รวมเล่มค่ายวิทย์

ก คำนำ คู่มือการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ค่ายบูรณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และส่ิงแวดล้อม ฉบับนี้จัดทาขึ้น เพ่อื ใชเ้ ปน็ แนวทางในการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้ค่ายบูรณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิง่ แวดล้อม ของศูนย์ วิทยาศาสตร์เพ่ือการศึกษาสระแก้ว รายละเอียดของค่ายบูรการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และส่ิงแวดล้อม ประกอบด้วยฐานการเรยี นรู้ และแผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ของแต่ละฐาน ซึ่งแผนการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้ พฒั นาขนึ้ โดยใช้รูปแบบการจัดกิจกรรมวทิ ยาศาสตร์ กศน. (ONIE SCI ACTIVITY MODEL) ท่เี น้นการเรยี นรอู้ ยา่ ง มีสว่ นรว่ ม ความรับผิดชอบ ความคดิ สร้างสรรค์ และคานงึ ถึงผ้รู ับบริการเปน็ สาคญั ศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษาสระแก้วขอขอบคุณผู้ที่มีส่วนเก่ียวข้องในการจัดทาคู่มือการจัดกิจกรรม การเรียนรู้ค่ายบูรณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และส่ิงแวดล้อม ฉบับน้ี และหวังเป็นอย่างยิ่งว่า นอกจาก ประโยชน์ของผู้ปฏบิ ัติงานของศูนยว์ ิทยาศาสตร์เพอ่ื การศึกษาสระแก้วโดยตรงแล้ว จะเป็นประโยขน์ต่อผู้ท่ีสนใจ ให้เกิดความรู้ความเข้าใจกิจกรรมการเรียนรู้ค่ายท่ีบูรณาการองค์ความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์และศาสตร์ ทเี่ กย่ี วขอ้ งเปน็ อยา่ งดี (นางยุวดี แจ้งกร) ผูอ้ านวยการศูนยว์ ทิ ยาศาสตร์เพ่ือการศึกษาจงั หวัดสระแก้ว มกราคม 2561

สำรบญั ข คำนำ หน้ำ สำรบญั ก สำรบัญ (ตอ่ ) ข สำรบัญ (ต่อ2) ค คำชี้แจง ง รำยละเอยี ดของกำรจดั กจิ กรรมค่ำยบูรณำกำรวิทยำศำสตร์ เทคโนโลยี และส่งิ แวดลอ้ ม จ จดั กิจกรรมกำรเรียนรู้คำ่ ยบูรณำกำรวทิ ยำศำสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดลอ้ ม จ กำรจดั กิจกรรมกำรเรยี นรู้ จ บทบำทของผจู้ ัดกิจกรรมตำมรูปแบบกำรกิจกรรมกำรเรยี นรู้วทิ ยำศำสตร์ กศน. (ONIE SCI ฉ ACTIVITY MODEL) กำรวัดและประเมนิ ผล ฉ คำจำกัดควำม ฉ ส่งิ ทผ่ี ้จู ัดกิจกรรมต้องเตรยี มก่อนกำรจัดกจิ กรรม ช รูปแบบกำรจดั กิจกรรมคำ่ ยของศูนยว์ ิทยำศำสตร์เพือ่ กำรศึกษำสระแก้ว ช โครงสร้ำงกำรจัดกจิ กรรมกำรเรยี นรคู้ ่ำยบรู ณำกำรวิทยำศำสตร์ เทคโนโลยี และสง่ิ แวดลอ้ ม ช กำรจดั กิจกรรมกำรเรียนรคู้ ำ่ ยบรู ณำกำรวิทยำศำสตร์ เทคโนโลยี และสงิ่ แวดล้อม ซ 1 ฐำนกำรเรียนรทู้ ่ี 1 เรอื่ ง ดำรำศำสตร์ 2 แผนกำรจดั กิจกรรมกำรเรยี นร้ทู ่ี 1 เรื่อง ตะลยุ อวกำศ 3 6 ใบกิจกรรมที่ 1 เรื่อง การใชแ้ ผนท่ีดาว 7 ใบกจิ กรรมท่ี 2 เร่อื ง การประดษิ ฐแ์ ผนท่กี ลมุ่ ดาวจักรราศจี ากกระดาษ 8 ใบกิจกรรมที่ 3 เรื่อง การใช้ปฏทิ ิน 100 ปี 9 ใบกจิ กรรมที่ 4 เรือ่ ง กลอ้ งโทรทรรศน์ 17 ใบความรู้สาหรับผู้จัดกจิ กรรม เรอื่ ง กล้องโทรทรรศน์ 24 ใบความรู้สาหรบั ผู้รบั บรกิ าร เรือ่ ง กลอ้ งโทรทรรศน์ 31 ฐำนกำรเรียนรู้ที่ 2 เรือ่ ง แรงและกำรเคล่ือนท่ี 32 แผนกำรจดั กจิ กรรมกำรเรียนรูท้ ่ี 2 เร่ือง แรงและกำรเคล่ือนท่ี 36 ใบความรู้สาหรบั ผู้จัดกจิ กรรม เรอื่ ง แรงและการเคลื่อนท่ี 37 ใบความรู้ที่ 1 เรื่อง แรงและการใชป้ ระโยชน์ 43 ใบความรู้ที่ 2 เรอื่ ง กฎการเคลือ่ นทข่ี องนิวตนั 47 ใบความรู้ที่ 3 เรอื่ ง ลกั ษณะการเคล่อื นทีแ่ บบต่างๆ ในชวี ิตประจาวัน 49 ใบความรสู้ าหรบั ผู้จดั กจิ กรรม เร่ือง แรงและการเคลอ่ื นที่

ค สำรบญั (ต่อ) 50 ใบความรู้ เร่ือง แรงและการเคลอ่ื นที่ 54 ใบกิจกรรม เรอ่ื ง แรงและการเคลอ่ื นท่ี 56 ฐำนกำรเรียนรทู้ ี่ 3 เรอ่ื ง เปดิ โลกพลงั งำนเพ่อื ชวี ติ 57 แผนกำรจัดกิจกรรมกำรเรยี นรทู้ ่ี 3 เร่อื ง เปิดโลกพลงั งำนเพื่อชีวติ ใบความรู้สาหรับผู้จัดกิจกรรม เรอ่ื ง ความหมาย ความสาคัญ ประเภท และ 61 การกาเนิดของไฟฟ้า ใบความรสู้ าหรับผู้รบั บรกิ าร เรื่อง ความหมาย ความสาคญั ประเภท และ 89 การกาเนิดของไฟฟ้า 117 ใบกิจกรรมท่ี 1 เรอ่ื ง สนุกกบั พลังงาน 118 ใบกจิ กรรมท่ี 2 เร่ือง โซลาเซลล์ 119 ฐำนกำรเรยี นรู้ท่ี 4 เรื่อง สำรเพ่อื ชวี ติ 120 แผนกำรจดั กจิ กรรมกำรเรียนรทู้ ี่ 4 เรอ่ื ง สำรเพื่อชีวิต 124 ใบความรูส้ าหรับผู้จดั กจิ กรรม เร่ือง สารและสมบัตขิ องสาร 128 ใบความรสู้ าหรบั ผรู้ ับบรกิ าร เรอ่ื ง สารและสมบัติของสาร 132 ใบกิจกรรม เรอื่ ง สารและผลติ ภัณฑข์ องสาร 136 ฐำนกำรเรียนรทู้ ี่ 5 เร่ือง โลกใตเ้ ลนส์ 137 แผนกำรจัดกิจกรรมกำรเรียนรู้ท่ี 5 เรอ่ื ง โลกใต้เลนส์ 141 ใบความรสู้ าหรบั ผู้จัดกจิ กรรม เรอ่ื ง กล้องจุลทรรศน์ 151 ใบความรู้สาหรบั ผู้จดั กิจกรรม เรื่อง เซลล์ 155 ใบความรสู้ าหรับผู้จดั กจิ กรรม เรื่อง การทาสไลด์ 156 ใบความรู้สาหรบั ผ้รู ับบรกิ าร เรื่อง กลอ้ งจุลทรรศน์ 166 ใบความรู้สาหรับผรู้ ับบริการ เรือ่ ง เซลล์ 169 ใบความรสู้ าหรับผู้รับบริการ เรอื่ ง การทาสไลด์ 170 ใบกิจกรรม เร่ือง โลกใตเ้ ลนส์ 176 ฐำนกำรเรียนรู้ท่ี 6 เรอ่ื ง โลกและกำรเปลี่ยนแปลง 177 แผนกำรจัดกิจกรรมกำรเรยี นรทู้ ่ี 6 เร่ือง โลกและกำรเปลี่ยนแปลง 181 ใบความรู้สาหรับผู้จดั กจิ กรรม เรอ่ื ง กาเนดิ โลก 185 ใบความรู้สาหรบั ผู้จดั กิจกรรม เรอ่ื ง หินและการจาแนกหนิ 192 ใบความรู้สาหรบั ผรู้ ับบรกิ าร เร่ือง กาเนดิ โลก 196 ใบความรสู้ าหรับผรู้ ับบริการ เรื่อง หนิ และการจาแนกหิน 203 ใบกิจกรรมท่ี 1 เรอ่ื ง โครงสร้างภายในโลก 205 ใบกจิ กรรมท่ี 2 เรอื่ ง หนิ และการจาแนกหิน 212 ฐำนกำรเรียนรูท้ ี่ 7 เรอ่ื ง นกั สบื สำยนำ้

สำรบัญ (ตอ่ 2) ง แผนกำรจดั กจิ กรรมกำรเรียนร้ทู ี่ 7 เร่ือง นักสืบสำยน้ำ 213 ใบความรสู้ าหรบั ผู้จดั กิจกรรม เรอื่ ง แหล่งนา้ 217 ใบความรสู้ าหรับผู้รับบรกิ าร เร่ือง แหล่งนา้ 225 ใบกิจกรรม เร่อื ง แหลง่ นา้ 233 ฐำนกำรเรียนรูท้ ี่ 8 เรื่อง ระบบนเิ วศ 236 แผนกำรจดั กิจกรรมกำรเรยี นร้ทู ี่ 8 เรอ่ื ง ระบบนเิ วศ 237 ใบความรู้สาหรบั ผู้จัดกจิ กรรม เร่อื ง ระบบนิเวศ 240 ใบความรู้สาหรับผูร้ บั บริการ เรอื่ ง ระบบนเิ วศ 245 ใบกจิ กรรม เร่ือง ระบบนิเวศ 250 คณะผจู้ ดั ทำ 253

จ คำชีแ้ จง กำรใช้คมู่ อื กำรจดั กจิ กรรมกำรเรยี นรคู้ ำ่ ยบรู ณำกำรวทิ ยำศำสตร์ เทคโนโลยี และส่ิงแวดลอ้ ม คู่มือการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ค่ายบูรณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และส่ิงแวดล้อม ฉบับน้ีจัดทาข้ึน เพอื่ ใช้เปน็ แนวทางในการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้ค่ายบูรณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสง่ิ แวดลอ้ ม ของศนู ย์ วิทยาศาสตรเ์ พื่อการศกึ ษาสระแกว้ ซ่ึงประกอบดว้ ยการจดั กิจกรรมการเรยี นรคู้ ่าย ไดแ้ ก่ ค่ายบรู การวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสง่ิ แวดล้อม รำยละเอียดของกำรจัดกจิ กรรมคำ่ ยบูรกำรวทิ ยำศำสตร์ เทคโนโลยี และส่ิงแวดลอ้ ม กำรจัดกิจกรรมกำรเรยี นรคู้ ำ่ ยบูรณำกำรวทิ ยำศำสตร์ เทคโนโลยี และสงิ่ แวดลอ้ ม ประกอบด้วยฐานการเรียนรู้ จานวน 8 ฐาน และแตล่ ะฐานประกอบดว้ ยแผนการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้ จานวน 1 แผน ได้แก่ 1.1 ฐานการเรียนรู้ท่ี 1 เรือ่ ง ดาราศาสตร์ แผนการจัดกิจกรรมการเรียนร้ทู ี่ 1 เรอื่ ง ดาราศาสตร์ 1.2 ฐานการเรยี นรทู้ ่ี 2 เร่ือง แรงและการเคลอ่ื นท่ี แผนการจดั กิจกรรมการเรยี นรู้ท่ี 2 เรอื่ ง แรงและการเคลอ่ื นที่ 1.3 ฐานการเรียนรทู้ ่ี 3 เรื่อง เปิดโลกพลงั งาน แผนการจดั กจิ กรรมการเรียนรู้ท่ี 3 เรื่อง เปดิ โลกพลงั งาน 1.4 ฐานการเรียนรู้ท่ี 4 เร่ือง สารเพ่อื ชวี ิต แผนการจดั กิจกรรมการเรยี นรูท้ ่ี 4 เรอ่ื ง สารเพ่อื ชีวติ 1.5 ฐานการเรยี นรทู้ ี่ 5 เรอ่ื ง โลกใตเ้ ลนส์ แผนการจัดกิจกรรมการเรียนร้ทู ี่ 5 เรอื่ ง โลกใต้เลนส์ 1.6 ฐานการเรยี นรู้ท่ี 6 เรื่อง โลกและการเปล่ยี นแปลง แผนการจัดกจิ กรรมการเรียนรทู้ ี่ 6 เรอื่ ง โลกและการเปล่ียนแปลง 1.7 ฐานการเรียนรูท้ ี่ 7 เรือ่ ง นกั สบื สายน้า แผนการจดั กิจกรรมการเรยี นรู้ที่ 7 เร่อื ง นกั สบื สายน้า 1.8 ฐานการเรียนรู้ท่ี 8 เรอ่ื ง ระบบนิเวศ แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่ 8 เรอ่ื ง ระบบนเิ วศ

ฉ กำรจดั กิจกรรมกำรเรียนรู้ ใชร้ ปู แบบกำรจดั กจิ กรรมกำรเรียนรู้วทิ ยำศำสตร์ กศน. (ONIE SCI ACTIVITY MODEL) ซึ่งประกอบด้วย 3 ขนั้ ตอน ได้แก่ ข้ันตอนที่ 1 กจิ กรรมกำรเรยี นร้ปู ระสบกำรณ์ทำงวิทยำศำสตร์ (S : Science Experience Activity) ข้นั ตอนท่ี 2 กจิ กรรมกำรเรียนรูว้ ทิ ยำศำสตร์ท่ีท้ำทำย (C : Challenge Learning Activity) ขน้ั ตอนท่ี 3 กิจกรรมกำรสรปุ ผลกำรนำวิทยำศำสตร์ไปใชใ้ นชีวิตประจำวัน (I : Implementation Conclusion Activity) แผนกำรจัดกจิ กรรมกำรเรียนรู้เปน็ สว่ นท่ีกำหนดส่งิ ตอ่ ไปนใี้ หผ้ จู้ ดั กิจกรรมไดท้ รำบ 1. แนวคิด 2. วตั ถปุ ระสงค์ 3. เนอ้ื หา 4. ขนั้ ตอนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 5. สื่อ วสั ดอุ ปุ กรณ์ และแหล่งการเรียนรู้ 6. การวดั และประเมนิ ผล 7. บันทกึ ผลหลังการจัดกจิ กรรมการเรียนรู้ บทบำทของผู้จัดกิจกรรมตำมรูปแบบกำรกิจกรรมกำรเรียนรู้วิทยำศำสตร์ กศน. (ONIE SCI ACTIVITY MODEL) ผู้จัดกิจกรรมจะต้องดาเนินการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ โดยเป็นผู้อานวยความสะดวก กระตุ้น ชี้แนะ และ ใหค้ าปรึกษากับผรู้ ับบริการให้เกิดกระบวนการเรียนร้ไู ดอ้ ย่างมีส่วนร่วม สรา้ งสรรค์ และเนน้ ความรับผิดชอบของ ผรู้ บั บริการ เม่อื ผ้จู ดั กจิ กรรมได้จัดกิจกรรมการเรยี นรตู้ ามรูแ้ บบการจดั กิจกรรมการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์ กศน. (ONIE SCI ACTIVITY MODEL) เสร็จเรียบร้อยแล้ว ผู้จัดกิจกรรมต้องบันทึกผลการจัดกิจกรรมการเรียนรู้หลังเสร็จ กิจกรรมการเรียนรตู้ ามแผนการจัดการเรียนรู้ท่แี นบมาทา้ ยแผนการจัดกจิ กรรมการเรยี นร้ขู องทกุ ๆ แผน กำรวัดและประเมินผล ในการวดั และประเมินผล กาหนดให้มีการทาขอ้ สอบกอ่ นและหลังเรยี นของแต่ละแผนการจัดกจิ กรรมการ เรยี นรู้ เพือ่ เป็นการวดั ผลสัมฤทธ์ใิ นการเรยี นรูข้ องผ้รู ับบรกิ ารทีส่ อดคล้องกบั วตั ถุประสงคท์ ก่ี าหนด

ช คำจำกัดควำม ผจู้ ัดกจิ กรรม หมายถงึ ครู/ผู้สอน ของศูนยว์ ทิ ยาศาสตรเ์ พื่อการศกึ ษาสระแก้ว ผู้รับบรกิ ำร หมายถงึ นักเรียน นักศึกษา เยาวชน และประชาชนทว่ั ไป ค่ำยบูรณำกำรวิทยำศำสตร์ เทคโนโลยี และส่งิ แวดล้อม หมายถึง กิจกรรมการเรียนร้ใู นฐานการเรียนรู้ จานวน 8 ฐาน ไดแ้ ก่ 1) ดาราศาสตร์ 2) แรงและการเคล่อื นท่ี 3) เปิดโลกพลงั งาน 4) สารเพ่ือชวี ิต 5) โลกใต้เลนส์ 6) โลกและการเปลี่ยนแปลง 7) นกั สืบสายนา้ และ 8) ระบบนเิ วศ ส่ิงท่ผี ูจ้ ัดกจิ กรรมตอ้ งเตรียมกอ่ นกำรจัดกจิ กรรม 1. ศกึ ษาเนอ้ื หาและแผนการจัดกจิ กรรมการเรียนรูอ้ ย่างละเอียด 2. ต้องเตรยี ม สือ่ วัสดุอุปกรณ์ และแหลง่ การเรยี นรทู้ ่ีเก่ยี วข้อง รูปแบบกำรจัดกิจกรรมคำ่ ยของศนู ยว์ ทิ ยำศำสตรเ์ พ่อื กำรศึกษำสระแกว้ รปู แบบที่ 1 1 วนั (ไป - กลบั ) รูปแบบที่ 2 2 วัน 1 คนื รูปแบบที่ 3 3 วัน 2 คนื รูปแบบการจดั กิจกรรมคา่ ย เป็นกิจกรรมส่งเสริมการเรียนร้วู ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ท่จี ดั ให้ผู้รับบรกิ ารมาพกั แรมอยูร่ ว่ มกัน ไดท้ ั้ง ความรู้และความสนุกสนาน พร้อมกับปฏิบัติกิจกรรมต่างๆ ที่ถูกจัดไว้อย่างผสมผสานกลมกลืนตลอดระยะเวลา การอยคู่ ่าย ท้งั กจิ กรรมวิชาการและกิจกรรมนนั ทนาการ ท่ีเนน้ กระบวนการคดิ ปลกู จติ วทิ ยาศาสตร์ การแกป้ ญั หา ด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ส่งเสริมความคิดริเริ่มสร้างสรรค์และการสร้างความรู้ด้วยตนเองจากการ แลกเปลยี่ นเรียนรรู้ ่วมกันในกลุ่ม การไดล้ งมอื ปฏิบตั ใิ นกิจกรรมภาคสนามและในห้องปฏบิ ัตกิ าร อกี ทัง้ ได้ฝึกทักษะ ในการทางานร่วมกับผู้อ่ืน ฝึกการเป็นผู้นาและผู้ตามที่ดี รู้จักรับฟังความคิดเห็นของผู้อ่ืน มีความรับผิดชอบต่อ ส่วนรวม และมีระเบยี บวินัย

ซ โครงสร้ำงกำรจดั กิจกรรมกำรเรยี นรูค้ ่ำยบูรณำกำรวทิ ยำศำสตร์ เทคโนโลยี และสงิ่ แวดล้อม สานักงานส่งเสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย ได้ให้ความสาคัญในเร่ืองของการ พัฒนา การเผยแพร่ และการสง่ เสริมการเรียนรวู้ ิทยาศาสตร์ แกน่ ักเรียน นสิ ติ นักศกึ ษา และประชาชนอย่างมาก ดว้ ยการจัดตงั้ ศนู ย์วิทยาศาสตรเ์ พอ่ื การศึกษาขนึ้ เพ่อื ให้เปน็ แหลง่ ความรู้ท่สี ง่ เสริมการศึกษาตามอธั ยาศัย โดยจัด ให้เป็นแหล่งบริการความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม ซึ่งเปิดโอกาสให้นักเรียน นักศึกษา เยาวชน และประชาชนทั่วไป ได้เข้าไปศึกษาหาความรู้ จัดบริการหลากหลายรูปแบบ เพ่ือให้ประชาชนมีความรู้ ความเข้าใจ และสามารถนาความร้ไู ปประยกุ ตใ์ ช้ ในการพฒั นาคณุ ภาพชีวิตใหด้ ขี ึ้น ศนู ย์วทิ ยำศำสตร์เพือ่ กำรศึกษำสระแก้ว เป็นสถานศึกษาขึ้นตรง สงั กัดสานกั งานส่งเสรมิ การศึกษานอก ระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย สานักงานปลัดกระทรวงศึกษาธิการ มีบทบาทหน้าท่ีความรับผิดชอบในการ พัฒนาการศึกษา คุณภาพทรัพยากรมนุษย์ และรับผิดชอบในการส่งเสริมการจัดกิจกรรมการเรียนการสอน ด้าน วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อม ให้แก่กลุ่มเป้าหมาย ที่อยู่ท้ังในและนอกระบบโรงเรียน ซ่ึงถือเป็นการ สนองนโยบายของรฐั บาลในการพฒั นาทรพั ยากรมนษุ ยใ์ หเ้ ป็นศูนย์กลางของการพัฒนา รวมท้งั ยงั เปน็ การกระจาย โอกาสทางการศึกษาของคนไทยทั้งชาติอีกดว้ ยนอกจากน้ีศูนย์วิทยาศาสตร์เพ่ือการศึกษาสระแก้ว มหี น้าทใ่ี นการ จัดกิจกรรม เพื่อส่งเสริมให้เกิดกระบวนการ เรียนรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และส่ิงแวดล้อม ทั้งในส่วน ของการเรยี นการสอนตามหลกั สูตร และการพฒั นาคณุ ภาพชีวิตให้ดขี ้ึน โดยจัดกิจกรรม คา่ ยวิทยาศาสตร์ ซ่งึ เป็น กิจกรรมส่งเสริมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี อีกรูปแบบหนึ่งท่ีมีคุณค่ายิ่ง เป็นกิจกรรมท่ีจัดให้ ผรู้ ับบริการมาพกั แรมอยรู่ ว่ มกัน ไดท้ ง้ั ความรู้และความสนกุ สนาน พรอ้ มกบั ปฏิบัติกิจกรรมต่าง ๆ ท่ีถกู จดั ไว้อยา่ ง ผสมผสานกลมกลืนตลอดระยะเวลาการอยู่ค่าย ท้ังกิจกรรมวิชาการและกิจกรรมนันทนาการ ที่เน้นกระบวนการ คิดปลูกจิตวิทยาศาสตร์ การแก้ปัญหา ด้วยกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ ส่งเสรมิ ความคิดริเรม่ิ สร้างสรรคแ์ ละการ สร้างความรูด้ ้วยตนเองจากการแลกเปลี่ยนเรียนรรู้ ว่ มกันในกล่มุ การไดล้ งมือปฏิบัตใิ นกิจกรรมภาคสนาม และใน ห้องปฏบิ ตั กิ าร อกี ทั้งยงั ได้ฝกึ ทกั ษะในการทางานร่วมกบั ผูอ้ ื่น การอยรู่ ่วมกนั อย่างสรา้ งสรรค์ ฝกึ การเปน็ ผนู้ าและ ผู้ตามท่ีดี รู้จักการรับฟังความคิดเห็นของผู้อื่น มีความรับผิดชอบต่อส่วนรวม และมีระเบียบวินัย ซึ่งคุณสมบัติ เหล่าน้ีเป็นคุณลักษณะของบุคคลท่ีมีจิตวิทยาศาสตร์ ซ่ึงเป็นเป้าหมายของการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ทเ่ี ยาวชนควรไดร้ บั การพฒั นาและส่งเสรมิ นอกจากนี้กิจกรรมคา่ ยสะเต็มศกึ ษา ซงึ่ เปน็ แนวทางการจดั การศึกษาท่ี บูรณาการทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์และคณิตศาสตร์ ที่มุ่งแก้ปัญหาที่พบเห็นในชีวิตจริง เพ่ือสร้างเสริมประสบการณ์ ทักษะชีวิต ความคิดสร้างสรรค์ และเป็นการเตรียมความพรอ้ มให้กับผู้รบั บริการใน การปฏิบัติงานที่ต้องใช้องค์ความรู้และทักษะกระบวนการด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยี รวมทั้ง นาไปสกู่ ารสร้างนวัตกรรมในอนาคต ดังนั้น กำรจดั กจิ กรรมกำรเรยี นรคู้ ำ่ ยบรู ณำกำรวิทยำศำสตร์ เทคโนโลยี และสิง่ แวดลอ้ ม ประกอบด้วยกิจกรรมการเรียนรู้คา่ ย ได้แก่ ค่ำยบรู ณำกำรวทิ ยำศำสตร์ เทคโนโลยี และสง่ิ แวดลอ้ ม

ฌ วัตถุประสงค์ จัดกิจกรรมการเรียนรู้ค่ายบรู ณาการวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี และส่ิงแวดล้อม เน้ือหำ กำรจัดกิจกรรมกำรเรียนร้คู ำ่ ยบูรณำกำรวทิ ยำศำสตร์ เทคโนโลยี และสิง่ แวดลอ้ ม ประกอบดว้ ยฐาน การเรียนรู้ จานวน 8 ฐาน ไดแ้ ก่ 1.1 ฐานการเรยี นรูท้ ่ี 1 เรื่อง ดาราศาสตร์ 1.2 ฐานการเรียนรู้ที่ 2 เรื่อง แรงและการเคล่อื นที่ 1.3 ฐานการเรียนรู้ท่ี 3 เรอื่ ง เปดิ โลกพลังงาน 1.4 ฐานการเรยี นรู้ท่ี 4 เรื่อง สารเพ่อื ชีวิต 1.5 ฐานการเรียนรู้ท่ี 5 เรอ่ื ง โลกใต้เลนส์ 1.6 ฐานการเรยี นรู้ท่ี 6 เรื่อง โลกและการเปล่ยี นแปลง 1.7 ฐานการเรยี นรทู้ ่ี 7 เรอ่ื ง นักสบื สายนา้ 1.8 ฐานการเรยี นรู้ท่ี 8 เรื่อง ระบบนเิ วศ กำรจัดกิจกรรมกำรเรยี นรู้ ใช้รูปแบบการจดั กจิ กรรมการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ กศน. (ONIE SCI ACTIVITY MODEL) ซง่ึ ประกอบดว้ ย 3 ขนั้ ตอน ไดแ้ ก่ ข้นั ตอนท่ี 1 กิจกรรมการเรียนรู้ประสบการณ์ทางวิทยาศาสตร์ (S : Science Experience Activity) ขน้ั ตอนที่ 2 กิจกรรมการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตร์ทที่ า้ ทาย (C : Challenge Learning Activity) ขนั้ ตอนท่ี 3 กจิ กรรมการสรปุ ผลการนาวทิ ยาศาสตรไ์ ปใช้ในชวี ิตประจาวัน (I : Implementation Conclusion Activity) ส่ือ วัสดอุ ปุ กรณ์ และแหลง่ กำรเรยี นรู้ 1. ใบความรสู้ าหรับผู้จดั กจิ กรรม 2. ใบความรสู้ าหรบั ผู้รับบริการ 3. ใบกิจกรรม 4. แบบทดสอบกอ่ นและหลงั เรยี น 5. แบบประเมินความพึงพอใจ

ญ กำรวัดและประเมินผล 1. สังเกตพฤตกิ รรมจากความสนใจ ความตั้งใจ การแลกเปล่ยี นเรียนรูใ้ นการร่วมกิจกรรม 2. ช้ินงาน/ผลงาน 3. ผลการทดสอบ 4. ผลการประเมนิ ความพึงพอใจ กล่มุ เป้ำหมำย ผรู้ บั บริการ ไดแ้ ก่ นักเรียน นกั ศึกษา เยาวชน และประชาชนท่วั ไป ระยะเวลำทใ่ี ช้ในกำรจัดกจิ กรรม ค่ายบรู ณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และส่งิ แวดลอ้ ม จานวน 16 ชัว่ โมง 1.1 ฐานการเรียนรทู้ ่ี 1 เรื่อง ดาราศาสตร์ จานวน 2 ช่ัวโมง 1.2 ฐานการเรียนรทู้ ่ี 2 เรื่อง แรงและการเคลอื่ นท่ี จานวน 2 ชว่ั โมง 1.3 ฐานการเรยี นรทู้ ี่ 3 เรอ่ื ง เปิดโลกพลงั งาน จานวน 2 ชว่ั โมง 1.4 ฐานการเรยี นร้ทู ี่ 4 เร่ือง สารเพื่อชีวิต จานวน 2 ชัว่ โมง 1.5 ฐานการเรียนรูท้ ี่ 5 เรอ่ื ง โลกใต้เลนส์ จานวน 2 ชว่ั โมง 1.6 ฐานการเรยี นรทู้ ่ี 6 เร่อื ง โลกและการเปล่ยี นแปลง จานวน 2 ชว่ั โมง 1.7 ฐานการเรียนรู้ท่ี 7 เรอ่ื ง นักสืบสายนา้ จานวน 2 ชั่วโมง 1.8 ฐานการเรยี นรู้ท่ี 8 เรอ่ื ง ระบบนเิ วศ จานวน 2 ชั่วโมง

ห น้ า | 1 การจัดกิจกรรมการเรยี นรู้คา่ ยบรู ณาการ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และส่งิ แวดล้อม

ห น้ า | 2 ฐานการจดั กิจกรรมการเรียนรู้ท่ี 1 เร่อื ง ดาราศาสตร์ ประกอบด้วยแผนการจดั กจิ กรรมการเรยี นรู้ที่ 1 เรื่อง ตะลุยอวกาศ จานวน 2 ช่วั โมง

ห น้ า | 3 แผนการจดั กิจกรรมการเรยี นร้ทู ่ี 1 เรือ่ ง ตะลยุ อวกาศ แนวคดิ การข้ึนการตกของดวงอาทิตย์ในเวลากลางวันและกลุ่มดาวฤกษ์ในเวลากลางคืนเป็นตัวบ่งบอกถึง กาลเวลาท่ีผ่านไปในแต่ละวนั ดังน้ัน การรู้จักใช้แผนท่ีดาวและแผนภาพกลุ่มดาวจักราศีจะทาให้เข้าใจการข้ึนการ ตกของดวงอาทิตย์และกลุ่มดาวฤกษ์ได้ง่ายข้ึน นอกจากนี้การรู้จักจาแนกประเภทกล้องโทรทรรศน์จะช่วยให้ สามารถเลอื กกลอ้ งโทรทรรศน์ ที่เหมาะสมกบั การศกึ ษาเทหวัตถุบนทอ้ งฟา้ ได้ชดั เจนขึน้ วัตถุประสงค์ เมือ่ สิน้ สุดแผนการจัดกิจกรรมการเรยี นร้นู แ้ี ลว้ ผ้รู บั บริการสามารถ 1. ใชแ้ ผนทด่ี าวได้ถูกตอ้ ง 2. ประดิษฐ์แผนท่ีกลุ่มดาวจักราศดี ้วยกระดาษ 3. อธบิ ายปฏทิ นิ 100 ปี 4. จาแนกประเภทของกล้องโทรทรรศน์ เนื้อหา 1. แผนทด่ี าว 2. กล่มุ ดาวจักราศี 3. ปฏทิ ิน 100 ปี 4. กล้องโทรทรรศน์ ขนั้ ตอนการจดั กิจกรรมการเรียนรู้ ขนั้ ตอนท่ี 1 กิจกรรมการเรยี นรู้ประสบการณ์ทางวทิ ยาศาสตร์ ( S : Science Experience Activity ) 1. ผ้จู ัดกิจกรรมทักทาย และแนะนาตนเองให้กับผรู้ บั บริการ รวมทง้ั ชแ้ี จงวตั ถปุ ระสงคข์ อง ฐานการเรียนรทู้ ี่ 1 เรอื่ งดาราศาสตร์ ได้แก่ (1) ใช้แผนที่ดาวไดถ้ ูกตอ้ ง (2) ประดิษฐ์แผนท่ีกลุ่มดาวจักราศดี ้วยกระดาษ (3) อธบิ ายปฏิทนิ 100 ปี (4) จาแนกประเภทของกลอ้ งโทรทรรศน์ 2. ผู้จัดกิจกรรมซกั ถามประสบการณเ์ ดิมของผูร้ ับบริการ เกย่ี วกับเรอ่ื งท่ีจะเรยี นรโู้ ดยสุ่มผรู้ ับบริการ จานวน 3 - 5 คน ตามความสมคั รใจให้ตอบคาถามตามประเดน็ จานวน 4 เรอื่ ง ดงั นี้

ห น้ า | 4 ประเด็นท่ี 1 “ทา่ นรู้จักแผนท่ีดาวหรอื ไม่ อย่างไร” ประเดน็ ที่ 2 “ท่านเคยได้ประดษิ ฐ์แผนทกี่ ลมุ่ ดาวจักราศดี ว้ ยกระดาษหรือไม่ อย่างไร” ประเด็นท่ี 3 “ท่านเคยใชป้ ฏิทิน 100 ปี หรอื ไม่ อย่างไร” ประเด็นที่ 4 “ท่านรู้จักประเภทของกลอ้ งโทรทรรศนห์ รือไม่ อยา่ งไร” 3. ผจู้ ัดกิจกรรมและผ้รู ับบรกิ ารแลกเปลี่ยนความคิดเหน็ และสรุปผลการเรียนรรู้ ่วมกนั ข้ันตอนท่ี 2 กจิ กรรมการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตรท์ ี่ทา้ ทาย ( C : Challenge Learning Activity ) 1. ผูจ้ ัดกจิ กรรมเชือ่ มโยงเน้ือหาในขั้นตอนที่ 1 เรอื่ ง แผนที่ดาว แผนท่ีกลมุ่ ดาวจักราศี ปฏทิ ิน 100 ปี และกล้องโทรทรรศน์ 2. แจกแผนท่ีดาวพร้อมใบกจิ กรรมที่ 1 เรอ่ื ง การใชแ้ ผนที่ดาว ใหผ้ ้รู ับบริการทกุ คน จากน้ันผู้จัดกจิ กรรม อธบิ ายวธิ กี ารใช้แผนทด่ี าวพร้อมสาธติ วิธีการใชแ้ ผนท่ีดาว หลงั จากนนั้ ทดสอบการใชแ้ ผนท่ดี าวของผรู้ บั บริการ โดยให้ผรู้ ับบริการเปล่ยี น วันท่เี ดือนและเวลา ของแผนที่ดาวและใหผ้ ูร้ บั บรกิ ารตอบคาถามในประเดน็ “ท่านเหน็ กลุม่ ดาวฤกษก์ ลมุ่ ใดบา้ งใหอ้ ธิบาย” ผรู้ บั บริการตอบคาถามตามใบกจิ กรรมท่ี 1 หลงั จากนัน้ ผู้รบั บรกิ ารและผู้จดั กิจกรรมสรปุ สง่ิ ท่ีได้เรียนรู้รว่ มกัน 3. แจกวัสดุอุปกรณ์เพื่อประดิษฐ์กลมุ่ ดาวจักราศีจากกระดาษพร้อมใบกิจกรรมท่ี 2 เรอ่ื ง การประดิษฐ์ แผนทก่ี ลมุ่ ดาวจกั ราศีจากกระดาษ ผจู้ ัดกจิ กรรมอธิบายและสาธิตวธิ กี ารประดิษฐ์แผนท่ีกลุม่ ดาวจักราศี แล้วให้ ผรู้ ับบริการประดิษฐ์แผนท่กี ลุ่มดาวจักราศี เมื่อผู้รบั บริการประดษิ ฐ์แผนท่ีกลุ่มดาวจักราศเี สรจ็ เรยี บร้อยแลว้ ผู้จัด กิจกรรมตรวจสอบความถูกต้อง และใหผ้ รู้ บั บรกิ ารเปลี่ยนวนั ท่ี เดือน และเวลาของกลุ่มดาวจักราศี โดยการหมนุ แผน่ ภาพ และให้ผรู้ บั บรกิ ารตอบคาถามในประเดน็ “ท่านเห็นกลมุ่ ดาวจกั ราศีกลุ่มใดบ้าง ใหอ้ ธิบาย” โดยให้บอก กลุ่มดาวจักราศีท่ีกาลังข้นึ ทางทศิ ตะวันออก และไล่เรียงไปตามลาดบั จนถึงกลุ่มดาวจักราศที กี่ าลังจะตกในทางทิศ ตะวนั ตกพร้อมใหอ้ ธบิ าย หลังจากนนั้ ผู้รับบรกิ ารและผู้จัดกิจกรรมสรุปสงิ่ ทีไ่ ด้เรียนรรู้ ่วมกัน 4. แจกปฏิทนิ 100 ปีพรอ้ มใบกิจกรรมท่ี 3 เรื่อง การใชป้ ฏิทิน 100 ปี ให้ผู้รับบรกิ ารทุกคน จากนน้ั ผูจ้ ดั กิจกรรมอธิบายวธิ ี การใช้ปฏทิ ิน 100 ปี หลงั จากนน้ั ทดสอบการใชป้ ฏทิ ิน 100 ปี ของผู้รับบริการโดยให้ ผรู้ บั บรกิ ารเปลี่ยน วันที่ เดอื น พ.ศ. จากปฏิทิน 100 ปแี ละใหผ้ ู้รบั บริการรว่ มกนั ตอบคาถามในประเด็น “วนั ท่ี ทา่ นเหน็ วนั น้นั เปน็ วันอะไรให้อธบิ าย” ผ้รู ับบริการตอบคาถามตามใบกิจกรรมท่ี 3 หลงั จากนน้ั ผู้รบั บริการและผู้ จัดกิจกรรมสรุปสิง่ ท่ีไดเ้ รียนรู้ร่วมกนั 5. แจกใบความรแู้ ละใบกิจกรรมที่ 4 เร่อื ง กลอ้ งโทรทรรศน์ ผู้จดั กจิ กรรมอธิบายประเภทของกล้อง โทรทรรศน์ สว่ นประกอบ และหนา้ ที่การทางานของอุปกรณแ์ ตล่ ะชิน้ สว่ นของกลอ้ งโทรทรรศน์ ตามใบความรู้ สาหรบั ผจู้ ัดกจิ กรรม จากนน้ั แจกใบกิจกรรมเร่ืองกล้องโทรทรรศน์ และแบ่งกลุ่มผ้รู บั บริการออกเปน็ 3 กลมุ่ เพอื่ ศึกษาข้อความคาว่า “แกว้ ” และให้ผู้รบั บรกิ ารตอบคาถามในประเดน็ “ท่านมองเห็นภาพจากกล้องเลนส์นาและ

ห น้ า | 5 ภาพจากกล้องเลนสต์ าม ของกลอ้ งโทรทรรศน์แตล่ ะประเภทแตกตา่ งกันอยา่ งไร” ผูร้ บั บรกิ ารตอบคาถามตามใบ กิจกรรมท่ี 4หลงั จากนัน้ ใหแ้ ต่ละกลมุ่ ออกมานาเสนอและผู้จดั กจิ กรรมช่วยสรปุ สิง่ ทไ่ี ดเ้ รียนรูร้ ่วมกัน ขนั้ ตอนท่ี 3 กจิ กรรมการสรุปผลการนาวทิ ยาศาสตร์ไปใชใ้ นชีวิตประจาวัน ( I : Implementation Conclusion Activity ) 1. ให้ผู้รบั บริการตอบคาถามโดยส่มุ ผูร้ บั บรกิ ารจานวน 3-5 คนเพอ่ื ให้ตอบคาถามในประเดน็ “ทา่ นจะนา ความรเู้ รื่องดาราศาสตร์ไปประยกุ ต์ใช้ในชวี ติ ประจาวันอย่างไร” 2. ผจู้ ัดกิจกรรมและผรู้ บั บริการสรุปรว่ มกนั สื่อ วัสดุอุปกรณแ์ ละแหลง่ การเรยี นรู้ 1. ใบความรู้สาหรับผ้จู ดั กจิ กรรม เรอื่ ง กล้องโทรทรรศน์ 2. ใบความร้สู าหรบั ผูร้ ับบรกิ าร เรื่อง กล้องโทรทรรศน์ 3. ใบกิจกรรมท่ี 1 เรื่อง การใช้แผนทีด่ าว 4. ใบกจิ กรรมที่ 2 เร่ือง การประดิษฐแ์ ผนท่ีกลุม่ ดาวจักราศจี ากกระดาษ 5. ใบกิจกรรมท่ี 3 เร่ือง การใชป้ ฏิทิน 100 ปี 6. ใบกิจกรรมที่ 4 เร่ือง กล้องโทรทรรศน์ 7. แผนท่ีดาว 8. ปฏทิ ิน 100 ปี 9. กลอ้ งโทรทรรศน์ 10. กรรไกร 11. แผน่ รองตดั 12. ตาไก่ 13. คอ้ น 14. กระดาษขนาด A4 หนา 180 แกรมจานวน 1 แผ่น การวดั ผลและประเมนิ ผล 1. สงั เกตพฤติกรรมการมสี ่วนร่วม ความสนใจ และความต้ังใจของผูร้ ับบริการ 2. ชิน้ งาน/ผลงาน

ห น้ า | 6 ใบกิจกรรมที่ 1 เรื่อง การใช้แผนทดี่ าว วตั ถปุ ระสงค์ 1. สามารถบอกกลุ่มดาวฤกษ์ได้ถูกต้องตามกาหนดเวลาท่ีต้ังไว้ 2. สามารถบอกทิศทางจากการดกู ล่มุ ดาวฤกษ์ เนื้อหา แผนท่ดี าว เปน็ เคร่ืองมอื ทใี่ ช้ประกอบการศกึ ษาและสงั เกตกลุม่ ดาวฤกษซ์ งึ่ เป็นดาวประจาท่บี นทอ้ งฟา้ แผนที่ดาวถูกจัดทาข้ึนเพอ่ื สะดวกในการบอกช่ือ ลกั ษณะรูปรา่ ง ทิศทางทม่ี องเหน็ ดาวฤกษ์ ณ ละตจิ ูดหนึ่งๆ ของ ผู้สงั เกตบนพน้ื โลก คาช้ีแจง ให้ผรู้ บั บรกิ ารตอบคาถามต่อไปนี้ 1. จงบอกชอ่ื ทิศ ตามค่ามมุ แอซิมธุ ต่อไปน้ี แอซิมุธ ทิศ 0 องศา 45 องศา 90 องศา 135 องศา 180 องศา 225 องศา 270 องศา 315 องศา 360 องศา 2. จงบอกตาแหน่งดาวฤกษ์ท่ีมีคา่ มุมแอซมิ ธุ และอลั ติจูด แอซมิ ุธ อัลตจิ ูด ปรากฎทางทิศ อย่สู งู จากขอบฟา้ ทศิ ทางนนั้ (องศา) 210 25 118 45 330 60 3. ดาวทีอ่ ยูต่ รงจดุ เหนือศีรษะ มคี ่ามมุ อลั ตจิ ดู กี่องศา....................................................................... 4. ในเดือนตลุ าคม เวลา 18.00 น. จะเห็นดาวอัลแทร์ (ดาวตานกอนิ ทรี) อยู่ตรงจดุ เหนอื ศีรษะ ในวันท่ี ................................................................................................... ..........

ห น้ า | 7 ใบกิจกรรมที่ 2 เรอื่ ง การประดษิ ฐแ์ ผนที่กลุ่มดาวจกั รราศีจากกระดาษ วัตถุประสงค์ 1. สามารถประดิษฐ์แผนทกี่ ลุ่มดาวจักรราศจี ากกระดาษได้ถูกต้อง 2. สามารถบอกชอ่ื กลมุ่ ดาวจักรราศตี ามเวลาท่ตี อ้ งการดูได้ถกู ต้อง วสั ดุ – อุปกรณ์ 1. กรรไกร คัดเตอร์ 2. แผ่นรองตัด 3. ตาไก่ ค้อน 4. กระดาษขนาด A4 หนา 180 แกรม จานวน 1 แผ่น เนอ้ื หา แผ่นภาพกลุ่มดาวจกั รราศี ประกอบด้วย ภาพกล่มุ ดาวจักรราศแี ละชื่อเดอื น วนั ท่ี และชว่ งเวลา 18.00 – 06.00 น. โดยผรู้ ับบริการเมอ่ื ประดิษฐเ์ สร็จแลว้ สามารถใชด้ กู ลุ่มดาวจักรราศีแตล่ ะชว่ งเวลาได้ถกู ตอ้ ง คาช้แี จง ใหผ้ รู้ บั บริการทาแผนทก่ี ล่มุ ดาวจักรราศีโดยปฏบิ ตั ติ ามข้นั ตอน ดงั น้ี 1. ใชก้ รรไกร หรอื คัตเตอรต์ ัดแบ่งคร่ึงกระดาษ จะไดแ้ ผ่นเวลา 1 แผ่น และแผน่ ภาพกลุ่มดาวจักรราศี 12 กลมุ่ อีก 1 แผ่น 2. ใช้ตาไก่เจาะรูให้ทะลจุ ดุ ศูนยก์ ลางของแผ่นเวลาและแผ่นภาพกล่มุ ดาวจักรราศี 12 กลุ่ม 3. นาแผน่ เวลาและแผ่นภาพกล่มุ ดาวจกั รราศีมาประกบกัน โดยใหร้ ูตรงกลางตรงกนั แลว้ นาตาไก่อุดตรง รใู ช้คอ้ นตีใหแ้ น่น 4. ทดสอบการใช้งาน โดยการหมนุ แผ่นบนและแผ่นล่างสวนทางกันให้คลอ่ ง ถา้ หมุนไมไ่ ด้แสดงถงึ แผ่น ภาพกลมุ่ ดาวจักรราศนี ้นั ใชไ้ ม่ได้ ต้องทาใหม่ 5. ทดสอบความเขา้ ใจและความถูกต้องการใชง้ าน โดยให้ผู้รับบริการหมนุ แผ่นวันที่ เดือน ใหต้ รงกบั เวลา ท่ตี ้องการดู จากนั้นใหผ้ ูร้ บั บริการบอกรายชอ่ื กลุ่มดาวจักรราศที ีม่ องเห็น โดยให้เรยี งตามลาดับจากทศิ ตะวันออก ไปยงั ทิศตะวันตก

ห น้ า | 8 ใบกจิ กรรมที่ 3 เรอื่ ง การใช้ปฏทิ นิ 100 ปี วตั ถุประสงค์ สามารถบอกวันตามเวลาทีก่ าหนด เน้ือหา ปฏทิ นิ คือ ระบบที่ใชใ้ นการเรียกชอื่ ช่วงระยะเวลา เช่น วนั เปน็ ต้น วันเปน็ ท่รี ูจ้ กั ในฐานะวนั ปฏิทนิ วนั จะขึ้นอยกู่ ับการเคล่ือนทีข่ องโลกหมุนรอบดวงอาทติ ย์และโลกหมนุ รอบตัวเองด้วย คาช้ีแจง ใหผ้ รู้ ับบรกิ ารตอบคาถามต่อไปนี้ 1. วันที่ 16 มกราคม 2547 ตรงกับวนั ............................... 2. วนั ท่ี 18 สงิ หาคม 2552 ตรงกับวัน............................... 3. วนั ท่ี 22 มกราคม 2560 ตรงกบั วัน............................... 4. วันที่ 29 มกราคม 2563 ตรงกบั วัน............................... 5. วันท่ี 14 มกราคม 2579 ตรงกับวนั ...............................

ห น้ า | 9 ใบกิจกรรมท่ี 4 เรือ่ ง กลอ้ งโทรทรรศน์ วัตถปุ ระสงค์ 1. จาแนกประเภทกล้องโทรทรรศนไ์ ด้ 2. อธบิ ายสว่ นประกอบและหนา้ ทข่ี องอปุ กรณแ์ ตล่ ะชิ้นสว่ นของกลอ้ งโทรทรรศน์ 3. สามารถเปรยี บเทยี บภาพท่ีมองเห็นจากกล้องเลนสน์ าและภาพจากกล้องเลนส์ตาของกลอ้ งโทรทรรศน์ แตล่ ะประเภทได้ วสั ดุ – อุปกรณ์ 1. กลอ้ งโทรทรรศน์ 3 ประเภท ไดแ้ ก่ กลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบหกั เหแสง กลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบสะท้อน แสงและกล้องโทรทรรศน์แบบผสม 2. แผ่นภาพขอ้ ความ “แกว้ ” เนือ้ หา กล้องโทรทรรศน์ เปน็ อุปกรณ์ชนิดหน่ึงทช่ี ว่ ยในการสังเกตวัตถุบนท้องฟ้าไดช้ ดั เจนย่งิ ขน้ึ แมว้ า่ วัตถชุ นดิ นั้นจะมีความสว่างน้อยหรอื จางมาก ปกตแิ ลว้ กล้องโทรทรรศน์จะใช้ในการสอ่ งเพ่ือสงั เกตดูดาวเคราะห์ กระจุก ดาว กาแลค็ ซ่ี และเนบิวลา คาชแ้ี จง 1. ผูจ้ ดั กจิ กรรมตดิ ตั้งกลอ้ งโทรทรรศนท์ ัง้ 3 ประเภท คอื กล้องโทรทรรศนแ์ บบหักเหแสง กลอ้ ง โทรทรรศนแ์ บบสะทอ้ นแสง และกล้องโทรทรรศน์แบบผสม 2. ผจู้ ัดกิจกรรมอธบิ ายลกั ษณะกล้องโทรทรรศน์ทัง้ 3 ประเภท พร้อมกบั อธบิ ายการทางานของอปุ กรณ์ แตล่ ะชน้ิ สว่ นของกล้องโทรทรรศน์ 3. ผจู้ ดั กจิ กรรมอธิบายถงึ วิธีการคานวณหากาลังขยายของภาพ และให้ผรู้ บั บริการทดลองคานวณหา กาลังขยายของภาพ ดังน้ี ประเภทของกล้อง ความยาวโฟกัสของเลนส์ ความยาวโฟกสั ของเลนส์ กาลงั ขยายของภาพ โทรทรรศน์ วตั ถุ (mm) ตา (mm) 1. แบบหักเหแสง 2. แบบสะทอ้ นแสง 3. แบบผสม

ห น้ า | 10 4. ให้ผรู้ บั บรกิ ารวาดภาพทม่ี องเห็นจากกลอ้ งโทรทรรศน์แบบหักเหแสง ภาพท่ีเห็นจากกล้องเลนส์นา ภาพทม่ี องเหน็ จากเลนส์ตา ของกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง 5. ใหผ้ รู้ บั บรกิ ารวาดภาพที่มองเหน็ จากกล้องโทรทรรศน์แบบสะทอ้ นแสง ภาพที่เห็นจากกล้องเลนส์นา ภาพทม่ี องเห็นจากเลนสต์ า ของกลอ้ งโทรทรรศน์แบบสะทอ้ นแสง 6. ใหผ้ ู้รับบรกิ ารวาดภาพที่มองเห็นจากกลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบผสม ภาพทเี่ ห็นจากกล้องเลนส์นา ภาพทม่ี องเห็นจากเลนสต์ า ของกล้องโทรทรรศน์แบบผสม

ห น้ า | 11 7. ให้ผู้รับบริการสรุปกิจกรรมจากการมองภาพจากกลอ้ งโทรทรรศน์ทั้ง 3 ประเภท ตามคาถาม ดงั น้ี 7.1 ภาพทมี่ องเหน็ จากเลนส์นาจากกล้องโทรทรรศน์ทั้ง 3 ประเภท จะเป็นภาพ…….................. และ................................... 7.2 ภาพท่มี องเหน็ จากเลนส์ตาจากกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงและแบบผสมจะเหมือนกนั คอื จะเป็นภาพ...............................................และ......................................... 7.3 ภาพท่ีมองเหน็ จากเลนส์ตาของกลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบสะทอ้ นแสงจะเป็นภาพ...................... และ....................................................

ห น้ า | 12 แนวทางการตอบใบกจิ กรรมที่ 1 เรอื่ ง การใช้แผนทด่ี าว 1. จงบอกชอื่ ทิศ ตามคา่ มุมแอซมิ ุธ ตอ่ ไปนี้ แอซมิ ธุ ทศิ 0 องศา เหนอื 45 องศา ตะวนั ออกเฉยี งเหนือ 90 องศา ตะวันออก 135 องศา ตะวันออกเฉียงใต้ 180 องศา ใต้ 225 องศา ตะวนั ตกเฉยี งใต้ 270 องศา ตะวันตก 315 องศา ตะวนั ตกเฉียงเหนือ 360 องศา เหนือ 2. จงบอกตาแหน่งดาวฤกษ์ที่มคี า่ มุมแอซมิ ุธและอัลติจดู แอซมิ ธุ อัลติจดู ปรากฎทางทิศ อยสู่ งู จากขอบฟ้า ทศิ ทางนนั้ (องศา) 210 25 ตะวันตกเฉยี งใต้ 118 45 ตะวนั ออกเฉียงใต้ 25 330 60 ตะวนั ตกเฉียงเหนอื 45 60 3. ดาวที่อยู่ตรงจุดเหนือศรี ษะ มคี ่ามมุ อัลติจูดกี่องศา......90 องศา...... 4. ในเดอื นตุลาคม เวลา 18.00 น. จะเห็นดาวอัลแทร์ (ดาวตานกอินทรี) อยู่ตรงจดุ เหนือศีรษะ ในวันท.่ี .....18…….

ห น้ า | 13 แนวทางการตอบใบกจิ กรรมท่ี 3 เรอ่ื ง การใช้ปฏิทนิ 100 ปี 1. วันที่ 16 มกราคม 2547 ตรงกับวนั ……ศุกร์...... 2. วันที่ 18 สงิ หาคม 2552 ตรงกับวนั ......อังคาร...... 3. วันที่ 22 มกราคม 2560 ตรงกับวนั .......พธุ ....... 4. วนั ท่ี 29 มกราคม 2563 ตรงกับวัน.......เสาร.์ ...... 5. วันที่ 14 มกราคม 2579 ตรงกับวัน.......จนั ทร.์ ......

ห น้ า | 14 แนวทางการตอบใบกจิ กรรมท่ี 4 เร่อื ง กลอ้ งโทรทรรศน์ ประเภทของกล้อง ความยาวโฟกัสของ ความยาวโฟกัสของ กาลังขยายของภาพ โทรทรรศน์ เลนส์วตั ถุ (mm) เลนส์ตา (mm) 30 1200/30 = 40 เทา่ 1. แบบหกั เหแสง 1200 15 1016/15 = 68 เทา่ 2. แบบสะทอ้ นแสง 1016 30 2500/30 = 83 เท่า 3. แบบผสม 2500 4. ใหผ้ ู้รับบริการวาดภาพท่มี องเห็นจากกล้องโทรทรรศนแ์ บบหกั เหแสง ภาพทเี่ หน็ จากกล้องเลนส์นาแก้ว แ ้กว ภาพทมี่ องเหน็ จากเลนสต์ า แก้ว ของกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง 5. ให้ผรู้ บั บรกิ ารวาดภาพทีม่ องเห็นจากกลอ้ งโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง ภาพทีเ่ หน็ จากกล้องเลนสน์ า ภาพท่ีมองเหน็ จากเลนส์ตา ของกลอ้ งโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง

ห น้ า | 15 6. ให้ผ้รู บั บรกิ ารวาดภาพท่มี องเห็นจากกล้องโทรทรรศน์แบบผสม แก้ว ภาพท่เี ห็นจากกล้องเลนส์นา ภาพทีม่ องเห็นจากเลนสต์ า ของกลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบผสม 7.1 ภาพจรงิ หวั กลับ และ กลับดา้ นซา้ ยไปขวา 7.2 ภาพเสมือนหวั ตั้ง และ กลบั ดา้ นซ้ายไปขวา 7.3 ภาพจรงิ หวั กลบั และ กลับดา้ นซ้ายไปขวา

ห น้ า | 16 บนั ทึกผลหลังการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้ ผลการใชแ้ ผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 1. จานวนเนือ้ หากบั จานวนเวลา  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบเุ หตผุ ล.................................................................................................................. 2. การเรยี งลาดบั เนอื้ หากบั ความเขา้ ใจของผรู้ ับบรกิ าร  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบเุ หตุผล.................................................................................................................. 3. การนาเข้าสบู่ ทเรียนกับเน้ือหาแตล่ ะหวั ข้อ  เหมาะสม  ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตผุ ล.................................................................................................................. 4. วธิ กี ารจัดกจิ กรรมการเรียนรู้กับเนอื้ หาในแต่ละข้อ  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบุเหตผุ ล.................................................................................................................. 5. การประเมนิ ผลกับวัตถปุ ระสงคใ์ นแต่ละเนื้อหา  เหมาะสม  ไม่เหมาะสม ระบเุ หตุผล.................................................................................................................. ผลการเรยี นรขู้ องผู้รบั บริการ .......................................................................................................................... ............................................ ............................................................................................................................. ....................................................... ............................................................................................................................................................. .............. ผลการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้ของผูจ้ ดั กจิ กรรม ............................................................................................................................. ......................................... ........................................................................................................................................................................... ......... .......................................................................................................................... ................................................. ขอ้ เสนอแนะ ............................................................................................................................. ......................................... .................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ..............................................

ห น้ า | 17 ใบความรู้สาหรับผจู้ ัดกิจกรรม เรือ่ ง กล้องโทรทรรศน์ กลอ้ งโทรทรรศน์ (Telescope) หรือ กลอ้ งดูดาว เป็นทศั นูปกรณ์ซง่ึ ประกอบดว้ ย เลนสน์ นู สองชดุ ทางาน รว่ มกัน หรือ กระจกเงาเวา้ ทางานร่วมกับเลนส์นูน เลนสน์ นู หรอื กระจกเงาเว้าขนาดใหญ่ท่อี ยูด่ า้ นใกลว้ ตั ถุทา หนา้ ทร่ี วมแสง ส่วนเลนส์นูนทอี่ ยใู่ กล้ตาทาหน้าทเ่ี พ่ิมกาลังขยาย การเพิม่ กาลังรวมแสงช่วยให้นักดาราศาสตร์ มองเห็นวัตถุที่มคี วามสว่างนอ้ ย การเพิ่มกาลังขยายชว่ ยให้นกั ดาราศาสตรส์ ามารถมองเหน็ รายละเอยี ดของวัตถุ มากขน้ึ กล้องโทรทรรศนม์ สี ามประเภท คอื กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง กล้องโทรทรรศนแ์ บบสะทอ้ นแสง และกล้องโทรทรรศน์แบบผสม กลอ้ งส่องทางไกลชนดิ สองตา มีหลักการทางานเช่นเดยี วกบั กล้องโทรทรรศนแ์ บบ หักเหแสง เพียงแตใ่ ชป้ ริซมึ หักเหแสงไปมาเพื่อลดระยะความยาวของลากล้อง หลักการของกล้องโทรทรรศน์ กล้องโทรทรรศน์ (Telescope) เป็นกลอ้ งส่องทางไกลซึง่ นักดาราศาสตรใ์ ช้ศึกษาวัตถุทอ้ งฟา้ มสี มบัติ ท่ีสาคัญ 2 ประการ คือ ▪ ความสามารถในการรวมแสง - กลอ้ งโทรทรรศน์สามารถรวมแสงได้มากกวา่ ดวงตาของ มนุษย์ ชว่ ยให้สามารถมองเห็นวัตถุซงึ่ มีความสวา่ งน้อย เช่น เนบิวลา และกาแล็กซี ▪ ความสามารถในการขยาย - กล้องโทรทรรศน์ชว่ ยขยายขนาดของภาพ ทาให้มองเห็น รายละเอียดของวัตถุได้มากข้ึน เช่น หลุมบนดวงจันทร์ ดาวเคราะห์ ดาวคู่ เปน็ ตน้ อปุ กรณ์ท่สี าคัญของกล้องโทรทรรศน์คอื เลนส์นนู มีหน้าที่รวมแสงให้มาตกที่จดุ โฟกัส (Focus) เรา เรียกระยะทางระหว่างจดุ ก่ึงกลางของเลนส์กับจุดโฟกัสว่า \"ความยาวโฟกัส\" (Focal length) ▪ หากใช้เลนส์นูนสอ่ งมองวัตถทุ ่ีมีระยะใกล้กว่าความยาวโฟกัส เลนสน์ นู จะชว่ ยในการขยาย ภาพ ▪ หากใช้เลนส์นูนส่องมองวัตถทุ ี่มีระยะไกลกวา่ ความยาวโฟกัส เลนส์นูนจะช่วยในการรวม แสง แล้วใหภ้ าพหัวกลบั ดงั ภาพที่ 1

ห น้ า | 18 ภาพที่ 1 เลนส์นูนหักเหแสงใหภ้ าพหวั กลับ ฮานส์ ลิเพอร์ฮี (Hans Lipperhey) ชา่ งทาแว่นชาวดตั ซ์ ด้ประดิษฐ์กล้องส่องทางไกลตวั แรกของโลก ขึ้นในปี พ.ศ.2153 โดยการนาเลนสน์ ูนและเลนส์เวา้ มาเรยี งต่อกนั โดยมีระยะหา่ งเทา่ กบั ความยาวโฟกัสของ เลนสท์ ั้งสอง ปตี อ่ มา กาลเิ ลโอ กาลเิ ลโอ นกั ดาราศาสตรช์ าวอติ าลีไดน้ ากลอ้ งส่องทางไกลแบบนีม้ าใช้ ศกึ ษาวตั ถุท้องฟา้ นกั วทิ ยาศาสตรใ์ นยุคต่อมาไดป้ รบั ปรุงกล้องโทรทรรศนโ์ ดยใช้เลนสน์ ูน 2 ชุด เลนส์ชดุ หนา้ มีขนาดใหญห่ ันไปยังวตั ถุทตี่ อ้ งการจะดูเรยี กว่า \"เลนสใ์ กลว้ ตั ถ\"ุ (Objective Lens) มีหนา้ ที่รวบรวม แสง เลนส์ชดุ หลงั มีขนาดเลก็ ใชส้ าหรับมองเรียกวา่ \"เลนส์ใกลต้ า\" (Eyepieces) มหี นา้ ท่เี พ่ิมกาลงั ขยาย เลนส์ทงั้ สองเรยี งต่อกันโดยมีระยะห่างเท่ากับความยาวโฟกัสของเลนสใ์ กล้วัตถุ (fo) และความยาวโฟกัสของ เลนสใ์ กลต้ า (fe) รวมกนั หรือ fo + fe กลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบนใี้ หภ้ าพจริงหัวกลับดังที่แสดงในภาพท่ี 2 ภาพท่ี 2 การทางานของเลนส์กล้องโทรทรรศน์ กาลงั รวมแสง สมบตั ทิ ่ีสาคัญท่สี ดุ ประการหนึ่งของกล้องโทรทรรศนค์ อื \"กาลงั รวมแสง\" (Light-gathering power) กล้องโทรทรรศนช์ ่วยให้นักดาราศาสตรม์ องเหน็ วตั ถุในหว้ งอวกาศที่อยูห่ า่ งไกล เชน่ เนบิวลา กระจุกดาว และกาแล็กซตี า่ ง ๆ ซง่ึ ไมส่ ามารถมองเหน็ ไดด้ ้วยตาเปลา่ เนอื่ งจากแสงเดนิ ทางมาจากระยะทางที่ไกลมาก ความเขม้ ของแสงจงึ ลดลง เลนสข์ องกล้องโทรทรรศน์มีพ้ืนที่รบั แสงได้มากกวา่ ดวงตาของมนุษย์ จงึ มกี าลัง รวมแสงมากกว่า อยา่ งไรกต็ ามเราไมส่ ามารถกาหนดคา่ กาลงั รวมแสงของเลนส์เปน็ คา่ เฉพาะได้ หากแต่ กาหนดดว้ ยการเปรียบเทียบเป็นอตั ราส่วนระหวา่ งเลนส์สองชุด

ห น้ า | 19 ตัวอยา่ ง: เม่ือเปรียบเทียบเลนสข์ องกล้องโทรทรรศน์ ซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 500 มลิ ลิเมตร กับดวงตาของมนษุ ย์ (กระจกตาดา) ซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 มิลลิเมตร จะเห็นว่า เลนสข์ องกล้องโทรทรรศน์มีขนาดใหญ่กวา่ ดวงตาของมนุษย์ = 500/5 = 100 เทา่ และมีกาลังรวมแสง มากกวา่ 1002 = 10,000 เท่า กาลังขยาย นอกจากสมบัติในการรวมแสงแล้ว นักดาราศาสตร์ยงั ต้องการ กาลังขยาย (Magnification) ในการศึกษารายละเอียดของวัตถทุ ้องฟ้า เชน่ ลกั ษณะของดาวเคราะห์ ระยะห่างระหว่างดาวคู่ ซง่ึ เรา สามารถคานวณกาลังขยายของกล้องโทรทรรศน์ดว้ ยสตู ร กาลังขยาย = ความยาวของโฟกัสของเลนสใ์ กล้วัตถุ/ความยาวของโฟกัสของเลนสใ์ กลต้ า = fo/fe ตัวอย่าง: ถ้าเลนสใ์ กลว้ ตั ถมุ ีความยาวโฟกัส 1000 มิลลิเมตร เลนสใ์ กล้ตามีความยาวโฟกัส 10 มิลลิเมตร กาลังขยายทีไ่ ด้คือ fo/fe = 1000/10 = 100 เท่า เราสามารถเปล่ยี นกาลังขยายของกล้องโทรทรรศน์ให้เหมาะสมกับการใชง้ านดงั ตารางที่ 1 โดยการ เลอื กใชเ้ ลนส์ใกลต้ าทมี่ ีความยาวโฟกัสมากข้ึนหรอื น้อยลง อยา่ งไรก็ตามในทางปฏิบตั ิ เม่ือเพิ่มกาลังขยาย ข้ึน 2 เท่า ความสวา่ งของภาพจะลดลง 4 เทา่ ขนาดของเลนสใ์ กลว้ ตั ถุเป็นตวั จากดั กาลังขยายสูงสดุ การใช้ กาลงั ขยายสงู โดยที่เลนส์ใกล้วัตถมุ ขี นาดเล็กเกินไปจะได้ภาพคณุ ภาพต่าและมืดเกนิ ไป โดยปกติกาลังขยาย สูงสดุ ท่ีใช้งานไดจ้ ริงมีคา่ ประมาณ 50 คูณดว้ ยขนาดเส้นผ่านศูนยก์ ลางของเลนส์ใกล้วตั ถุซ่งึ มหี นว่ ยเปน็ น้วิ ตวั อย่างเชน่ กล้องขนาดเสน้ ผ่านศนู ยก์ ลาง 100 มิลลเิ มตรหรือ 4 นิว้ จะมีกาลังขยายทีใ่ ชง้ านไดไ้ มเ่ กิน 50 x 4 = 200 เท่า นอกจากนั้นแมว้ า่ เลนสใ์ กล้วัตถจุ ะมขี นาดใหญม่ าก แต่เมือ่ ใช้กาลังขยายมากกวา่ 400 เท่า จะเปน็ การขยายภาพกระแสอากาศไปด้วย ภาพทีไ่ ดจ้ ะเบลอสั่นเหมอื นการมองดปู ลาท่ีอยู่ในกระแสน้าท่ีไหล เชี่ยว ดว้ ยเหตนุ ้นี กั วิทยาศาสตรจ์ งึ สรา้ งกลอ้ งโทรทรรศนข์ นาดใหญบ่ นยอดภูเขาสงู ที่ซ่ึงมอี ากาศบาง หรือ ส่งกล้องโทรทรรศนข์ ึน้ ไปอยูใ่ นอวกาศเพื่อให้ภาพคมชดั เนื่องจากไม่มีบรรยากาศเปน็ อปุ สรรคขวางกัน้

ห น้ า | 20 ตารางท่ี 1 เปรยี บเทยี บกาลังขยายของกล้องโทรทรรศน์ กาลงั ขยายต่า ใช้สารวจกระจุกดาวขนาดใหญ่ กาแล็กซีแอนโดรมีดา 10 - 20 เท่า ทางช้างเผอื ก และค้นหาดาวหาง กาลังขยายปานกลาง ใชง้ านทว่ั ไป สงั เกตพืน้ ผิวดวงจนั ทร์ เนบวิ ลา 20 - 70 เท่า กระจุกดาวเปดิ เนบิวลา และกาแล็กซี กาลงั ขยายสูง ใชส้ ังเกตดาวเคราะห์ และจาแนกวัตถุขนาดเลก็ 70 - 200 เทา่ เชน่ ดาวคู่ ซ่งึ อยู่ใกลก้ ันมาก อตั ราส่วนโฟกัส อตั ราส่วนโฟกสั (Focal ratio) เป็นสมบตั ิทสี่ าคัญอีกประการหน่ึงของกล้องโทรทรรศน์ ซึง่ เป็น อัตราส่วนระหวา่ งเส้นผา่ นศนู ยก์ ลางของเลนสว์ ตั ถุกับความยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้วตั ถุ ซึ่งมกั แสดงด้วย อักษร f/ กากับอยบู่ นเลนส์ ตัวอยา่ งเช่น เลนส์เส้นผ่านศนู ย์กลาง 100 มิลลิเมตร ความยาวโฟกสั 500 มิลลเิ มตร มีอัตราส่วนโฟกสั f/5 เลนส์เส้นผา่ นศนู ย์กลาง 100 มิลลเิ มตร ความยาวโฟกัส 1,000 มลิ ลเิ มตร มอี ัตราส่วนโฟกสั f/10 การออกแบบกล้องโทรทรรศนใ์ ห้เหมาะสมกบั การใช้งาน ข้นึ อยู่กบั การเลือกใชเ้ ลนส์ใกลว้ ัตถุทม่ี ี อตั ราสว่ นโฟกสั ดงั นี้ ▪ เลนส์นนู หรือกระจกเว้าทมี่ ีคา่ f/ น้อย (f/3 - f/7) มีกรวยรับแสงกวา้ ง ใหก้ าลังขยายตา่ แตใ่ ห้ภาพสวา่ ง เหมาสาหรับใชด้ ูวตั ถุขนาดใหญ่ที่มีความสว่างน้อย เชน่ กาแลก็ ซี ▪ เลนส์นนู หรือกระจกเว้าทม่ี ีคา่ f/ มาก (f/8 - f/15) มกี รวยรับแสงแคบ ให้กาลังขยายสูง แตใ่ ห้ภาพไมส่ วา่ ง เหมาะสาหรับใชด้ วู ัตถุขนาดเลก็ ทีม่ คี วามสวา่ งมาก เชน่ ดาวเคราะห์ หมายเหตุ: หา้ มใชก้ ล้องโทรทรรศน์ส่องมองดูดวงอาทติ ย์ โดยปราศจากแผน่ กรองแสงอาทติ ย์ทม่ี คี ณุ ภาพโดย เด็ดขาด เน่ืองจากอาจทาให้ตาบอดได้

ห น้ า | 21 ประเภทของกล้องโทรทรรศน์ 1. กล้องโทรทรรศนแ์ บบหกั เหแสง กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง (Refractor telescope) เปน็ กลอ้ งโทรทรรศนท์ ่ใี ช้เลนส์นนู ใน การรวมแสง มีใชก้ นั อย่างแพรห่ ลายสามารถพบเหน็ ไดท้ ่วั ไป กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงส่วนมากมักมี ขนาดเล็กเนื่องจากเลนสน์ นู ส่วนใหญ่มีโฟกสั ยาว (เลนสโ์ ฟกัสสนั้ สร้างยากและมีราคาสงู มาก) ดงั นน้ั ถ้าเปน็ กลอ้ งโทรทรรศนข์ นาดใหญจ่ ะยาวเกะกะ ลากลอ้ งมนี ้าหนักมาก เปลืองพนื้ ทีใ่ นการตดิ ต้ัง จึงไม่เปน็ ทน่ี ิยมใช้ ในหอดดู าว กลอ้ งโทรทรรศน์แบบหักเหแสงเหมาะสาหรบั ใชศ้ ึกษาวัตถุที่สว่างมาก เชน่ ดวงจนั ทร์และดาว เคราะห์ แต่ไมเ่ หมาะสาหรับการสงั เกตวตั ถุทม่ี ีขนาดใหญ่แตส่ ว่างนอ้ ย เชน่ เนบิลาและกาแล็กซี เนื่องจาก มกี าลงั รวมแสงน้อยและใหก้ าลงั ขยายมากเกนิ ไป ภาพท่ีได้จงึ มสี ว่างน้อยและมีขนาดใหญ่จนไม่สามารถ มองเห็นภาพรวมของวตั ถุ ภาพที่ 1 กลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบหักเหแสง เลนส์ทใ่ี ชใ้ นกลอ้ งโทรทรรศน์เปน็ เลนส์อรงค์ (Achromatic lens) ซึ่งมีสมบัติในการแก้ ความคลาดสี แสงที่ตาเหน็ (Visible light) เป็นคล่ืนแมเ่ หล็กไฟฟา้ ซ่ึงมคี วามยาวคล่ืนต้ังแต่ 400 - 700 นา โนเมตร สีมว่ งมีความยาวคล่ืนส้ันท่สี ุด สีแดงมีความยาวคลื่นมากทส่ี ดุ เมื่อแสงมีความยาวคลน่ื ไม่เท่ากนั ถกู หกั เหผ่านเลนส์ จดุ โฟกสั ที่เกดิ ข้นึ จงึ ไม่ใช่จุดเดียวกันทาให้เกดิ \"ความคลาดสี\" (Chromatic aberration) ดังภาพท่ี 2 เม่ือนามาส่องก็จะมองเหน็ ขอบวัตถุเป็นสรี งุ้ ดงั นนั้ หากนามาส่องมองดาวกจ็ ะไม่ ทราบเลยวา่ ดาวท่ดี ูอยนู่ ั้นแท้ทีจ่ รงิ เป็นสอี ะไร ดงั นนั้ นักวิทยาศาสตร์จึงออกแบบเลนส์อรงค์ข้ึนมาโดยใช้ แก้วคราวน์ (Crown) และแก้วฟลนิ ท์ (Flint) ซง่ึ มีดชั นีการหกั เหแสงตรงข้ามกนั มาประกบกันเพอื่ ทาให้แสง ทุกความยาวคลืน่ หกั เหมารวมทจ่ี ดุ โฟกสั เดยี วกันดงั ภาพที่ 3 เลนส์อรงค์มีน้าหนักมากและราคาแพงมาก การประดิษฐก์ ล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญจ่ งึ เลี่ยงไปใช้กระจกเว้าแทน ภาพท่ี 2 ความคลาดสซี ง่ึ เกิดขน้ึ จากเลนสเ์ ดย่ี ว

ห น้ า | 22 ภาพท่ี 3 เลนสอ์ รงค์ช่วยลดความคลาดสี 2. กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง กลอ้ งโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง (Reflector telescope) ถูกคิดค้นโดย เซอร์ ไอแซค นวิ ตนั บางครั้งจึงถูกเรยี กวา่ \"กล้องโทรทรรศน์แบบนวิ โทเนียน\" (Newtonian telescope) กลอ้ งโทรทรรศน์ แบบน้ใี ชก้ ระจกเว้าทาหนา้ ที่เลนสใ์ กล้วตั ถแุ ทนเลนส์นูน รวบรวมแสงส่งไปยังกระจกทตุ ิยภมู ซิ ึ่งเป็นกระจก เงาระนาบขนาดเล็กตดิ ต้งั อยู่ในลากลอ้ ง สะท้อนลาแสงให้ตงั้ ฉากออกมาท่ีเลนสต์ าทตี่ ิดตง้ั อยู่ท่ดี ้านข้าง ของลากล้อง ดังภาพท่ี 4 ภาพที่ 4 กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง กล้องโทรทรรศนข์ นาดใหญส่ ่วนมากเปน็ กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง เน่ืองจากกระจกเวา้ มี นา้ หนักเบาและราคาถกู กว่าเลนส์อรงค์ นอกจากน้นั กระจกเว้ายังสามารถสรา้ งให้มีความยาวโฟกัสสน้ั ได้ ง่าย หอดดู าวจงึ นยิ มตดิ ต้ังกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงขนาดใหญ่ซึง่ มีกาลังรวมแสงสูง ทาให้สามารถ สังเกตเห็นวัตถุท่ีมีความสวา่ งนอ้ ยและอยู่ไกลมาก เช่น เนบิวลาและกาแลก็ ซี อยา่ งไรก็ตามเม่อื เปรยี บเทยี บ กล้องโทรทรรศน์แบบหกั เหแสงกับกลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบสะท้อนแสงทม่ี ีขนาดเทา่ กนั กลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบ หักเหแสงจะใหภ้ าพสวา่ งและคมชดั กว่า เนอื่ งจากกล้องโทรทรรศน์แบบสะทอ้ นแสงมกี ระจกทตุ ยิ ภมู ิอยู่ใน ลากล้องซงึ่ เปน็ อุปสรรคขวางทางเดนิ ของแสง ทาให้ความสวา่ งของภาพลดลง นอกจากนั้นภาพทีเ่ กดิ จาก หักเหผ่านเลนสอ์ รงคย์ ังมคี วามคมชัดและสวา่ งกว่าภาพที่ไดจ้ ากการสะท้อนของกระจกเว้า

ห น้ า | 23 3. กล้องโทรทรรศน์ชนิดผสม กล้องโทรทรรศน์แบบผสม (Catadioptic telescope) เป็นกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงที่ ใชก้ ารสะท้อนแสงกลับไปมาเพอ่ื ใหล้ ากล้องมขี นาดส้ันลง โดยใชก้ ระจกนนู เปน็ กระจกทุตยิ ภูมิชว่ ยบีบลาแสง ทาให้ลากล้องสน้ั กระทดั รดั แต่ยงั คงกาลังขยายสงู ดังภาพที่ 5 อย่างไรการทางานของกระจกนูนทาใหภ้ าพที่ เกดิ ขึน้ บนระนาบโฟกัสมีความโคง้ จงึ จาเป็นตอ้ งตดิ ตง้ั เลนสป์ รับแก้ (Correction plate) ไว้ทปี่ ากลากลอ้ ง เพื่อทางานร่วมกับกระจกทตุ ิยภมู ิ ในการชดเชยความโคง้ ของระนาบโฟกสั โดยทเี่ ลนสป์ รับแกไ้ มไ่ ด้มอี ิทธิพล ต่อกาลงั รวมแสงและกาลังขยายเลย ภาพท่ี 5 กลอ้ งโทรทรรศน์ชนิดผสม กลอ้ งโทรทรรศน์แบบผสมถูกออกแบบข้นึ มาเพือ่ ให้มีลากล้องสน้ั และสะดวกในการติดตัง้ อปุ กรณ์ เชน่ เลนสต์ าหรือกล้องถ่ายภาพไวท้ ดี่ ้านหลงั ของกลอ้ ง (ดงั เช่นกล้องโทรทรรศน์แบบหักเห แสง) กล้องโทรทรรศนแ์ บบนี้มคี วามยาวโฟกัสมากเหมาะสาหรับใชส้ ารวจวตั ถขุ นาดเล็ก เชน่ ดาวเคราะห์ เนบวิ ลาและกาแล็กซีที่อยู่หา่ งไกล แต่ไม่เหมาะสาหรบั การสังเกตวัตถุขนาดใหญ่ เชน่ กระจุกดาวเปดิ เนบวิ ลา และกาแลก็ ซีท่ีอยู่ใกล้ กล้องโทรทรรศนแ์ บบผสมเป็นท่ีนิยมในหมู่นักดูดาวสมัครเล่นเพราะมีขนาด กระทดั รัด ขนยา้ ยสะดวก แต่ไมเ่ หมาะสาหรับใชใ้ นงานวจิ ัยทางวิทยาศาสตร์ เนื่องจากเลนส์ปรับแกท้ ีอ่ ยู่ ดา้ นหน้ากรองรังสีบางช่วงความยาวคล่ืนออกไป

ห น้ า | 24 ใบความรสู้ าหรบั ผ้รู ับบริการ เรอ่ื ง กล้องโทรทรรศน์ กล้องโทรทรรศน์ (Telescope) หรอื กล้องดูดาว เปน็ ทัศนูปกรณ์ซ่งึ ประกอบดว้ ย เลนส์นูนสองชุดทางาน รว่ มกัน หรอื กระจกเงาเว้าทางานร่วมกบั เลนสน์ ูน เลนสน์ ูนหรือกระจกเงาเว้าขนาดใหญ่ท่ีอยดู่ า้ นใกลว้ ตั ถุทา หนา้ ทร่ี วมแสง ส่วนเลนสน์ นู ท่ีอยู่ใกลต้ าทาหน้าท่ีเพ่ิมกาลังขยาย การเพิ่มกาลังรวมแสงชว่ ยใหน้ กั ดาราศาสตร์ มองเห็นวตั ถุท่ีมคี วามสว่างน้อย การเพม่ิ กาลังขยายช่วยให้นกั ดาราศาสตรส์ ามารถมองเห็นรายละเอยี ดของวัตถุ มากขน้ึ กล้องโทรทรรศนม์ ีสามประเภท คือ กล้องโทรทรรศนแ์ บบหักเหแสง กลอ้ งโทรทรรศน์แบบสะทอ้ นแสง และกล้องโทรทรรศน์แบบผสม กลอ้ งส่องทางไกลชนิดสองตา มหี ลกั การทางานเชน่ เดยี วกับกล้องโทรทรรศนแ์ บบ หกั เหแสง เพยี งแตใ่ ช้ปรซิ มึ หักเหแสงไปมาเพ่ือลดระยะความยาวของลากลอ้ ง หลักการของกล้องโทรทรรศน์ กล้องโทรทรรศน์ (Telescope) เป็นกลอ้ งส่องทางไกลซึง่ นักดาราศาสตรใ์ ช้ศึกษาวตั ถทุ ้องฟ้า มีสมบัติ ทสี่ าคญั 2 ประการ คือ ▪ ความสามารถในการรวมแสง - กลอ้ งโทรทรรศน์สามารถรวมแสงได้มากกว่าดวงตาของ มนุษย์ ชว่ ยใหส้ ามารถมองเห็นวตั ถุซ่งึ มีความสวา่ งน้อย เชน่ เนบิวลา และกาแลก็ ซี ▪ ความสามารถในการขยาย - กล้องโทรทรรศน์ช่วยขยายขนาดของภาพ ทาให้มองเห็น รายละเอียดของวัตถุได้มากขึ้น เชน่ หลมุ บนดวงจนั ทร์ ดาวเคราะห์ ดาวคู่ เปน็ ตน้ อุปกรณท์ สี่ าคญั ของกล้องโทรทรรศน์คือ เลนสน์ นู มีหนา้ ทร่ี วมแสงใหม้ าตกที่จุดโฟกัส (Focus) เรา เรียกระยะทางระหว่างจดุ ก่ึงกลางของเลนส์กับจดุ โฟกัสว่า \"ความยาวโฟกสั \" (Focal length) ▪ หากใชเ้ ลนส์นนู สอ่ งมองวตั ถุที่มรี ะยะใกล้กวา่ ความยาวโฟกัส เลนสน์ นู จะชว่ ยในการขยาย ภาพ ▪ หากใช้เลนส์นูนสอ่ งมองวตั ถุท่ีมรี ะยะไกลกวา่ ความยาวโฟกัส เลนส์นูนจะช่วยในการรวม แสง แล้วใหภ้ าพหัวกลบั ดงั ภาพท่ี 1

ห น้ า | 25 ภาพที่ 1 เลนสน์ ูนหักเหแสงใหภ้ าพหวั กลบั ฮานส์ ลิเพอร์ฮี (Hans Lipperhey) ชา่ งทาแวน่ ชาวดตั ซ์ ด้ประดิษฐ์กล้องส่องทางไกลตวั แรกของโลก ขึ้นในปี พ.ศ.2153 โดยการนาเลนสน์ ูนและเลนส์เวา้ มาเรยี งต่อกนั โดยมรี ะยะหา่ งเทา่ กบั ความยาวโฟกัสของ เลนสท์ ั้งสอง ปตี อ่ มา กาลเิ ลโอ กาลเิ ลโอ นกั ดาราศาสตรช์ าวอติ าลีได้นากล้องส่องทางไกลแบบนีม้ าใช้ ศกึ ษาวตั ถุท้องฟา้ นกั วทิ ยาศาสตรใ์ นยุคต่อมาไดป้ รับปรุงกล้องโทรทรรศนโ์ ดยใช้เลนสน์ ูน 2 ชุด เลนส์ชดุ หนา้ มีขนาดใหญห่ ันไปยังวตั ถุทตี่ อ้ งการจะดูเรยี กว่า \"เลนสใ์ กลว้ ตั ถ\"ุ (Objective Lens) มีหนา้ ที่รวบรวม แสง เลนส์ชดุ หลงั มีขนาดเลก็ ใชส้ าหรับมองเรียกวา่ \"เลนส์ใกลต้ า\" (Eyepieces) มหี นา้ ท่เี พ่ิมกาลงั ขยาย เลนส์ทงั้ สองเรยี งต่อกันโดยมีระยะห่างเท่ากับความยาวโฟกัสของเลนสใ์ กลว้ ัตถุ (fo) และความยาวโฟกัสของ เลนสใ์ กลต้ า (fe) รวมกนั หรือ fo + fe กลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบนี้ใหภ้ าพจรงิ หัวกลับดังที่แสดงในภาพที่ 2 ภาพท่ี 2 การทางานของเลนส์กล้องโทรทรรศน์ กาลงั รวมแสง สมบตั ทิ ่ีสาคัญท่สี ดุ ประการหนึ่งของกล้องโทรทรรศนค์ อื \"กาลงั รวมแสง\" (Light-gathering power) กล้องโทรทรรศนช์ ่วยให้นักดาราศาสตรม์ องเหน็ วตั ถุในหว้ งอวกาศที่อยูห่ ่างไกล เชน่ เนบิวลา กระจุกดาว และกาแล็กซตี า่ ง ๆ ซง่ึ ไมส่ ามารถมองเหน็ ไดด้ ้วยตาเปลา่ เนอื่ งจากแสงเดนิ ทางมาจากระยะทางที่ไกลมาก ความเขม้ ของแสงจงึ ลดลง เลนสข์ องกล้องโทรทรรศน์มีพ้ืนที่รบั แสงได้มากกวา่ ดวงตาของมนุษย์ จงึ มกี าลัง รวมแสงมากกว่า อยา่ งไรกต็ ามเราไมส่ ามารถกาหนดค่ากาลงั รวมแสงของเลนส์เป็นคา่ เฉพาะได้ หากแต่ กาหนดดว้ ยการเปรียบเทียบเป็นอตั ราส่วนระหวา่ งเลนส์สองชุด

ห น้ า | 26 ตัวอยา่ ง: เม่ือเปรียบเทียบเลนส์ของกล้องโทรทรรศน์ ซงึ่ มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 500 มลิ ลิเมตร กบั ดวงตาของมนษุ ย์ (กระจกตาดา) ซ่ึงมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 มิลลิเมตร จะเห็นว่า เลนสข์ องกล้องโทรทรรศน์มีขนาดใหญก่ วา่ ดวงตาของมนษุ ย์ = 500/5 = 100 เทา่ และมีกาลังรวมแสง มากกวา่ 1002 = 10,000 เท่า กาลังขยาย นอกจากสมบัติในการรวมแสงแลว้ นักดาราศาสตรย์ งั ต้องการ กาลังขยาย (Magnification) ในการศึกษารายละเอียดของวัตถุท้องฟ้า เช่น ลกั ษณะของดาวเคราะห์ ระยะห่างระหว่างดาวคู่ ซง่ึ เรา สามารถคานวณกาลังขยายของกล้องโทรทรรศน์ดว้ ยสตู ร กาลังขยาย = ความยาวของโฟกัสของเลนสใ์ กล้วัตถุ/ความยาวของโฟกัสของเลนสใ์ กลต้ า = fo/fe ตัวอย่าง: ถ้าเลนสใ์ กลว้ ตั ถมุ ีความยาวโฟกสั 1000 มิลลเิ มตร เลนสใ์ กล้ตามีความยาวโฟกัส 10 มิลลิเมตร กาลังขยายทีไ่ ด้คือ fo/fe = 1000/10 = 100 เท่า เราสามารถเปล่ยี นกาลังขยายของกล้องโทรทรรศน์ใหเ้ หมาะสมกับการใชง้ านดงั ตารางที่ 1 โดยการ เลอื กใชเ้ ลนส์ใกลต้ าทมี่ ีความยาวโฟกัสมากขึน้ หรือน้อยลง อยา่ งไรก็ตามในทางปฏิบตั ิ เม่ือเพิ่มกาลังขยาย ข้ึน 2 เท่า ความสวา่ งของภาพจะลดลง 4 เท่า ขนาดของเลนสใ์ กลว้ ตั ถุเป็นตวั จากดั กาลังขยายสูงสดุ การใช้ กาลงั ขยายสงู โดยที่เลนส์ใกล้วัตถุมขี นาดเลก็ เกินไปจะไดภ้ าพคณุ ภาพต่าและมืดเกนิ ไป โดยปกตกิ าลังขยาย สูงสดุ ท่ีใช้งานไดจ้ ริงมีคา่ ประมาณ 50 คูณด้วยขนาดเส้นผา่ นศูนยก์ ลางของเลนส์ใกล้วตั ถุซ่งึ มหี น่วยเปน็ น้วิ ตวั อย่างเชน่ กล้องขนาดเสน้ ผ่านศูนยก์ ลาง 100 มิลลเิ มตรหรือ 4 นิว้ จะมีกาลังขยายทีใ่ ชง้ านไดไ้ มเ่ กิน 50 x 4 = 200 เท่า นอกจากนน้ั แมว้ า่ เลนสใ์ กลว้ ตั ถจุ ะมีขนาดใหญม่ าก แตเ่ มือ่ ใช้กาลังขยายมากกวา่ 400 เท่า จะเปน็ การขยายภาพกระแสอากาศไปดว้ ย ภาพท่ีได้จะเบลอสั่นเหมอื นการมองดปู ลาท่ีอยู่ในกระแสน้าท่ีไหล เชี่ยว ดว้ ยเหตนุ ้ีนกั วิทยาศาสตรจ์ งึ สร้างกลอ้ งโทรทรรศน์ขนาดใหญบ่ นยอดภูเขาสงู ท่ีซ่ึงมอี ากาศบาง หรือ ส่งกล้องโทรทรรศนข์ ึน้ ไปอยูใ่ นอวกาศเพ่ือให้ภาพคมชดั เนื่องจากไม่มีบรรยากาศเปน็ อปุ สรรคขวางกัน้

ห น้ า | 27 ตารางท่ี 1 เปรยี บเทยี บกาลังขยายของกล้องโทรทรรศน์ กาลงั ขยายตา่ ใชส้ ารวจกระจุกดาวขนาดใหญ่ กาแลก็ ซีแอนโดรมีดา 10 - 20 เท่า ทางช้างเผือก และคน้ หาดาวหาง กาลังขยายปานกลาง ใช้งานทวั่ ไป สงั เกตพนื้ ผวิ ดวงจนั ทร์ เนบิวลา 20 - 70 เท่า กระจุกดาวเปดิ เนบิวลา และกาแล็กซี กาลงั ขยายสูง ใช้สังเกตดาวเคราะห์ และจาแนกวตั ถุขนาดเล็ก 70 - 200 เทา่ เชน่ ดาวคู่ ซ่งึ อยู่ใกล้กันมาก อัตราส่วนโฟกัส อตั ราส่วนโฟกสั (Focal ratio) เป็นสมบัตทิ ่ีสาคัญอีกประการหนง่ึ ของกลอ้ งโทรทรรศน์ ซึง่ เป็น อัตราสว่ นระหวา่ งเส้นผา่ นศูนยก์ ลางของเลนส์วตั ถุกับความยาวโฟกัสของเลนสใ์ กล้วตั ถุ ซ่ึงมกั แสดงด้วย อักษร f/ กากับอย่บู นเลนส์ ตัวอย่างเชน่ เลนสเ์ ส้นผา่ นศูนยก์ ลาง 100 มลิ ลิเมตร ความยาวโฟกัส 500 มิลลเิ มตร มีอัตราสว่ นโฟกสั f/5 เลนส์เส้นผ่านศนู ยก์ ลาง 100 มลิ ลิเมตร ความยาวโฟกัส 1,000 มิลลิเมตร มอี ัตราส่วนโฟกสั f/10 การออกแบบกลอ้ งโทรทรรศนใ์ หเ้ หมาะสมกับการใช้งาน ขนึ้ อยู่กับการเลือกใชเ้ ลนส์ใกลว้ ัตถุทม่ี ี อตั ราส่วนโฟกสั ดงั นี้ ▪ เลนสน์ นู หรือกระจกเว้าท่ีมีคา่ f/ นอ้ ย (f/3 - f/7) มีกรวยรับแสงกวา้ ง ใหก้ าลังขยายตา่ แตใ่ หภ้ าพสว่าง เหมาสาหรบั ใชด้ ูวัตถขุ นาดใหญท่ ่ีมีความสว่างนอ้ ย เชน่ กาแลก็ ซี ▪ เลนส์นูนหรอื กระจกเวา้ ท่ีมีคา่ f/ มาก (f/8 - f/15) มกี รวยรับแสงแคบ ให้กาลังขยายสูง แต่ให้ภาพไม่สว่าง เหมาะสาหรบั ใชด้ ูวัตถขุ นาดเลก็ ท่มี ีความสวา่ งมาก เชน่ ดาวเคราะห์ หมายเหตุ: ห้ามใชก้ ลอ้ งโทรทรรศน์สอ่ งมองดูดวงอาทติ ย์ โดยปราศจากแผ่นกรองแสงอาทิตย์ทม่ี คี ณุ ภาพโดย เดด็ ขาด เน่อื งจากอาจทาใหต้ าบอดได้

ห น้ า | 28 ประเภทของกล้องโทรทรรศน์ 1. กล้องโทรทรรศนแ์ บบหกั เหแสง กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง (Refractor telescope) เปน็ กลอ้ งโทรทรรศนท์ ่ใี ช้เลนส์นนู ใน การรวมแสง มีใชก้ นั อย่างแพรห่ ลายสามารถพบเหน็ ได้ท่วั ไป กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงส่วนมากมกั มี ขนาดเล็กเนื่องจากเลนสน์ นู ส่วนใหญ่มีโฟกสั ยาว (เลนสโ์ ฟกัสสนั้ สร้างยากและมีราคาสงู มาก) ดงั นน้ั ถ้าเปน็ กลอ้ งโทรทรรศนข์ นาดใหญจ่ ะยาวเกะกะ ลากลอ้ งมนี ้าหนักมาก เปลืองพนื้ ทีใ่ นการตดิ ต้ัง จึงไม่เปน็ ทน่ี ิยมใช้ ในหอดดู าว กลอ้ งโทรทรรศน์แบบหักเหแสงเหมาะสาหรบั ใชศ้ ึกษาวัตถุที่สวา่ งมาก เชน่ ดวงจนั ทร์และดาว เคราะห์ แต่ไมเ่ หมาะสาหรับการสังเกตวตั ถุทม่ี ีขนาดใหญ่แตส่ ว่างนอ้ ย เชน่ เนบิลาและกาแล็กซี เนื่องจาก มกี าลงั รวมแสงน้อยและใหก้ าลงั ขยายมากเกนิ ไป ภาพท่ีได้จงึ มสี ว่างน้อยและมีขนาดใหญ่จนไม่สามารถ มองเห็นภาพรวมของวตั ถุ ภาพที่ 1 กลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบหักเหแสง เลนส์ทใ่ี ชใ้ นกลอ้ งโทรทรรศน์เปน็ เลนส์อรงค์ (Achromatic lens) ซึ่งมีสมบัติในการแก้ ความคลาดสี แสงที่ตาเหน็ (Visible light) เป็นคล่ืนแมเ่ หล็กไฟฟา้ ซ่ึงมคี วามยาวคล่ืนต้ังแต่ 400 - 700 นา โนเมตร สมี ว่ งมีความยาวคล่ืนส้ันทส่ี ุด สีแดงมีความยาวคลื่นมากทส่ี ดุ เมื่อแสงมีความยาวคลน่ื ไม่เท่ากนั ถกู หกั เหผา่ นเลนส์ จดุ โฟกสั ที่เกดิ ขนึ้ จงึ ไม่ใช่จุดเดียวกันทาให้เกิด \"ความคลาดสี\" (Chromatic aberration) ดังภาพท่ี 2 เม่ือนามาส่องก็จะมองเหน็ ขอบวัตถุเป็นสรี งุ้ ดงั นนั้ หากนามาส่องมองดาวก็จะไม่ ทราบเลยวา่ ดาวท่ดี ูอยนู่ ั้นแท้ทีจ่ ริงเป็นสอี ะไร ดงั นนั้ นักวิทยาศาสตร์จึงออกแบบเลนส์อรงค์ข้ึนมาโดยใช้ แก้วคราวน์ (Crown) และแก้วฟลินท์ (Flint) ซง่ึ มีดชั นีการหกั เหแสงตรงข้ามกนั มาประกบกันเพอื่ ทาใหแ้ สง ทุกความยาวคลืน่ หกั เหมารวมทจ่ี ดุ โฟกสั เดยี วกันดงั ภาพที่ 3 เลนส์อรงค์มีน้าหนักมากและราคาแพงมาก การประดิษฐก์ ล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญจ่ งึ เลี่ยงไปใช้กระจกเวา้ แทน ภาพท่ี 2 ความคลาดสซี ง่ึ เกิดขน้ึ จากเลนสเ์ ดย่ี ว

ห น้ า | 29 ภาพท่ี 3 เลนสอ์ รงค์ช่วยลดความคลาดสี 2. กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง กลอ้ งโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง (Reflector telescope) ถูกคดิ ค้นโดย เซอร์ ไอแซค นวิ ตนั บางครั้งจึงถูกเรยี กวา่ \"กล้องโทรทรรศน์แบบนวิ โทเนียน\" (Newtonian telescope) กลอ้ งโทรทรรศน์ แบบน้ใี ชก้ ระจกเว้าทาหนา้ ที่เลนสใ์ กล้วตั ถแุ ทนเลนส์นูน รวบรวมแสงส่งไปยังกระจกทตุ ิยภมู ซิ ึ่งเป็นกระจก เงาระนาบขนาดเล็กตดิ ต้งั อยู่ในลากลอ้ ง สะท้อนลาแสงให้ตงั้ ฉากออกมาท่ีเลนสต์ าทตี่ ิดตง้ั อยู่ท่ดี ้านข้าง ของลากล้อง ดังภาพท่ี 4 ภาพที่ 4 กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง กล้องโทรทรรศนข์ นาดใหญส่ ่วนมากเปน็ กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง เน่ืองจากกระจกเวา้ มี นา้ หนักเบาและราคาถกู กว่าเลนส์อรงค์ นอกจากน้นั กระจกเว้ายังสามารถสร้างใหม้ ีความยาวโฟกัสสน้ั ได้ ง่าย หอดดู าวจงึ นยิ มตดิ ต้ังกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงขนาดใหญ่ซึง่ มีกาลังรวมแสงสูง ทาให้สามารถ สังเกตเห็นวัตถุท่ีมีความสวา่ งนอ้ ยและอยู่ไกลมาก เช่น เนบิวลาและกาแลก็ ซี อย่างไรก็ตามเม่อื เปรยี บเทยี บ กล้องโทรทรรศน์แบบหกั เหแสงกับกลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบสะท้อนแสงทม่ี ีขนาดเทา่ กัน กลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบ หักเหแสงจะใหภ้ าพสวา่ งและคมชดั กว่า เนอื่ งจากกล้องโทรทรรศน์แบบสะทอ้ นแสงมกี ระจกทตุ ยิ ภมู ิอยู่ใน ลากล้องซงึ่ เปน็ อุปสรรคขวางทางเดนิ ของแสง ทาให้ความสว่างของภาพลดลง นอกจากนั้นภาพทีเ่ กดิ จาก หักเหผ่านเลนสอ์ รงคย์ ังมคี วามคมชัดและสวา่ งกว่าภาพที่ไดจ้ ากการสะท้อนของกระจกเว้า

ห น้ า | 30 3. กล้องโทรทรรศน์ชนิดผสม กล้องโทรทรรศน์แบบผสม (Catadioptic telescope) เป็นกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงที่ ใชก้ ารสะท้อนแสงกลับไปมาเพอ่ื ใหล้ ากล้องมขี นาดส้ันลง โดยใช้กระจกนนู เปน็ กระจกทุตยิ ภมู ิชว่ ยบีบลาแสง ทาให้ลากล้องสน้ั กระทดั รดั แต่ยงั คงกาลังขยายสงู ดังภาพที่ 5 อยา่ งไรการทางานของกระจกนูนทาใหภ้ าพที่ เกดิ ขึน้ บนระนาบโฟกัสมีความโคง้ จงึ จาเป็นตอ้ งตดิ ตง้ั เลนสป์ รับแก้ (Correction plate) ไวท้ ีป่ ากลากลอ้ ง เพื่อทางานร่วมกับกระจกทตุ ิยภมู ิ ในการชดเชยความโคง้ ของระนาบโฟกสั โดยทเี่ ลนสป์ รับแกไ้ มไ่ ด้มอี ิทธิพล ต่อกาลงั รวมแสงและกาลังขยายเลย ภาพท่ี 5 กลอ้ งโทรทรรศน์ชนิดผสม กลอ้ งโทรทรรศน์แบบผสมถูกออกแบบข้นึ มาเพือ่ ให้มลี ากล้องสน้ั และสะดวกในการติดตัง้ อปุ กรณ์ เชน่ เลนสต์ าหรือกล้องถ่ายภาพไวท้ ดี่ ้านหลงั ของกลอ้ ง (ดงั เช่นกล้องโทรทรรศน์แบบหักเห แสง) กล้องโทรทรรศนแ์ บบนี้มคี วามยาวโฟกัสมากเหมาะสาหรับใชส้ ารวจวตั ถขุ นาดเล็ก เชน่ ดาวเคราะห์ เนบวิ ลาและกาแล็กซีที่อยู่หา่ งไกล แต่ไม่เหมาะสาหรบั การสังเกตวัตถุขนาดใหญ่ เชน่ กระจุกดาวเปดิ เนบวิ ลา และกาแลก็ ซีท่ีอยู่ใกล้ กล้องโทรทรรศนแ์ บบผสมเป็นท่ีนิยมในหมู่นักดูดาวสมัครเล่นเพราะมีขนาด กระทดั รัด ขนยา้ ยสะดวก แต่ไมเ่ หมาะสาหรับใชใ้ นงานวจิ ัยทางวทิ ยาศาสตร์ เนื่องจากเลนส์ปรับแกท้ ีอ่ ยู่ ดา้ นหน้ากรองรังสีบางช่วงความยาวคล่ืนออกไป

ห น้ า | 31 ฐานการเรียนรทู้ ี่ 2 เรื่อง แรงและการเคลอื่ นที่ ประกอบดว้ ย แผนการจดั กิจกรรมการเรยี นที่ 2 เร่อื ง แรงและการเคลอ่ื นท่ี จานวน 2 ช่วั โมง

ห น้ า | 32 แผนการจดั กจิ กรรมการเรยี นรูท้ ี่ 2 เรอ่ื ง แรงและการเคลื่อนที่ เวลา 2 ช่วั โมง แนวคิด แรงและการเคลื่อนท่ี เป็นการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เก่ียวกับ แรงและการใช้ประโยชน์ ลักษณะการเคล่ือนท่ี ในชีวิตประจาวัน และการสร้างส่ิงประดิษฐ์รถพลังงานไฟฟ้า ซึ่งมีความจาเป็นเพราะการเคล่ือนท่ีของวัตถุหรือ สิ่งของตา่ ง ๆ ในชวี ติ ประจาวนั ต้องมแี รงมากระทาเสมอ ถึงทาให้วัตถุน้นั เคลอ่ื นท่ีหรอื เปลย่ี นสภาพไป วตั ถุประสงค์ เม่อื ส้นิ สดุ แผนการจัดกิจกรรมการเรยี นร้นู ้ีแล้ว ผู้รับบริการสามารถ 1. อธบิ ายแรงและการนาไปใช้ประโยชน์ 2. อธิบายลักษณะของการเคลอื่ นท่แี บบต่าง ๆ ในชวี ติ ประจาวัน 3. สร้างสงิ่ ประดษิ ฐร์ ถพลงั งานไฟฟ้า 4. เห็นความสาคัญของแรงและการเคลื่อนท่ี เนอ้ื หา 1. แรงและการใชป้ ระโยชน์ 1.1 ความหมายของแรง 1.2 เวกเตอร์ของแรง 1.3 ชนิดของแรง 1.4 แรงเสียดทาน 1.5 ประโยชน์ของแรง 2. ลกั ษณะของการเคลือ่ นที่แบบตา่ ง ๆ ในชีวิตประจาวนั 3. การประดิษฐ์รถพลังงานไฟฟา้ ขน้ั ตอนการจดั กจิ กรรมการเรียนรู้ ขัน้ ตอนที่ 1 กจิ กรรมการเรียนรูป้ ระสบการณท์ างวิทยาศาสตร์ (S : Science Experience Activity) 1. ผจู้ ัดกิจกรรมทักทายและแนะนาตนเองกับผ้รู ับบรกิ าร รวมทัง้ ช้แี จงวตั ถุประสงคข์ องฐานการเรียนรู้ที่ 2 เร่ือง แรงและการเคลื่อนท่ี ได้แก่ (1) อธบิ ายแรงและการนาไปใช้ประโยชน์ (2) อธิบายลกั ษณะของการเคลื่อนทแ่ี บบตา่ ง ๆ ในชีวติ ประจาวนั ได้ (3) สรา้ งสงิ่ ประดิษฐ์รถพลงั งานไฟฟา้ (4) เหน็ ความสาคัญของแรงและการเคลื่อนที่

ห น้ า | 33 2. ผจู้ ดั กิจกรรมซกั ถามประสบการณ์เดมิ ของผู้รบั บริการเกยี่ วกับเรอื่ งท่จี ะเรยี นรู้ โดยสมุ่ ผู้รับบรกิ าร จานวน 3 - 5 คน ตามความสมัครใจ ใหต้ อบคาถาม จานวน 3 ประเดน็ ดงั นี้ ประเด็นท่ี 1 “ท่านคิดวา่ แรงหมายถึงอะไร” ประเดน็ ที่ 2 “ท่านคดิ วา่ แรงสามารถนาไปใช้ประโยชนใ์ นชีวติ ประจาวันได้อยา่ งไร” ประเด็นที่ 3 “ทา่ นคิดวา่ ลักษณะการเคลื่อนท่ี ที่พบในชีวิตประจาวัน มลี ักษณะอยา่ งไร” 3. ผจู้ ัดกจิ กรรมและผูร้ ับบริการแลกเปล่ยี นความคิดเห็น และสรปุ สิ่งท่ไี ด้เรียนรูร้ ่วมกัน ขน้ั ตอนท่ี 2 กจิ กรรมการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ท่ีท้าทาย (C : Challenge Learning Activity) 1. ผูจ้ ดั กิจกรรมเช่อื มโยงเน้ือหาในข้ันตอนท่ี 1 เรอ่ื ง แรงและการใช้ประโยชน์ และลักษณะการเคล่ือนที่แบบ ตา่ ง ๆ ในชีวิตประจาวันได้ โดยให้ผ้รู บั บริการศกึ ษาใบความรสู้ าหรับผรู้ บั บรกิ าร เร่ือง แรงและการเคลอ่ื นที่ หลงั จากนนั้ ใหต้ วั แทนผูร้ บั บริการ จานวน 2 คน ท่สี มัครใจ นาเสนอ และสรปุ ผลการเรียนร้รู ่วมกัน 2. ผจู้ ัดกจิ กรรมบรรยายวิธกี ารสรา้ งสิ่งประดิษฐร์ ถพลงั งานไฟฟา้ จากน้นั ให้แตล่ ะกลุ่มสร้างสง่ิ ประดษิ ฐต์ าม ใบกิจกรรม เรื่อง แรงและการเคลอ่ื นที่ โดยมรี ายละเอียด ดังน้ี 2.1 แบง่ กลมุ่ ผู้รบั บริการออกเปน็ กลุ่ม ๆ ละ 5 - 10 คน 2.2 แจกอุปกรณใ์ ห้กบั ผ้รู ับบริการ 2.3 ใหแ้ ต่ละกลุ่มสรา้ งส่ิงประดษิ ฐ์ รถพลังงานไฟฟา้ ตามเงื่อนไขทก่ี าหนดดงั นี้ 1. ให้ผรู้ บั บรกิ ารแต่ละกลุม่ สร้างรถจาลอง ให้ว่ิงบนทางเรียบ 2. ใหใ้ ชว้ ัสดุท่ีมอี ยู่จากดั ใหเ้ กิดประโยชนส์ ูงสดุ 3. ใหเ้ วลาในสร้างส่ิงประดิษฐ์รถพลังงานไฟฟ้า จานวน 30 นาที 4. ใหน้ ารถพลังงานไฟฟา้ ของแตล่ ะกลุ่มมาทดลองวิ่งแขง่ กัน โดยเริ่มวิ่งจากจุดเดยี วกนั ระยะทางในการเคลื่อนที่ 2.5 เมตร หลงั จากนั้นผูร้ บั บรกิ ารจบั เวลา ของรถแต่ละกลุ่มทีใ่ ช้ในการ เคล่อื นท่ี และบนั ทึกผลลงในใบกจิ กรรม เร่ือง แรงและการเคล่อื นท่ี 5. ใหแ้ ต่ละกลุม่ วิเคราะหห์ าความเช่อื มโยงในการนาหลักการทางวทิ ยาศาสตร์ที่เกยี่ วกับเรอื่ ง แรงและการเคล่ือนท่ี มาใชป้ ระโยชนใ์ นการสรา้ งสิ่งประดษิ ฐ์รถพลังงานไฟฟา้ บันทึกผลลงใน ใบ กจิ กรรม เร่อื ง แรงและการเคล่อื นท่ี 6. ผ้จู ดั กิจกรรมคัดเลือกกลุ่มผูร้ บั บริการที่สรา้ งรถทวี่ ง่ิ เร็วทีส่ ดุ ออกมานาเสนอ 7. ผจู้ ัดกิจกรรมสรุปผลการเรียนรูแ้ ละใหค้ วามรูเ้ พ่มิ เติม เร่ือง แรงและการเคล่ือนที่ ทพี่ บ ใน ชวี ิตประจาวนั และการนาไปใช้ประโยชน์ เช่น การเคลือ่ นที่ของรถยนต์ มีกลไกการทางานของ เฟือง ท่ชี ่วยในการขับเคลื่อน และมีลอ้ ทม่ี ดี อกยาง ช่วยในเร่อื งของแรงเสยี ดทาน ทาให้ล้อรถ เกาะถนนได้ดี ไม่ลืน่ หรอื พลิกควา่ เป็นต้น

ห น้ า | 34 ขัน้ ตอนที่ 3 กิจกรรมการสรุปผลการนาวิทยาศาสตรไ์ ปใช้ในชีวิตประจาวัน (I : Implementation Conclusion Activity) 1. ให้ผรู้ บั บริการตอบคาถามโดยสมุ่ ผู้รับบริการ จานวน 3 – 5 คน ตามความสมัครใจ ให้ตอบคาถามในประเด็น “ทา่ นจะนาความรู้ เรอื่ ง แรงและการเคล่อื นท่ี ไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจาวนั ไดอ้ ยา่ งไร” 2. ผู้จัดกิจกรรมและผู้รับบริการสรุปส่งิ ทไี่ ดเ้ รยี นรู้รว่ มกนั สอ่ื วัสดอุ ุปกรณ์ และแหลง่ เรยี นรู้ 1. ใบความรสู้ าหรับผจู้ ัดกิจกรรม เร่ือง แรงและการเคลื่อนที่ 2. ใบความรู้สาหรับผ้รู บั บรกิ าร เร่อื ง แรงและการเคลอ่ื นที่ 3. ใบกิจกรรม เรื่อง แรงและการเคลอ่ื นท่ี 4. วัสดอุ ุปกรณ์มีดงั น้ี 1. โครงรถจาลอง 1 ชุด 2. ลอ้ และเพลา 1 ชุด 3. ชุดเฟอื งที่มจี านวนฟันตา่ งกัน 4. มอเตอร์ขนาด 3,000 รอบต่อนาที 3 V 5. ถา่ นอลั คาไลน์ AA 6. รางถา่ นแบบ 2 ก้อน มีสวิตซ์ เปดิ – ปิด 7. ชดุ สารวจเฟอื งขับ-เฟืองตาม 8. ถนนจาลองเสน้ ทางเรียบ ระยะทาง 2.5 เมตร 9. กระดาษกาว เทปใส กาวสองหน้า 10. คตั เตอร์ กรรไกร การวัดและประเมนิ ผล 1. สังเกตกระบวนการมสี ่วนร่วม ได้แก่ อภปิ ราย ตอบคาถาม 2. ตรวจใบกจิ กรรม 3. ชิน้ งาน/ผลงาน

ห น้ า | 35 บนั ทกึ ผลหลงั การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ผลการใชแ้ ผนการจัดกจิ กรรมการเรยี นรู้ 1. จานวนเนื้อหากับจานวนเวลา เหมาะสม ไม่เหมาะสม ระบุเหตุผล ............................................................................................................................. ......................................... .................................................................................................................................... ...................... 2. การเรยี งลาดับเนื้อหากับความเขา้ ใจของผ้รู บั บริการ เหมาะสม ไม่เหมาะสม ระบเุ หตุผล ...................................................................................................................................................... ................ ................................................................................................................... ...................................... 3. การนาเข้าสู่บทเรยี นกบั เน้ือหาแต่ละหวั ข้อ เหมาะสม ไม่เหมาะสม ระบเุ หตุผล ............................................................................................................................. ......................................... ............................................................................................................................. ............................ 4. วธิ กี ารจดั กจิ กรรมการเรยี นรู้กบั เนือ้ หาในแตล่ ะขอ้ เหมาะสม ไมเ่ หมาะสม ระบเุ หตผุ ล ............................................................................................................................. ......................................... ....................................................................................... .................................................................. 5. การประเมนิ ผลกบั วตั ถปุ ระสงค์ในแต่ละเนื้อหา เหมาะสม ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตุผล .................................................................................................................. .................................................... ............................................................................................................................. ............................ ผลการเรยี นรขู้ องผู้รับบริการ .................................................................................................................................................. ........................... ........................................................................................................ ......................................................... ผลการจัดกิจกรรมการเรยี นรู้ของผู้จัดกจิ กรรม ............................................................................................................................. ................................................ ................................................................................................................................................................. ขอ้ เสนอแนะ ........................................................................................................................... ......................................................... ............................................................................................................................. .............................

ห น้ า | 36 ใบความรสู้ าหรบั ผจู้ ัดกจิ กรรม เร่อื ง แรงและการเคลอ่ื นที่ วัตถุประสงค์ เมอ่ื สนิ้ สดุ แผนการจัดกิจกรรมการเรยี นร้นู แี้ ลว้ ผู้รบั บริการสามารถ 1. อธิบายแรงและการนาไปใช้ประโยชน์ 2. อธิบายลกั ษณะของการเคลือ่ นที่แบบตา่ ง ๆ ในชีวติ ประจาวนั 3. สรา้ งสงิ่ ประดษิ ฐร์ ถพลังงานไฟฟ้า 4. เห็นความสาคัญของแรงและการเคล่ือนที่ เนอ้ื หา 1. แรงและการใชป้ ระโยชน์ 1.1 ความหมายของแรง 1.2 เวกเตอร์ของแรง 1.3 ชนิดของแรง 1.4 แรงเสยี ดทาน 1.5 ประโยชน์ของแรง 2. ลักษณะของการเคลอ่ื นที่แบบตา่ ง ๆ ในชวี ิตประจาวนั 3. การประดิษฐร์ ถพลงั งานไฟฟ้า วสั ดุ อปุ กรณ์ 1. โครงรถจาลอง 1 ชดุ 2. ล้อและเพลา 1 ชุด 3. ชดุ เฟอื งที่มจี านวนฟันตา่ งกัน 4. มอเตอร์ขนาด 3,000 รอบต่อนาที 3 V 5. ถา่ นอัลคาไลน์ AA 6. รางถ่านแบบ 2 ก้อน มีสวิตซ์ เปิด – ปิด 7. ชดุ สารวจเฟอื งขบั -เฟืองตาม 8. ถนนจาลองเส้นทางเรยี บ ระยะทาง 2.5 เมตร 9. กระดาษกาว เทปใส กาวสองหนา้ 10. คตั เตอร์ กรรไกร

ห น้ า | 37 ใบความรทู้ ่ี 1 เรอ่ื ง แรงและการใช้ประโยชน์ แรง (force) หมายถึง ปริมาณที่กระทาต่อวัตถุแลว้ ทาให้วตั ถุเปลย่ี นแปลงจากสภาพเดมิ แรงนี้อาจจะ สมั ผัสกับวตั ถุหรือไมส่ ัมผสั กบั วตั ถกุ ็ได้ แรงดงึ แรงผลกั และแรงยก แรงพวกน้ีกระทาบนพ้นื ผวิ ของวตั ถุ แตม่ แี รง บางชนดิ เช่น แรงแมเ่ หล็ก แรงทางไฟฟ้าและแรงโน้มถว่ งจะไม่กระทาบนผวิ ของวัตถุ แต่กระทากับเน้ือของวัตถุ ทุกตาแหนง่ เช่น นา้ หนกั ของ วตั ถกุ ็คือ แรงดึงดูดของโลกท่ีกระทากบั วตั ถโุ ดยไมต่ ้องสมั ผัสกบั ผิวของวตั ถุเลย แรง จัดเปน็ ปริมาณเวกเตอร์ เพราะมที ั้งขนาดและทิศทาง หนว่ ยของแรงในระบบเอสไอ คือ นิวตนั (N) เน่ืองจาก แรงเป็นปรมิ าณเวกเตอร์ สญั ลักษณท์ ีเ่ ขยี นแทนแรง คือ เวกเตอรข์ องแรง ปรมิ าณบางปรมิ าณทีใ่ ชก้ นั อยู่ในชีวิตประจาวนั บอกเฉพาะขนาดเพยี งอยา่ งเดียวก็ ได้ความหมาย สมบูรณแ์ ล้ว แต่บางปริมาณจะต้องบอกทงั้ ขนาดและทิศทางจงึ จะได้ความหมายที่สมบูรณ์ ปริมาณในทางฟิสกิ ส์ แบง่ ออกเปน็ 2 ประเภท คือ 1. ปริมาณสเกลาร์ (scalar quantity) คือ ปรมิ าณทบ่ี อกแตข่ นาดอยา่ งเดียวก็ไดค้ วามหมายที่ สมบูรณ์ โดยไม่ต้องบอกทิศทาง เชน่ เวลา ระยะทาง มวล พลังงาน งาน ปริมาตร ฯลฯ ในการหาผลลัพธข์ อง ปรมิ าณสเกลาร์ทาไดโ้ ดยอาศัยหลักทางพีชคณิต คือ ใช้วิธีการบวก ลบ คูณ หาร 2. ปริมาณเวกเตอร์ (vector quantity) คือ ปรมิ าณทต่ี ้องการบอกทั้งขนาดและทิศทางจึงจะได้ ความหมายทีส่ มบรู ณ์ เชน่ ความเร็ว ความเรง่ การกระจัด โมเมนตัม แรง ฯลฯ ลักษณะท่ีสาคัญของปริมาณเวกเตอร์ 1. สัญลกั ษณ์ของปรมิ าณเวกเตอร์ การแสดงขนาดและทิศทางของ ปริมาณเวกเตอร์จะใชล้ ูกศรแทน โดยขนาดของปรมิ าณเวกเตอร์แทนดว้ ยความยาวของลกู ศรและทศิ ทางของปริมาณเวกเตอร์ แทนดว้ ยทศิ ทางของ หวั ลกู ศร สัญลักษณ์ของปริมาณเวกเตอร์ ใชต้ วั อักษรมลี ูกศรครง่ึ บนช้ีจากซา้ ยไปขวาแสดงปริมาณเวกเตอร์ ดังรูป จากรูป เวกเตอร์ A มีขนาด 4 หน่วย ไปทางทิศตะวนั ออก เวกเตอร์ B มีขนาด 3 หนว่ ย ไปทางทิศใต้

ห น้ า | 38 2. เวกเตอรท์ ีเ่ ทา่ กนั เวกเตอร์ 2 เวกเตอรจ์ ะเทา่ กันก็ต่อเมื่อมขี นาดเท่ากันและทศิ ทางไปทางเดยี วกนั ดงั รูป จากรปู เวกเตอร์ A เท่ากบั เวกเตอร์ B เขียนเป็นสญั ลกั ษณ์ คอื เวกเตอร์ C เท่ากบั เวกเตอร์ D เขยี นเปน็ สัญลกั ษณ์ คือ 3. เวกเตอรต์ รงขา้ มกัน เวกเตอร์ 2 เวกเตอรจ์ ะตรงขา้ มกันก็ต่อเม่อื เวกเตอรท์ ้ังสองมีขนาดเทา่ กันแตม่ ีทิศ ทางตรงข้ามกันดังรปู จากรปู เวกเตอร์ A ตรงขา้ มกับเวกเตอร์ B เขียนเปน็ สญั ลักษณ์ ได้วา่ หรือ เวกเตอร์ C ตรงขา้ มกบั เวกเตอร์ D เขียนเป็นสัญลักษณ์ ได้วา่ หรอื ขอ้ ควรทราบ ในการหาผลลัพธข์ องปริมาณเวกเตอร์ ทาได้โดยอาศยั วิธกี ารทางเวกเตอร์ ซึ่งต้องหาผลลพั ธท์ ั้ง ขนาดและทิศทาง การหาผลลพั ธข์ องแรงหลายแรง การรวมแรงซ่ึงมีหลายแรงเพื่อจะหาแรงลัพธ์เพยี งแรงเดยี ว นิยมใชส้ ญั ลักษณ์ เรยี กว่า (ซิกมา) แทน เพ่ือรวม ผลบวกท่ีมีแรงหลายๆ คา่ เช่น กระทาพร้อม ๆ กนั ทจ่ี ุดเดียว ดงั นี้ เขยี นแทนผลบวกดว้ ยสัญลกั ษณ์จะไดว้ า่

ห น้ า | 39 การรวมแรง คอื การหาคา่ แรงลพั ธ์ ( ) ของแรงย่อยท้ังหมด มวี ิธกี ารหาเหมือนกันกบั เวกเตอร์ลพั ธ์ เพราะแรงเปน็ ปรมิ าณเวกเตอร์ ซึง่ อาจสรุปวิธกี ารหาแรงลพั ธไ์ ด้ดังนี้ 1. โดยวิธกี ารวาดรูปแบบหางต่อหัว การหาแรงลัพธ์ดว้ ยวธิ ี การน้ีทาได้โดยนาหางของแรงท่สี องไปต่อ กบั หวั ลกู ศรของแรงแรกและนาหางของแรง ท่ีสามไปต่อกับหัวของแรงท่ีสอง ทาเช่นน้ีไปเรอ่ื ยๆ จนครบทุกแรง แรงลพั ธ์ท่ไี ด้ คอื แรงที่ลากจากหางของแรงแรกไปยงั หัวของแรงสุดท้าย ดังรูป 2. โดยวิธีการคานวณ ใชห้ าแรงลพั ธข์ องแรงย่อยที่มี 2 แรง 1) แรงสองแรงไปในทางเดยี วกัน แรงลัพธ์มีขนาดเทา่ กับผลบวกของแรงทง้ั สอง ส่วนทิศทาง ของแรงลพั ธไ์ ปทศิ ทางเดียวกับแรงทงั้ สอง ดงั รูป รูปแสดงการหาแรงลัพธข์ องแรงย่อย 2 แรง ซ่งึ มที ิศทางไปทางเดยี วกัน