วิจัยฟิสิกส์

เรื่อง การพัฒนานักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 รายวิชาฟิสิกส์ โดยการจัดกิจกรรมการเรียนรู้
ให้นักเรียนปฏิบัติการทดลองฟิสิกส์โยใช้เทคนิคโครงงาน โรงเรียนแม่ระมาดวิทยาคม
สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาตาก เขต 2
ชื่อเรื่องภาษาอังกฤษ


ชื่อผู้เขียน
นางสาวนรพสธร ไพรสณฑ์
ตำแหน่ง
ครู
วุฒิการศึกษา
กศ.ม. วิทยาศาสตร์ศึกษา
สถานที่ติดต่อ


ประเภทงานวิจัย
งานวิจัยเฉพาะบุคคล
สถานที่

ผู้ร่วมวิจัย


ผู้ร่วมวิจัย (ENG)










ความเป็นมา
การจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์สำหรับหลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐานฉบับพุทธศักราช 2545 มุ่งหวังให้ผู้เรียน ได้เรียนรู้วิทยาศาสตร์ที่เน้นกระบวนการไปสู่การสร้างองค์ความรู้ โดยผู้เรียนมีส่วนร่วมในการเรียน ทุกขั้นตอน ผู้เรียนจะได้ทำกิจกรรมหลากหลาย ทั้งเป็นกลุ่มและเป็นรายบุคคล โดยอาศัย แหล่งเรียนรู้ที่เป็นสากลและท้องถิ่น โดยครูผู้สอนมีบทบาทในการวางแผนการเรียนรู้ กระตุ้น แนะนำ ช่วยเหลือให้ผู้เรียนมีคุณภาพตามเกณฑ์ของหลักสูตร ผู้วิจัยพบว่าสาเหตุที่นักเรียนมีคุณภาพทางการเรียนในรายวิชาฟิสิกส์ต่ำ เป็นเพราะนักเรียนขาดกระบวนการในการสืบเสาะหาความรู้เพื่อสร้างองค์ความรู้ด้วยตนเอง ดังนั้นผู้วิจัยจึงหาแนวทางในการพัฒนาผู้เรียนให้มีคุณภาพตามเกณฑ์ของหลักสูตรโดยการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ให้นักเรียนปฏิบัติการทดลองฟิสิกส์โดยใช้เทคนิคโครงงาน ในรายวิชาฟิสิกส์ เรื่องของไหล ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 จำนวน 5 กิจกรรม
แนวคิดทฤษฏี
-
วัตถุประสงค์
1. เพื่อหาประสิทธิภาพของกิจกรรมการทดลองฟิสิกส์ตามเกณฑ์ที่กำหนด 80/80
2. เพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์วิชาฟิสิกส์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ที่เรียนโดยการปฏิบัติการทดลองฟิสิกส์โดยใช้เทคนิคโครงงาน ก่อนและหลังการทำกิจกรรม
3. เพื่อประเมินผลการปฏิบัติกิจกรรมระหว่างเรียน คุณลักษณะ การประเมินตนเอง
ด้านพฤติกรรมในขณะปฏิบัติกิจกรรมกลุ่ม และรายงานผลการปฏิบัติการทดลองของนักเรียน จากกิจกรรมการทดลองฟิสิกส์โดยใช้เทคนิคโครงงาน จำนวน 5 กิจกรรม
4. เพื่อศึกษาเจตคติต่อกิจกรรมการทดลองฟิสิกส์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5
5. เพื่อเปรียบเทียบเจตคติต่อกิจกรรมการทดลองฟิสิกส์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา ปีที่ 5 จำแนกตามเพศของกลุ่มตัวอย่าง
สมมติฐานการวิจัย
1. ประสิทธิภาพของกิจกรรมการทดลองฟิสิกส์มีค่าไม่น้อยกว่าเกณฑ์ 80/80
2. ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ที่มีการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ให้นักเรียนปฏิบัติการทดลองฟิสิกส์โดยใช้เทคนิคโครงงานหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน
3. ผลการปฏิบัติกิจกรรมระหว่างเรียน คุณลักษณะ การประเมินตนเองด้านพฤติกรรมในขณะปฏิบัติกิจกรรมกลุ่ม และรายงานผลการปฏิบัติการทดลองของนักเรียนผ่านเกณฑ์ร้อยละ 70
4. นักเรียนมีเจตคติต่อกิจกรรมการทดลองฟิสิกส์อยู่ในระดับมากขึ้นไป
5. นักเรียนชายและนักเรียนหญิงมีเจตคติต่อกิจกรรมการทดลองฟิสิกส์แตกต่างกัน
ระเบียบวิธีวิจัย
การวิจัยเชิงทดลอง
ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง
ประชากรที่ใช้ในการวิจัยในครั้งนี้ เป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียน แม่ระมาดวิทยาคม สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาตาก เขต 2 ปีการศึกษา 2550 จำนวน 2 ห้อง 58 คน
กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ เป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5/1 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2550 โรงเรียนแม่ระมาดวิทยาคม สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาตาก เขต 2 จำนวน 1 ห้อง 30 คน ได้มาจากการสุ่มแบบเจาะจง
ตัวแปร
-
นิยาศัพท์เฉพาะ
-
เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย
เครื่องมือที่ใช้ในครั้งนี้ มีทั้งหมด 7 ฉบับ ดังนี้
1. กิจกรรมการทดลอง เรื่องของไหล จำนวน 5 กิจกรรม
2. แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน จำนวน 40 ข้อ
3. แบบเก็บคะแนนการปฏิบัติกิจกรรมระหว่างเรียน
4. แบบเก็บคะแนนคะแนนคุณลักษณะอันพึงประสงค์
5. แบบเก็บคะแนนการประเมินตนเองด้านพฤติกรรมในขณะปฏิบัติกิจกรรมกลุ่ม
6. แบบเก็บคะแนนประเมินรายงานผลการปฏิบัติการทดลอง
7. แบบสอบถามเจตคติของนักเรียน
วิธีการเก็บรวบรวมข้อมูล
-
การวิเคราะห์ข้อมูล
ผู้วิจัยดำเนินการวิเคราะห์ข้อมูล ดังนี้
1. คุณภาพของเครื่องมือที่ใช้ในการพัฒนา ( ความเที่ยง , ความยาก , อำนาจจำแนก และความเชื่อมั่น)
2. ประสิทธิภาพของกิจกรรมการทดลองและค่าดัชนีประสิทธิผลของกิจกรรมการทดลอง
3. การเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียน
4. การประเมินผลการปฏิบัติกิจกรรมระหว่างเรียน คุณลักษณะ พฤติกรรมในขณะปฏิบัติกิจกรรมกลุ่ม และประเมินผลรายงานผลการปฏิบัติการทดลอง
5. เจตคติของนักเรียนที่มีต่อกิจกรรมการทดลองฟิสิกส์ โดยนำคะแนนเฉลี่ย ( ) มาเทียบกับเกณฑ์การประเมิน ดังนี้ (JOHN W.BEST,1981 อ้างอิงใน กาญจนา วัฒายุ, 2544, หน้า 99)
ระดับค่าเฉลี่ย 4.50 – 5.00 หมายถึง มากที่สุด
ระดับค่าเฉลี่ย 3.50 – 4.49 หมายถึง มาก
ระดับค่าเฉลี่ย 2.50 – 3.49 หมายถึง ปานกลาง
ระดับค่าเฉลี่ย 1.50 – 2.49 หมายถึง น้อย
ระดับค่าเฉลี่ย 1.00 – 1.49 หมายถึง น้อยที่สุด
6. การเปรียบเทียบเจตคติของนักเรียนที่มีต่อกิจกรรมการทดลองฟิสิกส์ จำแนกตามเพศของกลุ่มตัวอย่าง
สรุปผลการวิจัย
1. กิจกรรมการเรียนรู้ให้นักเรียนปฏิบัติการทดลองฟิสิกส์โดยใช้เทคนิคโครงงานทั้ง
5 กิจกรรม มีประสิทธิภาพ ร้อยละ 81.87/78.58 และมีค่าดัชนีประสิทธิผล (E.I.) 0.72
2. ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนระหว่างก่อนและหลังการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ให้นักเรียนปฏิบัติการทดลองฟิสิกส์โดยใช้เทคนิคโครงงานแตกต่างกันอย่างมีนัยความสำคัญทางสถิติ
ที่ระดับ .01
3. ผลการวิเคราะห์การปฏิบัติกิจกรรมระหว่างเรียน คุณลักษณะที่ปรากฏ
การประเมินตนเองและรายงานผลการปฏิบัติการทดลอง ปรากฎดังนี้
3.1 การปฏิบัติกิจกรรมระหว่างเรียนโดยการปฏิบัติการทดลองฟิสิกส์โดยใช้เทคนิคโครงงานของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ทั้ง 5 กิจกรรม มีผลการประเมินจากการให้คะแนนผลการสรุปผลการสำรวจตรวจสอบและสืบค้นข้อมูล เรียงลำดับคะแนนจากสูงไปต่ำ ตามลำดับดังนี้ กิจกรรมการทดลองเรื่องความหนาแน่นและกิจกรรมการทดลองเรื่องความดัน ในของเหลว มีคะแนนร้อยละ 86.00 เท่ากัน รองลงไปคือกิจกรรมการทดลองเรื่องพลศาสตร์ ของไหล (อัตราการไหล) มีคะแนนร้อยละ 83.70 กิจกรรมการทดลองเรื่องความตึงผิว มีคะแนนร้อยละ 79.70 และกิจกรรมการทดลองเรื่องแรงลอยตัวและหลักของอาร์คิมีดิส มีคะแนน น้อยที่สุดคือร้อยละ 78.33
3.2 คุณลักษณะอันพึงประสงค์ของนักเรียนที่ปรากฏระหว่างการเรียนโดยการปฏิบัติการทดลองฟิสิกส์โดยใช้เทคนิคโครงงานของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ทั้ง
5 กิจกรรม มีผลการให้คะแนนคุณลักษณะเรียงลำดับจากคะแนนสูงไปต่ำ ตามลำดับดังนี้ กิจกรรมการทดลองเรื่องความตึงผิว มีคะแนนร้อยละ 98.00 กิจกรรมการทดลองเรื่อง พลศาสตร์ของไหล (อัตราการไหล) มีคะแนนร้อยละ 93.33 กิจกรรมการทดลองเรื่อง ความดันในของเหลว มีคะแนนร้อยละ 84.20 กิจกรรมการทดลองเรื่องความหนาแน่นและกิจกรรมการทดลองเรื่อง แรงลอยตัวและหลักของอาร์คิมีดิส มีคะแนนร้อยละ 80.67 เท่ากัน
3.3 การประเมินตนเองด้านพฤติกรรมในขณะปฏิบัติกิจกรรมกลุ่มของนักเรียนระหว่างการเรียนโดยการปฏิบัติการทดลองฟิสิกส์โดยใช้เทคนิคโครงงานของนักเรียน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ทั้ง 5 กิจกรรม มีผลการให้คะแนนเรียงลำดับจากสูงไปต่ำ ตามลำดับดังนี้ กิจกรรมการทดลองเรื่องแรงลอยตัวและหลักของอาร์คิมีดิส มีคะแนนร้อยละ 89.43 กิจกรรม การทดลองเรื่องความตึงผิว มีคะแนนร้อยละ 89.23 กิจกรรมการทดลองเรื่องความดัน ในของเหลว มีคะแนนร้อยละ 88.67 กิจกรรมการทดลองเรื่องพลศาสตร์ของไหล (อัตราการไหล) มีคะแนนร้อยละ 87.90 และกิจกรรมการทดลองเรื่องความหนาแน่น มีคะแนนร้อยละ 79.90
3.4 การประเมินรายงานผลการปฏิบัติการทดลองของนักเรียน ชั้นมัธยมศึกษา
ปีที่ 5 ทั้ง 5 กิจกรรม มีผลการให้คะแนนเรียงลำดับจากสูงไปต่ำ ตามลำดับ ดังนี้ กิจกรรม การทดลองเรื่องพลศาสตร์ของไหล(อัตราการไหล) มีคะแนนร้อยละ 92.50 กิจกรรมการทดลองเรื่องความตึงผิว มีคะแนนร้อยละ 92.19 กิจกรรมการทดลองเรื่องแรงลอยตัวและหลักของอาร์คิมีดิส มีคะแนนร้อยละ 90.24 กิจกรรมการทดลองเรื่องความดันในของเหลว มีคะแนนร้อยละ 89.15 และกิจกรรมการทดลองเรื่องความหนาแน่น มีคะแนนร้อยละ 88.73
4. เจตคติของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ที่มีต่อกิจกรรมการทดลองฟิสิกส์ ในภาพรวมมี เจตคติอยู่ในระดับมาก ( = 4.31, S.D. = 0.70)
5. เจตคติของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ที่มีต่อกิจกรรม การทดลองฟิสิกส์ ในภาพรวมทุกด้านมีค่า t = 0.079 ซึ่งไม่มีนัยความสำคัญทางสถิติ
ข้อเสนอแนะ
1. บทบาทของครูผู้สอนในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ให้นักเรียนปฏิบัติการทดลองฟิสิกส์ ครูผู้สอนมีบทบาทสำคัญเป็นอย่างมาก การจัดกิจกรรมการเรียนรู้จะประสบผลสำเร็จมากน้อยเพียงใดขึ้นอยู่กับครูผู้สอนเป็นสำคัญ ครูผู้สอนต้องคอยกระตุ้นความคิดโดยใช้คำถามเพื่อให้เกิดกระบวนการคิด คอยแนะนำและให้คำปรึกษาอย่างใกล้ชิด
2. เครื่องมือและวัสดุอุปกรณ์สำหรับปฏิบัติการทดลองฟิสิกส์ เน้นวัสดุอุปกรณ์ที่หาง่ายในท้องถิ่น หรือประยุกต์ใช้จากอุปกรณ์ที่มีอยู่ในห้องปฏิบัติการหรือจากอุปกรณ์และเครื่องมือ ในครอบครัวของนักเรียน
3. การจัดกลุ่มนักเรียน เนื่องจากเป็นนักเรียนในระดับช่วงชั้นที่ 4 ซึ่งเป็นวัยที่มี
แนวความคิดเป็นอิสระ สามารถตัดสินใจอย่างเชื่อถือได้ จึงให้จัดกลุ่มตามความสมัครใจ เพราะถ้าสมาชิกในกลุ่มมีแนวความคิดใกล้เคียงกัน จะส่งผลให้การปฏิบัติงานสำเร็จเรียบร้อยและเป็นไปด้วยดี
4. แหล่งเรียนรู้ ครูผู้สอนควรแนะนำแหล่งเรียนรู้ที่ใช้สำหรับการสืบค้นข้อมูล โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสืบค้นจากสื่อออนไลน์
5. นักเรียนสามารถนำทักษะที่ได้รับจากกิจกรรมการทดลองฟิสิกส์ไปทำโครงงานฟิสิกส์หรือโครงงานวิทยาศาสตร์หรือโครงงานในสาระวิชาอื่น ๆ

ความดันของไหล

คุณสมบัติของของไหล
1. ของเหลวเป็นสสารที่สามารถไหลไปมาได้ เนื่องจากโมเลกุลของของเหลวสามารถเคลื่อนที่ได้อิสระภายในขอบเขตของแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล
2. ของเหลวเป็นสิ่งที่ทนต่อการอัด คือ ปริมาตรของเหลวจะเปลี่ยนแปลงน้อยมากเมื่อได้
รับแรงดัน
3. ทุกๆ จุดในของเหลวจะได้รับแรงดันจากทุกทิศทาง
4. ถ้าออกแรงดันต่อของเหลวที่อยู่ในภาชนะปิด แรงดันที่ของเหลวได้รับจะถูกส่งต่อไปยังทุกๆจุดในของเหลว
5. ที่ผิวของของเหลวจะมีแรงๆ หนึ่งที่จะช่วยยึดผิวของของเหลวไว้ไม่ให้ขาดจากกัน แรงนี้มีชื่อว่าแรงตึงผิว
6. จะมีแรงต้านภายในเนื้อของของเหลวต่อวัตถุที่เคลื่อนที่ผ่าน แรงนี้มีชื่อเรียกว่าแรงหนืด

ลักษณะของความดันของของเหลว
1. ทุกๆ จุดในของเหลวจะมีแรงดันจากทุกทิศทาง
2. ความดันของของเหลวขึ้นอยู่กับความลึกเเละความหนาเเน่นของของเหลว โดยไม่ขึ้นกับ
ปริมาตรของของเหลว
3. ภาชนะที่มีของเหลวบรรจุออยู่จะได้รับแรงดันจากของเหลวกระทำต่อผนังภาชนะในแนวตั้งฉากกับผนังภาชนะ เช่น สังเกตน้ำที่พุ่งออกมาจากรอยรั่วของถังน้ำ แสดงถึงว่าจะต้องมีแรงดันของน้ำกระทำต่อพื้นที่ด้านข้างถัง และแรงดันนี้จะดันให้น้ำพุ่งออกมาตามรอยรั่วได
ความดันของของเหลวที่เกิดจากน้ำหนักของของเหลว
P = ρgh
นั้นคือ ความดันของของเหลว ณ จุดใดๆ จะแปรผันตามความลึกของของเหลว

ข้อสังเกตเกี่ยวกับความดันจากของเหลว
1. ความดันเนื่องจากน้ำหนักของของเหลว ที่ระดับความลึกเดียวกันจะมีค่าเท่ากันทุกทิศทางและความดันจะเพิ่มมากขึ้นตามความลึก
2. ความดันของของเหลวจะขึ้นกับความลึกและความหนาแน่นของของเหลว แต่จะไม่ขึ้นกับปริมาตรของของ เหลว

ค่าน้ำหนักที่อ่านได้ จากตาชั่งไม่เท่ากับค่าแรงดันที่ก้นภาชนะ เพราะน้ำหนักของของเหลวขึ้นอยู่กับปริมาตรของของเหลวตามสมการ W = ρV แต่แรงกดที่ก้นภาชนะขึ้นอยู่กับพื้นที่ตามสมการ F = PA

ความดันเกจและความดันสมบูรณ์ของของเหลว
1. ความดันสมบูรณ์ของของเหลว ณ จุดใดๆ
P = Pa + PW Pa=1x105 N/m2 หรือ ปาสคาล Pa

2. ความดันเกจ ( P ) หมายถึง ความดันที่เกิดจากน้ำหนักของของเหลว หรือหมายถึงความดันที่เป็นผลต่างของความดันสมบูรณ์ของของเหลวที่ตำแหน่งนั้นกับความดันอากาศปกติ
P= ρgh
โดย P = ความดันเกจ ,

ข้อสังเกต ! 1. ความดันเกจ (PG) ณ จุดใดๆ คือ ความดันที่ไม่คิดความดันบรรยากาศ ส่วนใหญ่คือค่าที่อ่านได้จากมาตรวัดความดัน
2. ความดันสมบูรณ์ (P) ณ จุดใดๆ คือ ความดันที่คิดความดันบรรยากาศด้วย
3. ค่าความดันที่คำนวณในสมการของก๊าซทุกสมการเป็นความดันสมบูรณ์ทั้งนั้น

ฟิสิกส์ม.5

ความรู้ฟิสิกส์ม.5และแบบฝึกทักษะ