่ียนแปลงอย่างไร เพราะเหตุใด ทำกิจกรรมเพ่ือตรวจสอบสมมติฐาน สังเกต การเปลย่ี นแปลงของกองกรวดและกองทราย และบันทกึ ผลการสงั เกต) ครูควรบันทึกขนั้ ตอนการทำกิจกรรมโดยสรปุ บนกระดาน • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมอะไรบ้าง (สังเกตและเปรียบเทียบขนาดเม็ดตะกอนของกรวดและทราย สังเกต และเปรียบเทยี บการเปลย่ี นแปลงของกองกรวดและกองทราย) ระหว่างการทำกจิ กรรม (20 นาที) 2. นกั เรยี นแต่ละกลุ่มทำกิจกรรมตามวิธีดำเนินกิจกรรม ขณะท่ีแต่ละกลุ่มทำกิจกรรม ครูควรเดินสังเกตการทำกิจกรรม ในแตล่ ะกลมุ่ และใหค้ ำแนะนำถ้านกั เรยี นมขี อ้ สงสัยในประเด็นต่าง ๆ เชน่ • นกั เรียนสามารถเลือกสถานที่ทำกิจกรรมได้ตามเหมาะสม เช่น ในห้องเรียน ใต้อาคารเรยี น หรือบริเวณสนามหญ้า • ย้ำนักเรียนว่าภูเขาจำลองท้ัง 2 กอง ต้องมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและความสูงเท่ากัน และในการปล่อยน้ำไปที่ ภูเขาจำลองท้ัง 2 กอง ให้ปล่อยน้ำด้วยความแรงของน้ำที่เท่ากัน และปล่อยท่ีระดับความสูง 20 เซนติเมตรเหนือ ระดับบนสุดของกองกรวดและกองทรายเท่ากัน • ให้นักเรยี นปล่อยน้ำลงไปทก่ี องกรวดและกองทรายอยา่ งต่อเนื่องจนกระท่งั ครบ 300 ลูกบาศก์เซนติเมตร 3. ครูควรรวบรวมปัญหาและข้อสงสัยต่าง ๆ จากการทำกิจกรรมของนักเรียนเพื่อใช้เป็นข้อมูลประกอบการอภิปราย หลงั การทำกจิ กรรม สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

205 หนว่ ยท่ี 7 | โลกและการเปล่ยี นแปลง คู่มือครูรายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ หลงั การทำกิจกรรม (25 นาที) 4. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มนำเสนอผลการทำกิจกรรม ตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันสรุปผลของกิจกรรมโดยใช้ คำถามทา้ ยกจิ กรรมเปน็ แนวทาง เพอ่ื ใหไ้ ด้ขอ้ สรปุ จากการทำกจิ กรรมว่า • เม่ือปลอ่ ยน้ำไปท่กี องกรวดและกองทราย พบว่ากรวดและทรายจะเคลอื่ นทีอ่ อกจากกองตะกอน • ทรายจะเคลอื่ นที่ออกจากกองตะกอนได้มากกว่ากรวด เนอื่ งจากทรายมขี นาดเมด็ ตะกอนเล็กกว่ากรวด • เม่อื เทน้ำจนหมด กองทรายจะเปลีย่ นแปลงลักษณะและรปู รา่ งไปจากเดิมได้อย่างชัดเจน ตอนท่ี 2 การกรอ่ นและการสะสมตัวของตะกอนในธารนำ้ http://ipst.me/9931 แนวการจัดการเรยี นรู้ ครูดำเนินการดังน้ี ก่อนการทำกิจกรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจการอ่านโดยใช้คำถาม ดงั ตอ่ ไปนี้ • กิจกรรมนเ้ี กี่ยวกบั เรือ่ งอะไร (การกร่อนและการสะสมตัวของตะกอนในธารน้ำ) • กิจกรรมนมี้ จี ดุ ประสงคอ์ ย่างไร (อธบิ ายกระบวนการกร่อนและการสะสมตวั ของตะกอนในธารน้ำจากแบบจำลอง) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (สร้างแบบจำลองภูมิประเทศที่มีธารน้ำไหลผ่านตามข้ันตอนใน กิจกรรม โดยนำทรายมาเกลี่ยลงในกระบะพลาสติก จากนั้นปล่อยน้ำจากถังน้ำไปท่ีภูมิประเทศจำลองอย่าง ต่อเน่ือง ร่วมกันอภิปรายและต้ังสมมติฐานว่า ถ้าปล่อยน้ำให้ไหลลงไปท่ีภูมิประเทศจำลองเป็นเวลาประมาณ 15 นาที ในแต่ละช่วงเวลาต่อไปนี้ คือ ช่วงก่อนปล่อยน้ำ ระหว่างปล่อยน้ำ และหลังปล่อยน้ำ ภูมิประเทศจำลอง จะมกี ารเปล่ียนแปลงอยา่ งไรบ้าง ทำกิจกรรมเพ่ือตรวจสอบสมมติฐาน สงั เกตการเปลีย่ นแปลงท่ีเกิดขน้ึ และบนั ทึก ผลการสงั เกต) ครคู วรบันทกึ ข้นั ตอนการทำกจิ กรรมโดยสรปุ บนกระดาน 2. นกั เรียนตอ้ งสังเกตหรือรวบรวมอะไรบ้าง (สังเกตการกัดเซาะและการสะสมตัวของตะกอนตามช่วงต่าง ๆ ของธารน้ำ จำลอง และการเปลี่ยนแปลงของธารน้ำจำลอง) ระหว่างการทำกิจกรรม (20 นาที) 3. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มทำกิจกรรมตามวิธีดำเนินกิจกรรม ขณะที่แต่ละกลุ่มทำกิจกรรม ครูควรเดินสังเกตการทำ กิจกรรมในแตล่ ะกล่มุ และให้คำแนะนำถา้ นกั เรียนมีขอ้ สงสยั ในประเดน็ ตา่ ง ๆ เชน่ • นักเรยี นสามารถเลือกสถานท่ีทำกิจกรรมได้ตามเหมาะสม เชน่ ในห้องเรยี น ใต้อาคารเรยี น หรอื บรเิ วณสนามหญ้า • ไม่ควรปล่อยน้ำจากสายยางให้แรงจนเกินไป เพราะจะทำให้ทรายในกระบะกระถูกน้ำนำพาให้จัดกระจายอย่าง รวดเร็ว ซง่ึ จะทำใหไ้ ม่สามารถสงั เกตการเปล่ียนแปลงทเ่ี กดิ ขึน้ ได้ สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี