(คู่มือ) หนังสือเรียนสสวท พื้นฐานวิทยาศาสตร์ ม.1 ล.2

คูม่ ือครู รายวิชาพนื้ ฐาน วทิ ยาศาสตร์ ช้ันมัธยมศกึ ษาปที ี่ ๑ เลม่ ๒ ตามมาตรฐานการเรียนรแู้ ละตัวชี้วัด กลุ่มสาระการเรยี นร้วู ิทยาศาสตร์ (ฉบับปรบั ปรงุ พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสตู รแกนกลางการศกึ ษาขัน้ พ้ืนฐาน พทุ ธศกั ราช ๒๕๕๑ จดั ทำ� โดย สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศกึ ษาธกิ าร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คำ� ชแี้ จง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ได้จัดท�ำตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช ๒๕๕๑ โดยมีจุดเน้นเพื่อต้องการพัฒนาผู้เรียนให้มีความรู้ความสามารถที่ทัดเทียมกับนานาชาติ ได้เรียนรู้วิทยาศาสตร์ ที่เช่ือมโยงความรู้กับกระบวนการ ใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้และแก้ปัญหาท่ีหลากหลาย มีการท�ำกิจกรรมด้วย การลงมือปฏิบัติเพื่อให้ผู้เรียนได้ใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และทักษะแห่งศตวรรษท่ี ๒๑ ซึ่งในปีการศึกษา ๒๕๖๑ เป็นตน้ ไปนี้ โรงเรยี นจะตอ้ งใชห้ ลักสูตรกลมุ่ สาระการเรียนร้วู ทิ ยาศาสตร์ (ฉบบั ปรบั ปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) สสวท. จึงได้ จดั ทำ� คมู่ อื ครปู ระกอบหนงั สอื เรยี นทเ่ี ปน็ ไปตามมาตรฐานหลกั สตู รเพอื่ ใหโ้ รงเรยี นไดใ้ ชส้ ำ� หรบั จดั การเรยี นการสอนในชนั้ เรยี น คูม่ ือครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ ช้นั มัธยมศึกษาปีท่ี ๑ เล่ม ๒ นี้ สสวท. ได้พฒั นาขึน้ เพอ่ื นำ� ไปใชเ้ ปน็ คู่มือครู คกู่ บั หนงั สอื เรียนรายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ ชัน้ มัธยมศกึ ษาปีที่ ๑ เลม่ ๒ ตามตวั ชว้ี ัดและ สาระการเรียนรู้แกนกลาง กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ (ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลกั สตู รแกนกลางการศกึ ษาขน้ั พน้ื ฐาน พทุ ธศกั ราช ๒๕๕๑ ภายในคมู่ อื ครปู ระกอบดว้ ยโครงสรา้ งหลกั สตู ร แนวความคดิ ตอ่ เนอ่ื ง แนวทางการจดั กจิ กรรมการเรยี นรทู้ ส่ี อดคลอ้ งกบั เนอื้ หา ในหนังสือเรียน ซึ่งเป็นตัวอย่างการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่หลากหลายโดยใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้และเชื่อมโยง กบั ชวี ติ จรงิ ซงึ่ ชว่ ยใหผ้ เู้ รยี นสรา้ งองคค์ วามรดู้ ว้ ยตนเอง รวมทงั้ สง่ เสรมิ และพฒั นาทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรแ์ ละ ทักษะในศตวรรษที่ ๒๑ การคดิ วเิ คราะห์ การแก้ปญั หา และการน�ำไปใช้ ในการจัดทำ� คมู่ ือครูรายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ เล่มน้ี ได้รบั ความรว่ มมืออยา่ งดียง่ิ จากคณาจารย์ ผทู้ รงคุณวุฒิ นกั วิชาการอิสระ นักวชิ าการ ครผู สู้ อนจากสถาบนั ต่าง ๆ ทัง้ ภาครฐั และเอกชน จงึ ขอขอบคณุ ไว้ ณ ท่ีนี้ สสวท. หวงั เปน็ อยา่ งยง่ิ วา่ คมู่ อื ครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตรเ์ ลม่ นจ้ี ะเปน็ ประโยชนแ์ กค่ รแู ละผเู้ กยี่ วขอ้ งทกุ ฝา่ ย ที่จะช่วยให้การจัดการศึกษาวิทยาศาสตร์มีประสิทธิภาพและประสิทธิผล หากมีข้อเสนอแนะใดที่จะท�ำให้คู่มือครูสมบูรณ์ ยงิ่ ขึ้น โปรดแจง้ สสวท. ทราบด้วย จกั ขอบคณุ ย่งิ (ศาสตราจารยช์ กู จิ ลิมปิจำ� นงค)์ ผู้อ�ำนวยการ สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธกิ าร

สารบญั ส่วนหนา้ เป้าหมายของการจัดการเรยี นการสอนวิทยาศาสตร ์ ก สาระและมาตรฐานการเรียนรู้ ค หนว่ ยการเรียนรู้ ต ความสอดคลอ้ งของบทเรยี น กิจกรรม และตัวชี้วัด ท รายการวสั ดุอปุ กรณ์ ป แนะนำ� การใชค้ ูม่ ือครู ฝ 1 หน่วยที่ 5 พลังงานความร้อน 3 บทท่ ี 1 ความรอ้ นกบั การเปล่ยี นแปลงของสาร 83 บทท่ี 2 การถา่ ยโอนความรอ้ น 148 หนว่ ยท ่ี 6 กระบวนการเปลยี่ นแปลงลมฟ้าอากาศ 149 บทท ี่ 1 ลมฟ้าอากาศรอบตวั 243 บทที่ 2 มนษุ ย์และการเปล่ยี นแปลงลมฟ้าอากาศ 283 ภาคผนวก บรรณานุกรม 284 คณะผ้จู ัดท�ำ

คู่มอื ครรู ายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ ก เปา้ หมายของการจดั การเรียนการสอนวทิ ยาศาสตร์ ในการเรยี นการสอนวิทยาศาสตร์ มุง่ เน้นให้ผูเ้ รียนได้ค้นพบความรู้ดว้ ยตนเองมากท่ีสดุ เพื่อใหไ้ ดท้ งั้ กระบวนการและ ความรู้จากการสงั เกต การสำ� รวจตรวจสอบ การทดลอง แล้วน�ำผลทไี่ ดม้ าจดั ระบบเปน็ หลักการ แนวคิด และองคค์ วามรู้ การจดั การเรยี นการสอนวิทยาศาสตรม์ ีเปา้ หมายทสี่ ำ� คัญดงั น้ี 1. เพื่อให้เขา้ ใจหลักการ ทฤษฎีและกฏท่ีเป็นพนื้ ฐานในวิชาวทิ ยาศาสตร์ 2. เพื่อให้เข้าใจขอบเขตของธรรมชาติ ของวิชาวิทยาศาสตร์และข้อจำ� กัดในการศกึ ษาวชิ าวทิ ยาศาสตร์ 3. เพื่อให้มีทกั ษะที่ส�ำคัญในการศกึ ษาคน้ คว้าและคิดค้นทางวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 4. เพอ่ื ใหต้ ระหนกั ถงึ ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งวชิ าวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี มวลมนษุ ย์ และสภาพแวดลอ้ มในเชงิ ทม่ี อี ทิ ธพิ ล และผลกระทบซง่ึ กนั และกัน 5. เพ่ือนำ� ความรู้ ความเขา้ ใจในวชิ าวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีไปใชใ้ หเ้ กิดประโยชน์ตอ่ สงั คมและการด�ำรงชวี ิต 6. เพอ่ื พฒั นากระบวนการคดิ และจนิ ตนาการ ความสามารถในการแกป้ ญั หาและการจดั การ ทกั ษะในการสอ่ื สาร และ ความสามารถในการตดั สินใจ 7. เพื่อให้เป็นผู้ที่มีจิตวิทยาศาสตร์ มีคุณธรรม จริยธรรม และค่านิยมในการใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อยา่ งสรา้ งสรรค์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ข คู่มือครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ เรียนรอู้ ะไรในวิทยาศาสตร์ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์มุ่งหวังให้ผู้เรียนได้เรียนรู้วิทยาศาสตร์ ท้ังด้านความรู้ในเน้ือหาและกระบวนการ ในการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ตลอดจนเช่ือมโยงความรู้กับกระบวนการต่าง ๆ มีทักษะส�ำคัญในการค้นคว้า และสร้างองค์ความรู้ โดยใช้กระบวนการในการสืบเสาะหาความรู้ และแก้ปัญหาท่ีหลากหลาย ให้ผู้เรียนมีส่วนร่วมใน การเรยี นรทู้ กุ ขนั้ ตอน มกี ารลงมอื ปฏบิ ตั อิ ยา่ งหลากหลายเหมาะสมกบั วยั และระดบั ชนั้ ของผเู้ รยี น โดยกำ� หนดสาระสำ� คญั ดงั นี้  วิทยาศาสตร์ชีวภาพ (Biological Science) เรียนรู้เก่ียวกับ ชีวิตในสิ่งแวดล้อม องค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต การดำ� รงชวี ติ ของมนษุ ยแ์ ละสตั ว์ การดำ� รงชวี ติ ของพชื พนั ธกุ รรม ความหลากหลายทางชวี ภาพและววิ ฒั นาการของสง่ิ มชี วี ติ  วิทยาศาสตร์กายภาพ (Physical Science) เรียนรู้เกี่ยวกับ ธรรมชาติของสาร การเปลี่ยนแปลงของสาร การเคล่อื นท่ี พลงั งาน และคล่นื  วทิ ยาศาสตรโ์ ลกและอวกาศ (Earth and Space Science) เรยี นรเู้ ก่ียวกับ โลกและกระบวนการเปลย่ี นแปลง ทางธรณีวิทยา ขอ้ มลู ทางธรณวี ทิ ยา และการนำ� ไปใช้ประโยชน์ การถา่ ยโอนพลงั งานความรอ้ นของโลก การเปลยี่ นแปลง ลักษณะลมฟา้ อากาศ และการด�ำรงชีวติ ของมนุษย์โลกในเอกภพ และดาราศาสตร์กับมนษุ ย์  เทคโนโลยี (Technology) • การออกแบบและเทคโนโลยี (Designing and Technology) เรียนรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีเพื่อด�ำรงชีวิต ในสังคมท่ีมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ใช้ความรู้และทักษะทางด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และศาสตร์อ่ืน ๆ เพ่ือ แก้ปัญหาหรือพัฒนางานอย่างมีความคิดสร้างสรรค์ด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เลือกใช้เทคโนโลยีอย่าง เหมาะสมโดยค�ำนงึ ถงึ ผลกระทบต่อชวี ติ สังคม และส่งิ แวดลอ้ ม • วิทยาการค�ำนวณ (Computing Science) เรียนรู้เกี่ยวกับการคิดเชิงค�ำนวณ การคิดวิเคราะห์ แก้ปัญหา เป็นขั้นตอนและเป็นระบบ ประยุกต์ใช้ความรู้ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศและ การสื่อสารใน การแกป้ ัญหาทพ่ี บในชีวติ จรงิ ได้อย่างมปี ระสทิ ธิภาพ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คู่มือครูรายวชิ าพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ ค สาระและมาตรฐานการเรียนรู้ สาระท่ี 1 วิทยาศาสตรช์ วี ภาพ มาตรฐาน ว 1.1 เขา้ ใจความหลากหลายของระบบนเิ วศ ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งสงิ่ ไมม่ ชี วี ติ กบั สงิ่ มชี วี ติ และความสมั พนั ธ์ ระหวา่ งสงิ่ มชี วี ติ กบั สง่ิ มชี วี ติ ตา่ ง ๆ ในระบบนเิ วศ การถา่ ยทอดพลงั งาน การเปลย่ี นแปลงแทนทใี่ น ระบบนิเวศ ความหมายของประชากร ปัญหาและผลกระทบท่ีมีต่อทรัพยากรธรรมชาติและ ส่ิงแวดล้อม แนวทางในการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติและการแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมรวมท้ัง น�ำความรูไ้ ปใชป้ ระโยชน์ มาตรฐาน ว 1.2 เข้าใจสมบัติของสิ่งมีชีวิต หน่วยพื้นฐานของส่ิงมีชีวิต การล�ำเลียงสารเข้าและออกจากเซลล์ ความสัมพันธข์ องโครงสร้าง และหน้าทข่ี องอวัยวะต่าง ๆ ของสัตว์และมนษุ ยท์ ่ที ำ� งานสมั พนั ธก์ นั ความสัมพันธ์ของโครงสร้างและหน้าที่ของอวัยวะต่าง ๆ ของพืชท่ีท�ำงานสัมพันธ์กัน รวมท้ัง น�ำความรู้ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 1.3 เข้าใจกระบวนการและความส�ำคัญของการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม สารพันธุกรรม การเปล่ียนแปลงทางพันธุกรรมที่มีผลต่อส่ิงมีชีวิต ความหลากหลายทางชีวภาพและวิวัฒนาการ ของส่งิ มชี วี ิต รวมทงั้ นำ� ความรู้ไปใชป้ ระโยชน์ สาระท่ี 2 วิทยาศาสตรก์ ายภาพ มาตรฐาน ว 2.1 เข้าใจสมบัติของสาร องค์ประกอบของสสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสสารกับโครงสร้าง และแรงยึดเหน่ียวระหว่างอนุภาค หลักและธรรมชาติของการเปล่ียนแปลงสถานะของสสาร การเกิดสารละลาย และการเกิดปฏิกริ ยิ าเคมี มาตรฐาน ว 2.2 เข้าใจธรรมชาติของแรงในชีวิตประจ�ำวัน ผลของแรงที่กระท�ำต่อวัตถุ ลักษณะการเคล่ือนท่ี แบบต่าง ๆ ของวตั ถุ รวมทงั้ น�ำความรไู้ ปใชป้ ระโยชน์ มาตรฐาน ว 2.3 เข้าใจความหมายของพลังงาน การเปล่ียนแปลงและการถ่ายโอนพลังงาน ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง สสารและพลังงาน พลังงานในชีวิตประจ�ำวัน ธรรมชาติของคลื่น ปรากฏการณ์ที่เก่ียวข้อง กบั เสยี ง แสง และคล่ืนแมเ่ หล็กไฟฟา้ รวมท้ังนำ� ความรไู้ ปใชป้ ระโยชน์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ฆ คู่มอื ครรู ายวิชาพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ สาระท่ี 3 วิทยาศาสตรโ์ ลกและอวกาศ มาตรฐาน ว 3.1 เขา้ ใจองค์ประกอบ ลักษณะ กระบวนการเกิด และวิวฒั นาการของเอกภพ กาแล็กซี ดาวฤกษ์ และ ระบบสุริยะ รวมท้งั ปฏิสัมพนั ภ์ ายในระบบสรุ ยิ ะทส่ี ง่ ผลต่อสงิ่ มชี วี ติ และการประยุกตใ์ ช้เทคโนโลยี อวกาศ มาตรฐาน ว 3.2 เข้าใจองค์ประกอบและความสัมพันธ์ของระบบโลก กระบวนการเปล่ียนแปลงภายในโลกและ บนผิวโลก ธรณีพิบัติภัย กระบวนการเปล่ียนแปลงลมฟ้าอากาศและภูมิอากาศโลก รวมท้ัง ผลต่อส่งิ มชี วี ติ และสงิ่ แวดลอ้ ม สาระท่ี 4 เทคโนโลยี มาตรฐาน ว 4.1 เข้าใจแนวคิดหลักของเทคโนโลยีเพื่อการด�ำรงชีวิตในสังคมที่มีการเปล่ียนแปลงอย่างรวดเร็ว ใช้ความรู้และทักษะทางด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และศาสตร์อ่ืน ๆ เพื่อแก้ปัญหาหรือ พัฒนางานอย่างมีความคิดสร้างสรรค์ด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เลือกใช้เทคโนโลยี อย่างเหมาะสมโดยคำ� นึงถงึ ผลกระทบต่อชวี ติ สังคม และสงิ่ แวดลอ้ ม มาตรฐาน ว 4.2 เข้าใจและใช้แนวคิดเชิงค�ำนวณในการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตจริงอย่างเป็นขั้นตอนและเป็นระบบ ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในการเรียนรู้ การท�ำงาน และการแก้ปัญหาได้อย่างมี ประสทิ ธิภาพ รเู้ ท่าทัน และมจี รยิ ธรรม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คู่มอื ครรู ายวชิ าพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ ง คณุ ภาพผูเ้ รียนเมอ่ื จบชนั้ มธั ยมศกึ ษาปีท่ี ๓ • เข้าใจลักษณะและองค์ประกอบที่ส�ำคัญของเซลล์ส่ิงมีชีวิต ความสัมพันธ์ของการท�ำงานของระบบต่าง ๆ ใน ร่างกายมนุษย์ การดำ� รงชวี ติ ของพืช การตอบสนองตอ่ สิ่งเร้าของส่ิงมชี ีวิต การถา่ ยทอดลักษณะทางพันธุกรรม การเปลี่ยนแปลงของยีนหรือโครโมโซมและตัวอย่างโรคที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม ประโยชน์ และผลกระทบของส่ิงมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรม ความหลากหลายทางชีวภาพ ปฏิสัมพันธ์ขององค์ประกอบ ของระบบนิเวศ และการถ่ายทอดพลงั งาน • เขา้ ใจองคป์ ระกอบและสมบัตขิ องธาตุ สารละลาย สารบรสิ ุทธ์ิ สารผสม หลกั การแยก สาร การเปลีย่ นแปลง ของสารในรปู แบบของการเปลย่ี นสถานะ การเกดิ สารละลาย และการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเคมี และสมบตั ทิ างกายภาพ และการใชป้ ระโยชนข์ องวสั ดุประเภทพอลิเมอร์ เซรามกิ ส์ และวสั ดุผสม • เข้าใจแรงลัพธ์และผลของแรงลัพธ์ที่กระท�ำต่อวัตถุ โมเมนต์ของแรง แรงที่ปรากฏ ในชีวิตประจ�ำวัน สนามของแรง ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งงาน พลงั งานจลน์ พลงั งานศกั ย์ กฎการอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน การถา่ ยโอนพลงั งาน สมดุลความร้อน ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณทางไฟฟ้า หลักการต่อวงจรไฟฟ้าในบ้าน พลังงานไฟฟ้า และ หลักการเบื้องตน้ ของวงจรอเิ ล็กทรอนิกส์ • เข้าใจสมบัตขิ องคลืน่ และลกั ษณะของคล่ืนแบบต่างๆ แสง การสะท้อน การหักเห และความเข้มของแสง • เข้าใจการโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ การเกิดฤดู การเคลื่อนที่ปรากฏของดวงอาทิตย์ การเกิด ข้างขึ้นข้างแรม การขึ้นและตกของดวงจันทร์ การเกิดน้�ำขึ้นน�้ำลง ประโยชน์ของเทคโนโลยีอวกาศ และ ความก้าวหน้าของโครงการสำ� รวจอวกาศ • เข้าใจลักษณะของช้ันบรรยากาศ องค์ประกอบและปัจจัยท่ีมีต่อลมฟ้าอากาศ การเกิดและผลกระทบของ พายุฝนฟ้าคะนอง พายุหมุนเขตร้อน การพยากรณ์อากาศ สถานการณ์การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลก กระบวนการเกิดเช้ือเพลิงซากดึกด�ำบรรพ์และการใช้ประโยชน์ พลังงานทดแทนและการใช้ประโยชน์ ลักษณะและโครงสร้างภายในโลก กระบวนการเปล่ียนแปลงทางธรณีวิทยาบนผิวโลก ลักษณะชั้นหน้าตัดดิน กระบวนการเกิดดิน แหล่งน�้ำผิวดินและแหล่งน�้ำใต้ดิน กระบวนการเกิดและผลกระทบของภัยธรรมชาติ และธรณีพบิ ตั ภิ ัย • เข้าใจแนวคิดหลักของเทคโนโลยี ได้แก่ ระบบทางเทคโนโลยี การเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยี ความสัมพันธ์ ระหวา่ งเทคโนโลยกี บั ศาสตรอ์ น่ื โดยเฉพาะวทิ ยาศาสตร์ หรอื คณติ ศาสตร์ วเิ คราะห์ เปรยี บเทยี บ และตดั สนิ ใจ เพอื่ เลือกใชเ้ ทคโนโลยี โดยคำ� นึงถงึ ผลกระทบตอ่ ชีวิต สงั คม และส่งิ แวดลอ้ ม ประยกุ ต์ใชค้ วามรู้ ทกั ษะ และ ทรัพยากรเพ่ือออกแบบและสร้างผลงานส�ำหรับการแก้ปัญหาในชีวิตประจ�ำวันหรือการประกอบอาชีพ โดยใชก้ ระบวนการออกแบบเชงิ วศิ วกรรม รวมทงั้ เลอื กใชว้ สั ดุ อปุ กรณ์ และเครอื่ งมอื ไดอ้ ยา่ งถกู ตอ้ ง เหมาะสม ปลอดภยั รวมท้งั ค�ำนงึ ถึงทรพั ยส์ ินทางปญั ญา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

จ คู่มือครูรายวชิ าพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ • นำ� ขอ้ มลู ปฐมภมู เิ ขา้ สรู่ ะบบคอมพวิ เตอร์ วเิ คราะห์ ประเมนิ นำ� เสนอขอ้ มลู และสารสนเทศไดต้ ามวตั ถปุ ระสงค์ ใช้ทักษะการคิดเชิงค�ำนวณในการแก้ปัญหาท่ีพบในชีวิตจริง และเขียนโปรแกรมอย่างง่ายเพ่ือช่วยใน การแกป้ ญั หา ใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศและการสอ่ื สารอยา่ งรเู้ ท่าทันและรบั ผิดชอบต่อสังคม • ต้ังค�ำถามหรือก�ำหนดปัญหาที่เช่ือมโยงกับพยานหลักฐานหรือหลักการทางวิทยาศาสตร์ ท่ีมีการก�ำหนดและ ควบคุมตัวแปร คิดพยากรณ์ค�ำตอบหลายแนวทาง สร้างสมมติฐานท่ีสามารถน�ำไปสู่การส�ำรวจตรวจสอบ ออกแบบและลงมือส�ำรวจตรวจสอบโดยใช้วัสดุและเคร่ืองมือท่ีเหมาะสม เลือกใช้เครื่องมือและเทคโนโลยี สารสนเทศทีเ่ หมาะสมในการเกบ็ รวบรวมข้อมลู ทัง้ ในเชงิ ปรมิ าณและคุณภาพที่ไดผ้ ลเที่ยงตรงและปลอดภัย • วิเคราะห์และประเมินความสอดคล้องของข้อมูลท่ีได้จากการสืบเสาะค้นหาจากพยานหลักฐาน โดยใช้ความรู้ และหลักการทางวิทยาศาสตร์ในการแปลความหมายและลงข้อสรุป และสื่อสารความคิด ความรู้จาก ผลการสบื เสาะคน้ หาหลากหลายรูปแบบ หรอื ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศเพอื่ ใหผ้ ู้อืน่ เข้าใจไดอ้ ย่างเหมาะสม • แสดงถึงความสนใจ มุ่งมน่ั รับผดิ ชอบ รอบคอบ และซอื่ สัตย์ ในส่งิ ทจ่ี ะเรียนรู้ มีความคิดสร้างสรรค์เกีย่ วกับ เรือ่ งที่จะศกึ ษาตามความสนใจของตนเอง โดยใชเ้ คร่ืองมือและวธิ กี ารท่ีใหไ้ ด้ผลถูกต้อง เชี่อถอื ได้ ศึกษาคน้ คว้า เพิ่มเติมจากแหล่งความรู้ต่าง ๆ แสดงความคิดเห็นของตนเอง รับฟังความคิดเห็นผู้อ่ืน และยอมรับ การเปลี่ยนแปลงความร้ทู ค่ี ้นพบเม่ือมขี ้อมลู และประจกั ษพ์ ยานใหมเ่ พม่ิ ข้นึ หรอื โตแ้ ย้งจากเดิม • ตระหนักในคุณค่าของความรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีท่ีใช้ในชีวิตประจ�ำวัน ใช้ความรู้และกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในการด�ำรงชีวิต และการประกอบอาชีพ แสดงความช่ืนชม ยกย่อง และเคารพสทิ ธิในผลงานของผคู้ ดิ ค้น เขา้ ใจผลกระทบทง้ั ดา้ นบวกและดา้ นลบของการพัฒนาทางวทิ ยาศาสตร์ ต่อสิง่ แวดลอ้ มและต่อบริบทอืน่ ๆ และศกึ ษาหาความรู้เพ่มิ เติมท�ำโครงงานหรอื สรา้ งชิ้นงานตามความสนใจ • แสดงถึงความซาบซึ้ง ห่วงใย มีพฤติกรรมเก่ียวกับการดูแลรักษาความสมดุลของระบบนิเวศ และความ หลากหลายทางชีวภาพ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คมู่ ือครูรายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ ฉ ตัวชีว้ ดั และสาระการเรยี นร้วู ทิ ยาศาสตร์ ช้ันมัธยมศกึ ษาปีที่ 1 ตวั ชวี้ ดั สาระการเรยี นรู้ มาตรฐาน ว 1.2 • เซลลเ์ ปน็ หนว่ ยพนื้ ฐานของสง่ิ มชี วี ติ สง่ิ มชี วี ติ บางชนดิ มเี ซลลเ์ พยี ง 1. เปรยี บเทยี บรปู รา่ งลกั ษณะและโครงสรา้ ง เซลล์เดียว เชน่ อะมีบา พารามีเซยี ม ยีสต์ บางชนิดมีหลายเซลล์ ของเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ รวมท้ัง เชน่ พืช สัตว์ บรรยายหนา้ ทข่ี องผนงั เซลลเ์ ยอ่ื หมุ้ เซลล์ • โครงสร้างพ้ืนฐานที่พบทั้งในเซลล์พืชและเซลล์สัตว์และสามารถ ไซโทพลาซึม นิวเคลียส แวคิวโอล สงั เกตไดด้ ว้ ยกลอ้ งจลุ ทรรศนใ์ ชแ้ สง ไดแ้ ก่ เยอื่ หมุ้ เซลลไ์ ซโทพลาซมึ ไมโทคอนเดรยี และคลอโรพลาสต์ และนิวเคลียส โครงสร้างที่พบในเซลล์พืชแต่ไม่พบในเซลล์สัตว์ ไดแ้ ก่ ผนงั เซลลแ์ ละคลอโรพลาสต์ 2. ใช้กล้องจุลทรรศน์ใช้แสงศึกษาเซลล์ • โครงสรา้ งตา่ ง ๆ ของเซลลม์ หี น้าท่ีแตกตา่ งกนั และโครงสร้างต่าง ๆ ภายในเซลล์ - ผนงั เซลล์ ท�ำหนา้ ทีใ่ ห้ความแขง็ แรงแก่เซลล์ - เยอ่ื หุ้มเซลล์ ท�ำหน้าท่หี อ่ ห้มุ เซลลแ์ ละควบคมุ การล�ำเลียงสาร เขา้ และออกจากเซลล์ - นวิ เคลียส ทำ� หน้าท่คี วบคมุ การท�ำงานของเซลล์ - ไซโทพลาซึม มีออรแ์ กแนลลท์ ี่ทำ� หน้าทแี่ ตกต่างกัน - แวควิ โอล ทำ� หนา้ ท่ีเกบ็ น้�ำและสารต่าง ๆ - ไมโทคอนเดรีย ท�ำหน้าท่ีเก่ียวกับการสลายสารอาหารเพ่ือให้ ไดพ้ ลังงานแก่เซลล์ - คลอโรพลาสต์ เปน็ แหล่งทเี่ กดิ การสงั เคราะห์ด้วยแสง 3. อธบิ ายความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งรปู รา่ งกบั • เซลลข์ องสงิ่ มชี วี ติ มรี ปู รา่ งลกั ษณะทหี่ ลากหลายและมคี วามเหมาะสม การท�ำหนา้ ที่ของเซลล์ กบั หนา้ ทขี่ องเซลลน์ นั้ เชน่ เซลลป์ ระสาทสว่ นใหญ่ มเี สน้ ใยประสาท เปน็ แขนงยาวนำ� กระแสประสาทไปยงั เซลลอ์ นื่ ๆ ทอี่ ยไู่ กลออกไป เซลล์ขนรากเป็นเซลล์ผิวของรากที่มีผนังเซลล์และเย่ือหุ้มเซลล์ ยื่นยาวออกมา มีลักษณะคล้ายขนเส้นเล็ก ๆ เพื่อเพ่ิมพื้นท่ีผิว ในการดดู น�ำ้ และธาตอุ าหาร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ช คู่มอื ครรู ายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ตวั ชว้ี ดั สาระการเรยี นรู้ 4. อธิบายการจัดระบบของสิ่งมีชีวิต • พืชและสัตว์เป็นส่ิงมีชีวิตหลายเซลล์ มีการจัดระบบโดยเร่ิม โดยเรม่ิ จากเซลล์ เนอื้ เยอ่ื อวยั วะ ระบบ จากเซลล์ไปเป็นเน้ือเย่ือ อวัยวะ ระบบอวัยวะ และส่ิงมีชีวิต อวยั วะ จนเป็นส่งิ มชี วี ิต ตามล�ำดับ เซลล์หลายเซลล์มารวมกันเป็นเน้ือเย่ือ เน้ือเยื่อ หลายชนดิ มารวมกนั และท�ำงานรว่ มกันเป็นอวัยวะ อวยั วะตา่ ง ๆ 5. อธบิ ายกระบวนการแพรแ่ ละออสโมซสิ ท�ำงานร่วมกันเป็นระบบอวัยวะ ระบบอวัยวะทุกระบบท�ำงาน จากหลักฐานเชิงประจักษ์ และ รว่ มกันเป็นส่ิงมชี ีวิต ยกตัวอย่างการแพร่และออสโมซิสใน ชีวิตประจำ� วนั • เซลลม์ กี ารนำ� สารเขา้ สเู่ ซลลเ์ พอ่ื ใชใ้ นกระบวนการตา่ ง ๆ ของเซลล์ และมีการขจัดสารบางอย่างท่ีเซลล์ไม่ต้องการออกนอกเซลล์ การน�ำสารเข้าและออกจากเซลล์มีหลายวิธี เช่น การแพร่เป็น การเคล่ือนที่ของสารจากบริเวณท่ีมีความเข้มข้นของสารสูงไปสู่ บริเวณท่ีมีความเข้มข้นของสารต่�ำ ส่วนออสโมซิสเป็นการแพร่ ของน้�ำผ่านเย่ือหุ้มเซลล์จากด้านที่มีความเข้มข้นของสารละลาย ต�่ำไปยงั ดา้ นท่มี คี วามเขม้ ขน้ ของสารละลายสงู กวา่ 6. ระบุปัจจัยที่จ�ำเป็นในการสังเคราะห์ • กระบวนการสงั เคราะหด์ ว้ ยแสงของพชื ทเ่ี กดิ ขนึ้ ในคลอโรพลาสต์ ด้วยแสงและผลผลิตท่ีเกิดข้ึนจาก จำ� เป็นต้องใชแ้ สง แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ คลอโรฟิลล์ และน้�ำ การสงั เคราะหด์ ว้ ยแสง โดยใชห้ ลกั ฐาน ผลผลิตที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสง ได้แก่ น�้ำตาลและ เชิงประจักษ์ แก๊สออกซิเจน 7. อธิบายความส�ำคัญของการสังเคราะห์ • การสังเคราะห์ด้วยแสง เป็นกระบวนการท่ีส�ำคัญต่อส่ิงมีชีวิต ด ้ ว ย แ ส ง ข อ ง พื ช ต ่ อ สิ่ ง มี ชี วิ ต แ ล ะ เพราะเป็นกระบวนการเดียวท่ีสามารถน�ำพลังงานแสงมา สง่ิ แวดล้อม เปลี่ยนเป็นพลังงานในรูปสารประกอบอินทรีย์และเก็บสะสม ใน รปู แบบตา่ ง ๆ ในโครงสรา้ งของพชื พชื จงึ เปน็ แหลง่ อาหารและ 8. ตระหนกั ในคณุ คา่ ของพชื ทมี่ ตี อ่ สงิ่ มชี วี ติ พลังงานที่ส�ำคัญของส่ิงมีชีวิตอ่ืน นอกจากน้ีกระบวนการ และสิ่งแวดล้อม โดยการร่วมกันปลูก สังเคราะห์ด้วยแสงยังเป็นกระบวนการหลักในการสร้างแก๊ส และดูแลรักษาต้นไม้ในโรงเรียนและ ออกซิเจนให้กับบรรยากาศเพื่อให้พืชและส่ิงมีชีวิตอ่ืนใช้ใน ชุมชน กระบวนการหายใจ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คูม่ ือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ซ ตวั ชวี้ ดั สาระการเรยี นรู้ • พืชมีไซเลม็ และโฟลเอ็ม เปน็ เน้ือเยอ่ื ที่มีลักษณะคลา้ ยทอ่ เรียงตัว 9. บรรยายลกั ษณะและหนา้ ทขี่ องไซเลม็ กนั เปน็ กลมุ่ เฉพาะที่ โดยไซเลม็ ทำ� หนา้ ทล่ี ำ� เลยี งนำ้� และธาตอุ าหาร และโฟลเอ็ม มที ศิ ทางลำ� เลียงจากรากไปสลู่ �ำตน้ ใบ และสว่ นตา่ ง ๆ ของพืช เพ่ือใช้ในการสังเคราะหด์ ้วยแสง รวมถงึ กระบวนการอื่น ๆ ส่วน 10. เขียนแผนภาพท่ีบรรยายทิศทาง โฟลเอ็มท�ำหน้าท่ีล�ำเลียงอาหารที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสง การลำ� เลยี งสารในไซเลม็ และโฟลเอม็ มีทิศทางล�ำเลียงจากบริเวณท่ีมีการสังเคราะห์ด้วยแสงไป ของพืช สู่ส่วนต่าง ๆ ของพืช 11. อธิบายการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ • พืชดอกทุกชนิดสามารถสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศได้ และบางชนิด และไม่อาศัยเพศของพืชดอก สามารถสบื พันธ์ุแบบไมอ่ าศัยเพศได้ 12. อธิบายลักษณะโครงสร้างของดอกท่ี • การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ เป็นการสืบพันธุ์ท่ีมีการผสมกันของ มีส่วนท�ำให้เกิดการถ่ายเรณู รวมท้ัง สเปริ ม์ กบั เซลลไ์ ข่ การสบื พนั ธแ์ุ บบอาศัยเพศของพชื ดอกเกดิ ขนึ้ บรรยายการปฏิสนธิของพืชดอก ที่ดอก โดยภายในอับเรณูของส่วนเกสรเพศผู้มีเรณู ท�ำหน้าที่ การเกดิ ผลและเมลด็ การกระจายเมลด็ สรา้ งสเปริ ม์ และภายในออวลุ ของสว่ นเกสรเพศเมยี มถี งุ เอม็ บรโิ อ และการงอกของเมล็ด ท�ำหน้าทสี่ รา้ งเซลล์ไข่ 13. ตระหนักถึงความส�ำคัญของสัตว์ • การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ เป็นการสืบพันธุ์ท่ีพืชต้นใหม่ไม่ได้ ทชี่ ว่ ยในการถา่ ยเรณขู องพชื ดอก โดย เกิดจากการปฏิสนธิระหว่างสเปิร์มกับเซลล์ไข่ แต่เกิดจาก การไม่ท�ำลายชีวิตของสัตว์ท่ีช่วย สว่ นต่าง ๆ ของพืช เชน่ ราก ลำ� ต้น ใบ มีการเจริญเตบิ โตและ ในการถา่ ยเรณู พฒั นาขึ้นมาเป็นต้นใหม่ได้ • การถ่ายเรณู คือ การเคล่ือนย้ายของเรณูจากอับเรณูไปยังยอด เกสรเพศเมยี ซงึ่ เกยี่ วขอ้ งกบั ลกั ษณะและโครงสรา้ งของดอก เชน่ สีของกลีบดอก ต�ำแหน่งของเกสรเพศผู้และเกสรเพศเมีย โดยมี สิ่งท่ีช่วยในการถา่ ยเรณู เชน่ แมลง ลม • การถ่ายเรณูน�ำไปสู่การปฏิสนธิในถุงเอ็มบริโอที่อยู่ภายในออวุล หลังการปฏิสนธิจะได้ไซโกตและเอนโดสเปิร์ม ไซโกตจะพัฒนา ต่อไปเปน็ เอ็มบรโิ อ ออวลุ พัฒนาไปเปน็ เมลด็ และรังไข่พฒั นาไป เปน็ ผล สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ฌ ค่มู อื ครูรายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ ตวั ชว้ี ดั สาระการเรยี นรู้ • ผลและเมล็ดมกี ารกระจายออกจากตน้ เดิมโดยวิธกี ารตา่ ง ๆ เมอ่ื เมลด็ ไปตกในสภาพแวดลอ้ มทเี่ หมาะสมจะเกดิ การงอกของเมลด็ โดยเอ็มบริโอภายในเมล็ดจะเจริญออกมา ในระยะแรกจะอาศัย อาหารที่สะสมภายในเมล็ด จนกระท่ังใบแท้พัฒนาจนสามารถ สังเคราะหด์ ว้ ยแสงไดเ้ ตม็ ท่ีและสร้างอาหารได้เองตามปกติ • การถ่ายเรณู คือ การเคลื่อนย้ายของเรณูจากอับเรณูไปยังยอด เกสรเพศเมีย ซ่ึงเกี่ยวข้องกับลักษณะและโครงสร้างของดอก เช่น สีของกลีบดอก ต�ำแหน่งของเกสรเพศผู้และเกสรเพศเมีย โดยมสี ่งิ ท่ชี ว่ ยในการถา่ ยเรณู เชน่ แมลง ลม • การถ่ายเรณูน�ำไปสู่การปฏิสนธิในถุงเอ็มบริโอท่ีอยู่ภายในออวุล หลังการปฏิสนธิจะได้ไซโกตและเอนโดสเปิร์ม ไซโกตจะพัฒนา ตอ่ ไปเป็นเอม็ บริโอ ออวลุ พฒั นาไปเปน็ เมลด็ และรังไขพ่ ัฒนาไป เปน็ ผล • ผลและเมลด็ มีการกระจายออกจากตน้ เดิมโดยวธิ กี ารต่าง ๆ เมื่อ เมลด็ ไปตกในสภาพแวดลอ้ มทเี่ หมาะสมจะเกดิ การงอกของเมลด็ โดยเอ็มบริโอภายในเมล็ดจะเจริญออกมา ในระยะแรกจะอาศัย อาหารท่ีสะสมภายในเมล็ด จนกระท่ังใบแท้พัฒนาจนสามารถ สังเคราะห์ดว้ ยแสงได้เตม็ ทีแ่ ละสร้างอาหารไดเ้ องตามปกติ 14. อธิบายความส�ำคัญของธาตุอาหาร • พืชต้องการธาตุอาหารที่จ�ำเป็นหลายชนิดในการเจริญเติบโต บางชนิดที่มีผลต่อการเจริญเติบโต และการดำ� รงชีวติ และการด�ำรงชีวติ ของพชื • พชื ตอ้ งการธาตอุ าหารบางชนิดในปรมิ าณมาก ไดแ้ ก่ ไนโตรเจน 15. เลือกใช้ปุ๋ยที่มีธาตุอาหารเหมาะสม ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม แคลเซียม แมกนีเซียม และก�ำมะถัน กับพืชในสถานการณ์ทก่ี ำ� หนด ซึ่งในดินอาจมีไม่เพียงพอส�ำหรับการเจริญเติบโตของพืช จึงต้อง มีการใหธ้ าตอุ าหารในรูปของปุ๋ยกบั พืชอย่างเหมาะสม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คมู่ ือครูรายวิชาพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ ญ ตวั ชว้ี ดั สาระการเรยี นรู้ 16. เลอื กวธิ กี ารขยายพนั ธพ์ุ ชื ใหเ้ หมาะสม • มนุษย์สามารถน�ำความรู้เร่ืองการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและ ไม่อาศัยเพศ มาใช้ในการขยายพันธุ์เพ่ือเพ่ิมจ�ำนวนพืช เช่น กับความต้องการของมนุษย์ โดยใช้ การใช้เมล็ดที่ได้จากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศมาเพาะเลี้ยง ความรเู้ ก่ยี วกบั การสืบพันธ์ุของพืช วิธีการนี้จะได้พืชในปริมาณมาก แต่อาจมีลักษณะที่แตกต่างไป 17. อธิบายความส�ำคัญของเทคโนโลยี จากพ่อแม่ ส่วนการตอนกิ่ง การปักช�ำ การต่อกิ่ง การติดตา การเพาะเล้ียงเน้ือเยื่อพืชในการใช้ การทาบก่ิง การเพาะเลี้ยงเน้ือเย่ือ เป็นการน�ำความรู้เรื่อง ประโยชนด์ ้านต่าง ๆ การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศของพืชมาใช้ในการขยายพันธุ์ 18. ตระหนักถึงประโยชน์ของการขยาย เพ่ือให้ได้พืชท่ีมีลักษณะเหมือนต้นเดิม ซ่ึงการขยายพันธุ์แต่ละ พันธุ์พืช โดยการน�ำความรู้ไปใช้ใน วธิ มี หี ลกั การแตกตา่ งกนั จงึ ควรเลอื กใหเ้ หมาะสมกบั ความตอ้ งการ ชีวติ ประจำ� วัน ของมนษุ ย์ โดยต้องคำ� นึงถงึ ชนดิ ของพืชและลักษณะการสืบพันธุ์ ของพชื มาตรฐาน ว 2.1 • เทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช เป็นการน�ำความรู้เก่ียวกับ 1. อธบิ ายสมบตั ทิ างกายภาพบางประการ ปัจจัยท่ีจ�ำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืชมาใช้ในการเพ่ิมจ�ำนวน ของธาตุโลหะ อโลหะ และกึ่งโลหะ พชื และท�ำใหพ้ ชื สามารถเจริญเติบโตไดใ้ นหลอดทดลอง ซ่งึ จะได้ โดยใช้หลักฐานเชิงประจักษ์ท่ีได้จาก พืชจ�ำนวนมากในระยะเวลาส้ัน และสามารถน�ำเทคโนโลยี การสังเกตและการทดสอบ และใช้ การเพาะเล้ียงเนื้อเยื่อมาประยุกต์เพื่อการอนุรักษ์พันธุกรรมพืช สารสนเทศที่ได้จากแหล่งข้อมูลต่าง ๆ ปรับปรุงพันธุ์พืชที่มีความส�ำคัญทางเศรษฐกิจ การผลิตยาและ รวมทั้งจัดกลุ่มธาตุเป็นโลหะ อโลหะ สารสำ� คัญในพชื และอน่ื ๆ และกงึ่ โลหะ • ธาตุแต่ละชนิดมีสมบัติเฉพาะตัวและมีสมบัติทางกายภาพ บางประการเหมือนกันและบางประการต่างกัน ซึ่งสามารถนำ� มา จัดกลุ่มธาตเุ ป็นโลหะ อโลหะ และกึง่ โลหะ ธาตโุ ลหะมจี ุดเดอื ด จดุ หลอมเหลวสงู มีผิวมันวาว นำ� ความรอ้ นนำ� ไฟฟา้ ดงึ เป็นเส้น หรือตีเป็นแผ่นบาง ๆ ได้ และมีความหนาแน่นท้ังสูงและต่�ำ ธาตุอโลหะ มีจุดเดือด จุดหลอมเหลวต�่ำ มีผิวไม่มันวาว ไม่น�ำ ความรอ้ น ไมน่ ำ� ไฟฟา้ เปราะแตกหกั งา่ ย และมคี วามหนาแนน่ ตำ่� ธาตุกึ่งโลหะมีสมบัติบางประการเหมือนโลหะ และสมบัติ บางประการเหมอื นอโลหะ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ฎ ค่มู ือครูรายวชิ าพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ ตวั ชวี้ ดั สาระการเรยี นรู้ 2. วเิ คราะหผ์ ลจากการใชธ้ าตโุ ลหะ อโลหะ • ธาตุโลหะ อโลหะ และกึ่งโลหะ ที่สามารถแผร่ งั สีได้ จดั เป็นธาตุ กึ่งโลหะ และธาตุกัมมันตรังสี ท่ีมีต่อ กัมมันตรงั สี สิ่งมีชีวิต ส่ิงแวดล้อม เศรษฐกิจและ • ธาตุมีท้ังประโยชน์และโทษ การใช้ธาตุโลหะ อโลหะ ก่ึงโลหะ สังคม จากขอ้ มูลท่รี วบรวมได้ ธาตกุ มั มันตรังสี ควรคำ� นงึ ถึงผลกระทบตอ่ ส่งิ มีชีวิต สง่ิ แวดล้อม 3. ตระหนักถึงคุณค่าของการใช้ธาตุโลหะ เศรษฐกิจและสงั คม อโลหะ ก่ึงโลหะ ธาตุกัมมันตรังสี โดยเสนอแนวทางการใช้ธาตุอย่าง ปลอดภัย คุม้ คา่ 4. เปรียบเทียบจุดเดือด จุดหลอมเหลว • สารบรสิ ทุ ธป์ิ ระกอบดว้ ยสารเพยี งชนดิ เดยี ว สว่ นสารผสมประกอบ ของสารบรสิ ทุ ธแ์ิ ละสารผสม โดยการวดั ด้วยสารต้ังแต่ 2 ชนิดข้ึนไป สารบริสุทธ์ิแต่ละชนิดมีสมบัติ อณุ หภมู ิ เขยี นกราฟ แปลความหมาย บางประการทเี่ ปน็ ค่าเฉพาะตวั เช่น จดุ เดือดและจุดหลอมเหลว ข้อมลู จากกราฟ หรอื สารสนเทศ คงท่ี แต่สารผสมมีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวไม่คงท่ี ข้ึนอยู่กับ ชนดิ และสดั สว่ นของสารท่ีผสมอยู่ด้วยกัน 5. อธบิ ายและเปรยี บเทยี บความหนาแนน่ • สารบริสุทธิ์แต่ละชนิดมีความหนาแน่น หรือมวลต่อหนึ่ง ของสารบรสิ ุทธิแ์ ละสารผสม หน่วยปริมาตรคงท่ี เป็นค่าเฉพาะของสารน้ัน ณ สถานะและ 6. ใช้เคร่ืองมือเพ่ือวัดมวลและปริมาตร อุณหภูมิหนึ่ง แต่สารผสมมีความหนาแน่นไม่คงท่ีขึ้นอยู่กับชนิด ของสารบรสิ ุทธ์แิ ละสารผสม และสดั สว่ นของสารที่ผสมอยดู่ ว้ ยกนั 7. อธิบายเก่ียวกับความสัมพันธ์ระหว่าง • สารบรสิ ทุ ธิ์แบ่งออกเป็นธาตุและสารประกอบ ธาตปุ ระกอบด้วย อะตอม ธาตุ และสารประกอบ โดยใช้ อนภุ าคทเ่ี ลก็ ทสี่ ดุ ทย่ี งั แสดงสมบตั ขิ องธาตนุ นั้ เรยี กวา่ อะตอมธาตุ แบบจำ� ลองและสารสนเทศ แต่ละชนิดประกอบด้วยอะตอมเพียงชนิดเดียวและไม่สามารถ แยกสลายเป็นสารอื่นได้ด้วยวิธีทางเคมี ธาตุเขียนแทนด้วย สญั ลกั ษณธ์ าตุ สารประกอบเกดิ จากอะตอมของธาตตุ งั้ แต่ 2 ชนดิ ขึ้นไปรวมตัวกันทางเคมีในอัตราส่วนคงท่ี มีสมบัติแตกต่าง จากธาตุที่เป็นองค์ประกอบ สามารถแยกเป็นธาตุได้ด้วยวิธีทาง เคมี ธาตุและสารประกอบสามารถเขยี นแทนไดด้ ว้ ย สูตรเคมี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คู่มือครูรายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ ฏ ตวั ชว้ี ดั สาระการเรยี นรู้ 8. อธบิ ายโครงสรา้ งอะตอมทป่ี ระกอบดว้ ย • อะตอมประกอบดว้ ยโปรตอน นวิ ตรอน และอเิ ลก็ ตรอน โปรตอน โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน มีประจุไฟฟ้าบวก ธาตุชนิดเดียวกันมีจ�ำนวนโปรตอนเท่ากัน โดยใช้แบบจ�ำลอง และเป็นค่าเฉพาะของธาตุนั้น นิวตรอนเป็นกลางทางไฟฟ้า ส่วนอิเล็กตรอนมีประจุไฟฟ้าลบ เมื่ออะตอมมีจ�ำนวนโปรตอน เท่ากับจ�ำนวนอิเล็กตรอนจะเป็นกลางทางไฟฟ้า โปรตอนและ นวิ ตรอนรวมกนั ตรงกลางอะตอมเรยี กวา่ นวิ เคลยี ส สว่ นอเิ ลก็ ตรอน เคล่ือนทอ่ี ยใู่ นที่วา่ งรอบนวิ เคลยี ส 9. อธิบายและเปรียบเทียบการจัดเรียง • สสารทุกชนิดประกอบด้วยอนุภาค โดยสสารชนิดเดียวกัน อนุภาค แรงยึดเหน่ียวระหว่างอนุภาค ท่ีมีสถานะของแข็ง ของเหลว แก๊ส จะมีการจัดเรียงอนุภาค และการเคล่ือนท่ีของอนุภาคของ แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค การเคลื่อนที่ของอนุภาคแตกต่าง สสารชนิดเดียวกันในสถานะของแข็ง กนั ซ่งึ มผี ลตอ่ รปู ร่างและปริมาตรของสสาร อนุภาคของของแขง็ ของเหลว และแก๊ส โดยใชแ้ บบจ�ำลอง เรียงชิดกัน มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคมากที่สุด อนุภาค สน่ั อยกู่ บั ที่ ทำ� ใหม้ รี ปู รา่ งและปรมิ าตรคงที่ อนภุ าคของของเหลว อยู่ใกล้กันมีแรงยึดเหน่ียวระหว่างอนุภาคน้อยกว่าของแข็ง แตม่ ากกวา่ แกส๊ อนภุ าคเคลอื่ นทไ่ี ดแ้ ตไ่ มเ่ ปน็ อสิ ระเทา่ แกส๊ ทำ� ให้ มรี ูปร่างไมค่ งท่ี แตป่ ริมาตรคงท่ี อนุภาคของแก๊สอยู่ห่างกันมาก มแี รงยดึ เหนย่ี วระหวา่ งอนภุ าคนอ้ ยทส่ี ดุ อนภุ าคเคลอื่ นทไ่ี ดอ้ ยา่ ง อสิ ระทกุ ทิศทาง ทำ� ให้มีรปู ร่างและปรมิ าตรไม่คงที่ 10. อธบิ ายความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งพลงั งาน • ความร้อนมีผลต่อการเปล่ียนสถานะของสสาร เม่ือให้ความร้อน ความร้อนกับการเปล่ียนสถานะของ แกข่ องแขง็ อนภุ าคของของแขง็ จะมพี ลงั งานและอณุ หภมู เิ พม่ิ ขนึ้ สสารโดยใช้หลักฐานเชิงประจักษ์และ จนถึงระดับหน่ึง ซึง่ ของแข็งจะใช้ความร้อนในการเปลีย่ นสถานะ แบบจำ� ลอง เป็นของเหลว เรียกความร้อนท่ีใช้ในการเปลี่ยนสถานะจาก ของแข็งเปน็ ของเหลวว่า ความร้อนแฝงของการหลอมเหลว และ อณุ หภมู ขิ ณะเปลยี่ นสถานะจะคงท่ี เรยี กอณุ หภมู นิ ว้ี า่ จดุ หลอมเหลว เมอ่ื ใหค้ วามรอ้ นแกข่ องเหลว อนุภาคของของเหลวจะมพี ลังงาน และอณุ หภมู เิ พมิ่ ข้นึ จนถึงระดับหนึง่ ซ่ึงของเหลวจะใช้ความรอ้ น ในการเปล่ียนสถานะเป็นแก๊ส เรียกความร้อนท่ีใช้ในการเปล่ียน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ฐ คูม่ อื ครูรายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ ตวั ชวี้ ดั สาระการเรยี นรู้ สถานะจากของเหลวเปน็ แกส๊ วา่ ความรอ้ นแฝงของการกลายเปน็ ไอ มาตรฐาน ว 2.2 และอุณหภูมิขณะเปล่ียนสถานะจะคงท่ี เรียกอุณหภูมิน้ีว่า 1. สรา้ งแบบจำ� ลองทอ่ี ธบิ ายความสมั พนั ธ์ จุดเดือด เม่ือท�ำให้อุณหภูมิของแก๊สลดลงจนถึงระดับหนึ่งแก๊ส ระหว่างความดันอากาศกับความสูง จะเปล่ียนสถานะเป็นของเหลว เรียกอุณหภูมิน้ีว่า จุดควบแน่น จากพ้ืนโลก ซง่ึ มอี ณุ หภมู เิ ดยี วกบั จดุ เดอื ดของของเหลวนนั้ เมอื่ ทำ� ใหอ้ ณุ หภมู ิ ของของเหลวลดลงจนถึงระดับหน่ึง ของเหลวจะเปล่ียนสถานะ มาตรฐาน ว 2.3 เปน็ ของแขง็ เรยี กอณุ หภมู นิ วี้ า่ จดุ เยอื กแขง็ ซงึ่ มอี ณุ หภมู เิ ดยี วกบั 1. วิเคราะห์ แปลความหมายข้อมูล จุดหลอมเหลวของของแข็งนั้น และค�ำนวณปริมาณความร้อนที่ท�ำให้ • เมอื่ วตั ถอุ ยใู่ นอากาศจะมแี รงทอี่ ากาศกระทำ� ตอ่ วตั ถใุ นทกุ ทศิ ทาง สสารเปลยี่ นอณุ หภมู แิ ละเปลย่ี นสถานะ แรงที่อากาศกระท�ำต่อวัตถุข้ึนอยู่กับขนาดพื้นท่ีของวัตถุนั้น โดยใชส้ มการ Q = mcΔt และ Q = mL แรงท่ีอากาศกระท�ำตั้งฉากกับผิววัตถุต่อหน่ึงหน่วยพื้นที่เรียกว่า 2. ใชเ้ ทอรม์ อมเิ ตอรใ์ นการวดั อณุ หภมู ขิ อง ความดนั อากาศ สสาร • ความดนั อากาศมคี วามสมั พนั ธก์ บั ความสงู จากพน้ื โลก โดยบรเิ วณ ที่สูงจากพ้ืนโลกข้ึนไป อากาศเบาบางลง มวลอากาศน้อยลง ความดนั อากาศก็จะลดลง • เมื่อสสารได้รับหรือสูญเสียความร้อนอาจท�ำให้สสารเปลี่ยน อณุ หภูมิ เปลยี่ นสถานะ หรือเปลีย่ นรูปรา่ ง • ปริมาณความร้อนท่ีท�ำให้สสารเปลี่ยนอุณหภูมิข้ึนกับมวล ความร้อนจำ� เพาะ และอณุ หภมู ทิ ี่เปล่ยี นไป • ปริมาณความร้อนที่ท�ำให้สสารเปลี่ยนสถานะข้ึนกับมวลและ ความร้อนแฝงจ�ำเพาะ โดยขณะที่สสารเปล่ียนสถานะ อุณหภูมิ จะไมเ่ ปลีย่ นแปลง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คมู่ ือครูรายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ ฑ ตวั ชวี้ ดั สาระการเรยี นรู้ 3. สร้างแบบจ�ำลองท่ีอธิบายการขยายตัว • ความรอ้ นท�ำให้สสารขยายตวั หรือหดตัวได้ เนอื่ งจากเมอ่ื สสารได้ รับความร้อนจะท�ำให้อนุภาคเคลื่อนที่เร็วข้ึน ท�ำให้เกิดการ หรอื หดตวั ของสสารเนอื่ งจากไดร้ บั หรอื ขยายตัว แต่เมื่อสสารคายความร้อนจะท�ำให้อนุภาคเคลื่อน สูญเสยี ความร้อน ทชี่ ้าลง ท�ำให้เกิดการหดตัว 4. ตระหนักถึงประโยชน์ของความรู้ของ • ความรู้เร่ืองการหดและขยายตัวของสสารเน่ืองจากความร้อนน�ำ การหดและขยายตวั ของสสารเนอ่ื งจาก ไปใชป้ ระโยชนไ์ ดด้ า้ นตา่ ง ๆ เชน่ การสรา้ งถนน การสรา้ งรางรถไฟ ความร้อนโดยวิเคราะห์สถานการณ์ การท�ำเทอร์มอมเิ ตอร์ ปญั หา และเสนอแนะวิธกี ารนำ� ความรู้ มาแก้ปญั หาในชีวติ ประจำ� วัน • ความร้อนถ่ายโอนจากสสารท่ีมีอุณหภูมิสูงกว่าไปยังสสารที่มี 5. วเิ คราะหส์ ถานการณก์ ารถา่ ยโอนความรอ้ น อุณหภูมิต�่ำกวา่ จนกระท่ังอุณหภมู ิของสสารท้งั สองเท่ากัน สภาพ และคำ� นวณปรมิ าณความรอ้ นทถ่ี า่ ยโอน ทสี่ สารทง้ั สองมอี ุณหภูมิเทา่ กนั เรยี กวา่ สมดุลความร้อน ระหว่างสสารจนเกิดสมดุลความร้อน • เม่ือมีการถ่ายโอนความร้อนจากสสารท่ีมีอุณหภูมิต่างกัน โดยใชส้ มการ Q สูญเสยี = Q ได้รับ จนเกิดสมดุลความร้อน ความร้อนที่เพิ่มข้ึนของสสารหน่ึงจะ เทา่ กับความรอ้ นที่ลดลงของอี 6. สร้างแบบจ�ำลองที่อธิบายการถ่ายโอน • การถา่ ยโอนความรอ้ นมี 3 แบบ คอื การนำ� ความรอ้ น การพาความรอ้ น ความรอ้ นโดยการนำ� ความรอ้ น การพา ความร้อน การแผร่ งั สคี วามรอ้ น และการแผ่รังสี ความร้อน การน�ำความร้อนเป็นการถ่ายโอน 7. ออกแบบ เลือกใช้และสร้างอุปกรณ์ ความร้อนที่อาศัยตัวกลาง โดยที่ตัวกลางไม่เคลื่อนท่ีการพา เพ่ือแก้ปัญหาในชีวิตประจ�ำวันโดยใช้ ความร้อนเป็น การถ่ายโอนความร้อนที่อาศัยตัวกลาง ความรเู้ ก่ียวกบั การถา่ ยโอนความรอ้ น โดยท่ีตัวกลางเคล่ือนท่ีไปด้วย ส่วนการแผ่รังสีความร้อนเป็นการ ถ่ายโอนความรอ้ นทีไ่ ม่ตอ้ งอาศัยตัวกลาง • ความรู้เกี่ยวกับการถ่ายโอนความร้อนสามารถน�ำไปใช้ประโยชน์ ในชวี ติ ประจำ� วนั ได้ เชน่ การเลอื กใชว้ สั ดเุ พอ่ื นำ� มาทำ� ภาชนะบรรจุ อาหารเพ่ือเก็บความร้อน หรือการออกแบบระบบระบาย ความร้อนในอาคาร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ฒ คมู่ ือครูรายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ตวั ชว้ี ดั สาระการเรยี นรู้ มาตรฐาน ว 3.2 1. สร้างแบบจ�ำลองที่อธิบายการแบ่ง • โลกมบี รรยากาศหอ่ หมุ้ นกั วทิ ยาศาสตรใ์ ชส้ มบตั แิ ละองคป์ ระกอบ ชน้ั บรรยากาศ และเปรยี บเทยี บประโยชน์ ของบรรยากาศในแบ่งบรรยากาศของโลกออกเป็นชั้น ซ่ึงแบ่งได้ ของบรรยากาศแต่ละชัน้ หลายรูปแบบตามเกณฑ์ท่ีแตกต่างกัน โดยทั่วไปนักวิทยาศาสตร์ ใชเ้ กณฑก์ ารเปลย่ี นแปลงอณุ หภมู ติ ามความสงู แบง่ บรรยากาศได้ เปน็ 5 ชน้ั ไดแ้ ก่ ชน้ั โทรโพสเฟยี ร์ ชนั้ สตราโตสเฟยี ร์ ชนั้ มโี ซสเฟยี ร์ ชัน้ เทอรโ์ มสเฟยี ร์ และ ช้นั เอกโซสเฟียร์ • บรรยากาศแต่ละชั้นมีประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิตแตกต่างกัน โดย ชน้ั โทรโพสเฟยี รม์ ปี รากฏการณล์ มฟา้ อากาศทส่ี ำ� คญั ตอ่ การดำ� รง ชีวิตของส่ิงมีชีวิต ชั้นสตราโตสเฟียร์ช่วยดูดกลืนรังสี อัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ ไม่ให้มายังโลกมากเกินไป ชั้นมี โซสเฟียร์ช่วยชะลอวัตถุนอกโลกท่ีผ่านเข้ามา ให้เกิดการเผาไหม้ กลายเป็นวัตถุขนาดเล็ก ลดโอกาสท่ีจะท�ำความเสียหายแก่ ส่ิงมชี ีวติ บนโลก ชัน้ เทอรโ์ มสเฟียร์สามารถสะทอ้ นคลื่นวทิ ยุ และ ช้ันเอกโซสเฟยี ร์ เหมาะส�ำหรับการโคจรของดาวเทียมรอบโลก ในระดบั ต�่ำ 2. อธบิ ายปจั จยั ทมี่ ผี ลตอ่ การเปลยี่ นแปลง • ลมฟ้าอากาศ เป็นสภาวะของอากาศในเวลาหน่ึงของพื้นท่ีหนึ่ง องค์ประกอบของลมฟ้าอากาศ จาก ท่ีมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาข้ึนอยู่กับองค์ประกอบลมฟ้า ข้อมลู ทรี่ วบรวมได้ อากาศ ได้แก่ อุณหภูมิอากาศ ความกดอากาศ ลม ความช้นื เมฆ และหยาดน�้ำฟ้า โดยหยาดน้�ำฟ้าท่ีพบบ่อยในประเทศไทย ไดแ้ ก่ ฝน องคป์ ระกอบลมฟา้ อากาศเปลยี่ นแปลงตลอดเวลาขนึ้ อยูก่ บั ปัจจัยตา่ ง ๆ เช่น ปรมิ าณรงั สจี ากดวงอาทติ ยแ์ ละลักษณะ พื้นผิวโลกส่งผลต่ออุณหภูมิอากาศ อุณหภูมิอากาศและปริมาณ ไอนำ�้ สง่ ผลตอ่ ความชนื้ ความกดอากาศสง่ ผลตอ่ ลม ความชนื้ และ ลมสง่ ผลต่อเมฆ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ค่มู อื ครรู ายวิชาพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ ณ ตวั ชว้ี ดั สาระการเรยี นรู้ 3. เปรียบเทียบกระบวนการเกิดพายุฝน • พายุฝนฟ้าคะนอง เกิดจากการที่อากาศที่มีอุณหภูมิและ ฟ้าคะนองและพายุหมุนเขตร้อน และ ความช้ืนสูงเคลื่อนท่ีข้ึนสู่ระดับความสูงท่ีมีอุณหภูมิต�่ำลง ผลท่ีมีต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม จนกระทง่ั ไอนำ้� ในอากาศเกดิ การควบแนน่ เปน็ ละอองนำ�้ และเกดิ รวมท้ังน�ำเสนอแนวทางการปฏิบัติตน ต่อเนื่องเป็นเมฆขนาดใหญ่ พายุฝนฟ้าคะนองท�ำให้เกิดฝน ให้เหมาะสมและปลอดภยั ตกหนัก ลมกรรโชกแรง ฟา้ แลบฟา้ ผ่า ซ่งึ อาจกอ่ ใหเ้ กดิ อันตราย ตอ่ ชีวิตและทรพั ยส์ นิ • พายหุ มนุ เขตรอ้ นเกดิ เหนอื มหาสมทุ รหรอื ทะเลทนี่ ำ�้ มอี ณุ หภมู สิ งู ตั้งแต่ 26 - 27 องศาเซลเซียส ข้ึนไป ท�ำให้อากาศท่ีมีอุณหภูมิ และความชนื้ สงู บรเิ วณนน้ั เคลอ่ื นทสี่ งู ขน้ึ อยา่ งรวดเรว็ เปน็ บรเิ วณ กวา้ ง อากาศจากบรเิ วณอนื่ เคลอื่ นเขา้ มาแทนทแี่ ละพดั เวยี นเขา้ หา ศนู ย์กลางของพายุ ยงิ่ ใกลศ้ ูนยก์ ลาง อากาศจะเคลอื่ นที่พัดเวียน เกือบเป็นวงกลมและมีอัตราเร็วสูงท่ีสุด พายุหมุนเขตร้อนท�ำให้ เกดิ คลนื่ พายซุ ัดฝ่งั ฝนตกหนัก ซ่ึงอาจก่อใหเ้ กดิ อันตรายตอ่ ชีวติ และทรพั ยส์ นิ จงึ ควรปฏบิ ตั ติ นใหป้ ลอดภยั โดยตดิ ตามขา่ วสารการ พยากรณอ์ ากาศ และไม่เขา้ ไปอยู่ในพื้นทท่ี เี่ ส่ียงภัย 4. อธบิ ายการพยากรณอ์ ากาศและพยากรณ์ • การพยากรณ์อากาศเป็นการคาดการณ์ลมฟ้าอากาศท่ีจะเกิดข้ึน อากาศอยา่ งงา่ ยจากขอ้ มลู ทร่ี วบรวมได้ ในอนาคตโดยมกี ารตรวจวดั องคป์ ระกอบลมฟา้ อากาศ การสอื่ สาร 5. ตระหนักถึงคุณค่าของการพยากรณ์ แลกเปล่ียนข้อมูลองค์ประกอบลมฟ้าอากาศระหว่างพื้นที่ การ อากาศ โดยนำ� เสนอแนวทางการปฏบิ ตั ิ วิเคราะห์ข้อมลู และสร้าง ค�ำพยากรณอ์ ากาศ ตนและการใชป้ ระโยชนจ์ ากคำ� พยากรณ์ • การพยากรณ์อากาศสามารถน�ำมาใช้ประโยชน์ด้านต่าง ๆ เช่น อากาศ การใชช้ วี ติ ประจำ� วนั การคมนาคม การเกษตร การปอ้ งกนั และ เฝา้ ระวงั ภัยพิบัตทิ างธรรมชาติ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ด คู่มือครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ตวั ชวี้ ดั สาระการเรยี นรู้ 6. อธิบายสถานการณ์และผลกระทบ • ภูมิอากาศโลกเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องโดยปัจจัยทาง การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลกจาก ธรรมชาติ แต่ปัจจุบันการเปล่ียนแปลงภูมิอากาศเกิดข้ึนอย่าง ข้อมูลทร่ี วบรวมได้ รวดเร็วเน่ืองจากกิจกรรมของมนุษย์ในการปลดปล่อยแก๊ส 7. ตระหนกั ถงึ ผลกระทบของการเปลย่ี นแปลง เรือนกระจกสู่บรรยากาศ แก๊สเรือนกระจกที่ถูกปลดปล่อย ภูมิอากาศโลกโดยน�ำเสนอแนวทาง มากทสี่ ดุ ไดแ้ ก่ แกส๊ คารบ์ อนไดออกไซดซ์ งึ่ หมนุ เวยี นอยใู่ นวฏั จกั ร การปฏิบัติตนภายใต้การเปลี่ยนแปลง คาร์บอน ภมู ิอากาศโลก • การเปล่ียนแปลงภูมิอากาศโลกก่อให้เกิดผลกระทบต่อส่ิงมีชีวิต และส่ิงแวดล้อม เช่น การหลอมเหลวของน�้ำแข็งขั้วโลก การ เพ่ิมขึ้นของระดับทะเล การเปล่ียนแปลงวัฏจักรน้�ำ การเกิดโรค อุบัติใหมแ่ ละอุบัตซิ �้ำ และการเกิดภัยพิบัติทางธรรมชาตทิ รี่ ุนแรง ข้ึนมนุษย์จึงควรเรียนรู้แนวทางการปฏิบัติตนภายใต้สถานการณ์ ดงั กล่าว ทั้งแนวทางการปฏิบัติตนให้เหมาะสมและแนวทาง การลดกจิ กรรมทสี่ ง่ ผลต่อการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลก สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ค่มู อื ครรู ายวชิ าพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ ต หน่วยการเรียนรู้ รายวิชาพ้ืนฐานวิทยาศาสตร์ ชนั้ มัธยมศึกษาปที ี่ 1 เล่ม 2 เวลา 60 ชัว่ โมง หนว่ ยการเรยี นรู้ เวลา (ชว่ั โมง) หนว่ ยท ่ี 5 พลงั งานความรอ้ น 33 บทที่ 1 ความรอ้ นกบั การเปล่ยี นแปลงของสสาร เร่อื งที่ 1 แบบจ�ำลองอนุภาคของสสารในแตล่ ะสถานะ เรื่องท่ี 2 ความร้อนกับการเปลีย่ นแปลงอณุ หภมู ขิ องสสาร เรือ่ งท่ี 3 ความรอ้ นกบั การขยายตัวหรอื หดตวั ของสสาร เรอ่ื งที่ 4 ความร้อนกับการเปลยี่ นแปลงสถานะของสสาร กจิ กรรมา้ ยบท ค่าความร้อนจำ� เพาะของสารเกยี่ วขอ้ งกบั สง่ิ มชี วี ิต และสงิ่ แวดลอ้ มอย่างไร บทท ่ี 2 การถ่ายโอนความรอ้ น เรอ่ื งท่ี 1 การถา่ ยโอนความรอ้ นในชีวติ ประจำ� วัน เรอ่ื งที่ 2 สมดุลความรอ้ น กิจกรรมทา้ ยบท สรา้ งต้ขู นสง่ สินค้ากันความร้อนได้อย่างไร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ถ ค่มู ือครูรายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ หน่วยการเรียนรู้ หนว่ ยการเรยี นรู้ เวลา (ชว่ั โมง) 27 หนว่ ยท ี่ 6 กระบวนการเปลย่ี นแปลงลมฟา้ อากาศ บทที่ 1 ลมฟา้ อากาศรอบตัว เร่ืองท่ี 1 บรรยากาศของเรา เร่ืองท่ี 2 อุณหภูมอิ ากาศ เร่ืองที่ 3 ความกดอากาศและลม เรื่องท่ี 4 ความช้นื เรื่องที่ 5 เมฆและฝน เรื่องท่ี 6 การพยากรณอ์ ากาศ กจิ กรรมา้ ยบท เฝา้ ระวังและป้องกันอนั ตรายจากการเปลี่ยนแปลง ลมฟา้ อากาศอย่างฉบั พลนั ไดอ้ ยา่ งไร บทท ี่ 2 มนษุ ยแ์ ละการเปล่ียนแปลงลมฟา้ อากาศ เรอื่ งท่ี 1 พายุ เรื่องที่ 2 การเปลีย่ นแปลงอุณหภมู อิ ากาศโลก กิจกรรมท้ายบท ปฏิบัตติ นอยา่ งไรเพ่ือรบั มือกับการเปลยี่ นแปลง ภมู อิ ากาศโลกในอนาคต หมายเหตุ : สถานศกึ ษาสามารถจดั การเรยี นการสอนโดยยดื หยนุ่ เวลาตามความเหมาะสม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คู่มือครรู ายวิชาพ้นื ฐานวิทยาศาสตร์ ท ความสอดคลอ้ งของบทเรยี น กิจกรรมการเรียนรู้ และตัวชีว้ ัด ในหนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ ชน้ั มัธยมศึกษาปีท่ี 1 เลม่ 2 หนว่ ยการเรยี นร/ู้ บทเรยี น กจิ กรรม ตวั ชว้ี ดั มาตรฐาน ว 2.1 กิจกรรมท่ี 5.1 แบบจ�ำลอง หนว่ ยท่ี 5 พลังงานความร้อน อ นุ ภ า ค ข อ ง ส ส า ร ใ น แ ต ่ ล ะ • อธิบายและเปรียบเทียบการจัดเรียง บทที่ 1 ความร้อนกับการ สถานะเปน็ อย่างไร อนภุ าค แรงยดึ เหนย่ี วระหวา่ งอนุภาค เปลย่ี นแปลงของสสาร และการเคลอ่ื นทข่ี องอนภุ าคของสสาร กิจกรรม 5.2 ปัจจัยใดบ้างที่มี ชนดิ เดยี วกนั ในสถานะของแขง็ ของเหลว หน่วยที่ 5 พลังงานความรอ้ น ผลตอ่ การเปลย่ี นแปลงอณุ หภมู ิ และแก๊ส โดยใชแ้ บบจำ� ลอง บทที่ 1 ความร้อนกับการ ของสสาร เปลี่ยนแปลงของสสาร กจิ กรรมที่ 5.4 ความร้อนทำ� ให้ • อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างพลังงาน สสารเปล่ียนสถานะได้อย่างไร ความร้อนกับการเปลี่ยนสถานะของ กิจกรรมท้ายบท ค่าความร้อน สสาร โดยใชห้ ลกั ฐานเชงิ ประจกั ษแ์ ละ จ�ำเพาะของสารเกี่ยวข้องกับ แบบจ�ำลอง สง่ิ มชี วี ติ และสงิ่ แวดลอ้ มอยา่ งไร • วิเคราะห์ แปลความหมายขอ้ มูล และ คำ� นวณปรมิ าณความรอ้ นทท่ี ำ� ใหส้ สาร เปลี่ยนอุณหภูมิและเปลี่ยนสถานะ โดยใชส้ มการ Q = mcΔt และ Q = mL • ใช้เทอร์มอมิเตอร์ในการวัดอุณหภูมิ ของสสาร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ธ คมู่ ือครรู ายวชิ าพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ ความสอดคลอ้ งของบทเรียน กจิ กรรมการเรียนรู้ และตัวชีว้ ดั ในหนงั สอื เรยี นวทิ ยาศาสตร์ ชนั้ มัธยมศกึ ษาปที ี่ 1 เลม่ 2 หนว่ ยการเรยี นร/ู้ บทเรยี น กจิ กรรม ตวั ชวี้ ดั มาตรฐาน ว 2.1 กจิ กรรมท่ี 5.3 ความรอ้ นส่งผล • สรา้ งแบบจำ� ลองทอี่ ธบิ ายการขยายตวั หนว่ ยที่ 5 พลังงานความรอ้ น ตอ่ สารแต่ละสถานะอย่างไร บทที่ 1 ความร้อนกับการ หรือหดตัวของสสาร เน่ืองจากได้รับ เปลยี่ นแปลงของสสาร กิจกรรมท่ี 5.5 ความร้อนถ่าย หรอื สญู เสียความรอ้ น โอนผา่ นของแขง็ ได้อย่างไร • ตระหนักถึงประโชน์ของความรู้ของ หน่วยที่ 5 พลงั งานความร้อน กิจกรรมที่ 5.6 การถ่ายโอน การหดและขยายตวั ของสสารเนอื่ งจาก บทท่ี 2 การถา่ ยโอนความรอ้ น ความร้อนของของเหลวและ ความร้อนโดยวิเคราะห์สถานการณ์ แกส๊ เป็นอย่างไร ปัญหาและเสนอแนะวิธีการน�ำความรู้ หนว่ ยท่ี 5 พลงั งานความรอ้ น กิจกรรมท่ี 5.7 การถ่ายโอน มาแก้ปญั หาในชีวิตประจ�ำวัน บทที่ 2 การถา่ ยโอนความรอ้ น ความร้อนโดยไม่ต้องอาศัย • สรา้ งแบบจำ� ลองทอี่ ธบิ ายการถา่ ยโอน ตวั กลาง ค ว า ม ร ้ อ น โ ด ย ก า ร น� ำ ค ว า ม ร ้ อ น กิจกรรมท้ายบท สร้างตู้ขนส่ง พาความรอ้ นและการแผร่ งั สคี วามรอ้ น สนิ คา้ กันความรอ้ นไดอ้ ย่างไร • ออกแบบ เลือกใช้ และสร้างอุปกรณ์ เพ่ือแก้ปัญหาในชีวิตประจ�ำวันโดยใช้ ความรูเ้ กี่ยวกับการถา่ ยโอนความรอ้ น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คูม่ ือครูรายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ น ความสอดคลอ้ งของบทเรยี น กจิ กรรมการเรยี นรู้ และตวั ชว้ี ดั ในหนงั สอื เรยี นวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 เลม่ 2 หนว่ ยการเรยี นร/ู้ บทเรยี น กจิ กรรม ตวั ชวี้ ดั หน่วยที่ 6 กระบวนการ กิจกรรมที่ 6.1 บรรยากาศของ • สร้างแบบจ�ำลองที่อธิบายการแบ่งชั้น เปลย่ี นแปลงลมฟา้ อากาศ โลกเป็นอย่า งไร บทท่ี 1 ลมฟ้าอากาศรอบตวั บรรยากาศ และเปรยี บเทยี บประโยชน์ หน่วยที่ 6 กระบวนการ กิจกรรมที่ 6.2 อุณหภมู อิ ากาศ ของบรรยากาศแต่ละชนั้ เปลย่ี นแปลงลมฟา้ อากาศ เปลยี่ นแปลงอยา่ งไร • อ ธิ บ า ย ป ั จ จั ย ที่ มี ผ ล ต ่ อ ก า ร บทท่ี 1 ลมฟ้าอากาศรอบตวั กิจกรรมที่ 6.3 อากาศมีแรง เปล่ียนแปลงองค์ประกอบของลมฟ้า กระท�ำต่อวตั ถอุ ยา่ งไร อากาศ จากข้อมูลท่ีรวบรวมได้ หน่วยที่ 6 กระบวนการ กิจกรรมที่ 6.4 เหตุใดลมจึง • สร้างแบบจ�ำลองที่อธิบายความ เปลย่ี นแปลงลมฟ้าอากาศ เคล่อื นท่เี ร็วต่างกัน สัมพันธ์ระหว่างความดันอากาศกับ บทที่ 1 ลมฟา้ อากาศรอบตวั กิจกรรมท่ี 6.5 ปัจจัยที่มผี ลต่อ ความสูงจากพื้นโลก ความชืน้ สัมพัทธ์มอี ะไรบา้ ง กิจกรรมท้ายบท เฝ้าระวังและ • อธิบายการพยากรณ์อากาศและ ป ้ อ ง กั น อั น ต ร า ย จ า ก ก า ร พยากรณ์อากาศอย่างง่ายจากข้อมูลที่ เปลย่ี นแปลงลมฟา้ อากาศอยา่ ง รวบรวมได้ ฉบั พลนั ไดอ้ ยา่ งไร กิจกรรมท่ี 6.7 การพยากรณ์ • ตระหนักถึงคุณค่าของการพยากรณื อากาศทำ� ได้อย่างไร อากาศ โดยน�ำเสนอแนวทางการ กิจกรรมที่ 6.8 ค�ำพยากรณ์ ปฏิบัติตนและการใช้ประโยชน์จากค�ำ อากาศมีประโยชน์อยา่ งไร พยากรณอ์ ากาศ กิจกรรมท้ายบท เฝ้าระวังและ ป ้ อ ง กั น อั น ต ร า ย จ า ก ก า ร เปลย่ี นแปลงลมฟา้ อากาศอยา่ ง ฉับพลนั ได้อย่างไร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บ คมู่ ือครูรายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ ความสอดคล้องของบทเรียน กิจกรรมการเรยี นรู้ และตัวช้วี ดั ในหนงั สอื เรียนวิทยาศาสตร์ ชั้นมธั ยมศกึ ษาปีท่ี 1 เลม่ 2 หนว่ ยการเรยี นร/ู้ บทเรยี น กจิ กรรม ตวั ชวี้ ดั มาตรฐาน ว 2.1 • เปรียบเทียบกระบวนการเกิดพายุ หน่วยที่ 6 กระบวนการ กิจกรรมท่ี 6.9 พายุฝนฟ้า เปลีย่ นแปลงลมฟ้าอากาศ คะนองและพายุหมุนเขตร้อน ฝนฟ้าคะนองและพายุหมุนเขตร้อน บทท่ี 2 มนุษย์และการ เกิดขึ้นได้อย่างไร และผลทม่ี ตี อ่ สง่ิ มชี วี ติ และสง่ื แวดลอ้ ม เปลี่ยนแปลงลมฟา้ อากาศ กิจกรรมท้ายบท ปฏิบัติตน รวมทั้งน�ำเสนอแนวทางการปฏิบัติตน อ ย ่ า ง ไ ร เ พ่ื อ รั บ มื อ กั บ ก า ร ใหเ้ หมาะสม และปลอดภยั หน่วยที่ 6 กระบวนการ เปลี่ยนแปลงภูมิอากาศในโลก เปลย่ี นแปลงลมฟ้าอากาศ อนาคต • อธบิ ายสถานการณแ์ ละผลกระทบการ บทท่ี 2 มนุษย์และการ กิจกรรมท่ี 6.10 ภูมิอากาศ เปล่ียนแปลงภูมิอากาศโลกจากข้อมูล เปล่ยี นแปลงลมฟา้ อากาศ เปลีย่ นแปลงไดห้ รอื ไม่ ท่ีรวบรวมได้ กิจกรรมท้ายบท ปฏิบัติตน อย่างไร เพื่อรับมือกับการ • ตระหนักถึงผลกระทบของการ เปลี่ยนแปลงภูมิอากาศในโลก เปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลกโดยน�ำ อนาคต เสนอแนวทางการปฏบิ ตั ติ นภายใตก้ าร เปล่ยี นแปลงภูมอิ ากาศโลก สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คมู่ ือครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ ป ป ตารางรายการวัสดุอปุ กรณป์ ระกอบหนงั สอื เรียนวิทยาศาสตร์ ช้นั มธั ยมศึกษาปที ่ี 1 เลม่ 2 ที่ รายการ ปรมิ าณ/กลมุ่ หนว่ ยที่ 5 1 กลอ่ ง 1 ก้อน 1. ดินสอสี 1 กระปุก 2. ดนิ นำ้� มนั 4 แผ่น 3. เม็ดโฟม 1 ลูก 4. กระดาษกราฟ 3 เล่ม 5. ลูกโปง่ 3 เล่ม 6. เทยี นไข 1 แผน่ 7. เทยี นไขแท่งเหลก็ 1 กลัก 8. แผ่นอะลูมเิ นียม 10 เมล็ด 9. ไม้ขดี ไฟ 1 แผน่ 10. เมลด็ แมงลกั 1 เส้น 11. กระดาษลอกลาย 3 แผน่ 12. เส้นดา้ ยยาวประมาณ 30 เซนติเมตร 1 ใบ 13. กระดาษสี 3 ก้อน 14. แกว้ น�้ำ 100 cm3 15. ดนิ น้�ำมนั 100 cm3 16. นำ้� ร้อน 100 cm3 17. น�ำ้ เย็น 350 cm3 18. กลเี ซอรอลหรือนำ�้ มันพืช 1 ใบ 19. นำ้� สี 1 แผน่ 20. กล่องกระดาษลัง 1 แผ่น 21 แผ่นโฟม 1 มว้ น 22. แผน่ พลาสตกิ ลูกฟกู 1 ชดุ 23 แผ่นอะลมู เิ นยี มฟอยด์ 1 ฉบบั 24. วสั ดุอ่ืน ๆ ทห่ี าได้ง่ายในทอ้ งถิ่นสำ� หรบั ทำ� ตขู้ นส่งสินค้ากนั ความ รอ้ น เชน่ ใบตอง ดินเหนียว 25. กระดาษหนงั สือพมิ พ์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ผ คูม่ อื ครูรายวิชาพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ ตารางรายการวัสดอุ ุปกรณ์ประกอบหนังสือเรยี นวทิ ยาศาสตร์ ช้นั มัธยมศึกษาปีท่ี 1 เล่ม 2 ที่ รายการ ปรมิ าณ/กลมุ่ 26. กาว 1 ขวด 27. เทปกาว 1 ม้วน 28. วงเวยี น 1 อนั 29. ไม้บรรทดั 1 อนั 30. คตั เตอร์ 1 อนั 31. กรรไกร 1 เลม่ 32. นาฬิกาจบั เวลลา 1 เรือน 33. โทรศัพทเ์ คลื่อนที่ทีส่ ามารถถ่ายภาพเคล่อื นไหวได้ 1 เคร่อื ง 34. แท่งแก้วคนสาร 2 ดา้ ม 35. กระบอกตวง 1 อนั 36. ขวดแก้ว 2 ขวด 37. ขันพลาสติก 1 อัน 38. ขวดรปู กรวย ขนาด 125 cm3 2 ขวด 39. หลอดแก้วนำ� แก๊ส 2 หลอด 40. จกุ ยางเจาะรู 2 จุก 41. ลูกกลมและวงแหวนโลหะ 1 ชดุ 42. บีกเกอร์ขนาด 100 cm3 2 ใบ 43. ชุดตะเกยี งแอลกอฮอล์ 1 อัน 44. บกี เกอร์ ขนาด 250 cm3 2 ใบ 45. เทอร์มอมิเตอร์ 2 อนั 46. ขาตัง้ พร้อมที่จับ 1 ชุด 47. แคลอรีมิเตอร์ 1 ใบ 48. ถว้ ยตวง 1 ใบ 49. เครื่องชง่ั มวล 1 เครอื่ ง (ตอ่ หอ้ ง) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คู่มอื ครูรายวชิ าพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ ฝ ตารางรายการวสั ดอุ ุปกรณป์ ระกอบหนงั สือเรยี นวทิ ยาศาสตร์ ชนั้ มัธยมศึกษาปที ่ี 1 เล่ม 2 ที่ รายการ ปรมิ าณ/กลมุ่ หนว่ ยท่ี 6 อย่างละ 500 ลกู บาศก์ 1 นำ้� เยน็ จดั อณุ หภมู ปิ ระมาณ 10 องศาเซลเซยี ส น�้ำอณุ หภมู หิ อ้ งและ เซนตเิ มตร น�้ำร้อนจัดอุณหภมู ปิ ระมาณ 70 องศาเซลเซียส 1 ดอก 1 แผ่น 2 ธูป 1 แผน่ 3 แผนภาพเมฆ 1 ชุด 4 กระดาษกราฟ 1 ถุง 5 ข้อมูลการพยากรณอ์ ากาศ 1 ขวด 6 ถุงพลาสติกใส 1 วง 7 ขวดโหลก้นลึก 2 ใบ 8 ยางรดั 4 แผ่น 9 ขวดพลาสติกขนาด 1,500 ลกู บาศก์เซนติเมตร 2 ใบ 10 แผน่ ใส (ม้วนเปน็ ทอ่ ) 1 กล่อง 11 ขนั พลาสตกิ 1 ม้วน 12 ไมข้ ีดไฟ 1 อัน 13 เทปใส 1 อัน 14 คัตเตอร์ 1 อัน 15 นาฬกิ าจบั เวลา 1 อนั 16 ไซครอมิเตอร์ 1 อัน 17 เทอร์มอมเิ ตอร์ 18 เทอรม์ อมิเตอรร์ ปู ตวั ยู สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

พ ค่มู ือครูรายวิชาพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ 152 หนว่ ยที่ 6 | กระบวนการเปล่ยี นแปลงลมฟา้ อากาศ คมู่ อื ครรู ายวชิ าพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ แนะนำ�การใช้คู่มอื ครู บทที่ 1 ลมฟา้ อากาศรอบตัว 6หน่วยท่ี กระบวนการเปลย่ี นแปลงลมฟ้าอากาศ หน่วยการเรียนรู้น้ีมีจุดมุ่งหมายให้นักเรียนเรียนรู้เกี่ยวกับ สาระส�าคญั ชน้ั บรรยากาศของโลก องคป์ ระกอบของลมฟา้ อากาศ การพยากรณ์ บรรยากาศที่ห่อหุ้มโลกเราน้ันมีการเปล่ียนแปลงและพัฒนาตั้งแต่เริ่มก�าเนิดโลกจนกระท่ังปัจจุบัน บรรยากาศส่งผล อากาศ พายุ และการเปล่ียนแปลงภูมิอากาศ เพื่อท�าความเข้าใจ ต่อการด�ารงชีวิตของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม บรรยากาศมีสมบัติและองค์ประกอบแตกต่างกันไปตามระดับความสูงจาก กระบวนการเปลย่ี นแปลงลมฟา้ อากาศ และผลกระทบตอ่ มนษุ ยแ์ ละ ผิวโลก นักวทิ ยาศาสตร์ใช้เกณฑก์ ารเปลย่ี นแปลงอณุ หภูมติ ามความสูง แบ่งบรรยากาศเปน็ 5 ชัน้ ไดแ้ ก ่ ชนั้ โทรโพสเฟยี ร์ สิ่งแวดลอ้ ม ชนั้ สตราโตสเฟยี ร ์ ช้ันมโี ซสเฟียร์ ช้นั เทอรโ์ มสเฟยี ร ์ และช้นั เอกโซสเฟียร ์ ด้วยสมบตั แิ ละองคป์ ระกอบ ทา� ให้บรรยากาศ แตล่ ะช้นั เกดิ ปรากฏการณแ์ ละสง่ ผลต่อมนษุ ย์และสิง่ แวดล้อมแตกตา่ งกัน องคป์ ระกอบของหนว่ ย มนษุ ยด์ า� รงชวี ติ อยภู่ ายใตบ้ รรยากาศชน้ั โทรโพสเฟยี รซ์ งึ่ เกดิ สภาพลมฟา้ อากาศตา่ ง ๆ เชน่ ลม เมฆ ฝน ฟา้ แลบ ฟา้ รอ้ ง องค์ประกอบของลมฟ้าอากาศ บทท ่ี 1 ลมฟ้าอากาศรอบตวั เรื่องท ี่ 1 บรรยากาศของเรา เวลาทีใ่ ช้ 3 ชัว่ โมง เร่ืองที่ 2 อุณหภูมิอากาศ เวลาทใี่ ช ้ 2 ชวั่ โมง เรื่องท ่ี 3 ความกดอากาศและลม เวลาท่ใี ช ้ 4 ชั่วโมง เรื่องที่ 4 ความชนื้ เวลาท่ีใช้ 3 ชวั่ โมง เรอื่ งท่ี 5 เมฆและฝน เวลาทีใ่ ช้ 3 ช่วั โมง เร่ืองท ่ี 6 การพยากรณอ์ ากาศ เวลาทใ่ี ช ้ 2 ชวั่ โมง กจิ กรรมท้ายบท เวลาที่ใช้ 3 ชั่วโมง บทท ่ี 2 มนุษย์และการเปลี่ยนแปลงลมฟ้าอากาศ จดุ ประสงค์ของบทเรียน เมอ่ื เรียนจบบทนีแ้ ล้ว นกั เรียนจะสามารถท�าส่งิ ต่อไปน้ีได้ เรื่องที ่ 1 พาย ุ เวลาทใ่ี ช้ 2 ชัว่ โมง 1. สร้างแบบจ�าลองทีอ่ ธบิ ายการแบง่ ชน้ั บรรยากาศของโลกและอธบิ ายประโยชน์ของช้ันบรรยากาศแต่ละชน้ั เรือ่ งที่ 2 การเปลี่ยนแปลงภมู ิอากาศโลก เ วลาทใ่ี ช ้ 3 ชว่ั โมง 2. วเิ คราะห์และอธิบายปัจจยั ทีม่ ผี ลต่อการเปลี่ยนแปลงองคป์ ระกอบของลมฟ้าอากาศ กจิ กรรมท้ายบท เวลาท่ีใช ้ 2 ชัว่ โมง 3. สรา้ งแบบจ�าลองทอี่ ธบิ ายความสัมพันธ์ระหวา่ งความดันอากาศกบั ความสูงจากพน้ื โลก รวมเวลาที่ใช้ 27 ชวั่ โมง 4. อธบิ ายวธิ กี ารพยากรณ์อากาศและพยากรณอ์ ากาศอย่างง่าย 5. ตระหนักถึงคุณค่าของการพยากรณ์อากาศ โดยน�าเสนอแนวทางการปฏิบัติตนและการใช้ประโยชน์จาก ค�าพยากรณ์อากาศ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชอ่ื หนว่ ยและจุดมุ่งหมายของหน่วยการเรยี นรู้ ช่ือบทเรียนและสาระส�ำคัญ แสดงสาระส�ำคัญ องคป์ ระกอบของหนว่ ย ซงึ่ จดั เปน็ บทเรยี น เรอ่ื งของ ทีน่ ักเรียนจะไดเ้ รียนรูใ้ นบทเรยี น บทเรยี นนน้ั และกจิ กรรมทา้ ยบท รวมทงั้ แสดงเวลา จุดประสงค์ของบทเรียน แสดงเป้าหมายหรือสิ่งท่ี ทใ่ี ช้ นกั เรยี นจะทำ� ได้เม่ือเรยี นจบบทเรียน หนว่ ยที่ 6 | กระบวนการเปลยี่ นแปลงลมฟ้าอากาศ 153 หนว่ ยท่ี 6 | กระบวนการเปล่ยี นแปลงลมฟา้ อากาศ 159 คูม่ อื ครูรายวิชาพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตร์ คูม่ ือครรู ายวชิ าพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ ภาพรวมการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรแ์ ละทกั ษะแหง่ ในศตวรรษที่ 21 ทีค่ วรไดจ้ ากบทเรยี น จุดประสงค์ ทกั ษะ เร่ืองท่ี การเรยี นรขู้ องบทเรยี น 1 2 3 4 5 6 ทา้ ยบท แนวความคดิ ต่อเนื่อง กจิ กรรม รายการประเมิน ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 1. สรา้ งแบบจา� ลองทอี่ ธบิ าย 1. โลกมีบรรยากาศห่อหุ้มบรรยากาศ กิจกรรมที่ 6.1 นักเรียนสามารถ การสงั เกต •••• การแบ่งชั้นบรรยากาศ ของโลกมีการพัฒนาเปลี่ยนแปลง บรรยากาศของ 1. สร้างแบบจ�าลองชั้น ข อ ง โ ล ก แ ล ะ อ ธิ บ า ย ตั้งแต่อดีตจนปัจจุบันซ่ึงเหมาะสม โลกเป็นอย่างไร การวดั • • • • • ป ร ะ โ ย ช น ์ ข อ ง ชั้ น ตอ่ การด�ารงชวี ิตของส่ิงมีชวี ิต บรรยากาศแสดงการ บรรยากาศแตล่ ะชน้ั แบ่งชั้นบรรยากาศ การจ�าแนกประเภท • 2. บรรยากาศของโลกในปัจจุบันมี ของโลก ตามเกณฑท์ ี่ สมบตั แิ ละองคป์ ระกอบแตกตา่ งกนั ตนเองสร้างขนึ้ การหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับ • •••• ไปตงั้ แตร่ ะดบั พน้ื ผวิ จนสงู ขน้ึ ไปใน 2. อธบิ ายประโยชนข์ อง สเปซ และสเปซกับเวลา อวกาศ ช้ันบรรยากาศแต่ละ ช้ัน การใช้จ�านวน • ••• 3. นักวิทยาศาสตร์ใช้เกณฑ์การ เปล่ียนแปลงอุณหภูมิตามความสูง การจัดกระท�าและสื่อความหมาย • • • • • • • แบ่งบรรยากาศ ได้เป็น ช้ันโทร ขอ้ มลู โพสเฟียร์ ชั้นสตราโตสเฟียร์ ช้ันมี โซสเฟยี ร์ ชน้ั เทอรโ์ มสเฟยี ร์ และชนั้ การลงความเหน็ จากข้อมูล •••••• เอกโซสเฟียร์ การพยากรณ์ •• •• 4. ชนั้ บรรยากาศแตล่ ะชน้ั มปี ระโยชน์ ตอ่ การดา� รงชีวิตของมนุษย์ การต้งั สมมติฐาน •• การกา� หนดนิยามเชิงปฏบิ ัติการ การก�าหนดและควบคุมตัวแปร • การทดลอง • 2. วเิ คราะหแ์ ละอธบิ ายปจั จยั 1. องคป์ ระกอบของลมฟา้ อากาศ ไดแ้ ก่ กจิ กรรมที่ 6.2 นักเรยี นสามารถ การตคี วามหมายขอ้ มลู และลงขอ้ สรปุ • • • • • • ทม่ี ผี ลตอ่ การเปลยี่ นแปลง อุณหภูมิอากาศ ความช้ืน ความ การสรา้ งแบบจา� ลอง •• • องค์ประกอบของลมฟ้า กดอากาศ ลม เมฆ และหยาดน�้าฟ้า อากาศ เม่ือองค์ประกอบของลมฟ้าอากาศ อุ ณ ห ภู มิ อ า ก า ศ 1. อธิบายปัจจัยที่มีผล ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 เปลย่ี นแปลงไปจะทา� ใหส้ ภาพลมฟา้ เปลยี่ นแปลงอยา่ งไร ต่อการเปล่ียนแปลง อากาศมกี ารเปลยี่ นแปลงไปดว้ ย อณุ หภมู อิ ากาศความชน้ื การคดิ อยา่ งสรา้ งสรรค์ • • ความกดอากาศ ลม เมฆ และฝน การคดิ อย่างมวี จิ ารณญาณ •• การแก้ปญั หา • การสื่อสาร ••••••• การทา� งานรว่ มกนั ••••••• การใชเ้ ทคโนโลยสี ารสนเทศ •• • •• สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาพรวมการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ แสดงความ ทักษะที่นักเรียนควรจะได้รับหรือฝึกปฏิบัติ สอดคล้องของจดุ ประสงคข์ องบทเรียน แนวความ เมือ่ เรยี นจบในแตล่ ะเร่ือง คิดต่อเนอ่ื ง กิจกรรม และรายการประเมิน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คมู่ อื ครรู ายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ ฟ 160 หนว่ ยที่ 6 | กระบวนการเปล่ียนแปลงลมฟ้าอากาศ 162 หน่วยท่ี 6 | กระบวนการเปลยี่ นแปลงลมฟา้ อากาศ คมู่ ือครรู ายวชิ าพ้นื ฐานวิทยาศาสตร์ คู่มือครูรายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ การนา� เข้าสู่หนว่ ยการเรยี นรู้ ครูดา� เนินการดงั นี้ เร่อื งท่ี 1 บรรยากาศของเรา 1. นำ� นกั เรยี นเขำ้ สหู่ นว่ ยท ี่ 6 กระบวนกำรเปลย่ี นแปลง แนวการจดั การเรียนรู้ ครูด�าเนนิ การดงั น้ี หน่วยที ่ 6 | กระบวนการเปลยี่ นแปลงลมฟา้ อากาศ 103 ลมฟ้ำอำกำศ โดยอำจตงั้ ประเด็นให้นักเรียนร่วมกนั 1. ใหน้ กั เรยี นดภู าพนา� เรอื่ ง อา่ นเนอื้ หานา� เรอื่ งและรจู้ กั หนังสือเรยี นรายวิชาพ้ืนฐานวิทยาศาสตร์ ยกตวั อย่ำงและอภปิ รำยดังน้ี คา� สา� คญั ทา� กจิ กรรม ทบทวนความรกู้ อ่ นเรยี น แลว้ เร่อื งท ี่ 1 บรรยากาศของเรา • จำกข้อมูลข่ำวสำร หรือประสบกำรณ์ตรงของ น�าเสนอผลการท�ากิจกรรม หากครูพบว่านักเรียน นักเรียนพบข้อมูลเกี่ยวกับสถำนกำรณ์ทำง ยังท�ากิจกรรมทบทวนความรู้ก่อนเรียนไม่ถูกต้อง ค�าสา� คญั ธรรมชำตเิ กย่ี วกบั ลมฟำ้ อำกำศทผ่ี ดิ ปกตอิ ยำ่ งไร ครคู วรทบทวนหรอื แกไ้ ขความเขา้ ใจผดิ ของนกั เรยี น ชั้นบรรยากาศ บำ้ ง (นกั เรยี นตอบไดโ้ ดยอสิ ระ เชน่ อำกำศรอ้ นจดั เพอื่ ใหน้ กั เรยี นมคี วามรพู้ นื้ ฐานทถ่ี กู ตอ้ งและเพยี งพอ การเปลย่ี นอณุ หภมู ิตามความสูง พำยฤุ ดูรอ้ น ลกู เหบ็ ตก) ที่จะเรียนเรือ่ งบรรยากาศของเราต่อไป ภาพ 6.1 ชน้ั บรรยากาศของโลก ท่ีมา : NASA, 2016 • สถำนกำรณ์ดังกล่ำวส่งผลกระทบต่อชีวิตและ โลกของเราเป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวในระบบสุริยะที่พบว่ามีอากาศห่อหุ้มหรือบรรยากาศเหมาะสมต่อ ทรพั ยส์ นิ อยำ่ งไรบำ้ ง (นกั เรยี นตอบไดโ้ ดยอสิ ระ เชน่ การดา� รงชวี ติ ของส่ิงมีชีวิต ในขณะท่ีบรรยากาศของดาวศุกร์พบว่า องค์ประกอบหลักเป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และ หลังคำบำ้ นปลวิ รถยนตเ์ สียหำย ควำมเจบ็ ป่วย ไม่พบว่ามีส่ิงมีชีวิตอาศัยอยู่ ดวงจันทร์ซ่ึงเป็นบริวารของโลกพบว่าไม่มีบรรยากาศห่อหุ้มและไม่พบร่องรอยของส่ิงมีชีวิต หรือไดร้ ับบำดเจบ็ ) ดวงจนั ทรไ์ ททนั ซงึ่ เปน็ บรวิ ารของดาวเสารม์ บี รรยากาศหอ่ หมุ้ และมอี งคป์ ระกอบของบรรยากาศสว่ นใหญเ่ ปน็ แกส๊ ไนโตรเจน เชน่ เดียวกับโลก แตพ่ บวา่ มีแก๊สออกซิเจนอยู่นอ้ ยมาก และยังไม่พบร่องรอยของส่งิ มีชวี ติ เช่นเดียวกัน บรรยากาศของโลก 2. เช่ือมโยงเข้ำสู่กำรเรียนในหน่วยกำรเรียนรู้ที่ 6 น้ี เปน็ อย่างไรจึงเอ้อื ใหส้ ิง่ มีชวี ิตด�ารงชวี ิตอยไู่ ด้ ว่ำสถำนกำรณ์ทำงธรรมชำติท่ีผิดปกติหลำย ๆ สถำนกำรณ์มีสำเหตุหลักมำจำกกำรเปลี่ยนแปลง ทบทวนความรกู้ อ่ นเรียน สภำพลมฟ้ำอำกำศ ซึ่งเป็นผลมำจำกสำเหตุ ทำงธรรมชำติและมนุษย์ นักเรียนจะได้เรียนรู้ เขยี นเครอ่ื งหมาย R หนา้ ขอ้ ที่ถูกต้อง เก่ียวกับกระบวนกำรเปลี่ยนแปลงลมฟ้ำอำกำศ และผลกระทบต่อมนุษย์และส่ิงแวดล้อมในหน่วย 1. องคป์ ระกอบทว่ั ไปของอากาศมอี ะไรบา้ ง กำรเรียนรนู้ ้ี £ แก๊สออกซิเจน £ แกส๊ คาร์บอนไดออกไซด์ £ ฝ่นุ ละออง £ แก๊สไนโตรเจน £ นา้� £ แกส๊ คาร์บอนมอนอกไซด์ 2. อากาศมีประโยชนต์ อ่ การด�ารงชีวิตของมนษุ ยอ์ ย่างไรบ้าง £ ใช้ในการหายใจ £ ใช้ในการผลิตพลงั งานไฟฟา้ £ ใชใ้ นการสูบลมจกั รยาน £ ชว่ ยใหเ้ คร่ืองบนิ หรือเครือ่ งร่อนลอยได้ ร้อู ะไรบา้ งกอ่ นเรยี น เขยี นส่งิ ท่ีรูเ้ กย่ี วกับบรรยากาศของโลก สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความรู้เพ่ิมเตมิ ส�าหรบั ครู ความรเู้ พิ่มเตมิ ส�าหรบั ครู ภำพนำ� หนว่ ย คอื ภำพเฮอรเิ คนแคทรนี ำซงึ่ เปน็ พำยุ ภาพน�าเรื่องคือภาพโลกและบรรยากาศของโลก ที่มีควำมรุนแรงมำกท่ีสุดลูกหนึ่งในประวัติศำสตร์ โดยปรากฏเมฆลักษณะต่าง ๆ และโมเลกุลของ ของประเทศสหรฐั อเมรกิ ำ และสรำ้ งควำมเสยี หำย อากาศสะท้อนแสงของดวงอาทติ ย์ นับเป็นมูลค่ำถึง นับแสนล้ำนดอลล่ำห์ เกิดข้ึน ระหว่ำงวนั ท ่ี 23-31 สงิ หำคม 2548 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี การนำ� เขา้ สหู่ นว่ ยการเรยี นรู้ แสดงแนวทางการจดั ชอ่ื เรอ่ื งและแนวการจัดการเรียนรขู้ องเรอ่ื ง การเรยี นการสอนเมอื่ เรมิ่ ตน้ บทเรยี น ภาพน�ำเร่ืองพร้อมค�ำอธิบายภาพ เพื่อสร้าง ความสนใจในการเรยี นในหนว่ ยนี้ ภาพนำ� บทพรอ้ มคำ� อธบิ ายภาพ เพอื่ สรา้ งความสนใจ ในการเรยี นในบทนี้ หนว่ ยท่ี 6 | กระบวนการเปลี่ยนแปลงลมฟา้ อากาศ 163 คมู่ อื ครูรายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ ทบทวนความรกู้ ่อนเรยี น เฉลยทบทวนความรกู้ อ่ นเรยี น เขียนเครอ่ื งหมาย P หน้าข้อทถ่ี ูกตอ้ ง 1.องค์ประกอบท่วั ไปของอากาศมีอะไรบา้ ง  แก๊สออกซิเจน  แกส๊ คาร์บอนไดออกไซด์  ฝนุ่ ละออง  แก๊สไนโตรเจน  น้�า £ แกส๊ คารบ์ อนมอนอกไซด์ 2.อากาศมีประโยชน์ตอ่ การดา� รงชีวิตของมนษุ ยอ์ ยา่ งไรบ้าง  ใช้ในการหายใจ  ใชใ้ นการผลิตพลงั งานไฟฟา้  ใชใ้ นการสูบลมจักรยาน  ชว่ ยใหเ้ ครื่องบนิ หรือเครอื่ งร่อหนน่วลยอท่ีย6ไ|ดก้ ระบวนการเปลย่ี นแปลงลมฟ้าอากาศ 163 คู่มือครรู ายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ 2. ตรวจสอทบบคทวาวมนรคู้เวดาิมมขรอู้กงอ่ นนักเเรรียียนนเกี่ยวกับบรรยากาศโดยให้ท�ากิจกรรม รู้อะไรบ้างก่อนเรียน นักเรียนสามารถเขียน ทบทวนความรกู้ อ่ นเรยี น เพอ่ื ทบทวนความรพู้ นื้ ฐานรไวเเขดฉู้คาีย้ตงลวแนาาย1ผมมเทค.นอคเบขรกงวอื่ท้าคาาใงว์ปรมจหนจเรคมขดัคะร้าากกวบยใาอาจถรมบPขว้ เรอรทนกู้ยีง่วัตหนอ่นไานปนักรมา้ขวู้เเจรรขา่อดุียียค้องปนนวอทรราถ่ี ะเคกูกนสราตน้งูไศ้อมคยมงข์่เา้�อีฉหอะลรงไยบอืรคบอท�าา้ธเตรงบิ ียอานบยแเรลอ่ื ะงนใด�าเขป้อน็ มพูลเิ จศาษกเกมาอื่ รนตกัรวเรจยี สนอเรบยี คนวจาบมเรรู้เอื่ดงิมนขแ้ี อลงว้นักนเกั รเียรนยี นไปจใะชม้ใคีนวกาามร ตวั อย า่แแงกกแสส๊๊ นไอนวอคโกติดซรคเิเจจลนนาดเคลือ่ นซึ่งอาจ พนแกา้�บส๊ ใคนาเรรื่อบ์ งอนน้ีไดออกไซด์  ฝนุ่ ละออง £ แก๊สคารบ์ อนมอนอกไซด์ ของนกั เรยี น ทค่ี วรจะมเี พอ่ื เตรยี มพรอ้ มในการเรยี น• เร่อื งน้ี• อบ2งร.อคราย์ปการากะศ ากมศอใใปียชชบรงิ่ใ้ใ้ ขนนสะอกกโงู ยงขาาบชรรึ้นนรสหอรูบ์ตาณุ ยยอ่ลาหใกมกจภาจารมูกัศดิอรเา�หยารากมงนาอืชศนีวยติกงิ่ขันลอ ตดงใัง้ลมชชแง้ใว่นตนยุษร่ กใยะหาด์อรเ้ คยบัผรา่ลผือ่งิตวิ ไงโรพบลบลินกา้งั จหงงนารนอืถเไึงคฟอรฟว่อื ก้างารศ่อนลอยได้ 2. ตรวจสอบความรู้เดิมของนักเรียนเกี่ยวกับบรรยากาศโดยให้ท�ากิจกรรม รู้อะไรบ้างก่อนเรียน นักเรียนสามารถเขียน ได้ตามความเข้าใจของนักเรียน ครูไม่เฉลยค�าตอบและน�าข้อมูลจากการตรวจสอบความรู้เดิมของนักเรียนไปใช้ในการ วางแผนการจดั การเรยี นรวู้ า่ ควรเนน้ ยา้� หรอื อธบิ ายเรอื่ งใดเปน็ พเิ ศษ เมอื่ นกั เรยี นเรยี นจบเรอื่ งนแี้ ลว้ นกั เรยี นจะมคี วาม ร้คู วามเขา้ ใจครบถว้ นตามจุดประสงค์ของบทเรียน ตัวอยา่ งแนวคิดคลาดเคลื่อนซึง่ อาจพบในเร่อื งนี้ • บรรยากาศยง่ิ สูงข้นึ อุณหภูมิอากาศยง่ิ ลดลง • องคป์ ระกอบของบรรยากาศเหมือนกนั ตั้งแตร่ ะดับผิวโลกจนถงึ อวกาศ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รอู้ ะไรบา้ งกอ่ นเรยี น เพอื่ ตรวจสอบความรเู้ ดมิ ของ นกั เรียน เก่ยี วกบั เร่ืองท่กี �ำลังจะเรียน โดยนักเรียน ไม่จ�ำเป็นต้องตอบถูกต้องครบถ้วน โดยอาจพบสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แนวความคดิ คลาดเคลอ่ื น ซงึ่ ครสู ามารถนำ� ไปวางแผน ในการจดั การเรยี นการสอน ในเร่อื งนั้น ๆ ได้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ภ ค่มู อื ครูรายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตร์ แนะนำ�การใช้คมู่ อื ครู หน่วยที่ 6 | กระบวนการเปลีย่ นแปลงลมฟา้ อากาศ 165 166 หน่วยที่ 6 | กระบวนการเปลย่ี นแปลงลมฟา้ อากาศ ค่มู อื ครูรายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ คูม่ ือครรู ายวิชาพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ กิจกรรมท่ี 6.1 บรรยากาศของโลกเปน็ อย่างไร 7. ใหน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู เพม่ิ เตมิ เกย่ี วกบั ประโยชนข์ องชนั้ บรรยากาศจากแหลง่ ขอ้ มลู ทเ่ี ชอ่ื ถอื ได ้ หรอื หนงั สอื เรยี น จากนนั้ ตอบค�ำ ถ�มระหว่�งเรยี น และท�ากิจกรรมเสรมิ แบบจ�ำ ลองชั้นบรรย�ก�ศของนกั เรยี นเปน็ อย�่ งไร โดยใหน้ กั เรยี น แนวการจัดการเรียนรู้ ครูด�ำเนนิ กำรดงั น้ี สรา้ งแบบจ�าลองทีแ่ สดงสมบตั ิ องคป์ ระกอบ และประโยชน์ของช้นั บรรยากาศแตล่ ะช้ัน กอ่ นการทา� กิจกรรม 1. ใหน้ กั เรยี นอ่ำนวธิ ดี �ำเนนิ กจิ กรรมในหนงั สอื เรียน และร่วมกันอภิปรำยในประเดน็ ดังตอ่ ไปนี้ เฉลยค�ำ ถ�มระหว�่ งเรียน • กิจกรรมนีเ้ กย่ี วกับเรื่องอะไร (บรรยำกำศของโลก) • บรรย�ก�ศแต่ละชัน้ มีประโยชนต์ ่อก�รด�ำ รงชวี ติ ของมนุษยอ์ ย่�งไร • กิจกรรมน้มี ีจดุ ประสงค์อยำ่ งไร (นกั เรยี นตอบตำมควำมคิดของตนเอง) • วิธดี ำ� เนนิ กิจกรรมมขี นั้ ตอนโดยสรุปอยำ่ งไร (อำ่ นข้อมลู สมบัตแิ ละองค์ประกอบของบรรยำกำศจำกตำรำง จำกน้ัน แนวค�ำ ตอบ บรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ท�าให้เกิดเมฆ ฝน พายุฟ้าคะนอง เกิดการหมุนเวียนของน�้าใน สถานะตา่ ง ๆ บรรยากาศชน้ั สตราโตสเฟยี รม์ โี อโซนชว่ ยปอ้ งกนั รงั ส ี UV บรรยากาศชนั้ มโี ซสเฟยี ร์ สร้ำงแบบจ�ำลองชั้นบรรยำกำศของโลกตำมเกณฑ์ของตนเองและน�ำเสนอ รวบรวมข้อมูลกำรแบ่งช้ันบรรยำกำศ ช่วยเผาไหมว้ ัตถุจากนอกโลก บรรยากาศชัน้ เทอรโ์ มสเฟยี ร ์ เป็นช้นั ทีอ่ ากาศแตกตวั เป็นประจุ ตำมเกณฑ์ของนักวทิ ยำศำสตร ์ และเปรียบเทยี บกับเกณฑ์ทตี่ นเองสรำ้ งขึน้ ) ช่วยในการส่งสัญญาณคล่ืนต่าง ๆ เช่น คลื่นวิทยุ และยังช่วยป้องกันอันตรายจากรังสีของ ลมสุริยะ ระหวา่ งการท�ากิจกรรม • เหตุใดจึงเกดิ เมฆ ฝน พ�ยุฟ�้ คะนองในบรรย�ก�ศชน้ั โทรโพสเฟียร์ 2. ใหน้ กั เรยี นแต่ละกลุ่มเรมิ่ ท�ำกจิ กรรม ครูสังเกตกำรท�ำกจิ กรรมของนักเรยี น พรอ้ มใหค้ �ำแนะน�ำหำกนกั เรยี นมขี ้อสงสัย แนวคำ�ตอบ บรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์มีไอน้�ามากที่สุด ท�าให้เกิดการหมุนเวียนของน�้าในสถานะต่าง ๆ 3. เน้นใหน้ กั เรยี นสร้ำงแบบจ�ำลองชนั้ บรรยำกำศโดยมีกำรแบง่ ช้นั ตำมเกณฑ์ของตนเอง และเตรยี มน�ำเสนอ จงึ ท�าให้เกิดเมฆ ฝน และพายุฟ้าคะนองในบรรยากาศช้ันนี ้ หลังการท�ากิจกรรม 8. ให้ นักเรียนร่วมกันอภิปรายและสรุปส่ิงท่ีได้เรียนรู้ เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่� โลกของเรามีบรรยากาศห่อหุ้ม บรรยากาศ ที่ห่อหุ้มโลกมีสมบัติและองค์ประกอบแตกต่างกันไปตามความสูงจากพื้นโลก นักวิทยาศาสตร์ใช้เกณฑ์ต่าง ๆ ใน 4. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มเสนอแบบจ�ำลองช้ันบรรยำกำศ โดยน�ำผลงำนติดแสดงไว้รอบห้องเรียนนักเรียนทุกคนร่วมชม การแบ่งช้ันบรรยากาศของโลก โดยท่ัวไปนักวิทยาศาสตร์ใช้การเปล่ียนแปลงอุณหภูมิตามความสูงในการแบ่งช้ัน ผลงำน บรรยากาศ ไดแ้ ก ่ ชนั้ โทรโพสเฟยี ร์ สตราโตสเฟยี ร ์ มีโซสเฟียร์ เทอร์โมสเฟยี ร์ และเอกโซสเฟียร ์ บรรยากาศแต่ละช้นั มปี ระโยชนต์ ่อมนษุ ย์และสง่ิ แวดล้อมในดา้ นตา่ ง ๆ เชน่ เกิดฝน ปอ้ งกันรงั สีอัลตราไวโอเลต เผาไหม้อกุ กาบาต สะทอ้ น 5. ใหน้ กั เรียนสืบค้นข้อมลู กำรแบ่งชนั้ บรรยำกำศตำมเกณฑ์ของนกั วทิ ยำศำสตร ์ จำกแหล่งข้อมลู ท่เี ชื่อถือได ้ เชน่ เว็บไซต์ คลื่นวิทย ุ บรรยากาศของโลกจงึ มีความเหมาะสมและเออื้ ตอ่ การด�ารงชีวิตของสงิ่ มีชีวิต หรอื หนงั สอื จำกหนว่ ยงำนของรฐั ทเี่ กย่ี วขอ้ ง และอภปิ รำยภำยในกลมุ่ เพอ่ื เปรยี บเทยี บกำรแบง่ ชน้ั บรรยำกำศตำมเกณฑ์ ของนกั วิทยำศำสตร ์ และเกณฑข์ องตนเอง โดยใหเ้ ขียนผลกำรอภิปรำยบนผลงำนแบบจ�ำลองช้นั บรรยำกำศทนี่ ักเรียน ไดต้ ิดแสดงไวร้ อบห้องเรียน 6. ให้นักเรียนตอบค�ำถำมท้ำยกิจกรรม จำกนั้นน�ำเสนอ และอภิปรำยค�ำตอบร่วมกันเพื่อให้ได้ข้อสรุปว่ำ ในแต่ละ ระดับควำมสูง บรรยำกำศมีสมบัติและองค์ประกอบแตกต่ำงกันไป กำรแบ่งช้ันบรรยำกำศมีหลำยเกณฑ์ โดยทั่วไป นกั วทิ ยำศำสตร์ใช้กำรเปลีย่ นแปลงอุณหภูมติ ำมควำมสูงในกำรแบ่งชนั้ บรรยำกำศ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กิจกรรมการเรียนรขู้ องเรอ่ื ง แสดงแนวการจดั การ เฉลยคำ� ถามระหวา่ งเรยี นแสดงแนวคำ� ตอบของคำ� ถาม เรยี นรู้ กอ่ น ระหวา่ งและหลังท�ำกจิ กรรม ขอ้ สรปุ ทน่ี กั เรยี นควรได้ เมอื่ อภปิ ราย และสรุปส่ิงท่ี ได้เรียนรู้หลังขอ้ ความ เพ่อื ให้ไดข้ อ้ สรุปว่า หน่วยที่ 6 | กระบวนการเปลีย่ นแปลงลมฟา้ อากาศ 177 หนว่ ยที่ 6 | กระบวนการเปลี่ยนแปลงลมฟา้ อากาศ 265 คู่มอื ครูรายวิชาพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ คู่มือครูรายวิชาพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์ 11. ให้นกั เรยี นรว่ มแสดงความคิดเหน็ วา่ ในวนั ที่เมอื งบราวนงิ่ มีคา่ อณุ หภมู อิ ากาศแตกต่างกันมากท่ีสดุ น่าจะมีเหตุการณ์ กิจกรรมเสริม ใดเกดิ ขึ้น (อาจแสดงความเหน็ ได้หลากหลายเชน่ เกดิ พายุหิมะ) การสืบค้นขอ้ มูลเพ่มิ เติมเก่ยี วกบั สถานการณ์และผลกระทบจากการเปลย่ี นแปลงภูมอิ ากาศโลก 12. ให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายและสรุปเนื้อหาท้ังหมดท่ีได้เรียนรู้จากการท�ากิจกรรมและการอ่านเพ่ิมเติม เพ่ือให้ได้ ตวั อย่างผลการท�ากิจกรรม ขอ้ สรปุ วา่ อณุ หภมู อิ ากาศมกี ารเปลยี่ นแปลงไปในรอบวนั เนอื่ งจากพนื้ โลกไดร้ บั พลงั งานจากดวงอาทติ ยแ์ ละถา่ ยโอน ผลกระทบที่น่าจะเกดิ ขนึ้ จากการเปลี่ยนแปลงอุณหภมู อิ ากาศโลก ใหแ้ ก่อากาศเหนือบรเิ วณน้ัน เมอ่ื โลกไดร้ บั พลังงานจากดวงอาทติ ย์ในชว่ งเชา้ ทา� ให้อุณหภูมิอากาศค่อย ๆ เพมิ่ สงู ขน้ึ ภาพรวม และสะสมพลงั งานไปเรือ่ ย ๆ จนมีอุณหภูมิอากาศสงู สดุ ในชว่ งบ่าย เมอื่ ดวงอาทติ ยค์ อ่ ย ๆ ลบั ขอบฟา้ การส่งพลงั งาน • ระดบั ทะเลเพ่ิมสูงขน้ึ เน่อื งจากธารน้า� แข็งท่หี ลอมเหลว มายังโลกน้อยลง และพ้ืนโลกมีการถ่ายโอนความร้อนแก่อากาศในปริมาณที่น้อยลง จึงท�าให้อุณหภูมิอากาศค่อย ๆ • ในยโุ รปจะเกดิ นา�้ ทว่ มเพม่ิ ขน้ึ และตามพนื้ ทช่ี ายฝง่ั ทะเลจะเสยี่ งตอ่ นา้� ทว่ ม การกดั เซาะ และการสญู เสยี พน้ื ท่ี ลดตา่� ลง สว่ นในเวลากลางคืนพ้นื โลกไม่ได้รับพลงั งานจากดวงอาทิตย์แต่พ้นื ดินกย็ ังถา่ ยโอนความร้อนแกอ่ ากาศเหนอื บริเวณน้ัน ท�าให้อุณหภูมิอากาศในช่วงกลางคืนต�่ากว่ากลางวัน และมีค่าต่�าสุดในช่วงเช้ามืด นอกจากน้ันยังมีปัจจัย เกาะในทะเล อน่ื ๆ ทีส่ ่งผลตอ่ การเปล่ียนแปลงอณุ หภมู อิ ากาศ เชน่ ลกั ษณะทางกายภาพของพน้ื ท ี่ ระดับความสูงของพนื้ ท่ี เป็นต้น • สัตว์สายพันธตุ์ ่าง ๆ เสีย่ งตอ่ การสญู พนั ธม์ุ ากขนึ้ และเกดิ ความสูญเสยี ด้านความหลากหลายทางชวี ภาพ • ผลผลิตภาคเกษตรลดตา�่ ลง 13. ถ้าพบว่านักเรียนมีแนวคิดคลาดเคล่ือนเก่ียวกับเร่ืองนี้ ให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายเพื่อแก้ไขแนวคิดคลาดเคลื่อนให้ • เกดิ โรคระบาดในพ้ืนทท่ี ่ีไม่เคยเกิดมาก่อน ถกู ต้อง เช่น ประเทศไทย • จะเกดิ เหตกุ ารณ์น�า้ ท่วมรนุ แรง จะเกดิ เพ่มิ ข้ึน แนวคดิ คลาดเคลื่อน แนวคิดทีถ่ กู ต้อง • เกิดโรคระบาดท้ังในมนุษย์ พืชและสัตว์ การระบาดของแมลงศัตรูพืชในภาคการเกษตรอันเป็นผลมาจาก อณุ หภูมิอากาศช่วงเทยี่ งวันมคี า่ สงู ท่ีสดุ อุณหภูมิอากาศมีค่าสูงสุดช่วงบ่าย เวลาประมาณ 14.00 -16.00 น. น�้าทว่ ม อณุ หภมู ิอากาศช่วงเท่ยี งคนื มคี า่ ต่า� ทีส่ ุด อุณหภูมิอากาศมีค่าต�่าสุดช่วงเช้ามืดก่อนดวงอาทิตย์ • จะเกิดฝนทง้ิ ช่วงในบางพ้ืนท่ี ข้ึนเวลาประมาณ 5.00-6.00 น. • สตั วแ์ ละพชื หลาย ๆ สายพนั ธใ์ุ นประเทศไทยจะลดลง และสญู พนั ธไ์ุ ป เนอื่ งจากอณุ หภมู ทิ เี่ พมิ่ ขน้ึ และปรมิ าณ 14. ครเู ชอ่ื มโยงไปส่กู ารเรยี นเรื่องตอ่ ไปว่า อณุ หภูมอิ ากาศ เป็นองคป์ ระกอบหน่งึ ของลมฟ้าอากาศซ่ึงนกั เรยี นจะไดเ้ รียนรู้ น�้าฝนทีเ่ ปลีย่ นแปลงไป เกย่ี วกบั องคป์ ระกอบอน่ื ๆ ของลมฟ้าอากาศในเรอ่ื งตอ่ ไป ท่มี า: กรนี พชี http://www.greenpeace.org/seasia/th/campaigns/climate-and-energy/impacts/ องค์การบริหารจดั การแกส๊ เรือนกระจก http://www.tgo.or.th/2015/thai/content.php?s1=8&s2=27&sub- 3=sub3 ตัวอยา่ งองค์ความร้หู รอื ทกั ษะท่ีไดจ้ ากกิจกรรม นกั เรยี นจะไดเ้ รยี นรเู้ กย่ี วกบั สถานการณแ์ ละผลกระทบจากการเปลย่ี นแปลงภมู อิ ากาศเพม่ิ เตมิ เพอื่ ใหเ้ หน็ ความสา� คญั ของสถานการณ์ และการเตรยี มตวั รบั กบั สถานการณด์ ังกลา่ ว สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แนวคดิ คลาดเคล่ือน กิจกรรมเสริม ตัวอย่างผลการท�ำกิจกรรม และ ตัวอย่างองค์ความรู้หรือทักษะท่ีนักเรียนควรได้รับ แสดงแนวคดิ คลาดเคลอ่ื นและแนวคดิ ทถี่ กู ตอ้ งในเรอ่ื ง จากการท�ำกิจกรรมเสรมิ นนั้ ๆ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

คมู่ ือครรู ายวชิ าพนื้ ฐานวิทยาศาสตร์ ม 178 หน่วยท่ี 6 | กระบวนการเปลีย่ นแปลงลมฟ้าอากาศ หนว่ ยท่ี 6 | กระบวนการเปล่ียนแปลงลมฟ้าอากาศ 171 คู่มือครรู ายวชิ าพ้นื ฐานวิทยาศาสตร์ คมู่ ือครูรายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ กิจกรรมท่ี 6.2 อุณหภมู ิอากาศเปลยี่ นแปลงอยา่ งไร ความรู้เพิ่มเติมสาำ หรับครู นกั เรยี นจะไดเ้ รยี นรเู้ กย่ี วกบั การเปลย่ี นแปลงอณุ หภมู ใิ นชว่ งเวลาและสถานทตี่ า่ งๆในรอบวนั ผา่ นการวดั อณุ หภมู อิ ากาศ 1. ระหว่างบรรยากาศแตล่ ะชน้ั จะมีช้นั บรรยากาศบาง ๆ คั่นอย่ ู เช่น ระหว่างชัน้ โทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟยี ร ์ โดยใชเ้ ทอรม์ อมเิ ตอรแ์ ละเทอรม์ อมเิ ตอรร์ ปู ตวั ย ู จากนน้ั นา� ผลการทา� กจิ กรรม มาวเิ คราะหก์ ารเปลยี่ นแปลงอณุ หภมู อิ ากาศ มีช้ันโทรโพพอส (Tropopause) ระหว่างชั้นสตราโตสเฟียร์และมีโซสเฟียร์ มีชั้นสตราโตพอส (Stratopause) ในรอบวัน ระหว่างชนั้ มีโซสเฟยี ร์และชัน้ เทอร์โมสเฟียรม์ ชี นั้ มโี ซพอส (Mesopause) โดยชั้นโทรโพพอส สตราโตพอส และ มโี ซพอส อณุ หภมู ิอากาศจะค่อนข้างคงที่ ไมม่ ีการเปล่ียนแปลงอุณหภมู ิตามความสงู จดุ ประสงค์ ตรวจวัดอณุ หภมู ิอากาศและวิเคราะหก์ ารเปล่ียนแปลงอณุ หภูมิอากาศในรอบวนั ์ 2. ไอโอโนสเฟียร์ (Ionosphere) เป็นขอบเขตของบรรยากาศท่ีมีไอออนปรากฏอยู่เป็นจ�านวนมากโดยเริ่มต้นที่ เวลาท่ใี ชใ้ น 50 นาท ี / เกบ็ ข้อมลู เป็นระยะในรอบวนั ความสูงประมาณ 60 กิโลเมตร ขึ้นไปจนถึงขอบเขตบนสุดของบรรยากาศของโลก ซึ่งครอบคลุมพ้ืนท่ีของ การทา� กจิ กรรม บรรยากาศช้นั เทอร์โมสเฟียรเ์ ปน็ ส่วนใหญ่ วสั ดุและอปุ กรณ์ รายการ ปรมิ าณ/กลุ่ม 3. องค์ประกอบหลักของบรรยากาศของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ แสดงดังตารางตารางองค์ประกอบหลักของ การเตรียมตวั 1. เทอรม์ อมิเตอร์ 1 อัน บรรยากาศของดาวเคราะหต์ ่าง ๆ ลว่ งหน้าส�าหรับครู 2. เทอร์มอมเิ ตอรร์ ปู ตวั ยู 1 อนั ดาวเคราะห์ องค์ประกอบหลักของบรรยากาศ • เตรยี มสื่อประกอบการสอน เชน่ ภาพหรอื วีดทิ ศั น์บรรยากาศของโลก ดาวพุธ • เตรยี มเทอรม์ อมเิ ตอรใ์ หเ้ พียงพอตอ่ การใชง้ านของนกั เรยี น ดาวศกุ ร์ O2 โลก CO2 ข้อควรระวัง ไม่ควรสัมผัสกระเปาะเทอร์มอมิเตอร์ เน่ืองจากอุณหภูมิจากร่างกายผู้ตรวจวัดมีผลท�าให้ ดาวอังคาร N2, O2 คา่ อุณหภูมิอากาศบนเทอร์มอมเิ ตอรค์ ลาดเคลื่อนได้ CO2 ดาวพฤหสั บดี H2,He ข้อเสนอแนะ • หากโรงเรียนไม่มีเทอร์มอมิเตอร์รูปตัวยู สามารถใช้เทอร์มอมิเตอร์ตรวจวัดอุณหภูมิอากาศ ดาวเสาร์ H2,CH4 ในการท�ากิจกรรม เพียงอย่างเดียวได้ ส�าหรับค่าอุณหภูมิอากาศสูงสุดหรือต�่าสุดในรอบวัน ให้นักเรียนคาดเดา ดาวยเู รนัส H2 แสห่อื กลาง่ รเรเรียยีนนรรู้ ้/ู ตามประสบการณเ์ ดมิ ของนักเรียน ดาวเนปจูน CH4 • ครูทสี่ อนหลายห้องอาจใหน้ กั เรยี นท�ากิจกรรมไปพรอ้ มกนั ในวนั เดียวกันแตค่ นละชว่ งเวลา 4. แหลง่ ข้อมูลการสืบค้นเพมิ่ เตมิ เก่ยี วกบั บรรยากาศ เชน่ • ครูวางแผนใหน้ ักเรียนทา� กจิ กรรมนพ้ี ร้อมกับ กิจกรรม 6.6 • www.tmd.go.th • นักเรยี นสามารถวัดอณุ หภมู อิ ากาศโดยใช้เทอรม์ อมเิ ตอรก์ ระเปาะแหง้ ในไซครอมเิ ตอร์ได้ • www.nasa.gov • ผลการท�ากิจกรรมนี้อาจคลาดเคล่ือนไม่เป็นไปตามทฤษฎี เช่น อุณหภูมิอากาศในช่วงเช้า • www.noaa.gov สงู กวา่ ช่วงบ่าย อาจเน่ืองจาก สภาพอากาศในวันทต่ี รวจวัดมีความแปรปรวน หรอื นกั เรียนใช้ เทอร์มอมเิ ตอร์ตรวจวดั ผิดวธิ ี โดยครูสามารถใหน้ ักเรียนร่วมอภปิ รายสาเหตุ • หนงั สอื เรยี นวทิ ยาศาสตร์ ระดบั มัธยมศกึ ษาปที ่ี 1 สสวท. • เว็บไซตก์ ารพยากรณอ์ ากาศท่ัวไป เพอ่ื หาค่าอุณหภูมอิ ากาศรายชวั่ โมงในรอบ 24 ชว่ั โมง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สรุปกจิ กรรมการเรียนรู้ของเรือ่ ง ความรเู้ พมิ่ เตมิ สำ� หรบั ครทู เ่ี กยี่ วขอ้ งกบั เนอ้ื หาในเรอ่ื ง โดยแสดง แต่นอกเหนือผลการเรียนรู้ซ่ึงไม่ควรน�ำไปใช้ใน • จดุ ประสงค์ การวัดผลประเมนิ ผลนักเรียน • เวลาท่ใี ชใ้ นการท�ำกิจกรรม • รายการวัสดแุ ละอุปกรณ์ หนว่ ยที่ 6 | กระบวนการเปลยี่ นแปลงลมฟา้ อากาศ 279 • การเตรยี มล่วงหน้าสำ� หรบั ครู ค่มู ือครูรายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตร์ • ข้อควรระวงั ในการทำ� กิจกรรม • ข้อเสนอแนะในการท�ำกิจกรรม เฉลยแบบฝกึ หดั ทา้ ยหน่วย • สอื่ การเรียนรู้และแหลง่ เรียนรู้ • ตวั อยา่ งผลการท�ำกจิ กรรม 1. ขอ้ ใดเป็นสาเหตหุ ลกั ท่ีท�าใหร้ งั สอี ัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตยผ์ า่ นมายงั พน้ื ผวิ โลกได้นอ้ ยลง * • เฉลยค�ำถามท้ายกิจกรรม ก. เมฆในช้นั โทรโพสเฟียร์ ช่วยสะท้อนรังสอี ัตราไวโอเลต ข. โอโซนในช้ันสตราโตสเฟยี ร์ ชว่ ยดูดกลืนรงั สอี ัตราไวโอเลต หนว่ ยท่ี 6 | กระบวนการเปล่ยี นแปลงลมฟ้าอากาศ 277 ค. แกส๊ ออกซิเจนในชั้นโทรโพสเฟียร์ ช่วยดดู กลนื รังสีอตั ราไวโอเลต ค่มู อื ครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ ง. อากาศท่ีแตกตัวเปน็ ประจุในชน้ั เทอร์โมสเฟียร ์ ชว่ ยสะท้อนรงั สีอตั ราไวโอเลต เฉลย ขอ้ ข. โอโซนในชั้นสตราโตสเฟียร ์ ช่วยดูดกลืนรังสีอัตราไวโอเลต เ ฉลยแบบฝึกหัดท้ำยบท 2. บรรยากาศชัน้ ใดทีม่ ีแกส๊ ไนโตรเจนหนาแน่นทีส่ ุด * 1. ปจั จัยสำ� คัญทท่ี ำ� ใหเ้ กิดทงั้ พำยุฝนฟำ้ คะนองและพำยุหมนุ เขตร้อนคอื อะไร * ก. มีโซสเฟยี ร์ แนวค�ำตอบ อุณหภูมอิ ากาศสงู ขน้ึ ส่งผลใหเ้ กิดการระเหยของน�้าในปริมาณมาก ข. เทอรโ์ มสเฟยี ร์ 2. น�ำขอ้ ควำมตอ่ ไปน้เี ติมลงในตำรำงภำยใต้หัวข้อท่ีสมั พนั ธก์ นั โดยสำมำรถใช้ข้อควำมซำ�้ ได*้ ค. โทรโพสเฟียร์ ง. สตราโตสเฟียร์ แนวค�ำตอบ เฉลย ข้อ ค. ช้นั โทรโพสเฟยี รม์ ีความหนาแนน่ ของอากาศสูงที่สุด ซงึ่ ในอากาศประกอบด้วยแก๊สไนโตรเจนประมาณ พำยฝุ นฟำ้ คะนอง พำยหุ มุนเขตรอ้ น 78% เกดิ ฝนตกนาน 1 - 2 ชัว่ โมง เกิดฝนตกตอ่ เน่ืองนานหลายวัน สง่ ผลกระทบเฉพาะถิ่น ส่งผลกระทบระดับภมู ิภาค 3. “ผิวโลกท่ีมีลักษณะแตกต่างกัน สามารถดูดกลืนและสะท้อนรังสีจากดวงอาทิตย์ได้แตกต่างกัน”ข้อใดไม่ใช่ เกดิ ข้นึ เหนอื แผน่ ดิน, เกดิ ขึ้นเหนือมหาสมทุ ร เกดิ ข้นึ เหนอื มหาสมทุ ร ปรากฏการณท์ ่เี กิดจากคา� กล่าว ขา้ งตน้ ** เกิดเมฆควิ มูโลนิมบัส เกดิ เมฆคิวมโู ลนิมบสั ก. ความแตกตา่ งของอณุ หภมู ิอากาศในบรเิ วณต่าง ๆ 3. พจิ ำรณำกรำฟกำรเปลย่ี นแปลงอณุ หภมู ผิ วิ หนำ้ นำ�้ ทะเลระหวำ่ งป ี พ.ศ. 2423-2558 และตอบคำ� ถำมตอ่ ไปน ี้ (EPA, ข. ความแตกตา่ งของความชืน้ ในบริเวณตา่ ง ๆ 2016) ค. ปรากฏการณเ์ รือนกระจก ง. การเกดิ ลม 3.1 จำกขอ้ มูล อณุ หภมู ผิ วิ หน้ำนำ�้ ทะเลมกี ำรเปลย่ี นแปลงหรือไม่ อยำ่ งไร * เฉลย ข้อ ค. ปรากฏการณเ์ รือนกระจกเกิดจากแก๊สเรือนกระจกดดู กลืนความรอ้ นไวใ้ นชัน้ บรรยากาศโลก แนวคำ� ตอบ อณุ หภูมิผิวหนา้ น้า� ทะเลมีการเปลย่ี นแปลงโดยมีแนวโน้มสงู ขน้ึ 3.2 กำรเปลยี่ นแปลงดังกลำ่ วนกั เรียนคดิ วำ่ สง่ ผลต่อกำรเกดิ พำยหุ มนุ เขตร้อนหรอื ไม ่ อยำ่ งไร** สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แนวค�ำตอบ พายหุ มนุ เขตรอ้ นเกดิ จากอณุ หภมู ผิ วิ หนา้ นา้� ทะเลเพมิ่ สงู ขนึ้ นา้� ทะเลระเหยกลายเปน็ ไอ และพฒั นา เฉลยแบบฝึกหัดท้ายหน่วยพร้อมแสดงระดับ เกดิ เปน็ พายหุ มนุ เขตรอ้ น หากอณุ หภมู ผิ วิ หนา้ นา้� ทะเลมแี นวโนม้ สงู ขนึ้ การเกดิ พายหุ มนุ เขตรอ้ น ความยาก (**) และง่าย (*) ของแบบฝึกหัด โดย กม็ แี นวโนม้ ท่ีจะเกิดบ่อยข้นึ และรุนแรงข้นึ ด้วย แบบฝึกหัดท้ายหน่วยสอดคล้องกับแบบทดสอบ ระดับชาติ (O-NET) และนานาชาติ (PISA) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เฉลยแบบฝึกหัดท้ายบท พร้อมแสดงระดับ ความยาก (**) และงา่ ย (*) ของแบบฝึกหัด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี



5หน่วยท่ี หน่วยที่ 5 | พลงั งานความรอ้ น 1 หนังสอื เรยี นรายวชิ าพนื้ ฐาน | วชิ าคณติ ศาสตร์ พลังงานความร้อน หนว่ ยการเรยี นรนู้ มี้ จี ดุ มงุ่ หมายใหน้ กั เรยี นเรยี นรเู้ กย่ี วกบั แบบจำ� ลอง อนุภาคของสสาร พลังงานความร้อนกับการเปล่ียนแปลงของสสาร ได้แก่ การเปลี่ยนอุณหภูมิ การเปล่ียนขนาด และการเปลี่ยนสถานะ ของสสาร การค�ำนวณปริมาณความร้อนที่สสารใช้ในการเปล่ียน อณุ หภมู แิ ละเปลย่ี นสถานะ การถา่ ยโอนความรอ้ นและสมดลุ ความรอ้ น เพ่ือท�ำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานความร้อนกับ การเปลย่ี นแปลงของสสารทเ่ี กิดขนึ้ ในชีวิตประจำ� วัน องคป์ ระกอบของหน่วย บทที่ 1 ความรอ้ นกับการเปล่ียนแปลงของสสาร เรื่องท่ี 1 แบบจ�ำลองอนภุ าค เวลาทใ่ี ช ้ 4 ช่วั โมง ของสสารในแตล่ ะสถานะ เร่ืองที่ 2 ความร้อนกับการเปลยี่ นแปลง เวลาท่ีใช ้ 4 ชว่ั โมง อุณหภูมขิ องสสาร เร่ืองที่ 3 ความร้อนกบั การขยายตัว เวลาท่ใี ช ้ 4 ชว่ั โมง หรอื หดตวั ของสสาร เรอ่ื งที่ 4 ความรอ้ นกบั การเปล่ยี น เวลาทใ่ี ช ้ 4 ชว่ั โมง สถานะของสสาร กจิ กรรมท้ายบท เวลาท่ใี ช้ 3 ชั่วโมง บทที่ 2 การถ่ายโอนความรอ้ น เรอ่ื งท่ี 1 การถา่ ยโอนความร้อน เวลาทีใ่ ช ้ 7 ชั่วโมง ในชวี ติ ประจำ� วัน เรอ่ื งที่ 2 สมดุลความรอ้ น เวลาท่ีใช้ 3 ชั่วโมง กิจกรรมทา้ ยบท เวลาที่ใช้ 4 ชั่วโมง รวมเวลาทใ่ี ช้ 33 ชว่ั โมง

2 หน่วยที่ 5 | พลังงานความรอ้ น ค่มู อื ครรู ายวิชาพ้ืนฐานวิทยาศาสตร์ บทที่ 1 ความรอ้ นกับการเปลีย่ นแปลงของสสาร สาระส�ำคญั สสารทุกชนิดประกอบดว้ ยอนภุ าค ซ่ึงอาจเป็นอะตอม โมเลกุล หรอื ไอออน โดยสสารชนิดเดยี วกนั ท่ีมสี ถานะของแข็ง ของเหลว แกส๊ จะมกี ารจดั เรยี งอนภุ าค แรงยดึ เหนยี่ วระหวา่ งอนภุ าค การเคลอ่ื นทข่ี องอนภุ าคแตกตา่ งกนั ซง่ึ มผี ลตอ่ รปู รา่ ง และปริมาตรของสสาร เม่ือสสารได้รับหรือสูญเสียความร้อน สสารอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ขนาด หรือสถานะ ของสสาร ความร้อนท�ำให้สสารเปล่ียนอุณหภูมิ เมื่อสสารได้รับความร้อนอาจท�ำให้สสารมีอุณหภูมิเพ่ิมข้ึน ในทางตรงกันข้าม เม่อื สสารสญู เสียความรอ้ นอาจท�ำใหส้ สารมอี ุณหภมู ิลดลง โดยท่ัวไปเมื่อสสารได้รับความร้อน สสารจะขยายตัว เน่ืองจากความร้อนท�ำให้อนุภาคเคลื่อนท่ีเร็วข้ึนและระยะห่าง ระหวา่ งอนภุ าคมากขน้ึ ในทางกลบั กนั เมอื่ สสารสญู เสยี ความรอ้ น สสารจะหดตวั เนอ่ื งจากความรอ้ นทำ� ใหอ้ นภุ าคเคลอ่ื นที่ ชา้ ลงและระยะหา่ งระหว่างอนุภาคลดลง ความร้อนอาจท�ำใหส้ สารเปลย่ี นสถานะ เมื่อสสารได้รบั ความร้อน อนภุ าคจะเคลื่อนท่ีเร็วขนึ้ และเคลอ่ื นที่ออกห่างกัน มากข้นึ แรงยึดเหน่ยี วระหวา่ งอนภุ าคจะลดลง จนสสารเปลี่ยนสถานะ ในทางกลบั กัน เมอ่ื สสารสญู เสยี ความรอ้ น อนุภาค จะเคลอื่ นทชี่ า้ ลงและเขา้ ใกลก้ นั มากขน้ึ แรงยดึ เหนยี่ วระหวา่ งอนภุ าคจะเพมิ่ ขนึ้ จนสสารเปลยี่ นสถานะ ขณะทสี่ สารเปลย่ี น สถานะ ความรอ้ นทงั้ หมดจะถกู ใช้ในการเปลี่ยนสถานะโดยไมม่ ีการเปลี่ยนแปลงอุณหภมู ิ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 5 | พลงั งานความร้อน 3 คมู่ อื ครูรายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ จุดประสงคข์ องบทเรยี น เมื่อเรยี นจบบทน้แี ล้ว นกั เรยี นจะสามารถทำ�ส่งิ ต่อไปนี้ได้ 1. อธบิ ายและเปรยี บเทยี บการจดั เรียงอนภุ าค แรงยึดเหน่ียวระหวา่ งอนุภาค และการเคล่อื นทขี่ องอนุภาคของ สสารชนิดเดียวกันในสถานะของแข็ง ของเหลว และแกส๊ โดยใช้แบบจ�ำลอง 2. อธบิ ายการเปลี่ยนอณุ หภมู ิของสสารเนือ่ งจากได้รับหรอื สูญเสยี ความร้อน 3. สรา้ งแบบจ�ำลองที่อธิบายการขยายตวั หรือหดตวั ของสสารเนอ่ื งจากไดร้ บั หรอื สูญเสยี ความร้อน 4. อธิบายความสัมพนั ธ์ระหว่างความรอ้ นกบั การเปลย่ี นสถานะของสสาร โดยใช้แบบจ�ำลอง 5. วเิ คราะห์สถานการณ์ แปลความหมายขอ้ มูล และคำ� นวณปริมาณความรอ้ นทีท่ ำ� ใหส้ สารเปลย่ี นอณุ หภูมิและ เปลี่ยนสถานะ 6. ใช้เทอร์มอมิเตอร์ในการวดั อุณหภูมขิ องสสาร 7. ยกตวั อยา่ งสถานการณ์ในชวี ิตประจ�ำวนั ทคี่ วามรอ้ นท�ำให้สสารเปลี่ยนอณุ หภมู ิ ขนาด หรอื สถานะ 8. วิเคราะห์สถานการณ์ปัญหาและเสนอแนะวิธีการน�ำความรู้เรื่องความร้อนกับการเปล่ียนแปลงของสสาร มาแก้ปญั หาในชีวติ ประจ�ำวัน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

4 หน่วยท่ี 5 | พลงั งานความร้อน คมู่ ือครรู ายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ ภาพรวมการจัดกจิ กรรมการเรยี นรู้ จดุ ประสงค์ แนวความคิดตอ่ เนอ่ื ง กจิ กรรม รายการประเมนิ การเรียนรู้ของบทเรยี น 1. อธบิ ายและเปรยี บเทยี บ 1. สสารทุกชนิดประกอบด้วยอนุภาค กิจกรรมท่ี 5.1 นกั เรียนสามารถ ก า ร จั ด เ รี ย ง อ นุ ภ า ค ซ่ึงอาจเป็นอะตอม โมเลกุล หรือ แบบจำ� ลองอนภุ าค 1. อธบิ ายและเปรยี บเทยี บ แรงยึดเหนี่ยวระหว่าง ไอออน โดยสสารชนิดเดียวกันที่มี ของสสารในแตล่ ะ อนภุ าค และการเคลอ่ื นท่ี สถานะของแข็ง ของเหลว แก๊ส จะ สถานะเปน็ อยา่ งไร ก า ร จั ด เรี ย ง ข อ ง ของอนุภาคของสสาร มกี ารจดั เรยี งอนภุ าค แรงยดึ เหนยี่ ว อนภุ าค แรงยดึ เหนยี่ ว ชนิดเดียวกันในสถานะ ระหว่างอนุภาค การเคลื่อนที่ของ ระหว่างอนภุ าค และ ของแข็ง ของเหลว และ อนุภาคแตกตา่ งกัน ก า ร เ ค ลื่ อ น ท่ี ข อ ง แก๊ส โดยใชแ้ บบจำ� ลอง อนุภาคของสารชนิด 2. อนุภาคของของแข็งเรียงชิดกัน มี เดียวกันในสถานะ แรงยึดเหน่ียวระหว่างอนุภาคมาก ของแข็ง ของเหลว ที่สุด อนุภาคส่ันอยู่กับท่ี ท�ำให้มี และแก๊ส โดยใช้ รูปรา่ งและปริมาตรคงท่ี แบบจ�ำลองได้อย่าง ถูกต้อง 3. อนุภาคของของเหลวอยู่ใกล้กัน มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค น้อยกว่าของแข็งแต่มากกว่าแก๊ส อนภุ าคเคล่ือนทไี่ ด้ แต่ไม่เปน็ อิสระ โดยจะเคลื่อนท่ีรอบ ๆ อนุภาคใกล้ เคยี ง ท�ำให้มรี ปู ร่างไมค่ งที่ เปล่ียน ไปตามภาชนะที่บรรจุ แต่ปริมาตร คงที่ 4. อนุภาคของแก๊สอยู่ห่างกันมาก มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค น้อยทีส่ ดุ อนภุ าคเคลือ่ นท่ไี ด้อยา่ ง อิสระทุกทิศทาง ท�ำให้มีรูปร่าง และปริมาตรไมค่ งท่ี เปล่ียนไปตาม ภาชนะทีบ่ รรจุ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 5 | พลังงานความรอ้ น 5 คู่มอื ครูรายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ จุดประสงค์ แนวความคิดตอ่ เนือ่ ง กิจกรรม รายการประเมนิ การเรียนร้ขู องบทเรยี น 1. ความรอ้ นทำ� ใหส้ สารเปลยี่ นอณุ หภมู ิ กิจกรรมที่ 5.2 นักเรยี นสามารถ 2. อธบิ ายการเปลย่ี นอณุ หภมู ิ เม่ือสสารได้รับความร้อนอาจท�ำให้ ปจั จยั ใดบา้ งทมี่ ผี ล 1. อธิบายความสัมพันธ์ ของสสารเน่ืองจากได้ สสารมอี ณุ หภูมิเพม่ิ ขึน้ ตอ่ การเปลย่ี นแปลง รบั หรอื สญู เสยี ความรอ้ น อณุ หภมู ขิ องสสาร ระหวา่ งมวลความรอ้ น 2. ปริมาณความร้อนท่ีท�ำให้สสาร จำ� เพาะ และอณุ หภมู ิ 3. วิเคราะห์สถานการณ์ เปลย่ี นอณุ หภมู ขิ นึ้ กบั มวลของสสาร ทเี่ ปลยี่ นไปของสสาร แปลความหมายข้อมูล ความร้อนจ�ำเพาะของสาร และ กบั ปรมิ าณความรอ้ น แ ล ะ ค� ำ น ว ณ ป ริ ม า ณ อุณหภมู ิทเ่ี ปลย่ี นไป ที่ใช้ในการเปล่ียน ความร้อนท่ีท�ำให้สสาร อุณหภูมขิ องสสาร เปลย่ี นอณุ หภมู ิ 3. ความรอ้ นจำ� เพาะของสาร คอื ปรมิ าณ 2. ค� ำ น ว ณ ป ริ ม า ณ ความรอ้ นทท่ี ำ� ใหส้ ารมวล 1 กรมั มี ความร้อนที่ใช้ในการ 4. ใชเ้ ทอรม์ อมเิ ตอรใ์ นการ อณุ หภมู เิ ปลย่ี นไป 1 องศาเซลเซยี ส เปลี่ยนอุณหภูมิและ วัดอณุ หภมู ขิ องสสาร ปริมาณต่าง ๆ ท่ี 4. การหาปริมาณความร้อนท่ีท�ำให้ เกยี่ วขอ้ งได้จากข้อมูล สสารเปล่ียนอุณหภูมิ หาได้จาก ที่กำ� หนดให้ ผลคูณของมวลของสสาร ความ 3. วดั อณุ หภมู ขิ องสสาร ร้อนจ�ำเพาะของสาร และอุณหภูมิ โดยใชเ้ ทอรม์ อมเิ ตอร์ ท่ีเปล่ียนแปลง ได้อยา่ งถูกต้อง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

6 หน่วยท่ี 5 | พลงั งานความร้อน คมู่ ือครูรายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ จุดประสงค์ แนวความคดิ ต่อเนื่อง กจิ กรรม รายการประเมนิ การเรียนร้ขู องบทเรียน 1. สสารโดยทว่ั ไป เมอ่ื ไดร้ บั ความรอ้ น กจิ กรรมที่ 5.3 นกั เรยี นสามารถ 5. สรา้ งแบบจำ� ลองทอี่ ธบิ าย ความร้อนส่งผล 1. สร้างแบบจ�ำลองท่ี จะขยายตัว โดยความร้อนท�ำให้ ต่อสสารแต่ละ การขยายตัวหรือหดตัว อนภุ าคเคลอื่ นทเี่ รว็ ขนึ้ และระยะหา่ ง สถานะอยา่ งไร อธิบายการขยายตัว ของสสารเนอ่ื งจากไดร้ บั ระหวา่ งอนภุ าคมากขน้ึ จงึ ขยายตวั หรือหดตัวของสสาร หรอื สูญเสียความร้อน ในทางกลบั กนั เมอ่ื สญู เสยี ความรอ้ น เนื่องจากได้รับหรือ จะหดตวั โดยความรอ้ นทำ� ใหอ้ นภุ าค สูญเสียความร้อน เคลอ่ื นทช่ี า้ ลงและระยะหา่ งระหวา่ ง 2. อ ธิ บ า ย ตั ว อ ย ่ า ง อนภุ าคลดลง เหตกุ ารณก์ ารขยายตวั 2. ความรเู้ รอื่ งการหดและขยายตวั ของ หรือหดตัวของสสาร สสารเนื่องจากความร้อนน�ำไปใช้ เน่ืองจากความร้อน ประโยชน์ได้ เช่น การท�ำงานของ พร้อมท้ังเสนอแนะ เทอมอร์มิเตอร์ การสร้างถนน แนวทางการป้องกัน ทางรถไฟ สายไฟ สะพาน หรือแก้ไขปัญหาที่ เกิดจากการขยายตัว หรือหดตวั ของสสาร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 5 | พลังงานความร้อน 7 ค่มู ือครูรายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตร์ จุดประสงค์ แนวความคิดตอ่ เนอ่ื ง กจิ กรรม รายการประเมนิ การเรียนรู้ของบทเรียน 6. อธิบายความสัมพันธ์ 1. ความรอ้ นทำ� ใหส้ สารเปลย่ี นสถานะ กจิ กรรมท่ี 5.4 นักเรียนสามารถ ระหว่างความร้อนกับ เม่ือสสารได้รับความร้อนอุณหภูมิ ความร้อนท�ำให้ 1. อธิบายความสัมพันธ์ การเปลี่ยนสถานะของ จะสูงข้ึนถึงระดับหนึ่ง จากนั้น ส ส า ร เ ป ลี่ ย น ระหวา่ งความรอ้ นกบั สสาร โดยใชแ้ บบจำ� ลอง อุณหภูมิจะคงที่ ขณะที่อุณหภูมิ สถานะได้อยา่ งไร การเปลี่ยนสถานะ 7. วิเคราะห์สถานการณ์ คงที่ สสารจะเปลยี่ นสถานะ ในทาง ของสสารโดยใช้ แปลความหมายข้อมูล กลับกันเมื่อสสารสูญเสียความร้อน หลกั ฐานเชงิ ประจกั ษ์ และค�ำนวณปริมาณ อณุ หภมู จิ ะลดลงถงึ ระดบั หนงึ่ จาก และแบบจ�ำลองได้ ความร้อนท่ีท�ำให้สสาร นนั้ อณุ หภมู จิ ะคงที่ ขณะทอ่ี ณุ หภมู ิ อย่างถูกต้อง เปลย่ี นสถานะ คงที่ สสารจะเปล่ียนสถานะ 2. อธิบายความสัมพันธ์ 8. ใช้เทอร์มอมิเตอร์ใน 2. เม่ือสสารได้รับความร้อน อนุภาค ระหว่างมวลและ การวดั อณุ หภมู ขิ องสสาร จะสั่นและเคล่ือนที่ห่างกันมากขึ้น ความรอ้ นแฝงจำ� เพาะ แรงยดึ เหนย่ี วระหวา่ งอนภุ าคจะลด ของสารกับปริมาณ ลง จนสสารเปลยี่ นสถานะ ในทาง ความร้อนที่ใช้ในการ กลบั กนั เมอ่ื สสารสญู เสยี ความรอ้ น เปล่ียนสถานะของ อนุภาคจะเคล่ือนที่ช้าลงและเข้า สสาร ใกลก้ นั มากขน้ึ แรงยดึ เหนยี่ วระหวา่ ง 3. ค� ำ น ว ณ ป ริ ม า ณ อนุภาคจะเพ่ิมข้ึน จนสสารเปล่ียน ค ว า ม ร ้ อ น ท่ี ใ ช ้ ใ น สถานะ การเปลี่ยนสถานะ 3. ความรอ้ นทใ่ี ชใ้ นการเปลยี่ นสถานะ และปริมาณต่าง ๆ โดยไม่เปลี่ยนอุณหภูมิ เรียกว่า ท่ีเกี่ยวข้องได้จาก ความรอ้ นแฝง ขอ้ มลู ทก่ี ำ� หนดให้ 4. ปรมิ าณความรอ้ นทท่ี ำ� ใหส้ สารมวล 4. วัดอณุ หภมู ิของสสาร 1 กรมั เปลยี่ นสถานะ โดยไมเ่ ปลย่ี น โดยใชเ้ ทอรม์ อมเิ ตอร์ อุณหภูมิ เรียกว่าความร้อนแฝง ไดอ้ ยา่ งถกู ต้อง จ�ำเพาะ 5. ปริมาณความร้อนท่ีท�ำให้สสาร เปลี่ยนสถานะ ขึ้นอยู่กับมวลของ สสาร และความร้อนแฝงจ�ำเพาะ ของสาร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

8 หน่วยท่ี 5 | พลังงานความรอ้ น คมู่ ือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ จุดประสงค์ แนวความคิดตอ่ เนอ่ื ง กิจกรรม รายการประเมิน การเรียนร้ขู องบทเรียน กจิ กรรมทา้ ยบท นกั เรยี นสามารถ 9. ยกตวั อยา่ งเหตกุ ารณใ์ น ค ่ า ค ว า ม ร ้ อ น 1. ยกตวั อยา่ งเหตกุ ารณ์ ชีวิตประจ�ำวันท่ีความ จ�ำเพาะของสาร ในชีวิตประจ�ำวันที่ ร้อนท�ำให้สสารเปล่ียน เ กี่ ย ว ข ้ อ ง กั บ ความรอ้ นทำ� ใหส้ สาร อุณหภูมิ ขนาด หรือ ส่ิ ง มี ชี วิ ต แ ล ะ เ ป ลี่ ย น อุ ณ ห ภู มิ สถานะ สง่ิ แวดลอ้ มอยา่ งไร ขนาด หรือสถานะ 10. วิเคราะห์สถานการณ์ 2. อธิบายความร้อน ปัญหาและเสนอแนะ จ� ำ เ พ า ะ ข อ ง น�้ ำ ท่ี วิธีการน�ำความรู้เรื่อง มี ต ่ อ สิ่ ง มี ชี วิ ต แ ล ะ ค ว า ม ร ้ อ น กั บ ก า ร สิ่งแวดลอ้ ม เปลี่ยนแปลงของสสาร มาแก้ปัญหาในชีวิต ประจำ� วัน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 5 | พลังงานความร้อน 9 คู่มอื ครูรายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรแ์ ละทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 ทค่ี วรไดจ้ ากบทเรยี น ทักษะ 1 เรอ่ื งที่ • 2 3 4 ทา้ ยบท ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ • การสังเกต ••• การวดั • ••• การจ�ำแนกประเภท • การหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับสเปซ และ •• สเปซกับเวลา • •••• การใช้จ�ำนวน • ••• การจดั กระทำ� และส่อื ความหมายขอ้ มูล • การลงความเห็นจากขอ้ มูล • •• การพยากรณ์ • ••• การตงั้ สมมติฐาน • •• การกำ� หนดนยิ ามเชิงปฏิบตั ิการ • การกำ� หนดและควบคมุ ตัวแปร •••• การทดลอง การตคี วามหมายและลงข้อสรปุ •• การสรา้ งแบบจำ� ลอง ทักษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 ••• ดา้ นการใชเ้ ทคโนโลยีสารสนเทศ ด้านการคิดและการแกป้ ญั หา •• • ดา้ นการสือ่ สาร ด้านความร่วมมือ ••• ดา้ นการคดิ อยา่ งมวี ิจารณญาณ ดา้ นการคดิ อย่างสรา้ งสรรค์ ••• •••• •• • สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

10 หน่วยท่ี 5 | พลังงานความร้อน คู่มือครูรายวชิ าพ้ืนฐานวิทยาศาสตร์ การน�ำเขา้ ส่หู น่วยการเรยี นร ู้ ครูด�ำเนนิ การดังน้ี 1. น�ำนักเรียนเข้าสู่หน่วยที่ 5 พลังงานความร้อน 5หนว่ ยที่ • ความร้อนท�าให้สสารเปลี่ยนแปลงไดอ้ ย่างไร โดยอภปิ รายเชอื่ มโยงกบั เหตกุ ารณใ์ นชวี ติ ประจำ� วนั • ความรอ้ นถ่ายโอนระหวา่ งสสารได้อยา่ งไร เช่น การเปล่ียนสถานะ โดยอาจใช้ค�ำถามว่า และสมดลุ ความรอ้ นเกดิ ขน้ึ ไดอ้ ยา่ งไร การเปล่ียนสถานะมีอะไรบ้าง และเกี่ยวข้องกับ พลังงานความร้อนอย่างไร (ในระดับประถมศึกษา พลังงานความรอ้ น นักเรียนได้เรียนรู้มาแล้วว่าสสารสามารถเปล่ียน จากสถานะหน่ึงเป็นอีกสถานะหนึ่งได้ เมื่อได้รับ แก้วเป็นวัสดุท่ีมีความแข็ง โปร่งใส จึงนิยมน�ามาใช้ท�า หรือสูญเสียความร้อน) และเชื่อมโยงเข้าสู่บทเรียน ผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ เช่น แก้วน�้า ขวด แจกัน และเคร่ืองประดับ โดยอาจใช้ค�ำถามว่าพลงั งานความรอ้ นเกย่ี วขอ้ งกบั การผลิตผลิตภัณฑ์ท่ีท�าจากแก้วท�าได้โดยให้ความร้อนกับแก้ว การเปลย่ี นแปลงอน่ื ๆ ของสสารอีกหรือไม่ อยา่ งไร ในเตาหลอมทอี่ ณุ หภมู ปิ ระมาณ 1,500 องศาเซลเซยี ส จนกระทง่ั แก้วหลอมเหลว จากนั้นจึงข้ึนรูปโดยอาจใช้ปากเป่าอากาศผ่าน 2. ให้นักเรียนสังเกตภาพน�ำหน่วยในหนังสือเรียน ท่อหรืออาจใช้ลมแรงสูงเป่าอัดแก้วท่ีหลอมเหลวแล้ว ให้เป็น เกย่ี วกบั การหลอมแกว้ หรอื ภาพวดี ทิ ศั น์หรอื สอ่ื อน่ื ๆ รูปทรงตามต้องการ น�าแก้วที่ผ่านการข้ึนรูปไปอบเพื่อปรับลด เพิ่มเติมเกี่ยวกับการผลิตผลิตภัณฑ์จากแก้ว พร้อม อณุ หภมู ิลงอยา่ งช้า ๆ จนกระทั่งถึงอุณหภมู ปิ กต ิ ทงั้ อา่ นเนอื้ หานำ� หนว่ ย และรว่ มกนั อภปิ รายโดยอาจ ใช้คำ� ถามดงั ต่อไปนี้ องค์ประกอบของหน่วย • จากเรอ่ื งทอี่ า่ น กลา่ วถงึ วสั ดุชนดิ ใด (แกว้ ) บทท่ ี 1 ค•••• วาคคแคมบวววำำำรบมมมอ้จรรรำ�น้ออ้้อลนนนกอกกกงับัับบับอกนกกกาำำำภุ รรรรำเขเคเปปยปขลลำอล่ีียย่ยงนนต่ยีสสแวั สนหปถำแำรลรนอืใงปนอะหลแขณุดตองตห่ลงขัวภสะขอมูสสอขิำงถงรอสำสนงสสสะำาสรำรร • การท�ำผลิตภัณฑ์จากแก้วให้มีรูปทรงต่าง ๆ บทท ่ี 2 ก•• ารกสถมำา่รดถยลุ ่ำคโยอวโำอนมนครคอ้ ววนำามมรร้ออ้นในน ชีวิตประจ�ำวัน เกี่ยวข้องกับพลังงานความร้อนหรือไม่ อย่างไร ภาพการหลอมแกว้ (นักเรียนตอบได้โดยใช้ส�ำนวนภาษาของตนเอง เช่น การท�ำผลิตภัณฑ์จากแก้วเก่ียวข้องกับ ความรเู้ พม่ิ เติมสำ�หรบั ครู พลังงานความร้อน โดยให้ความร้อนกับแก้วใน ภาพน�ำหนว่ ย คอื ภาพการผลติ ผลิตภณั ฑ์ทที่ �ำจากแกว้ เตาหลอม ความร้อนจะท�ำให้แก้วหลอมเหลว โดยใหค้ วามรอ้ นกบั แกว้ ในเตาหลอมทอี่ ณุ หภมู ปิ ระมาณ จากน้นั จงึ ขน้ึ รปู แลว้ นำ� แกว้ ท่ผี า่ นการขนึ้ รปู ไป 1,500 องศาเซลเซียส จนกระทง่ั แก้วหลอมเหลว อบเพือ่ ปรับลดอุณหภูมลิ งอย่างช้า ๆ จนกระทั่ง ถึงอณุ หภมู ิปกติ) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 5 | พลงั งานความร้อน 11 ค่มู อื ครรู ายวิชาพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ 3. ใหน้ กั เรยี นอา่ นคำ� ถามนำ� หนว่ ยในหนงั สอื เรยี น จากนน้ั 2 หน่วยที่ 5 | พลงั งานความร้อน รว่ มกนั วเิ คราะหค์ ำ� ถามนำ� หนว่ ย และอภปิ รายวา่ ใน หนังสือเรียนรายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ หน่วยน้ีนักเรียนจะได้เรียนเก่ียวกับเรื่องอะไร และ เชอ่ื มโยงเขา้ สกู่ ารเรียนรู้ของหน่วยเกย่ี วกบั พลังงาน บทท่ี 1 ความรอ้ นกับการเปลย่ี นแปลงของสสาร ความร้อน • สสารชนดิ เดยี วกนั ในสถานะตา่ ง ๆ มกี ารจัดเรยี งอนภุ าค แรงยึดเหน่ยี วระหว่าง 4. ให้นักเรียนสังเกตภาพน�ำบทในหนังสือเรียนหรือ •• อนุภาค และการเคล่อื นทข่ี องอนภุ าคเปน็ อย่างไร ภาพ วีดิทัศน์ หรือสื่ออ่ืน ๆ เพิ่มเติมเก่ียวกับการ ความร้อนท�าให้สสารเปลย่ี นแปลงอณุ หภมู ิ ขนาด และสถานะของสสารได้อยา่ งไร ผลติ เหรยี ญกษาปณ์ พรอ้ มทง้ั ใหน้ กั เรยี นอา่ นเนอื้ หา ความรอ้ นทา� ใหก้ ารจดั เรยี งอนภุ าค แรงยดึ เหนย่ี วระหวา่ งอนภุ าค และการเคลอ่ื นท่ี นำ� บท และรว่ มกนั อภปิ รายเกยี่ วกบั ขน้ั ตอนการผลติ ของอนุภาคของสสารเปลี่ยนแปลงอย่างไร เหรียญกษาปณ์ว่าเก่ียวข้องกับพลังงานความร้อน อย่างไร โดยอาจใชค้ ำ� ถามดงั ต่อไปนี้ ภาพเหรยี ญกษาปณ์ • ขั้นตอนการผลิตเหรียญกษาปณ์มีการเปล่ียน เหรียญกษาปณท์ ี่ใช้กนั ท่ัวไป เชน่ เหรยี ญบาท เหรียญห้าบาท สถานะของโลหะอย่างไรบ้าง (โลหะเกิดการ เหรียญสิบบาท รวมทั้งเหรียญท่ีระลึกในวาระต่าง ๆ ผลิตจากโลหะ หลอมเหลว โดยโลหะได้รับความร้อน ท�ำให้ เช่น ทองแดง นิกเกิล หรือโลหะผสม ข้ันตอนการผลิตเหรียญกษาปณ์ เปล่ียนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลว เริ่มจากการหลอมโลหะต่าง ๆ ด้วยการให้ความร้อน เมื่อโลหะได้รับ และโลหะเกิดการแข็งตัว โดยโลหะท่ีอยู่ใน ความร้อน การจัดเรียงอนุภาคของโลหะจะเปลี่ยนแปลง ท�าให้โลหะ แม่พิมพ์สูญเสียความร้อน ท�ำให้เปลี่ยนสถานะ เปล่ียนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลว จากนั้นจึงเทของเหลวลงใน จากของเหลวเปน็ ของแข็ง) แม่พิมพ์ซึ่งมีลักษณะเป็นแท่ง เม่ืออุณหภูมิลดลง การจัดเรียงอนุภาค จะเปล่ียนแปลงอีกครั้งหนึ่ง ท�าให้มีการเปลี่ยนสถานะจากของเหลว 5. ใหน้ กั เรยี นอา่ นคำ� ถามนำ� บท จดุ ประสงคข์ องบทเรยี น กลับมาเป็นของแข็ง ได้แท่งโลหะ น�าแท่งโลหะมารีดเป็นแผ่น ตัดแผ่น และอภิปรายร่วมกัน เพ่ือให้นักเรียนทราบขอบเขต โลหะใหม้ ีขนาดเสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลาง ความหนา และนา�้ หนกั ตามท่กี �าหนด เนื้อหาท่ีนักเรียนจะได้เรียนรู้ในบทเรียน รวมทั้ง จะไดเ้ หรยี ญทมี่ ลี กั ษณะกลมแบน ทงั้ สองดา้ นไมม่ ลี วดลาย จากนนั้ นา� เขา้ สู่ เป้าหมายการเรียนรู้และแนวทางการประเมิน กระบวนการพิมพ์ลายต่อไป (นกั เรยี นจะไดเ้ รยี นรเู้ กย่ี วกบั แบบจำ� ลองอนภุ าคของ สสารในแตล่ ะสถานะ ความรอ้ นกบั การเปลยี่ นแปลง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อุณหภูมิของสสาร ความร้อนกับการขยายตัวหรือ หดตวั ของสสาร และความรอ้ นกบั การเปลย่ี นสถานะ ความร้เู พ่มิ เติมสำ�หรับครู ของสสาร) ภาพน�ำบท คือ ภาพเหรียญกษาปณ์ท่ีใช้กันทั่วไป เช่น เหรยี ญบาท เหรยี ญหา้ บาท เหรยี ญสบิ บาท ซงึ่ ผลติ จาก โลหะ เชน่ ทองแดง นกิ เกลิ หรอื โลหะผสม โดยข้นั ตอน การผลติ เหรยี ญกษาปณเ์ กยี่ วขอ้ งกบั พลงั งานความรอ้ น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

12 หนว่ ยท่ี 5 | พลงั งานความรอ้ น คมู่ อื ครูรายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตร์ เรื่องท่ี 1 แบบจ�ำลองอนภุ าคของสสารในแตล่ ะสถานะ แนวการจดั การเรียนรู้ ครูด�ำเนินการดงั นี้ 4 หน่วยท่ี 5 | พลงั งานความร้อน 1. ให้นักเรียนสังเกตภาพ 5.1 การระเหิดของไอโอดีน หนังสอื เรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ อ่านเน้ือหาน�ำเรื่อง และรู้จักค�ำส�ำคัญ ท�ำกิจกรรม เรอ่ื งท่ี 1 แบบจ�ำลองอนุภำคของสสำรในแต่ละสถำนะ ทบทวนความรู้ก่อนเรียนเพื่อประเมินความรู้ พ้ืนฐานของนักเรียนเก่ียวกับสสารและสถานะของ คำ� สำ� คัญ สสาร หากพบว่านักเรียนยังมีความรู้พ้ืนฐาน อนุภำค ไม่ถูกต้อง ครูควรทบทวนหรือแก้ไขความเข้าใจผิด กำรจดั เรยี งอนภุ ำค ของนักเรียน เพ่ือให้นักเรียนมีความรู้พื้นฐาน แรงยึดเหน่ียวระหว่ำงอนุภำค ที่ถูกต้องและเพียงพอที่จะเรียนเร่ืองแบบจ�ำลอง กำรเคล่อื นทขี่ องอนภุ ำค อนุภาคของสสารในแต่ละสถานะตอ่ ไป ภำพ 5.1 กำรระเหดิ ของไอโอดนี สสารเป็นส่ิงต่าง ๆ ที่อยู่รอบตัวเรา มีมวล และต้องการท่ีอยู่ พบได้ทั้งในสถานะของแข็ง ของเหลว และแก๊ส ไอโอดีนก็เป็นสสารชนิดหนึ่ง ไอโอดีนในสถานะของแข็งมีลักษณะเป็นเกล็ด สีม่วงเข้ม สามารถระเหิดเป็นไอสีม่วง ซึ่งมี สถานะแกส๊ ได ้ ดงั ภาพ 5.1 สสารในสถานะทแ่ี ตกตา่ งกนั มสี มบตั ทิ ง้ั ทเ่ี หมอื นกนั และแตกตา่ งกนั เชน่ สสารในสถานะของแขง็ มีรูปร่างและปริมาตรคงที่ สสารในสถานะของเหลวมีรูปร่างไม่คงที่ เปล่ียนแปลงตามภาชนะท่ีบรรจุ แต่มีปริมาตรคงท ี่ สว่ นสสารในสถานะแกส๊ มรี ปู รา่ งและปรมิ าตรไมค่ งท ่ี เปลย่ี นแปลงตามภาชนะทบี่ รรจ ุ เพราะเหตใุ ดรปู รา่ งและปรมิ าตรของ สสารในสถานะต่าง ๆ จงึ เป็นเช่นนน้ั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความรู้เพม่ิ เติมสำ�หรับครู ภาพ 5.1 การระเหิดของไอโอดีน เป็นภาพท่ีมี ไอโอดนี ในสถานะของแขง็ และแกส๊ ซง่ึ เปน็ สสาร ชนดิ เดยี วกนั ในสถานะทแ่ี ตกต่างกัน เพอื่ จะน�ำ มาอภิปรายต่อในประเด็นการจัดเรียงอนุภาค แรงยึดเหนีย่ วระหวา่ งอนุภาค และการเคลอ่ื นที่ ของอนภุ าคของสสารชนดิ เดียวกนั ตอ่ ไป สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 5 | พลงั งานความร้อน 13 คมู่ ือครูรายวชิ าพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตร์ เฉลยทบทวนความรู้กอ่ นเรยี น 1. เขียนเครอื่ งหมาย P หน้าสิง่ ท่เี ปน็ สสาร £ ความรอ้ น  อากาศ  กอ้ นหนิ £ ไฟฟา้  ไอนำ้� £ เสียง £ แสง  น้�ำคลอง 2. เขยี นเครอื่ งหมาย ™ ลอ้ มรอบสถานะ รูปรา่ ง และปริมาตรของสสารในตาราง สสาร สถานะ รปู ร่าง ปรมิ าตร แป้งฝนุ่ ของแขง็ /ของเหลว/แกส๊ คงที่/ไมค่ งที่ คงที่/ไม่คงที่ น�้ำตาลทราย ของแข็ง/ของเหลว/แกส๊ คงท/่ี ไม่คงที่ คงท/ี่ ไม่คงท่ี เอทิลแอลกอฮอล์ ของแข็ง/ของเหลว/แกส๊ คงที่/ไมค่ งท่ี คงท่ี/ไมค่ งที่ อากาศ ของแข็ง/ของเหลว/แกส๊ คงท่/ี ไม่คงท่ี คงท่/ี ไมค่ งท่ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

14 หน่วยที่ 5 | พลังงานความรอ้ น คู่มือครูรายวิชาพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตร์ 2. ตรวจสอบความรู้เดมิ เก่ียวกบั แบบจ�ำลองอนภุ าคของสสารในแตล่ ะสถานะของนกั เรียน โดยใหท้ ำ� กิจกรรม รอู้ ะไรบ้าง ก่อนเรียน นักเรียนสามารถเขียนและวาดภาพได้ตามความเข้าใจของตนเอง โดยครูไม่เฉลยค�ำตอบและครูน�ำข้อมูล จากการตรวจสอบความรู้เดิมของนักเรียนนี้ไปใช้ในการวางแผนการจัดการเรียนรู้ว่าควรเน้นย้�ำหรืออธิบายเร่ืองใด เปน็ พิเศษ เมือ่ นักเรยี นเรียนจบเรอ่ื งนแี้ ล้ว นักเรยี นจะมีความร้คู วามเข้าใจครบถว้ นตามจดุ ประสงค์ของบทเรยี น ตวั อย่างแนวคดิ คลาดเคลือ่ นซึ่งอาจพบในเรอื่ งนี้ • อนุภาคของของแข็งสัน่ อยู่กับท่ี อนภุ าคของของเหลวและแกส๊ ไมม่ กี ารสนั่ • แป้งฝนุ่ น�้ำตาลทราย มีสถานะเปน็ ของเหลว 3. ร่วมกนั อภิปรายเพอ่ื ให้ได้ข้อสรุปวา่ สสารเป็นส่ิงตา่ ง ๆ ทอ่ี ยู่รอบตัวเรา มีมวล และต้องการท่อี ยู่ พบไดท้ งั้ ในสถานะ ของแข็ง ของเหลว และแกส๊ สสารในสถานะท่แี ตกต่างกันมีสมบตั ทิ ัง้ ทเ่ี หมือนกันและแตกตา่ งกนั 4. นำ� เขา้ สกู่ จิ กรรมที่ 5.1 แบบจำ� ลองอนภุ าคของสสารในแตล่ ะสถานะเปน็ อยา่ งไร โดยอาจใชค้ ำ� ถามกระตนุ้ ความสนใจ วา่ สสารแตล่ ะชนดิ ประกอบดว้ ยอนภุ าคขนาดเลก็ ซงึ่ ไมส่ ามารถมองเหน็ ไดด้ ว้ ยตาเปลา่ เคยจนิ ตนาการหรอื ไมว่ า่ อนภุ าค เลก็ ๆ เหลา่ นป้ี ระกอบเขา้ ดว้ ยกนั จนเปน็ สสารในสถานะตา่ ง ๆ ไดอ้ ยา่ งไร และทราบหรอื ไมว่ า่ การจดั เรยี งอนภุ าคสง่ ผลตอ่ รปู ร่างและปริมาตรของสสารในแตล่ ะสถานะอยา่ งไร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี