คู่มือครู วิทยาศาสตร์โลกทั้งระบบ pdf

E-BOOK คู่มือครูวิทยาศาสตร์เล่มนี้ เป็นแนวทางให้ครูนําเนื้อหาความรู้ และกิจกรรมการเรียนรู้ไปประยุกต์ใช้ เป็นกิจกรรมการเรียนการสอนเกี่ยวกับ สภาพแวดล้อมธรรมชาติในท้องถิ่น ตามความเหมาะสม ซึ่งสอดคล้องกับ มาตรฐานการเรียนรู้ กลุ่มสาระการ เรียนรู้วิทยาศาสตร์ ช่วงชั้นที่ 3 (ชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 1-3)

กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์    ชั้นมัธยมศึกษาปี ที่ 2 ภาคเรียนที่ 1 เวลา 40 ชั่วโมง จำนวน 1.0 หน่วยกิต

                 ศึกษา วิเคราะห์ ความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบต่างๆ ในสภาพแวดล้อมธรรมชาติ ได้แก่ ดิน น้ำบรรยากาศ สิ่งปกคลุมดิน และสิ่งมีชีวิต เพื่อให้เข้าใจถึงรูปแบบความสัมพันธ์ ปรากฏการณ์ รวมทั้งแนวโน้ม ต่างๆที่อาจเกิดขึ้น ซึ่งจะมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม และมีผลต่อเนื่องมาถึงคุณภาพชีวิตและความเป็นอยู่ของมนุษย์  โดยใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ในการสืบเสาะหาความรู้ ได้แก่ การสังเกต การตั้งคำถามวิจัยการตั้งสมมติฐาน  เพื่อจะนำ ไปสู่การวิจัยแบบนักวิทยาศาสตร์ ได้พัฒนากระบวนการคิดวิเคราะห์และการคิดเป็นระบบมีความสามารถในการตัด สินใจ สามารถสื่อสาร ทำงานร่วมกัน เป็นทีม และนำ ความรู้ไปใช้ในชีวิตประจำวันมีจิตวิทยาศาสตร์ จริยธรรม คุณธรรมและค่านิยมที่เหมาะสม

มาตรฐาน ตัวชี้วัด/ผลการเรียนรู้
 ผลการเรียนรู้

๑. ศึกษา อธิบาย วิเคราะห์ ความหมายของโลกทั้งระบบ ตลอดจนหาความสัมพันธ์และผลกระทบที่เกิดขึ้นในโลกทั้งระบบ

๒. สำรวจและบันทึกองค์ประกอบพร้อมทั้งทดลอง อธิบาย อภิปราย ถึงความสัมพันธ์ของสภาพสิ่งแวดล้อมบริเวณที่ศึกษาได้

๓. สืบค้นข้อมูล วิเคราะห์ และอธิบายถึงการเลือกคำถามพร้อมทั้งตัดสินใจในการเลือกคำถามเพื่อใช้ในการวิจัย

วทิ ยาศาสตร์โลกท้งั ระบบ

(EARTH SYSTEM
SCIENCE)

สอนโดย นางปิ ยะนุช พกิ ลุ สวสั ด์ิ

วิทยาศาสตรโ์ ลกทงั้ ระบบ (EARTH
SYSTEM SCIENCE) คืออะไร

การเรียนรู้เก่ียวกับความสัมพันธ์ ระหว่าง
องค์ประกอบต่าง ๆ ในสภาพแวดล้อมธรรมชาติ
(ดิน นา้ บรรยากาศ สิ่งปกคลุมดิน/ สิ่งมีชีวิต)
เพื่อให้ เข้าใจถึงรูปแบบความสัมพันธ์ ปรากฏการณ์
รวมท้ังแนวโน้ มต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้น ซ่ึงจะมีผลต่อ
การเปล่ียนแปลงของสภาพแวดล้อม และมีผล
ต่อเนื่องมาถึงคุณภาพชีวิตและความเป็ นอยู่ของเรา
แ ล ะ ทุ ก อ ง ค์ ป ร ะ ก อ บ บ น โ ล ก

องคป์ ระกอบหลักของโลก
สามารถจาแนกออกเป็ นองคป์ ระกอบหลักได้ 4 กลุ่ม คือ

1. ส่วนที่เป็นพ้นื ดินและหิน หรือธรณีภาค
(Lithosphere) ซ่ึงปรากฏเป็นลกั ษณะภมู ิ
ประเทศแบบต่าง ๆ

2. ส่วนที่เป็นพ้นื น้า หรืออุทกภาค
(Hydrosphere) ท้งั ท่ีเป็นน้าผวิ ดิน เช่น หนอง
น้า ลาคลอง แม่น้า ทะเลสาบ มหาสมุทร รวมท้งั น้าแขง็
บริเวณข้วั โลก และท่ีเป็นน้าใตด้ ิน

3. ส่วนท่ีเป็นบรรยากาศ (Atmosphere)
ประกอบดว้ ยแกส๊ ไอน้า รวมถึงอนุภาคต่าง ๆ ใน
อากาศ ห่อหุม้ โลกอยู่ สามารถแบ่งออกเป็นช้นั ต่างๆ ได้
หลายช้นั โดยช้นั ท่ีเหมาะสมต่อการดารงชีวติ ของ
สิ่งมีชีวติ คือ บรรยากาศช้นั โทรโปสเฟี ยร์
(Troposphere) ซ่ึงปกคลุมอยใู่ กลผ้ วิ โลก ท้งั น้ี
ช้นั บรรยากาศยงั รวมถึงเมฆและหยาดน้าฟ้า ไดแ้ ก่ ฝน
หิมะ ลูกเห็บดว้ ย ท้งั น้ี ในดินและในน้ากม็ ีอากาศอยู่
ดว้ ยเช่นกนั แต่มีปริมาณนอ้ ยกวา่ ในบรรยากาศมาก

4. ส่วนที่เป็นชีวภาคหรือชีวมณฑล (Biosphere)
คือ บริเวณที่มีสภาพพ้นื ดิน/หิน น้า และบรรยากาศ
เหมาะสมต่อการเกิดและดารงอยขู่ องสิ่งมีชีวติ ท้งั พืช สตั ว์
รวมท้งั มนุษย์ โดยในแต่ละซีกโลกกจ็ ะมีภูมิประเทศ
ลกั ษณะทางอุทกวทิ ยา และภูมิอากาศท่ีแตกต่างกนั ซ่ึง

ลกั ษณะดงั กล่าวจะเป็นปัจจยั สาคญั ท่ีกาหนดใหด้ ินที่มี

สมบตั ิต่างกนั ส่งผลใหพ้ บส่ิงมีชีวติ ที่มีความเฉพาะแตกต่าง

กนั ไป เกิดเป็นเขตส่ิงมีชีวติ (Biomes) ที่หลากหลาย
เช่น ป่ าฝนเขตร้อน ป่ าผลดั ใบเขตอบอุ่น ป่ าสน ทะเลทราย

ทุ่งหญา้ สะวนั นา หรือเขตทุนดรา เป็นตน้ ดงั ภาพ

 ภาพแสดงองคป์ ระกอบหลกั ของโลก ซ่ึงประกอบดว้ ย ส่วนที่เป็นพ้นื ดินและหิน ส่วน
ที่เป็นพ้ืนน้า ส่วนที่เป็นบรรยากาศ และส่วนที่เป็นสิ่งมีชีวติ

 ใหน้ กั เรียนเลือกสิ่งแวดลอ้ มธรรมชาติท่ีน่าสนใจมา 1 ระบบ และใหร้ ะบุความสมั พนั ธ์
ในสิ่งแวดลอ้ มธรรมชาติที่เลือกมาคนละ 1 สมั พนั ธ์แลว้ นามาเขียนแผนผงั ความสมั พนั ธ์

นาขา้ ว
ระบบนิเวศแหล่งน้า
ป่ าชายเลน
แหล่งหญา้ ทะเลและปะการัง

นาขา้ ว

มีลกั ษณะภูมิประเทศเป็นพ้นื ที่ราบลุ่ม มีท้งั ดิน น้า
และสภาพอากาศเหมาะสม เป็นท่ีอยอู่ าศยั ของสตั ว์
มากมาย เช่น กงุ้ หอย ปูนา งู แมลง หนู สตั วบ์ าง
ชนิดทาลายนาขา้ ว แต่บางชนิดจะถูกควบคุมโดยผลู้ ่า
เช่น นกปากห่างจะมากินกบและหอย งูกินหนูนาและ
กบ นกกินแมลง มนุษยจ์ บั ปลา ปูเป็นอาหาร เป็น
การควบคุมกนั เองโดยธรรมชาติเพอ่ื อยรู่ ะดบั สมดุล

การหมุนเวยี นพลงั งานและสาร

จะเกิดในลกั ษณะวฏั จกั ร เช่น วฏั จกั รน้า
วฎั จกั รคาร์บอน วฏั จกั รออกซิเจน วฏั จกั ร
ไนโตรเจน วฏั จกั รฟอสฟอรัส วฏั จกั รซลั เฟอร์

วฏั จกั รเหล่าน้ีจะเกิดข้ึนต่อเน่ืองและเชื่อมโยงกนั
มีระบบและแบบแผนท่ีชดั เจน

วฏั จกั รนา้

น้า ไอน้า

ฝน เมฆ

วฏั จักรคารบ์ อน

สัตว์ คาร์บอนไดออกไซ
ด์

ออกซิเจน พืช

สมการเคมกี ารสังเคราะหด์ ว้ ยแสง

แก๊สเรอื นกระจก
(Greenhouse Gases)

1.แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ CO₂

2.มเี ทน CH₄

3.ไนตรสั ออกไซด ์ N₂O

4. สาร CFCs (Chlorofluorocarbons

คลอโรฟลอู อโรคารบ์ อน)

5.โอโซน O₃
6.ไอนา้ ในบรรยากาศ

 แก๊สเหล่าน้ีทาหนา้ ท่ีกกั เกบ็ พลงั งานความร้อนจากดวง
อาทิตยส์ ่วนหน่ึงไว้ เพอ่ื ใหโ้ ลกอบอุ่นมีอุณหภูมิ
เหมาะสมในการดารงชีวติ เรียก ปรากฏการณ์เรือน

กระจก (Greenhouse Effect)

แต่เมื่อแก๊สเหล่าน้ีถูกปลดปล่อยสู่ช้นั บรรยากาศ
มากข้ึน จะทาใหพ้ ลงั งานบางส่วนไม่สามารถสะทอ้ นกลบั
อวกาศได้ จึงเกิดการสะสมพลงั งานความร้อนในโลก จึง
ทาใหโ้ ลกเกิด ภาวะโลกร้อน

ปัญหาทเ่ี กดิ จากภาวะโลกร้อน
1.ผลกระทบด้านแหล่งนา้ จืดและการจัดการทรัพยากรนา้
-ฝนตกหนกั ทาใหน้ ้าท่วม ปริมาณน้าลดลงเกิดภยั แลง้
2.ผลกระทบด้านระบบนิเวศ
-ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ เช่น ไฟป่ า น้าท่วม
แหง้ แลง้
-อุณหภูมิโลกสูงข้ึน ทาใหพ้ ชื พนั ธุแ์ ละสตั วป์ ่ าสูญพนั ธุ์
มากข้ึน

3.ผลกระทบด้านปริมาณอาหาร

-ผลผลิตทางการเกษตรลดลง

-น้าทะเลมีความเป็นกรดมากข้ึน ทาใหส้ ตั วน์ ้าทะเล
ลดลง

4.ผลกระทบด้านสุขภาพ

-ประชากรเสียชีวติ มากข้ึนเพราะรับอนั ตรายจากไฟ
ป่ า พายุ คล่ืนความร้อน โรคระบาด เช่น โรค
มาลาเรีย โรคไขเ้ ลือดออก

วธิ ีการลดภาวะโลกร้อน
1.ปลูกต้นไม้
2.ไม่เผาขยะ ใบไม้
3.ไม่ตดั ไม้ทาลายป่ า
4.น่ังรถโดยสารปราจาทางมาโรงเรียน
5. ปั่นจกั รยานหรือเดนิ ในระยะทางใกล้บ้าน
6.ใช้ถุงผ้าแทนถุงพลาสติ

 ดินจดั เป็นทรัพยากรของโลกท่ีสาคญั ที่มีความสมั พนั ธก์ บั ทรัพยากรอ่ืนๆ ดงั น้ี
 1. ดินเป็นแหล่งผลิตปัจจยั ท้งั 4 ของมนุษย์ อนั ไดแ้ ก่ อาหาร เคร่ืองนุ่งห่ม ที่อยอู่ าศยั และยารักษา

โรค ซ่ึงอาจไดม้ าจากดินท้งั ทางตรงและทางออ้ ม
 2. ดินจดั เป็นเครื่องกรองท่ีมีชีวติ จึงมีผใู้ ชก้ าจดั ของเสียท้งั ของแขง็ และของเหลว แลว้ กกั ไม่ให้

สารมลพิษ (Pollutant) ตลอดจนเช้ือโรคลงไปปนเป้ื อนน้าใตด้ ิน นอกจากน้ีดินยงั ทา
หนา้ ท่ีเป็นผยู้ อ่ ยสลายของเสีย เน่ืองจากดินมีจุลินทรียห์ ลายชนิดอาศยั อยู่ และจุลินทรียด์ งั กล่าวจะ
ทาหนา้ ที่ยอ่ ยสลายของเสียต่างๆ ได้

 3. ดินทาหนา้ ที่เป็นที่เกาะยดึ (Anchorage) ของรากพชื เพอื่ ยดึ ลาตน้ ใหแ้ น่น ไม่ใหล้ ม้
เอียง เป็นท่ีเกบ็ น้าแก่พืชใหอ้ ากาศแก่รากพชื ในการหายใจ และใหธ้ าตุอาหารแก่พืชเพอื่ การ
เจริญเติบโต ทนทานต่อโรค แมลง และภยั ธรรมชาติ

 4. ดินเป็นแหล่งผลิตและดูดซบั แก๊สต่างๆ ในดินมีช่องวา่ งท่ีสามารถเกบ็ กกั แก๊สต่างๆ ไวไ้ ด้
ส่วนประกอบของอากาศในดินมีสดั ส่วนเช่นเดียวกนั กบั อากาศในช้นั ของบรรยากาศที่ห่อหุม้ ผวิ
โลก

 5. ดินเป็นแหล่งวสั ดุสาหรับการก่อสร้าง
 6. ดินเป็นตวั บ่งประวตั ิทางธรณีวิทยาและภูมิประเทศ ภูมิอากาศ ทางชีวภาพ และความเป็นมา

ของมนุษยใ์ นอดีต

 การเกบ็ ตวั อยา่ งดิน (SOIL SAMPLING)การเกบ็ ตวั อยา่ งดินโดยเกบ็ ตวั อยา่ งที่ผวิ ดิน
ในกรณีท่ีไม่สามารถเกบ็ ตวั อยา่ งดินไดล้ ึกถึง 1 เมตร ใหน้ กั เรียนใชเ้ สียมหรือพลวั่ ค่อยตกั ดินลึก
ประมาณ 10 เซนติเมตร จากผวิ ดิน เพ่ือเป็นตวั อยา่ งของช้นั ดินที่จะศึกษาลกั ษณะดิน ดงั ภาพที่ 1

 การเกบ็ ตวั อยา่ งดินโดยใชส้ วา่ นเจาะดิน

 1. กางแผน่ พลาสติก แผน่ กระดาษ หรือภาชนะลงบนผวิ ดินใกลๆ้ กบั บริเวณท่ีจะเจาะดิน

 2. เจาะดินดว้ ยสวา่ นเจาะดิน โดยค่อยๆ หมุนสวา่ นตามทิศตามเขม็ นาฬิกาไปเร่ือยๆ ไม่ตอ้ งออก
แรงมาก จนเจาะดินไดร้ ะดบั ความลึกประมาณ 1 เมตร ค่อยๆ ดึงสวา่ นเจาะดินที่เกบ็ ตวั อยา่ งดิน
ข้ึนมาทีละนอ้ ย (ดงั ภาพที่ 2) และวางตวั อยา่ งดินท่ีเกบ็ ไดม้ าวางต่อกนั ตามลาดบั ของช้นั ดินที่นา
ข้ึนมาลงบนแผน่ พลาสติกหรือแผน่ กระดาษท่ีปูไว้ (ดงั ภาพท่ี 3)

 3. ระบุช้นั ดิน วดั ความหนาช้นั ดิน คุณลกั ษณะของสีดิน เน้ือดิน และลกั ษณะอ่ืนๆ ที่แตกต่างกนั
ของช้นั ดินแต่ละช้นั

 วิธีการตรวจวดั

 1. เกบ็ ตวั อยา่ งดินแต่ละช้นั โดยเลือกวิธีเกบ็ ตวั อยา่ งดินใหเ้ หมาะสมกบั พ้นื ที่ จานวน 3
ตวั อยา่ ง เพ่ือตรวจสอบความถูกตอ้ งของขอ้ มูล และรายงานเพยี งตวั อยา่ งเดียว สาหรับ
แต่ละจุดศึกษา

 2. ใส่ตวั อยา่ งดินในถุงหรือภาชนะเกบ็ ดินอื่นๆ

 3. ปิ ดฉลากท่ีถุงใส่ตวั อยา่ งดินแสดงชื่อจุดศึกษา ความลึกจากดา้ นบนสุดและล่างสุด
ของช้นั ดิน4. นาตวั อยา่ งดินกลบั มาจากภาคสนาม และแผด่ ินลงบนแผน่ พลาสติกอื่น
หรือบนแผน่ กระดาษเพื่อผ่งึ ดินใหแ้ หง้ ดว้ ยลม