แผนการสอนที่ 2 สาวน้อยนักกายกรรม

                   แผนการสอนที่   2 รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ ของเล่นเชิงวิทยาศาสตร์

หลักการทางวิทยาศาสตร์กับของเล่น.                            ​      ​ระดับมัธยมศึกษาตอนต้น

เรื่อง สาวน้อยนักกายกรรม​     ​ ​                                     เวลา 2ชั่วโมง

********************************************************************************

1.

     ผลการเรียนรู้

1.2  ตั้ง  คำถามเกี่ยวกับหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่สังเกตได้จากการเล่นของเล่น

1.3

มีเจตคติที่ดีต่อหลักการทางวิทยาศาสตร์ในของเล่น

2.

จุดประสงค์การเรียนรู้

เมื่อจบกิจกรรมนี้แล้ว นักเรียนควรจะสามารถ

2.1

ประดิษฐ์สาวน้อยนักกายกรรมของเล่น

2.2

สังเกตและเขียนสรุปหลักการของจุดศูนย์ถ่วงจากการเล่นสาวน้อยนักกายกรรม

2.3

เปรียบเทียบตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงของสาวน้อยนักกายกรรมที่มีผลต่อการทรงตัว

3.

สาระสำคัญ

ของเล่นโดยทั่วไปเป็นอุปกรณ์สาหรับให้เด็กได้เล่นเพื่อความเพลิดเพลินนอกจากนี้ยังส่งผลให้เด็กมี

จินตนาการ เกิดการเรียนรู้ ซึ่งของเล่นทั่วไปสามารถอธิบายได้ด้วยหลักการทางวิทยาศาสตร์

สาวน้อยนักกายกรรมเป็นของเล่นที่แสดงการทรงตัวของตุ๊กตาหรือหุ่นบนพื้นที่แคบๆ โดยใช้หลักของจุดศูนย์ถ่วงของสาวน้อยนักกายกรรมที่ตกผ่านฐานของสาวน้อยนักกายกรรม ทำให้สามารถทรงตัวอยู่บนพื้นที่แคบๆ ได้

4.

แนวการจัดการเรียนรู้

4.1

ครูสร้างความสนใจเกี่ยวกับการนำหลักการทางวิทยาศาสตร์มาใช้ในการแสดงกายกรรม โดยอาจถามนักเรียนว่า

•

นักเรียนเคยเห็นคนเดินเดินบนเส้นเชือกหรือไม่ ถ้าเคย เห็นคนๆ นั้นกำลังเดินบนเส้นเชือกที่ไหน และใช้อุปกรณ์อะไรหรือเปล่า

แนวคำตอบ เคยเห็น การเดินบนเส้นเชือกข้ามหน้าผา การเดินบนเส้นเชือกที่ผูกระหว่างต้นไม้สองต้น และจะใช้คานที่มีลักษณะตรงบ้าง โค้งงอบ้าง

•

นักเรียนคิดว่า เพราะเหตุใดคนที่เดินบนเส้นเชือกต้องใช้อุปกรณ์ช่วย

แนวคำตอบ เพื่อให้สมดุล ไม่ตกจากเส้นเชือก เพื่อให้มีน้ำหนักตัวมากขึ้น ช่วยกดให้เท้ายึดติดกับเส้นเชือกได้มากยิ่งขึ้น

4.2

ครูให้ความรู้กับนักเรียนว่า สาเหตุที่คนที่เดินบนเส้นเชือก ต้องอาศัยอุปกรณ์ที่มีลักษณะเป็นคานยาวโค้ง เพราะต้องการให้จุดศูนย์ถ่วงของตนอยู่ต่ำที่สุด และยิ่งเมื่อจุดศูนย์ถ่วงอยู่ต่ำเท่าไร การจะล้มหรือหล่นจากเชือก จะเกิดขึ้นได้ยากเท่านั้น

4.3

ครูสร้างความสนใจเกี่ยวกับ “จุดศูนย์ถ่วง” โดยถามนักเรียนว่า

•

จุดศูนย์ถ่วง คืออะไร

แนวคำตอบ คือจุดเสมือนที่น้ำหนักของวัตถุมารวมกัน

4.4

ครูให้ความรู้กับนักเรียนว่า “จุดศูนย์ถ่วง” (Center of Gravity : CG)คือ จุดที่แทนตำแหน่งรวมของน้ำหนักของวัตถุทั้งก้อนวัตถุ จากนั้น ครูบอกนักเรียนว่า การจะเข้าใจหลักการของจุดศูนย์ถ่วงได้ดียิ่งขึ้น ให้นักเรียนพิจารณาภาพในหน้าที่ 6 ของหนังสือเรียนของเล่นเชิงวิทยาศาสตร์ (ดังแสดงตัวอย่างในภาพด้านล่าง)

ภาพที่ 1 ตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงของวัตถุที่วางอยู่บนฐาน

ครูถามนักเรียนว่า

•

ถ้าให้วัตถุก้อนเดิมวางตัวอยู่บนฐานในลักษณะต่างๆ ตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงของวัตถุจะเปลี่ยนแปลงไปหรือไม่

แนวคำตอบ ตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงของวัตถุก้อนเดียวกัน ไม่ว่าจะวางในลักษณะใด จะอยู่ตำแหน่งเดิม ไม่มีการเปลี่ยนแปลง

ภาพที่ 2 วัตถุก้อนเดิมวางตัวอยู่บนฐานแบบต่างๆ

•

ตำแหน่งใดที่วัตถุสามารถกลับมาทรงตัวได้อีก โดยไม่ล้ม(ครูอาจให้นักเรียนนำกล่องขนาดเล็กมาวางบนโต๊ะ ดังในภาพที่ 2 แล้วสังเกตการทรงตัวของกล่อง)

แนวคำตอบ​ตำแหน่ง ก วัตถุจะทรงตัวได้จริงในแนวตั้ง

ตำแหน่ง ข วัตถุสามารถกลับมาทรงตัวบนฐานได้ในลักษณะเดิม

ตำแหน่ง C วัตถุจะล้มไปข้างหน้า และทรงตัวบนฐานในลักษณะที่แตกต่างไปจากเดิม (ทรงตัวแนวนอน)

4.5

ครูให้นักเรียนสังเกตเส้นตั้งฉากระหว่างตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงกับฐานของวัตถุที่ตั้งในแนวดิ่ง จากภาพที่ 2 และอภิปรายร่วมกัน ซึ่งควรสรุปได้ว่า การทรงตัวของวัตถุในภาพ ก และ ภาพ ข แนวเส้นยังคงอยู่ในฐานของวัตถุ วัตถุจะยังคงตั้งอยู่ในแนวดิ่งได้ ส่วนภาพ ค แนวเส้นดังกล่าวอยู่นอกฐานวัตถุในแนวดิ่ง จึงไม่สามารถตั้งอยู่ในแนวดิ่งได้

4.6

จากการสังเกตและอภิปราย ครูและนักเรียนควรจะสรุปได้ว่า แนวเส้นตั้งฉากระหว่างตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงกับฐาน มีผลต่อการทรงตัวของวัตถุนั้น

4.7

ครูขยายความรู้เพิ่มเติมโดยใช้ตุ๊กตาล้มลุกของจริงหรือภาพมาให้นักเรียนสังเกต แล้วร่วมกันอภิปรายจากคำถาม

•

ทำไมผลักตุ๊กตาล้มลุกแล้วจึงไม่ล้ม

แนวคำตอบ เนื่องจากน้ำหนักส่วนใหญ่ของตุ๊กตาล้มลุกอยู่ด้านล่าง ทำให้จุดศูนย์ถ่วงของตุ๊กตาล้มลุกอยู่ต่ำ ดังนั้น ไม่ว่าผลักอย่างไรแนวของตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงไม่ออกนอกฐานดังภาพ

ภาพที่ 3 ตุ๊กตาล้มลุก

4.8

จากนั้นครูบอกกับนักเรียนว่า นักเรียนจะได้ศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับจุดศูนย์ถ่วงของวัตถุจากการทำกิจกรรมสาวน้อยนักกายกรรม ดังนี้



ครูแนะนำรายการวัสดุอุปกรณ์



ครูให้นักเรียนลงมือทำของเล่นตามวิธีการในข้อ 1 - 3 ในใบกิจกรรม



ครูให้นักเรียนนำเสนอของเล่นที่ประดิษฐ์ โดยเล่นตามวิธีการในใบกิจกรรม และบันทึกสิ่งที่สังเกตได้

ข้อแนะนำในการทำกิจกรรม  

(1) การหามุมที่กว้างที่สุดที่สาวน้อยไม่ตกจากเส้นลวด อาจทำได้ ดังนี้

(1.1) กำหนดเส้นแนวดิ่งบนกระดาษขนาด A4 และปิดไว้ที่บอร์ดหรือกระดานดำเพื่อเป็นจอรับภาพ

(1.2) ใช้โคมไฟตั้งโต๊ะหรือไฟฉาย ฉายไฟไปที่สาวน้อยนักกายกรรมซึ่งยืนอยู่บนลวดที่หน้าจอ          ในข้อ (1.1) ให้เงาของสาวน้อยอยู่ในแนวดิ่งของเส้นดิ่งบนจอพอดี และให้แนวของแสงจากโคมไฟตกบนแนวของเส้นลวดที่สาวน้อยยืน

(1.3) นักเรียนโยกสาวน้อยให้เบนออกจากตำแหน่งเดิม ทำมุมกว้างกับเส้นดิ่ง แล้วขีดเส้นแขนของมุมที่ทำกับเส้นดิ่งบนจอ แล้วปล่อยมือสังเกตว่าสาวน้อยตกจากเส้นลวดหรือไม่ ถ้ายังไม่ตก ให้ทำต่อในข้อ (1.4)

(1.4) ให้นักเรียนโยกสาวน้อยให้มุมกว้างขึ้น ขีดเส้นแขนของมุม สังเกตการตกจากเส้นลวดของสาวน้อย ทำจนกว่าสาวน้อยตกจากเส้นลวด

(1.5) นักเรียนสามารถเปรียบเทียบขนาดของมุมที่เกิดขึ้นได้ชัดเจน

(2) ครูอาจกำหนดสีของปากกาในการลากเส้นแขนของมุมเพื่อบอกความแตกต่างตามที่ออกแบบการทดลองหามุม

4.9

ภายหลังการทำกิจกรรม ครูให้นักเรียนนำผลที่ได้จากการทำกิจกรรมมาประมวลผลเพื่อตอบคำถามท้ายกิจกรรม ดังนี้

•

ตำแหน่งศูนย์ถ่วงของสาวน้อยนักกายกรรมในวิธีเล่นข้อ 1 และข้อ 2เหมือนหรือต่างกันอย่างไร

แนวคำตอบ ตำแหน่งศูนย์ถ่วงของสาวน้อยนักกายกรรมในวิธีเล่นข้อ 1จะอยู่สูงกว่าตำแหน่งศูนย์ถ่วงของสาวน้อยนักกายกรรมในวิธีเล่นข้อ 2ซึ่งครูอาจต้องให้ความรู้เพิ่มเติมกับนักเรียนว่า น้ำหนักรวมของสาวน้อยนักกายกรรมก่อนติดเหรียญกับหลังติดเหรียญแตกต่างกันมาก จึงให้น้ำหนักรวมของเหรียญเป็นเสมือนน้ำหนักรวมของสาวน้อยนักกายกรรม

•

นักเรียนคิดว่าตำแหน่งศูนย์ถ่วงตำแหน่งใด ที่ทำให้สาวน้อยนักกายกรรมทรงตัวได้ดีกว่า สังเกตได้อย่างไร

แนวคำตอบ สาวน้อยนักกายกรรมที่มีตำแหน่งศูนย์ถ่วงอยู่ตำแหน่งที่ 2ทรงตัวบนเส้นลวดได้ดีกว่า สังเกตได้จากการโยกสาวน้อยให้เบนออกจากตำแหน่งเดิมขณะยืนอยู่บนเส้นลวด โดยไม่ตกจากเส้นลวด สามารถเบนออกจากตำแหน่งเดิมได้มุมกว้างกว่า

•

ตำแหน่งศูนย์ถ่วงมีผลต่อการทรงตัวอย่างไร

แนวคำตอบ ตำแหน่งศูนย์ถ่วงยิ่งอยู่ต่ำ และแนวของจุดศูนย์ถ่วงอยู่บนฐานและผ่านเส้นลวดพอดี จะทำให้สาวน้อยนักกายกรรมสามารถทรงตัวได้ดีมากขึ้น

4.10

ครูและนักเรียนอภิปรายร่วมกัน จากการเล่นสาวน้อยนักกายกรรม การตอบคำถามท้ายกิจกรรม ควรจะสรุปได้ว่า สาวน้อยนักกายกรรมสามารถทรงตัวอยู่บนเส้นลวดได้ เนื่องจากแนวของจุดศูนย์ถ่วงอยู่บนฐานและผ่านเส้นลวดพอดี และถ้ายิ่งเพิ่มน้ำหนักที่ด้านล่างของส่วนโค้งมากขึ้น จะยิ่งทำให้จุดศูนย์ถ่วงของสาวน้อยนักกายกรรมอยู่ต่ำจึงทรงตัวได้ดีขึ้น

5.

การวัดและประเมินผล

5.1 การประเมินตามสภาพจริง ระหว่างการทำกิจกรรมการเรียนรู้

•

ประเมินโดยการสังเกตการประดิษฐ์ของเล่น

•

ประเมินโดยการพิจารณาสิ่งที่นักเรียนได้บันทึกลงในใบกิจกรรม

การประเมินการประดิษฐ์ของเล่น
รายการประเมิน	ระดับคุณภาพ
 ต้องให้ความช่วยเหลือตลอดเวลาในการประดิษฐ์และการใช้อุปกรณ์	ต้องปรับปรุง หรือ 1
 ต้องให้ความช่วยเหลือเป็นบางครั้ง ในการประดิษฐ์และการใช้อุปกรณ์	พอใช้ หรือ 2
 ประดิษฐ์ของเล่นได้เองตามใบกิจกรรม แต่ต้องการคำแนะนำเป็นบางครั้ง	ดี หรือ 3
 ประดิษฐ์ของเล่นได้เอง ตามขั้นตอนในใบกิจกรรมได้อย่างถูกต้อง และไม่ต้องมีการให้คำแนะนำ	ดีมาก หรือ 4

การประเมินใบกิจกรรม
รายการประเมิน	ระดับคุณภาพ
 ต้องให้ความช่วยเหลืออย่างมาก ในการบันทึกผลการทำกิจกรรม การเขียนตอบคำถามท้ายกิจกรรม และอภิปรายสรุปผลการทำกิจกรรม	ต้องปรับปรุง หรือ 1
 ต้องให้คำแนะนำเป็นบางครั้ง ในการบันทึกผลการทำกิจกรรม การเขียนตอบคำถามท้ายกิจกรรม และอภิปรายสรุปผลการทำกิจกรรม	พอใช้ หรือ 2
 บันทึกผลการทำกิจกรรม เขียนตอบคำถามท้ายกิจกรรม และอภิปรายสรุปผลการทำกิจกรรมได้เอง แต่ยังไม่ถูกต้องหรือสมบูรณ์	ดี หรือ 3
 บันทึกผลการทำกิจกรรม เขียนตอบคำถามท้ายกิจกรรม และอภิปรายสรุปผลการทำกิจกรรมได้เอง ถูกต้อง ชัดเจน และสมบูรณ์	ดีมาก หรือ 4

5.2 การประเมินความเข้าใจและการนำไปใช้ด้วยแบบทดสอบรายบุคคล หลังการอบรม

•

ประเมินด้วยการให้นักเรียนตอบคำถามในแบบทดสอบภายในเวลาที่กำหนด

การประเมินด้วยแบบทดสอบ
รายการประเมิน	ระดับคุณภาพ
- นักเรียนตอบคำถามได้ 0% – 39%	ต้องปรับปรุง หรือ 1
- นักเรียนตอบคำถามได้ 40% – 59%	พอใช้ หรือ 2
- นักเรียนตอบคำถามได้ 60% – 79%	ดี หรือ 3
- นักเรียนตอบคำถามได้ 80% – 100%	ดีมาก หรือ 4

6.

สื่อ วัสดุ อุปกรณ์ และสารเคมี

กิจกรรมสาวน้อยนักกายกรรม
ลำดับที่	รายการ	จำนวนต่อกลุ่ม
1	แบบสาวน้อยนักกายกรรม	1 ชุด
2	กระดาษเทาขาว	1 แผ่น
3	เหรียญ 1 บาท	4 เหรียญ
4	ลวด ความยาว 30 เซนติเมตร	1 เส้น
5	กรรไกร	1 อัน
6	เทปใส	1 ม้วน
7	สีไม้	1 กล่อง

ใบกิจกรรม เรื่อง สาวน้อยนักกายกรรม

เวลา 2 ชั่วโมง

จุดประสงค์การเรียนรู้

เพื่อศึกษาหลักการของ จุดศูนย์ถ่วงที่มีผลต่อการทรงตัวของสาวน้อยนักกายกรรมที่ประดิษฐ์ขึ้น

รายการวัสดุอุปกรณ์

ลำดับที่	รายการ	จำนวนต่อกลุ่ม
1	แบบสาวน้อยนักกายกรรม	1 ชุด
2	กระดาษเทาขาว	1 แผ่น
3	เหรียญ 1 บาท	4 เหรียญ
4	ลวด ความยาว 30 เซนติเมตร	1 เส้น
5	กรรไกร	1 อัน
6	เทปใส	1 ม้วน
7	สีไม้	1 กล่อง

วิธีทำกิจกรรม

1.

ตัดรูปสาวน้อยนักกายกรรมและกระดาษโค้ง ตามแบบในหน้าถัดไป ใช้สีตกแต่งตามความ ต้องการ

2.

นำกระดาษโค้งมาประกอบเข้ากับสาวน้อย นักกายกรรมให้ตำแหน่งกึ่งกลางของกระดาษ โค้งซ้อนทับกับตำแหน่งกึ่งกลางของตัวสาวน้อย นักกายกรรมพอดี แล้วติดกาวให้แน่น

3.

จัดขาของสาวน้อยนักกายกรรมให้อยู่ใน ลักษณะก้าวเดิน แล้วนำไปวางบนเส้นลวด โดยให้รอยรูปตัววีของปลายเท้าทั้งสองอยู่ใน แนวเดียวกันบนเส้นลวด

วิธีเล่น

1.

ติดเหรียญข้างละ 1 เหรียญ ที่ตำแหน่งที่ 1 ของแต่ละด้านของกระดาษโค้ง จากนั้นโยก ตุ๊กตาสาวน้อยไปทางซ้ายจนกระทั่งตกจาก เส้นลวด สังเกตขนาดของมุมที่แนวลำตัวตุ๊กตา ทำกับแนวดิ่งที่ตั้งฉากกับเส้นลวด วัดขนาด มุมที่กว้างที่สุด (โดยประมาณ) ที่ตุ๊กตาไม่ตก จากเส้นลวด บันทึกผล

2.

ย้ายเหรียญทั้ง 2 เหรียญจากตำแหน่งที่ 1 มา ติดที่ตำแหน่งที่ 2 ของทั้ง 2 ด้านแล้วโยกตุ๊กตา สาวน้อยไปทางซ้ายจนกระทั่งตกจากเส้นลวด สังเกตขนาดของมุมที่แนวลำตัวตุ๊กตาทำกับ แนวดิ่งที่ตั้งฉากกับเส้นลวด วัดขนาดมุมที่ กว้างที่สุด (โดยประมาณ) ที่ตุ๊กตาไม่ตกจาก เส้นลวด บันทึกผล

3.

เปรียบเทียบขนาดของมุมที่วัดได้จากการเล่นตุ๊กตาสาวน้อยตามคำอธิบายในข้อ 1 และข้อ 2

ตารางบันทึกผลการสังเกต

ตำแหน่งเหรียญ	ขนาดมุมโดยประมาณ

(ตัวอย่างการบันทึกผลในตารางบันทึกผลการสังเกต)

ตำแหน่งเหรียญ	ขนาดมุมโดยประมาณ
1	10 องศา
2	80 องศา

คำถามท้ายกิจกรรม

1.

ตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงของสาวน้อยนักกายกรรมในวิธีเล่นข้อ 1 และข้อ 2เหมือนหรือ ต่างกันอย่างไร

……………………………………………………………………………………………………………

(แนวคำตอบ ตำแหน่งศูนย์ถ่วงของสาวน้อยนักกายกรรมในวิธีเล่นข้อ 1 จะอยู่สูงกว่าตำแหน่งศูนย์

ถ่วงของสาวน้อยนักกายกรรมในวิธีเล่นข้อ 2 ซึ่งครูอาจต้องให้ความรู้เพิ่มเติมกับนักเรียนว่า น้ำหนัก

รวมของสาวน้อยนักกายกรรมก่อนติดเหรียญกับหลังติดเหรียญแตกต่างกันมาก จึงให้น้ำหนักรวมของ

เหรียญเป็นเสมือนน้ำหนักรวมของสาวน้อยนักกายกรรม)

2.

นักเรียนคิดว่าตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงตำแหน่งใด ที่ทำให้สาวน้อยนักกายกรรมทรงตัวได้ ดีกว่า สังเกตได้อย่างไร

……………………………………………………………………………………………………………

(แนวคำตอบ สาวน้อยนักกายกรรมที่มีตำแหน่งศูนย์ถ่วงอยู่ตำแหน่งที่ 2 ทรงตัวบนเส้นลวดได้ดีกว่า

สังเกตได้จากการโยกสาวน้อยให้เบนออกจากตำแหน่งเดิมขณะยืนอยู่บนเส้นลวด โดยไม่ตกจากเส้น

ลวด สามารถเบนออกจากตำแหน่งเดิมได้มุมกว้างกว่า)

3.

ตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงมีผลต่อการทรงตัวของสาวน้อยนักกายกรรมอย่างไร

……………………………………………………………………………………………………………

(แนวคำตอบ ตำแหน่งศูนย์ถ่วงยิ่งอยู่ต่ำ และแนวของจุดศูนย์ถ่วงอยู่บนฐานและผ่านเส้นลวดพอดี จะ

ทำให้สาวน้อยนักกายกรรมสามารถทรงตัวได้ดีมากขึ้น)

อภิปรายและสรุปผลการทำกิจกรรม

……………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………

(แนวการสรุปผล สาวน้อยนักกายกรรมสามารถทรงตัวอยู่บนเส้นลวดได้ เนื่องจากแนวของจุดศูนย์ถ่วงอยู่

บนฐาน และผ่านเส้นลวดพอดี และถ้ายิ่งเพิ่มน้ำหนักที่ด้านล่างของส่วนโค้งมากขึ้น จะยิ่งทำให้

จุดศูนย์ถ่วงของสาวน้อยนักกายกรรมอยู่ต่ำจึงทรงตัวได้ดีขึ้น)