แผนการสอนที่ 1 จักจั่นของเล่น

แผนการสอนที่ 1 วิทยาศาสตร์เพิ่มเติม

หลักการทางวิทยาศาสตร์กับของเล่น​                                    ​ระดับมัธยมศึกษาตอนต้น

เรื่อง จักจั่นของเล่น​                                                 ​ ​       เวลา 2ชั่วโมง

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

1.

    ผลการเรียนรู้

1.1

       ตั้งคำถามเกี่ยวกับหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่สังเกตได้จากการเล่นของเล่น

1.2

        มีเจตคติที่ดีต่อหลักการทางวิทยาศาสตร์ในของเล่น

2

    จุดประสงค์การเรียนรู้

เมื่อจบกิจกรรมนี้แล้ว นักเรียนควรจะสามารถ

2.1

        ประดิษฐ์จักจั่นของเล่นได้

2.2

         อธิบายหลักการเกิดเสียงของจักจั่นของเล่น

2.3

        เปรียบเทียบเสียงที่เกิดขึ้นจากจักจั่นของเล่นที่ประดิษฐ์ด้วยท่อที่มีขนาดต่างกันและความเร็วในการหมุนต่างกัน

3

     สาระสำคัญ

ของเล่นโดยทั่วไปเป็นอุปกรณ์สาหรับให้เด็กได้เล่นเพื่อความเพลิดเพลินนอกจากนี้ยังส่งผลให้เด็กมี

จินตนาการ เกิดการเรียนรู้ ซึ่งของเล่นทั่วไปสามารถอธิบายได้ด้วยหลักการทางวิทยาศาสตร์

จักจั่นของเล่น เป็นของเล่นที่สร้างเสียงเลียนเสียงจักจั่น โดยเกิดจากการเสียดสีระหว่างเส้นเชือกกับยางสนที่ติดอยู่กับไม้ แล้วส่งการสั่นสะเทือนผ่านเส้นเชือกไปยังท่อซึ่งทำหน้าที่ขยายเสียง

4

ความเข้าใจคลาดเคลื่อน

•

เสียงเกิดจากการเสียดสีของวัตถุ

5

แนวการจัดการเรียนรู้

การเตรียมล่วงหน้า

(1)

ครูควรเตรียมภาพแมลงจักจั่น เพื่อใช้ประกอบการทำกิจกรรมนำเข้าสู่บทเรียน

(2)

ครูควรเตรียมตัดท่อพีวีซีให้มีขนาดพอเหมาะ และให้ได้จำนวนเพียงพอกับจำนวนนักเรียนในหนึ่งห้อง

(3)

ครูควรเตรียมชุบยางสนที่ปลายไม้ให้ได้จำนวนเพียงพอกับจำนวนนักเรียนในหนึ่งห้องเรียน

5.1

ครูสร้างความสนใจในการนำเข้าสู่บทเรียน โดยใช้ภาพและคำถาม ดังตัวอย่าง

•

ในฤดูร้อนจักจั่นจะรวมกลุ่มและส่งเสียงร้องของเล่นอยู่ตามต้นไม้ เสียงจักจั่นเป็นอย่างไร ลองทำเสียงเลียนแบบจักจั่นให้ครูฟัง

•

นักเรียนคิดว่าเสียงจักจั่นเกิดขึ้นได้อย่างไร

แนวคำตอบ นักเรียนอาจตอบตามประสบการณ์เดิมที่มีอยู่ ซึ่งอาจไม่ถูกต้องสมบูรณ์ เช่น เกิดจากการที่จักจั่นใช้ฟันขบกัน เกิดจากการสั่นของปีกจักจั่น

5.2

ครูทบทวนความรู้เดิมเรื่องการเกิดสียง โดยอาจนำทบทวนจากกิจกรรมกาเรียนรู้เกี่ยวกับเสียงที่นักเรียนเคยได้ทำมาในระดับประถมศึกษา และให้นักเรียนได้ปฏิบัติและสังเกตซ้ำ เช่น การใช้มือจับบริเวณลำคอแล้วเปล่งเสียง การใช้มือดีดสายเครื่องดนตรี แล้วสังเกตการสั่นของสายเครื่องดนตรี

ซึ่งการทบทวนและอภิปราย ควรได้ข้อสรุปว่า เสียงเกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดเสียง เสียงสามารถเคลื่อนที่จากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่งโดยผ่านตัวกลาง หากไม่มีตัวกลางเสียงจะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้

5.3

ครูบอกนักเรียนว่า นักเรียนจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการเกิดเสียง โดยการศึกษาของเล่นที่เลียนเสียงของจักจั่น จากนั้น ครูนำนักเรียนหาคำตอบร่วมกันจากการทำกิจกรรม จักจั่นของเล่น ดังนี้

-

ครูแนะนำรายการวัสดุอุปกรณ์

-

ครูให้นักเรียนลงมือทำจักจั่นของเล่นตามวิธีทำในข้อ 1-4 ในใบกิจกรรม

-

ครูให้นักเรียนนำเสนอจักจั่นของเล่นที่ประดิษฐ์ได้ โดยเล่นตามวิธีเล่นในข้อ1-4 ในใบกิจกรรม แล้วบันทึกสิ่งที่สังเกตได้ในใบกิจกรรม

5.4

หลังจากการทำกิจกรรม ครูให้นักเรียนนำผลที่ได้จากการทำกิจกรรมมาตอบคำถามท้ายกิจกรรม ดังนี้

•

นักเรียนคิดว่าเสียงที่เกิดจากการเล่นจักจั่นของเล่นเกิดขึ้นได้อย่างไร

แนวคำตอบ เสียงที่เกิดขึ้นระหว่างการหมุนจักจั่นหาคู่ เนื่องมาจากเส้นเอ็นกับยางสนที่เคลือบอยู่บนไม้เสียดสีกัน เกิดเป็นการสั่นสะเทือน ซึ่งการสั่นสะเทือนดังกล่าวจะส่งผ่านเส้นเอ็นไปยังกระดาษ ทำให้กระดาษเกิดการสั่นสะเทือน และทำให้อากาศที่อยู่ในท่อสั่นสะเทือนไปด้วย    เมื่ออากาศในท่อสั่นสะเทือนส่งผลให้อากาศภายนอกท่อสั่นสะเทือนตามไปด้วย จนส่งเป็นเสียงมาถึงหู

•

ตัวแปรใดบ้าง ที่ทำให้เสียงจากการเหวี่ยงจักจั่นของเล่นเปลี่ยนไป และเปลี่ยนไปอย่างไร

แนวคำตอบ เสียงจะมีระดับความดังแตกต่างกันเมื่อเปลี่ยนขนาดของท่อพีวีซี

5.5

ครูและนักเรียนอภิปรายร่วมกัน จากการเล่นจักจั่นของเล่นและการตอบคำถามท้ายกิจกรรม ควรจะสรุปได้ว่า จักจั่นของเล่นเป็นของเล่นที่ทำให้เกิดเสียง โดยใช้หลักการสั่นสะเทือนของแหล่งกำเนิดเสียง ซึ่งเกิดจากการเสียดสีกันระหว่างเส้นเอ็นกับยางสนที่ติดอยู่บริเวณปลายไม้ ทำให้เส้นเอ็นสั่น แล้วจึงส่งการสั่นสะเทือนผ่านเส้นเอ็นไปยังท่อที่ทำให้อากาศภายในท่อซึ่งอยู่รวมกันหนาแน่น เกิดการสั่นมากขึ้น เสียงจึงดังมากขึ้น และเมื่อเหวี่ยงจักจั่นเร็วขึ้นหรือแรงขึ้น จะทำให้การเสียดสีระหว่างเส้นเอ็นกับยางสนที่ปลายไม้มากขึ้น เกิดการสั่นมากขึ้นเสียงดังมากขึ้น

5.6

ครูขยายความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ การนำสิ่งที่ได้เรียนรู้ไปประยุกต์ในชีวิตประจำวัน ด้วยการถามคำถาม เช่น

•

นักเรียนคิดว่า เราสามารถนำความรู้เกี่ยวกับ การเกิดเสียงของจักจั่นของเล่นไปประยุกต์ สร้างสิ่งประดิษฐ์อะไรได้บ้าง

แนวคำตอบ ลำโพง นกหวีด เครื่องดนตรี

6

การวัดและประเมินผล

6.1 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

6.2 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

7

สื่อ วัสดุ อุปกรณ์ และสารเคมี 

กิจกรรมจักจั่นของเล่น
ลำดับที่	รายการ	จำนวนต่อกลุ่ม
1	ท่อพีวีซีหรือวัสดุอื่น ๆ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3เซนติเมตร และ 5 เซนติเมตร ยาว 3 เซนติเมตร	2 ชิ้น
2	กระดาษจากซองใส่เอกสารสีน้ำตาล	1 แผ่น
3	เส้นเอ็นเบอร์ 30 ความยาว 15 เซนติเมตร	2 เส้น
4	ไม้ชุบยางสน	2 อัน
5	กระดาษสี	1 แผ่น
6	กาวสำหรับติดท่อพีวีซี	1 หลอด
7	กรรไกร	1 เล่ม

ใบกิจกรรม เรื่อง จักจั่นของเล่น

เวลา 2 ชั่วโมง

จุดประสงค์

เมื่อทำกิจกรรมนี้แล้ว นักเรียนควรจะสามารถ

(1)

ประดิษฐ์จักจั่นของเล่นได้

(2)

อธิบายหลักการเกิดเสียงของจักจั่นของเล่น

(3)

เปรียบเทียบเสียงที่เกิดขึ้นจากจักจั่นของเล่นที่ประดิษฐ์ด้วยท่อที่มีขนาดต่างกันและความเร็วในการหมุนต่างกัน

รายการวัสดุและอุปกรณ์

ลำดับที่	รายการ	จำนวนต่อกลุ่ม
1	ท่อพีวีซีหรือวัสดุอื่น ๆ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3เซนติเมตร และ 5 เซนติเมตร ยาว 3 เซนติเมตร	2 ชิ้น
2	กระดาษจากซองใส่เอกสารสีน้ำตาล	1 แผ่น
3	เส้นเอ็นเบอร์ 30 ความยาว 15 เซนติเมตร	2 เส้น
4	ไม้ชุบยางสน	2 อัน
5	กระดาษสี	1 แผ่น
6	กาวสำหรับติดท่อพีวีซี	1 หลอด
7	กรรไกร	1 เล่ม

วิธีการทำกิจกรรม

​

1.

นำกระดาษสีน้ำตาลมาตัดเป็นรูปวงกลมให้ มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่าน ศูนย์กลางของท่อพีวีซีรูปทรงกระบอก ประมาณ 0.5 เซนติเมตร เพื่อให้มีพื้นที่สำหรับติดกับขอบ ของท่อพีวีซี

2.

ทากาวที่ขอบท่อพีวีซี จากนั้นดึงขอบกระดาษ ให้แผ่นกระดาษตึงมากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ก่อน นำไปติดทับบริเวณที่ทากาว พับกระดาษส่วน ที่เกินลงติดกับผิวท่อ จากนั้นนำกระดาษสีมา ตกแต่งท่อพีซีวีให้สวยงาม ปล่อยให้กาวแห้ง

3.

เจาะรูตรงกลางแผ่นกระดาษวงกลมสำหรับการนำเส้นเอ็นมาสอดผ่านรูที่เจาะและมัดเป็นปมภายใน ท่อ ส่วนปลายอีกด้านหนึ่งของเส้นเอ็นให้ผูกอย่างหลวมๆ เข้ากับไม้ที่ชุบปลายด้วยยางสนเรียบร้อยแล้ว

4.

ประดิษฐ์จักจั่นของเล่นที่คล้ายกันอีกชิ้นหนึ่ง โดยทำซ้ำข้อ 1-3 แต่เปลี่ยนขนาดของท่อที่ใช้

วิธีเล่น

1.

จับเส้นเอ็นบริเวณกึ่งกลางระหว่างท่อกับ ปลายไม้ที่ชุบยางสน แล้วดึงให้ตึงจากนั้น หมุนไม้ สังเกตเสียงที่เกิดขึ้น บันทึกผลการ สังเกต

2.

จับท่อ แล้วดึงเส้นเอ็นให้ตึง จากนั้นหมุนไม้ สังเกตเสียงที่เกิดขึ้น บันทึกผลการสังเกต

3.

เปรียบเทียบเสียงของจักจั่นของเล่น เมื่อ เหวี่ยงให้หมุนเร็ว ๆ กับหมุนช้า ๆ ว่าเสียงที่ ได้ยิน เหมือนหรือต่างกันอย่างไร บันทึกผล การสังเกต

4.

เปรียบเทียบเสียงของจักจั่นของเล่น ที่ทำจาก ท่อขนาดต่างกัน บันทึกผลการสังเกต

ตารางบันทึกผลการสังเกต

วิธีเล่น	ขนาดท่อ	ผลการสังเกต
หมุนไม้ขณะจับเส้นเอ็น
หมุนไม้ขณะจับท่อ
หมุนไม้เร็วขึ้น
หมุนไม้ช้าลง

(ตัวอย่างการบันทึกผลการสังเกต)

วิธีเล่น	ขนาดท่อ	ผลการสังเกต
หมุนไม้ขณะจับเส้นเอ็น	-	เสียงเกิดขึ้นที่ปลายไม้
หมุนไม้ขณะจับท่อ	-	เสียงเกิดขึ้นที่ในท่อและดังกว่าที่ปลายไม้
หมุนไม้เร็วขึ้น	เส้นผ่านศูนย์กลาง 3cm	เสียงดัง
	เส้นผ่านศูนย์กลาง 6cm	เสียงดังกว่า
หมุนไม้ช้าลง	เส้นผ่านศูนย์กลาง 3cm	เสียงค่อยกว่าเสียงที่เกิดจากท่อขนาดเดียวกัน
	เส้นผ่านศูนย์กลาง 6cm	เสียงค่อยกว่าเสียงที่เกิดจากท่อขนาดเดียวกัน

คำถามท้ายกิจกรรม

1.

นักเรียนคิดว่าเสียงที่เกิดจากการเล่นจักจั่นของเล่นเกิดขึ้นได้อย่างไร

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

(แนวคำตอบ เสียงที่เกิดขึ้นระหว่างการเหวี่ยงจักจั่นของเล่น เนื่องมาจากเส้นเอ็นกับยางสนที่เคลือบ

อยู่บนไม้เสียดสีกัน เกิดเป็นการสั่น ซึ่งการสั่นดังกล่าวจะส่งผ่านเส้นเอ็นไปยังกระดาษทำให้กระดาษ

เกิดการสั่น และทำให้อากาศที่อยู่ในท่อสั่น เมื่ออากาศในท่อสั่นส่งผลให้อากาศภายนอกท่อสั่นตามไป

ด้วย จนกระทั่งมาถึงหูของเรา)

2.

ตัวแปรใดบ้างที่ทำให้เสียงจากการเหวี่ยงจักจั่นของเล่นเปลี่ยนไป และเปลี่ยนไปอย่างไร

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

(แนวคำตอบ ถ้าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อมากขึ้น เสียงจะดังมากขึ้น และถ้าความเร็วในการ

เหวี่ยงเพิ่มขึ้น เสียงก็จะดังเพิ่มขึ้น)

3.

ถ้านักเรียนต้องการดัดแปลงของเล่นนี้ให้แปลกใหม่กว่าเดิม นักเรียนจะทำอย่างไรได้บ้าง

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

(แนวคำตอบ นักเรียนจะตอบตามจินตนาการของแต่ละคน ซึ่งอาจแตกต่างกัน แต่ก็ควรมีการนำหลักการ

ทางวิทยาศาสตร์มาอ้างอิงด้วย เช่น จะทำให้จักจั่นของเล่นเสียงดังมากขึ้นโดยเพิ่มขนาดของท่อ เป็นต้น)

อภิปรายและสรุปผลการทำกิจกรรม

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

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

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

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

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

(แนวการสรุปผล จักจั่นของเล่นเป็นของเล่นที่ทำให้เกิดเสียง โดยใช้หลักการสั่นของแหล่งกำเนิดเสียง

ซึ่งเกิดจากการเสียดสีกันระหว่างเส้นเอ็นกับยางสนที่ติดอยู่บริเวณปลายไม้ แล้วจึงส่งการสั่นผ่าน

เส้นเอ็นไปยังท่อ ทำให้อากาศภายในท่อซึ่งอยู่รวมกันหนาแน่น เกิดการสั่นมากขึ้นเสียงจึงดังมากขึ้น

และเมื่อเหวี่ยงจักจั่นเร็วขึ้นหรือแรงขึ้น จะทำให้การเสียดสีระหว่างเส้นเอ็นกับยางสนที่ปลายไม้มากขึ้น

เกิดการสั่นมากขึ้น เสียงดังมากขึ้น ส่วนระดับความดังที่แตกต่างกันจะขึ้นกับความเร็วในการเหวี่ยง

ท่อพีวีซีหรือจักจั่น หรือเมื่อเพิ่มขนาดของท่อใหญ่ขึ้น อากาศอยู่ภายในท่อมากขึ้น เมื่อเกิดการสั่นก็จะ

สั่นมากขึ้น เกิดเสียงดังมากขึ้นด้วย)