ค าชี้แจง2 ค าช แจงส าหร บคร ผ สอน 1. คร ศ...

ค าชแจง

ชดกจกรรมการเรยนร เรอง การสงเคราะหดวยแสง รหสวชา ว32242 กลมสาระการเรยนร

วทยาศาสตร ส าหรบชนมธยมศกษาปท 5 มจดมงหมายใหนกเรยนไดศกษาคนควา ฝกปฏบต เพมพนความร ทกษะการอาน การคดวเคราะห การเขยนสอสาร การแกปญหา การแปลความ จากขอมล การลงขอสรปและความรความเขาใจในเนอหา ชดกจกรรมนไดเรมจดท าขนเนองจากมนกเรยนจ านวนมากในชนเรยน มความแตกตางระหวางบคคลและขาดทกษะการแกปญหา ขาดการพฒนามโนมต โดยเฉพาะ เรอง การสงเคราะหดวยแสง ซงเปนเรองทเขาใจยาก ท าใหนกเรยน ขาดความสนใจในเนอหา แบบฝกหดและกจกรรมไมหลากหลาย ผจดท าจงไดสรางสอนวตกรรม เพอใชในการแกปญหาดงกลาว โดยการสรางชดกจกรรมการเรยนร ทงหมด 7 ชด ส าหรบการใชจดกจกรรมการเรยนร เรอง การสงเคราะหดวยแสง ประกอบดวย ชดท 1 การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง ชดท 2 โครงสรางของคลอโรพลาสต และสารสในปฏกรยาแสง ชดท 3 ปฏกรยาแสง ชดท 4 ปฏกรยาการตรงคารบอนไดออกไซด ชดท 5 โฟโตเรสไพเรชน ชดท 6 กลไกการเพมความเขมขนของคารบอนไดออกไซดในพช C4 และ CAM ชดท 7 ปจจยบางประการทมผลตอการสงเคราะหดวยแสงและการปรบตวของพชเพอรบแสง

ผจดท าหวงเปนอยางยงวา ชดกจกรรมการเรยนร จะเปนประโยชนตอการพฒนาการเรยนรของนกเรยนไดอยางมประสทธภาพ

2

ค าชแจงส าหรบครผสอน

1. ครศกษาแผนการจดการเรยนร และค าชแจงในการใชชดกจกรรมการเรยนร

2. ครแจงจดประสงคการเรยนร แนะน าวธการใชชดกจกรรมท 1 การคนควาทเกยวของกบ การสงเคราะหดวยแสง ใหนกเรยนไดรบทราบ

3. ใหนกเรยนท าแบบทดสอบกอนเรยนชดกจกรรมท 1 เรองการคนควาทเกยวของกบการสงเคราะห

ดวยแสง จ านวน 10 ขอ ใชเวลา 20 นาท ครตรวจแบบทดสอบและแจงผลคะแนน

4. ใหนกเรยนศกษาใบความร ในชดกจกรรมท 1 เรอง การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะห ดวยแสง

5. ใหนกเรยนท ากจกรรมท 1.1, 1.2 และ 1.3 ในชดกจกรรมท 1เรอง การคนควาทเกยวของกบ

การสงเคราะหดวยแสง

6. ใหนกเรยนรวบรวมใบกจกรรมสงครผสอน ครผสอนแลกเปลยนใบกจกรรมของแตละคน โดยนกเรยนตรวจค าตอบทายชดกจกรรม และบนทกคะแนนลงในตารางบนทกคะแนน

7. ใหนกเรยนท าแบบทดสอบหลงเรยน จ านวน 10 ขอ ใชเวลา 20 นาท ครตรวจและแจงผลคะแนน

8. ครผสอนควรใหก าลงใจนกเรยนอยางสม าเสมอและท าการวเคราะหผลการประเมน นกเรยนจะตองได

คะแนนในแตละใบกจกรรม และแบบทดสอบหลงเรยนในระดบดขนไป

3

ค าชแจงส าหรบนกเรยน

1. นกเรยนรบฟงค าชแจงเกยวกบจดประสงคการเรยนร และวธการใช ชดกจกรรมการเรยนร จากครผสอน

2. นกเรยนท าแบบทดสอบกอนเรยนชดกจกรรมท 1 เรอง การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง จ านวน 10 ขอ ใชเวลา 20 นาท

3. นกเรยนศกษาใบความร ในชดกจกรรมท 1 เรอง การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง

4. นกเรยนท าใบกจกรรมท 1.1, 1.2 และ 1.3 ในชดกจกรรมท 1 เรอง การศกษาคนควาทเกยวของกบ

การสงเคราะหดวยแสง

5. รวบรวมใบกจกรรมสงครผสอน เพอตรวจค าตอบทายชดกจกรรมและบนทกคะแนนลงในตารางบนทก คะแนน

6. นกเรยนท าแบบทดสอบหลงเรยน จ านวน 10 ขอ ใชเวลา 20 นาท

7. ในขณะทท ากจกรรมไมคยหรอหยอกลอ หรอปรกษากนดวยเสยงดงจนเกนไป เพราะเปนการรบกวนสมาธของเพอนในชนเรยน

8. ชวยกนเกบเอกสารและอปกรณการเรยนการสอนใหเรยบรอย หลงจากเสรจ สนการเรยนการสอนในชวโมงนนแลว

4

สาระส าคญ

การสงเคราะหดวยแสง คอกระบวนการทพชเปลยนพลงงานแสงใหเปนพลงงานเคม เพอสราง

สารชวโมเลกลตางๆ นกวทยาศาสตรไดศกษาเกยวกบปฏกรยาทเกดขนในกระบวนการสงเคราะหดวยแสงเปนเวลานาน ผลจากการคนควานท าใหมขอมลเกยวกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสงมากขนตามล าดบ

ผลการเรยนร

สบคนขอมลเกยวกบการคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหแสง ทดลองและอภปรายเพอศกษา การสงเคราะหแสง

จดประสงคการเรยนร

ความรความเขาใจ K (Knowledge)

ทกษะ/กระบวนการ P (Practice)

คณลกษณะอนพงประสงค A (Attitude)

1. สามารถสรปผลการคนควา ของนกวทยาศาสตรในอดต จนถงปจจบนเกยวกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสงได 2. สามารถอธบายวธการทดลองของนกวทยาศาสตรแตละคนได

1. มทกษะในการเรยงล าดบขนตอนการคนควา ของนกวทยาศาสตรตามล าดบเวลาได

1. มวนยในชนเรยน 2. มความใฝรในการศกษาบทเรยน 3. มความมงมนในการเรยน 4. มจตสาธารณะในชนเรยน

5

แบบทดสอบกอนเรยน เรอง การศกษาคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง

ค าชแจง

1. แบบทดสอบมทงหมด 10 ขอ 30 คะแนน แตละขอประกอบดวย 2 สวน คอ 1.1 สวนแรกเปนแบบเลอกตอบ ใหนกเรยนท าเครองหมายวงกลมลอมรอบขอทเลอกตอบ 1.2 สวนทสองเปนการอธบายเหตผลทเลอกตอบ

2. ในแตละขอใหนกเรยนเลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงค าตอบเดยวพรอมอธบายเหตผลในการตอบใหสมบรณทสดอยางเตมความสามารถ ดงตวอยางในการตอบขอท 16 ตวอยางขอท 16 ความสมพนธใดถกตอง และเพราะเหตใด

1. คารบอนไดออกไซด-ปฏกรยาแสง 2. น า-ปฏกรยาการตรงคารบอนไดออกไซด 3. แกสออกซเจน-ปฏกรยาการตรงคารบอนไดออกไซด 4. น าตาลกลโคส-ปฏกรยาการตรงคารบอนไดออกไซด

เหตผล : เนองจาก น าตาลกลโคสเปนผลตภณฑจากปฏกรยาการตรงคารบอนไดออกไซด จงมความสมพนธกนถกตอง

3. ใหเวลานกเรยนท าแบบทดสอบกอนเรยน 20 นาท 4. ขอใหนกเรยนท าแบบวดใหครบสมบรณทกขอ และท าอยางตงใจจรง 5. ผลการสอบของนกเรยนจะใชเปนประโยชนในการปรบปรงการจดกจกรรมการเรยนการสอนวชาชววทยาใหมประสทธภาพมากยงขน เกณฑการใหคะแนนเปนรายขอมดงน

- ค าตอบถกตองและสมบรณ ได 3 คะแนน - ค าตอบถกตองแตไมสมบรณ ได 2 คะแนน - ค าตอบทมบางสวนถกตองหรอคลาดเคลอนบางสวน ได 1 คะแนน - ค าตอบคลาดเคลอนทงหมด ได 0 คะแนน - ไมท าแบบทดสอบ ได 0 คะแนน

6

จากภาพใชตอบค าถามขอ 1-6

1. การทดลองทเหนในภาพเปนผลงานของใคร ก. โจเซฟ พรสตลย ข. ฌอง แบบตสท แวน เฮลมองท

ค. แจน อนเกน ฮซ ง. นโคลาส ธโอดอร เดอ โซซร นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

2. ขอใดเปนขอสนนษฐานวาการทดลองครงนเหตใดจงไมใชกระถางปลกตนไมทวๆ ไป ก. มฝาปดปากถงไดพอด

ข. ไมรวาจะใชกระถางอะไรทมขนาดใหญโตกวาน ค. ตองการดนในปรมาณมากพอทจะปลกในเวลายาวนาน

ง. เปนไปไดทง ก ข และ ค นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

3. จากการทดลองนผทดลองสรปผลวา น าหนกตนหลวทเพมนนมาจากขอใด ก. น า ข. ดน ค. อากาศ ง. ทง ข แ ละ ค

นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

4. ในปจจบนความรทางวทยาศาสตรเพมมากขน จงสามารถบอกไดวาน าหนกตนไมทเพมขนมานนเนองจากขอใด ก. น าทใชรด ข. ปยทใชชวย ค. การสงเคราะหดวยแสง ง. จากแรธาตในดน

นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. 5. เหตใดการทดลองนจงตองปดฝาดนททดลองปลกตนหลว

ก. เพอไมใหไหลไปกบน าทรด ข. เพอไมใหแรธาตจากทอนเขามาเพม ค. เพอไมใหใบหลวรวงหลนลงสะสมทโคนตน ง. เพอไมใหน าหนกดนบางสวนหายไปจากสาเหตตาง ๆ

นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

7

6. เหตใด แวน เฮลมองท จงใชน าฝนรดอยางเดยวตลอดเวลา 5 ป ก. เพอกนแรธาตจากน าลงไปสดน ข. เพอพชไดน าบรสทธจะไดโตอยางรวดเรว ค. เพอกนไมใหพชตาย เพราะความสกปรกในน า ง. เพอใหแนนอนวาน าฝนไมมแรธาตมากบางนอยบางลงไปปะปน

นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

จากแผนภาพตอบค าถามขอ 7-8

7. การทดลองตามภาพนเปนการทดลองของใคร

ก. พรสตลย ข. เฮลมองท ค. อนเกน ฮซ ง. โซซร

นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 8. ผลการทดลองนสรปไดตามขอใด

ก. หนสรางคารบอนไดออกไซด ข. พชสรางออกซเจน ค. หนและพชใชวฏจกรรวมกน ง. ถกทง ก , ข , ค

นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 9. อนเกน ฮซ สามารถพสจนใหเหนวาการทดลองของพรสตลยจะไดผลเมอพชนน ไดรบปจจยใดเพมขน

ก. แสงสวาง ข. สารอนทรย ค.น า ง. แรธาต นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 10. จากการสงเกตดตปลาทมพชน าอยดวย บางครงจะเหนฟองแกสเกาะอยตามสวนตาง ๆ ของพชเหลานน เมอฟองแกสมขนาดใหญขนมากกจะผดขนมา แกสทผดขนมาคอ ก. CO2 ข. O2 ค. N2 ง. NH3

นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

8

ใบความรท 1 เรอง การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง

ในระบบนเวศพชท าหนาทเปนผผลต (Producer) จงเปนตวเปลยนสารอนนทรยใหเปนสารอนทรย โดยกระบวนการสงเคราะหดวยแสง ซงอาศยคลอโรฟลล น า คารบอนไดออกไซด และแสง เปนปจจยส าคญ ดงทไดเรยนรมาตงแตชนมธยมศกษาตอนตนแลวนน ในปจจบนนกวทยาศาสตรกยงท าการคนควาศกษาอยางตอเนอง เพอเพมพนความรมากขนเรอย ๆ ในชนนนกเรยนจะไดศกษาขนตอน และปฏกรยาตาง ๆ ในกระบวนการสงเคราะหดวยแสงเพมขน

การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง

1. ฌอง แบบตสท แวน เฮลมองท (Jean Baptiste Van Helmont) นกวทยาศาสตร ชาวเบลเยยม (มชวตระหวาง พ.ศ. 2120 -2187) ตพมพออกมาแสดงถงการทดลองทใชระยะเวลานาน ทนกเรยนอาจเหนวาเปนการทดลองงาย ๆ แตนกเรยนตองตระหนกวา สมยนนอปกรณทใชทดลองไมสามารถเปรยบเทยบกบอปกรณทใชในการทดลองในสมยนได ยงปจจบนคอมพวเตอรเขามามบทบาทอยางมาก ในกระบวนการวทยาศาสตรดวยแลว การสงเกตผลการทดลองในสมยโบราณอาจเปนของเดกเลนไป แตหากไมมการทดลองเหลานนแลว คอมพวเตอรในยคปจจบนกคงไมเกดขนเชนกน

การทดลองนนเรมจากปลกตนหลวน าหนก 5 ปอนด ในถงไมใบใหญทมดนหนก 200 ปอนด ซงท าใหแหงสนทในตอบแลว ใชน าฝนใสดนใหชนอยเสมอ และไมใสอะไรเพมลงไปอกเลย เพอไมใหฝนเขาไปในถงจงปดฝา ใหมเพยงรเดยวส าหรบตนหลวโผลขนมา

หลงจากนน 5 ป เอาตนหลวไปชง ไดน าหนก 169 ปอนด 3 ออนซ สวนดนเมอเอามาอบแหงแลวชง ไดน าหนก 199 ปอนด 14 ออนซ

จะเหนวาน าหนกดนใน 5 ป หายไปเพยง 2 ออนซ ในขณะทภายใน 5 ป น าหนกตนหลวเพมขน 164 ปอนด ซงเฮลมองท สรปวา น าหนก 164 ปอนดทประกอบดวยเนอไม เปลอกไม และรากเกดจากน าทใชรดตนหลวเทานน

นอกจากการสรปทสมเหตสมผลของ แวน เฮลมองท แลวนกเรยนคงเหนความเปนนกวทยาศาสตรของ แวน เฮลมองท จากการควบคมการทดลองในแงอนอก (นอกจากควบคมมใหสงอน ๆ ตกลงไปเพมในดนททดลอง โดยการปดฝาใหมดชดแลวเจาะเฉพาะรทใหตนหลวโผลขนมาเทานน) เชน การอบใหดนแหงกอนและหลงการทดลองเพอควบคมเปอรเซนตความชนในดนไมใหมาเกยวของ หรอการรดตนหลว ดวยน าฝนหรอน ากลน ไมใชน าจากบอหรอสระ ซงอาจมแรธาตตาง ๆ ปะปนอยดวย

9

รปท 1 แสดงถงการเจรญของตนหลวท แวน เฮลมองท ปลกเปนเวลา 5 ป สบคนเมอ 12 ธนวาคม 2558

ทมา : http://nattinee36.exteen.com/page-7

2. โจเซฟ พรสตลย (Joseph Priestley) นกวทยาศาสตรชาวองกฤษ (มชวตอยระหวาง พ.ศ. 2276 -2347) ไดพมพเผยแพรผลงานของเขาเกยวกบการทดลองแกสบางชนด

การทดลองท 1 ท าการจดเทยนไขแลวใชครอบแกวครอบไว ปรากฏวา เทยนไขนนจะดบ เชนเดยวกบการใชครอบแกวครอบหนเปน ๆ ทงไวสกคร หนจะตาย และหากใชเทยนไขไปใสไวในครอบแกวครอบจนหนตายไปแลว โดยไมใหแกสภายในครอบแกวเดมเปลยนไป แลวจดเทยนไข เทยนไขจะดบ หรอการแบงแกสในครอบแกวทหนตายไปแลว ออกเปน 2 สวน แลวจดเทยนไข ปรากฏวาเทยนไขจะดบในทนท (ทงนโดยการแบงแกส หรอใสเทยนไขผานน าเพอไมใหแกสภายในครอบแกวเปลยนแปลง รวมทงการจดเทยนไขใชเลนสนนจดรวมแสง)

รปท 2 การทดลองของพรสตลยเกยวกบอากาศเสย สบคนเมอ 12 ธนวาคม 2558

ทมา : http://nattinee36.exteen.com/page-7

10

ในยคนนเขาใจกนวา อากาศทหนหายใจออกมาหรออากาศทท าใหเทยนไขดบเปน อากาศเสย

การทดลองท 2 พรสตลยลองเอากง สะระแหน ใสครอบแกวทครอบเทยนไขแลวจนดบ ทงไว 10 วน ลองจดเทยนไขในครอบแกวใหม ปรากฏวาจดเทยนไขตดภายในครอบแกว ถงเขาจะท าซ าอกไมนอยกวา 8-10 ครงกไดผลเชนเดม

รปท 3 การทดลองท 2 ของพรสตลย เกยวกบอากาศเมอมตนพชมาเกยวของ สบคนเมอ 12 ธนวาคม 2558

ทมา : http://nattinee36.exteen.com/page-7

หลายครงทเขาทดลองแบงปรมาตรของอากาศในครอบแกวทครอบจนเทยนไขดบแลวออกเปน 2 สวน เอากงไมใสสวนหนงและปลอยอกสวนหนงบรรจในภาชนะแกวทคว าไวในน า แตไมมกงไม ซงถอวาเปนตวควบคมการทดลองของพรสตลยทกครงเขาพบวาเทยนไขจะจดตดในอากาศสวนแรก (ทมพชอย) และดบในอากาศสวนทสอง (ทไมมพชอย) และเขายงพบวาเพยง 5 หรอ 6 วน กพอเพยงส าหรบการเอาอากาศดกลบคนมา โดยการใชพชใสไวในครอบแกว

ดงนน พรสตลยจงเปนผทพบวา พชสเขยวสามารถเปลยนอากาศทอากาศเสยใหเปนอากาศดได แตเขายงไมทราบวาเปนเพราะอะไร

3. แจน อนเกน ฮซ (Jan Ingen Housz)

หลงจากทพรสตลยพบวาพชสามารถเปลยนอากาศเสยใหเปนอากาศดแลว อก 7 ป คอ ในป พ.ศ. 2322 (ค.ศ. 1779) แจน อนเกน ฮซ (Jan Ingen Housz) นายแพทยชาวฮอลนดา หรอชาวดทช ไดทดลองใหเหนวา การคนพบของพรสตลยนนจะเกดขนไดกตอเมอพชไดรบแสงสวางเทานน จงสามารถเปลยนอากาศเสยใหเปนอากาศด

11

รปท 4 การทดลองของ แจน อนเกน ฮซ สบคนเมอ 12 ธนวาคม 2558

ทมา : http://nattinee36.exteen.com/page-7

ในป พ.ศ. 2325 (ค.ศ. 1782) ฌอง ซนเยร (Jean Senebier) ไดแสดงใหเหนวา พชสเขยวจะสรางอากาศด กตอเมอมอากาศเสยหรอคารบอนไดออกไซดอยดวยเทานน อากาศเสยจะสรางขนโดยสตวและพชทอยในทมด ซงจะไปกระตนใหพชสรางอากาศดหรอออกซเจนในททมแสง

ในชวงนนความรทางเคมเจรญรวดเรวจนกระทงสามารถพสจนไดวา แกสทเกดจากการหายใจและ การเผาไหมเปนแกสชนดเดยวกน เรยกวา แกสคารบอนไดออกไซด และแกสทใชในการหายใจ และชวยในการลกไหม คอ แกสออกซเจน ดงนน พชจงสามารถเปลยนแกสคารบอนไดออกไซดใหเปนแกสออกซเจนไดหากมแสงสวาง แตยงไมมผใดในสมยนนทจะทราบวาพชท าอยางไรจงเปลยนแกสคารบอนไดออกไซดใหเปนแกสออกซเจน หลงจากนนการทดลองของแจนอนเกนฮซ 17 ป คอ ในป พ.ศ. 2339 (ค.ศ.1796) ฮซ พบวาพชไมเพยงแตเปนตวเปลยนแกสคารบอนไดออกไซดใหเปนแกสออกซเจนเทานน แตยงมการสรางสารอนทรย ซงเปนสารประกอบคารบอนจากคารบอนไดออกไซด และปลอยออกซเจนออกมา ซงงานของฮซ มผศกษาตอ คอ เดอ โซซร ในป พ.ศ. 2347

ชวงนจงสรปแผนผงการสรางอาหารของพชไดดงน

แกสคารบอนไดออกไซด สารอนทรย + แกสออกซเจน

4. การทดลองของนโคลาส ธโอดอร เดอ โซซร ถดมาอก 8 ป คอในป พ.ศ. 2347 (ค.ศ. 1804) นกพฤษศาสตร ชาวสวส ชอ นโคลาส ธโอดอร โซซร (Nicolas Theodore de Saussure) ไดพบวาน าหนกพชทเพมขนนนมากกวาน าหนกของน าทพชไดรบ เขาจงสรปวาน าหนกทเกนไปนเปนน าหนกแกสคารบอนไดออกไซด ทพชไดรบ แผนผงการสรางอาหารพชจงมการเปลยนแปลงเปน

พชสเขยว

แสงสวาง

12

แกสคารบอนไดออกไซด + น า สารอนทรย + แกสออกซเจน

ในชวงเวลาตอมาจงมการวเคราะหสารอนทรยทไดดวยกระบวนการทางเคม จงพบวาสารอนทรยทไดจากการสรางอาหารของพชนน คอ คารโบไฮเดรต ซงคารโบไฮเดรตชนดหนงในพชททดลองและทดสอบไดงาย ๆ กคอ แปง ดงนน แผนผงการสรางอาหารของพชจงเปลยนแปลงไปดงน

แกสคารบอนไดออกไซด+ น า คารโบไฮเดรต + แกสออกซเจน

5. ในป พ.ศ. 2405 (ค.ศ. 1862) จเลยส ซาซ (Julius Sachs) พบวาคารโบไฮเดรตทพชสรางขนคอ น าตาล ใชสตรน าตาลโมเลกลเดยว หรอน าตาลกลโคส ซงมสตร

6 1 2 6C H O แทนคารโบไฮเดรต สมการสราง

อาหารของพชจงเปน

2 26 6C O H O

6 1 2 6 26C H O O

พชใชน าตาลกลโคสทไดจากกระบวนการสรางอาหารน น าไปสรางสารประกอบคารโบไฮเดรตรปอน ๆ รวมทงสารอาหารอนๆ อกดวย เชน ไขมน โปรตน จงเรยกกระบวนการสรางคารโบไฮเดรต ของพชโดยการใชแสงนวา การสงเคราะหดวยแสง (Photosynthesis)

หลายปตอมา เมอไดน าเอาสารประกอบทพชสรางขนมา จากกระบวนการสงเคราะหดวยแสงมาหาปรมาณพลงงานทแฝงอย แลวพบวาพลงงานทมอยในอาหารซงพชสรางขนนนมมากกวาพลงงานทมอยในคารบอนไดออกไซดกบน าทใชในกระบวนการสงเคราะหดวยแสง ทง ๆ ทพลงงานนนไมมการเกดใหม ไมมการสญหาย เพยงแตสามารถเปลยนรปพลงงานแสง จงเปนการเปลยนแปลงพลงงานแสงใหเปนพลงงานเคม และสงทจ าเปนทสดทพชจะตองใชในการสงเคราะหดวยแสง คอ คารบอนไดออกไซด น า และแสงสวาง และผลตภณฑทได คอ ออกซเจน คารโบไฮเดรต

พชสเขยว

แสงสวาง

พชสเขยว

แสงสวาง

พชสเขยว

แสงสวาง

13

6. ในป พ.ศ. 2426 (ค.ศ. 1883) เองเกลมน (T.W.Engelmann) นกชววทยาชาวเยอรมน ไดศกษาการสงเคราะหดวยแสง ในสาหรายสเขยวสไปโรไจรา Spirogyra ซงเปนสาหรายสายยาวคลายรบบน ภายในแตละเซลลของสาหรายมคลอโรพลาสตพนเปนเกลยว เขาน าสาหรายใสในหยดน าทมแบคทเรยทตองการออกซเจน (Aerobic bacteria) แลวใชปรซมแยกแสงทสองเขามา ใหแยกออกเปนสเปกตรมของแสงสตาง ๆ และสองเขาไปในสาหรายท าใหคลอโรพลาสตของสาหรายไดรบแสงสตาง ๆ กน ตามสเปกตรม เมอ เขาน ามาสองดดวยกลองจลทรรศน จะเหนแบคทเรยมารวมกลมอยรอบๆ คลอโรพลาสตตรงบรเวณทไดรบแสงสแดง และแสงสน าเงน เขาจงสรปวาแสงสแดง และแสงสน าเงนใหผลดทสดในการสงเคราะหดวยแสง เพราะบรเวณทมการสงเคราะหดวยแสงมากจะใหออกซเจนออกมามาก แบคทเรยจงมารวมกลมกนมาก

รปท 5 แสดงการทดลองของเองเกลมน จะพบวา แบคทเรยไปรวมกลมกนรอบคลอโรพลาสต ทไดแสงสน าเงนและสแดง สบคนเมอ 12 ธนวาคม 2558

ทมา : http://nattinee36.exteen.com/page-7 7. การทดลองของ แวนนล ในชวงเวลาน นกชววทยาสวนใหญยงยอมรบความคดของ อน เกนฮซทวา ออกซเจนทไดจาก การสงเคราะหดวยแสงมาจากคารบอนไดออกไซด จนกระทงในป พ.ศ. 2473 (ค.ศ. 1930) แวนนล(Van Niel) นกศกษาทมหาวทยาลยสแตนฟอรด สหรฐอเมรกา พบวา แบคทเรยบาง สปชส สามารถสงเคราะหดวยแสงไดโดยไมใชน า แตใชไฮโดรเจนซลไฟต (

2H S ) แทนแลวไดซลเฟอรแทนทจะเปนออกซเจน ดงนนสารทสลายตว

14

ในชวงใชแสงจงเปนไฮโดรเจนซลไฟด ไมใชคารบอนไดออกไซด แลวไดไฮโดรเจนกบก ามะถน ตอมาไฮโดรเจนเขามาท าปฏกรยากบคารบอนไดออกไซด ได สารประกอบคารโบไฮเดรตและก ามะถน ดงสมการ

2 2

2C O H S 2 2

2C H O S H O

ซงแวนนลเปรยบเทยบกบการสงเคราะหดวยแสงของพชแลวนาจะคลาย ๆ กน คอ แสงสวางนาจะท าใหโมเลกลของน าแตกตวไดออกซเจนอสระ ดงสมการ

2 22C O H O

2 2 2C H O O H O

จากการทดลองของแวนล ซงสรปวา ออกซเจนทพชสรางไดมาจากน า ไมใชไดจากคารบอนไดออกไซดนนไดรบการพสจนในป พ.ศ. 2484 (ค.ศ. 1941) โดยแซมวล รเบนและมารตน คาเมน (Samuel Ruben and Matin Kamen)

หากเปนเชนนจรง ๆ แลว กระบวนการสงเคราะหดวยแสงนาจะแยกได เปน 2 ขนตอน คอ ชวงใชแสงแยกน าใหออกซเจน สวนอกชวงหนงเปนชวงไมใชแสงสรางคารโบไฮเดรตขนมา

ไฮโดรเจนทเกดจากการสลายตวของน าจะถกน าไปใชสรางคารโบไฮเดรต น าจงเปนตวใหไฮโดรเจน ขณะทคารบอนไดออกไซดเปนตวรบไฮโดรเจน

สรปไดวา ในปฏกรยาทตองใชแสงนนใหไฮโดรเจนและไฮโดรเจนเขารวมกบปฏกรยาทไมตองใชแสง ท าใหไดคารโบไฮเดรต จนกระทงยคตอมาพบวา ถงแมแวนนลตงสมมตฐานวากระบวนการสงเคราะหดวยแสงของพชคลายคลงกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสงของแบคทเรยบางชนดนน ความจรงมไดเหมอนกนทกประการ มเพยงชวงใชแสง และไมใชแสงเทานนทเหมอนกน แตขนตอนตาง ๆ รวมทงขนตอนตาง ๆ ทพลงงานแสงเขาไปท าปฏกรยานนมอกหลายขนตอนและเปนปฏกรยาทเกดขนในระดบเซลล การสงเคราะหดวยแสงท าใหเกดแกสออกซเจนไดอยางไร โดยปกตแลวสมการทใชกบการสงเคราะหดวยแสง คอ

2 26 6C O H O

6 1 2 6 26C H O O

แบคทเรย

แสงสวาง

พชสเขยว

แสงสวาง

พชสเขยว

แสงสวาง

15

ส าหรบธาตคารบอนกบไฮโดรเจนทไดจากการสงเคราะหดวยแสงอยในรปของคารโบไฮเดรตนน มาจากคารบอนไดออกไซดและน านนเอง สวนแกสไฮโดรเจนทเกดขนนนเปนปญหาวามาจากคารบอนไดออกไซดหรอน า หรอวามาจากทงน าและคารบอนไดออกไซด

8. ป พ.ศ. 2484 (ค.ศ. 1941) แซมวล รแบน และมารตน คาเมน (Samuel Ruben and Martin Kamen) ท าการทดลองเพอหาค าตอบส าหรบค าถามน โดยการใชขวดแกว 2 ใบ ใสสาหรายสเขยว Chlorella ลงไปในขวดทงสอง ใหมปรมาณเทากน แตส าหรบการใสน าและแกสคารบอนไดออกไซดนนใชตางกน คอ

ขวดแรกใสคารบอนไดออกไซดธรรมดา แตใชน าซงมออกซเจนเปนสารกมมนตรงส ( 1 8O ) คอน าทมสตร

1 8

2H O ขวดทสองใสคารบอนไดออกไซด ชนด 1 8

2C O แตใสน าธรรมดา ดงภาพ

รปท 6 แผนภาพแสดงการทดลองเพอหาทมาของแกสออกซเจนทไดจากการสงเคราะหดวยแสง สบคนเมอ 12 ธนวาคม 2558

ทมา : http://nattinee36.exteen.com/page-7

เมอน าขวดทงสองไปตงรบแสง ทงสองขวดจะมแกสออกซเจนออกมา แตเมอน าแกสออกซเจนไปตรวจสอบปรากฏวามแกสออกซเจนจากขวดแรกเทานนทเปน 1 8

O สวนแกสออกซเจนจากขวดทสองเปนออกซเจนธรรมดา จงสรปไดวา แกสออกซเจนอสระทไดจากการสงเคราะหดวยแสงเปนออกซเจนทไดจากน า

แตถาสมมตวาตรวจพบวาแกสออกซเจนทเกดจากกระบวนการสงเคราะหดวยแสงในขวดทสองเทานนทเปน 1 8

O หมายความวา แกสออกซเจนอสระทไดจากการสงเคราะหดวยแสงมาจากคารบอนไดออกไซด

และถาสมมตวาแกสออกซเจนอสระทเกดจากกระบวนการสงเคราะหดวยแสงทงสองขวดเปน 1 8O

หมายความวา แกสออกซเจนนนไดมาจากทงน าและคารบอนไดออกไซด

16

แตจากทนกวทยาศาสตรทดลองแลวพบวา 1 8O มาจากน าเทานน หากเขยนสมการการสงเคราะหดวย

แสงดใหมอกครง

1 8

2 26 6C O H O 1 8

6 1 2 6 26C H O O

จะเหนวา อะตอมของออกซเจนในน ามจ านวนเพยง 6 อะตอม แตออกซเจนทเกดอสระจากการสงเคราะหดวยแสงมถง 12 อะตอม ดงนนออกซเจนอสระ 6 อะตอมไดมาจากไหน ในการศกษาระยะหลงพบวาในการสงเคราะหดวยแสงมน าเกดขนดวย ดงนน สมการของการสงเคราะหดวยแสงในทางชววทยาจงตองเปลยนใหมเปน

2 26 1 2C O H O

6 1 2 6 2 26 6C H O H O O

จากสมการนจะเหนไดวาจากน า 12 โมเลกล ซงมออกซเจนอย 12 อะตอม ใหออกซเจนอสระออกมา 12 อะตอมเชนกน

ในระยะแรก ๆ ททดลองเกยวกบการสรางอาหารของพช นกวทยาศาสตร ทราบแตเพยงวาการสงเคราะหดวยแสงนนตองใชแสง มคารบอนไดออกไซด และน าเปนวตถดบ โดยมคลอโรฟลลในพชเปนตวเปลยนใหไดคารโบไฮเดรตและออกซเจนออกมา แตไมทราบวากระบวนการทเกดขนนนเปนอยางไร และแสงสวางกบคลอโรฟลลท าหนาทอะไร

9. โรบน ฮลล เมอ พ.ศ. 2475 (ค.ศ. 1932) โรบน ฮลล (Robin Hill) ท าการทดลอง ฉายแสงเขาไปในของผสม ซงมคลอโรพลาสตทสกดออกมาจากใบของพชพวกผกโขม โดยเตม เกลอเฟอรกเขาไปดวย พบวาเกลอเฟอรกเปลยนเปนเกลอเฟอรส รวมทงเกดออกซเจนดวย ดงแผนภาพ

แสง น า + เกลอเฟอรก + คลอโรพลาสต เกลอเฟอรส + แกสออกซเจน

ซงพอจะเขยนเปนสมการซงเรยกกนวา ปฏกรยาของฮลล (Hill reaction) ไดดงน

3

24 4F e H O

2

2 24 4 2F e H O H O

พชสเขยว

แสงสวาง

พชสเขยว

แสงสวาง

แสง

คลอโรพลาสต

17

เปรยบเทยบกบการฉายแสงผานเขาไปในของผสมทไมมเกลอเฟอรกอยดวย จะไมเกดออกซเจน ดงแผนภาพ

แสง น า + คลอโรพลาสต ไมเกดแกสออกซเจน

ผลของการเปรยบเทยบจากปฏกรยาทงสองน แสดงวาเกลอเฟอรกท าหนาทเปนตวรบไฮโดรเจน (Hydrogen

acceptor , ไฮโดรเจนอะตอม (H) ยงแตกตว ให H แล e ) พรอมกบเกดออกซเจนในปฏกรยาดวย ทงไฮโดรเจนและ

ออกซเจนทเกดขนนนไดมาจากน านนเอง ตอมาไดศกษาทดลองจนพบวา สารทท าหนาทเปนตวรบไฮโดรเจน นน นอกจากเกลอเฟอรกแลวยงมสารอนอก เชน เมธลนบล เฟอรกไซยาไนด เปนตน

จากการคนพบของฮลล ท าใหทราบวาในกระบวนการสงเคราะหดวยแสงของพชนน มตวรบไฮโดรเจนอยดวย เพราะในปฏกรยาการสงเคราะหดวยแสงของพชใหออกซเจนออกมาตลอดเวลา

ในพชสารประกอบทท าหนาทเปนตวรบไฮโดรเจน คอ นโคตนาไมด อะดนน ไดนวคลโอไทดฟอสเฟต (Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate) ซงเขยนยอ ๆ ไดวา NADP+ เมอไดรบไฮโดรเจนแลวกลายเปน NADPH+ H+

รปท 7 การทดลองของฮลล สบคนเมอ 12 ธนวาคม 2558

ทมา : http://nattinee36.exteen.com/page-7

18

จากการทดลองของฮลล สรปไดวาเมอคลอโรพลาสตไดรบพลงงานจากแสง แลวมตวรบอเลกตรอนอยดวย น ากจะแตกตวใหออกซเจนโดยไมจ าเปนตองมคารบอนไดออกไซด จากการทดลองของฮลลท าใหเกดความสนใจและตนตวกนมาก เพราะในการทดลองมเพยงคลอโรพลาสต ซงเปนออรแกเนลลของพชเทานน กสามารถปลอยออกซเจนออกมาได การทดลองนจงเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสงทใหแนวความคดวาการสงเคราะหดวยแสงประกอบดวย 2 ขนตอนใหญ ๆ คอ ขนตอนการปลอยแกสออกซเจนกบขนตอนการเกยวของกบแกสคารบอนไดออกไซด

10. แดเนยล อารนอน ในป พ.ศ. 2494(ค.ศ. 1951) แดเนยล อารนอน (Daniel Arnon) และคณะทมหาวทยาลยแคลฟอเนยแหงเบรกเลย ท าการทดลองศกษาตามผลงานของฮลล อารนอนคดวาถาใช ADP, หมฟอสเฟต , NADP+ , CO2 และแสงใสลงไปในคลอโรพลาสตทสกดมาได จนเกดปฏกรยา สงเคราะหดวยแสงควรไดน าตาลเกดขน

เมออารนอนไดท าการทดลองโดยควบคมปจจยบางอยางแลว สงเกตผลการทดลอง พบวาหากใหสารตาง ๆ ดงทคดไว ยกเวนคารบอนไดออกไซด ปรากฏวามปฏกรยาเคมเกดขนจรง แตไมมการสรางคารโบไฮเดรตเกดขน ดงแผนภาพ

รปท 8 แผนภาพการทดลองของอารนอน เมอใหแสงแตไมให CO2

เตม ADP , Pi, NADP+ (ข) เตม ADP, Pi สบคนเมอ 12 ธนวาคม 2558

ทมา : http://www.cu.exteen.com

19

แสง

ADP + Pi + NADP+ + H2O + คลอโรพลาสต ATP + NADPH + H++ O2

แตมออารนอนไดท าการทดลองตอไปตามแผนภาพ ข. โดยเตม ADP + Pi ใหกบคลอโรพลาสต แตไมมคารบอนไดออกไซดและ NADP+ พบวาเกดแต ATP อยางเดยวเทานน ดงแผนภาพ

แสง ADP + Pi + H2O + คลอโรพลาสต ATP

จากผลการทดลองทงสองครงของอารนอน แสดงใหเหนวาในขณะทมแสง คลอโรพลาสตสามารถสราง ATP เพยงอยางเดยว หรอสามารถสรางทง ATP และ NADPH + H+ กบ O2 กได ขนกบ NADP+ นนคอ ถาม NADP+ รวมดวยในปฏกรยา กจะได NADPH + H+ และ O2

ตอมา อารนอนไดท าการทดลองตอนท 2 โดยเตม ATP , NADPH + H+ และคารบอนไดออกไซดลงไปในคลอโรพลาสต แตไมฉายแสงลงไป ปรากฏวามน าตาลเกดขน ดงแผนภาพ

รปท 9 แผนภาพการทดลองของอารนอน เมอเตมแกส CO2 , ATP , NADPH + H+ แตไมใชแสง สบคนเมอ 12 ธนวาคม 2558

ทมา : http://www.5e.platphys.net

20

CO2 + ATP + NADPH + H+ + คลอโรพลาสต น าตาล + ADP + Pi + NADP+

จากการทดลองของอารนอลในตอนท 2 น คลอโรพลาสตสามารถสรางน าตาลไดโดยไมใชแสง เพราะเตม ATP และ NADPH + H+ ซงปกตเกดในปฏกรยาใชแสงเขาไปในปฏกรยาแลว แสดงใหเหนวา แสงเกยวของกบปฏกรยาการสงเคราะหดวยแสงของพชในธรรมชาตเพอสราง ATP และ NADPH + H+ ส าหรบน าไปใชสรางน าตาลในชวงทไมใชแสงตอไป

หลงจากอารนอนทดลองแลว นกวทยาศาสตรจงมความคดวาขนตอนการสงเคราะหดวยแสงนาจะแบงออกเปน 2 ขนตอนใหญ ๆ ไดแก

ปฏกรยาทตองใชแสง (Light reaction) เปนกระบวนการทตองใชแสง เพอใหผานคลอโรพลาสตแลวเกดการแยกน า แลวใหแกสออกซเจน ATP และ NADPH + H+

ปฏกรยาไมตองใชแสง (Dark reaction) ซงเกดหลงจากปฏกรยาทตองใชแสง เพราะตองใช ATP , NADPH + H+ ทไดมาจากปฏกรยาทตองใชแสง จากนนเมอไดรบคารบอนไดออกไซดถงแมจะไมไดรบแสงกสามารถสรางน าตาลได แตเกดปญหาขนมาวากระบวนการทง 2 น เกดขนทสวนใดของพช

21

ค าชแจง : ใหนกเรยนวเคราะหปญหาจากสถาการณแลวบนทกลงในตาราง จ านวน 1 สถานการณ 10 คะแนน ใชเวลา 10 นาท

กจกรรมท 1.1 วเคราะหปญหาจากสถานการณ

เกณฑการใหคะแนน

รายการวเคราะหปญหา คะแนน

4 2 1 0

แนวความคดตอปญหา (Ideas) -

ระบแนวความคดตอปญหาจากสถานการณไดถกตอง สมบรณ

ระบแนวความคดตอปญหาจากสถานการณไดถกตองแต ไม

สมบรณ

ระบแนวความคดตอปญหาจาก

สถานการณไดไมถกตอง

ขอเทจจรงจากปญหา(Facts) -

ระบขอเทจจรงจากสถานการณปญหาไดถกตอง สมบรณ

ระบขอเทจจรงจากสถานการณปญหาไดถกตองแตไมสมบรณ

ระบขอเทจจรงจากสถานการณ

ปญหาไดไมถกตอง

สงทตองเรยนรเพมเตม (Learning Issues)

-

ระบสงทตองเรยนรเพมเตมจาก

สถานการณปญหาไดถกตอง สมบรณ

ระบสงทตองเรยนรเพมเตม

จากสถานการณปญหาไดถกตอง แตไมสมบรณ

ระบสงทตองเรยนรเพมเตม

จากสถานการณปญหาไดไม

ถกตอง

แผนการเรยนร(Action Plan)

สามารถวางแผนการเรยนรเปนขนตอนตามล าดบไดถกตองสมบรณ

สามารถวางแผนการเรยนรเปนขนตอนตามล าดบ

ไดถกตอง

สามารถวางแผนการเรยนรเปนขนตอนตามล าดบได

ไมสามารถวางแผนการเรยนรเปนขนตอนตามล าดบได

22

สถานการณปญหา

ใบของพชมโครงสรางทเหมาะสมตอการท าหนาททส าคญอยางหนง คอ สามารถน าพลงงานแสงมาตรงแกสคารบอนไดออกไซดและสรางเปนอาหารเกบไวในรปสารอนทรยโดยกระบวนการสงเคราะหแสง จากทไดทราบมาแลววาในใบมคลอโรฟลล ซงเปนสารสทจ าเปนตอการสงเคราะหดวยแสงและผลตภณฑทได คอ คารโบไฮเดรต น าและแกสออกซเจน สงทนาสงสยคอ นกวทยาศาสตรมกระบวนการศกษาคนควาในเรองกระบวนการสงเคราะหแสงอยางไร

ตารางบนทก การวเคราะหปญหาจากสถานการณปญหา

แนวความคดตอ ปญหา (Ideas)

ขอเทจจรงจากปญหา (Facts)

สงทตองเรยนรเพมเตม (Learning Issues)

แผนการเรยนร (Action Plan)

23

ค าชแจง : ใหนกเรยนเตมขอมลประวตการคนควาเกยวกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสงทส าคญของนกวทยาศาสตรใหถกตอง จ านวน 10 ขอ 10 คะแนน ใชเวลา 10 นาท เกณฑการใหคะแนนเปนรายขอ - นกเรยนเตมค าตอบถกตองครบทกชอง 1 คะแนน - นกเรยนเตมค าตอบไมถกตองครบทกชอง 0 คะแนน

กจกรรมท 1.2 ประวตการคนควาเกยวกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสงทส าคญของนกวทยาศาสตร

ล าดบท

นกวทยาศาสตร ผลงานคนควาทส าคญเกยวกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสง วตถดบ ผลตภณฑ ขอสรป

1 แวน เฮลมองต

2 โจเซฟ พรสตลย

3 แจน อนเกน ฮซ

4 นโคลาส ธโอดอร เดอ

โซซร

5 จเลยส ซาซ

6 เองเกลมน

7 แวน นล

8 แซมวล รเมน มารตน คาเมน

9 โรบน ฮลล

10 แดเนยล อารนอน

24

ค าชแจง : ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปน ใหถกตอง จ านวน 5 ขอ 10 คะแนน ใชเวลา 10 นาท เกณฑการใหคะแนนเปนรายขอ - นกเรยนตอบค าถามถกตองสมบรณ 2 คะแนน - นกเรยนตอบค าถามถกตองแตไมสมบรณ 1 คะแนน - นกเรยนตอบค าถามไมถกตอง 0 คะแนน

กจกรรมท 1.3 การคนควาทเกยวของกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสง

1. นกเรยนคดวาการทดลองฌอง บปตสต แวน เฮลมอง เหตใดกระถางตองมฝาปด และลกษณะของฝาปด และลกษณะพเศษของฝาปดควรจะเปนอยางไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2. ขอมลทไดจากการทดลองของพรสตลยจะตงสมมตฐานวาอยางไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3. จากการทดลองของซามวล รเบน และมารตน คาเมน ออกซเจนทไดจากกระบวนการสงเคราะหดวยแสงมาจากโมเลกลของสารใด …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4. สารใดทเกดขนจากปฏกรยาทตองใชแสงแตไมถกน าไปใชในปฏกรยาทไมตองใชแสง …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5. จงเขยนแผนผงของการสรางอาหารของพชทเสรจสมบรณ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………

........... ………….

25

แบบทดสอบหลงเรยน เรอง การศกษาคนควาทเกยวของกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสง

ค าชแจง

1. แบบทดสอบมทงหมด 10 ขอ 30 คะแนน แตละขอประกอบดวย 2 สวน คอ 1.1 สวนแรกเปนแบบเลอกตอบ ใหนกเรยนท าเครองหมายวงกลมลอมรอบขอทเลอกตอบ 1.2 สวนทสองเปนการอธบายเหตผลทเลอกตอบ

2. ในแตละขอใหนกเรยนเลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงค าตอบเดยวพรอมอธบายเหตผลในการตอบใหสมบรณทสดอยางเตมความสามารถ ดงตวอยางในการตอบขอท 16 ตวอยางขอท 16 ความสมพนธใดถกตอง และเพราะเหตใด

3. คารบอนไดออกไซด-ปฏกรยาแสง 4. น า-ปฏกรยาการตรงคารบอนไดออกไซด 3. แกสออกซเจน-ปฏกรยาการตรงคารบอนไดออกไซด 4. น าตาลกลโคส-ปฏกรยาการตรงคารบอนไดออกไซด

เหตผล : เนองจาก น าตาลกลโคสเปนผลตภณฑจากปฏกรยาการตรงคารบอนไดออกไซด จงมความสมพนธกนถกตอง

3. ใหเวลานกเรยนท าแบบทดสอบหลงเรยน 20 นาท 4. ขอใหนกเรยนท าแบบวดใหครบสมบรณทกขอ และท าอยางตงใจจรง 5. ผลการสอบของนกเรยนจะใชเปนประโยชนในการปรบปรงการจดกจกรรมการเรยนการสอนวชาชววทยาใหมประสทธภาพมากยงขน เกณฑการใหคะแนนเปนรายขอมดงน

- ค าตอบถกตองและสมบรณ ได 3 คะแนน - ค าตอบถกตองแตไมสมบรณ ได 2 คะแนน - ค าตอบทมบางสวนถกตองหรอคลาดเคลอนบางสวน ได 1 คะแนน - ค าตอบคลาดเคลอนทงหมด ได 0 คะแนน - ไมท าแบบทดสอบ ได 0 คะแนน

26

จากภาพใชตอบค าถามขอ 1-6

1. การทดลองทเหนในภาพเปนผลงานของ ก. โจเซฟ พรสตลย ข. ฌอง แบบตสท แวน เฮลมองท

ค. แจน อนเกน ฮซ ง. นโคลาส ธโอดอร เดอ โซซร นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

2. ขอใดเปนขอสนนษฐานวาการทดลองครงนเหตใดจงไมใชกระถางปลกตนไมทวๆ ไป ก. มฝาปดปากถงไดพอด

ข. ไมรวาจะใชกระถางอะไรทมขนาดใหญโตกวาน ค. ตองการดนในปรมาณมากพอทจะปลกในเวลายาวนาน

ง. เปนไปไดทง ก ข และ ค นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3. จากการทดลองนผทดลองสรปผลวา น าหนกตนหลวทเพมนนมาจากขอใด ก. น า ข. ดน ค. อากาศ ง. ทง ข แ ละ ค

นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4. ในปจจบนความรทางวทยาศาสตรเพมมากขน จงสามารถบอกไดวาน าหนกตนไมทเพมขนมานนเนองจากขอใด ก. น าทใชรด ข. ปยทใชชวย ค. การสงเคราะหดวยแสง ง. จากแรธาตในดน

นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

27

5. เหตใดการทดลองนจงตองปดฝาดนททดลองปลกตนหลว ก. เพอไมใหไหลไปกบน าทรด ข. เพอไมใหแรธาตจากทอนเขามาเพม ค. เพอไมใหใบหลวรวงหลนลงสะสมทโคนตน ง. เพอไมใหน าหนกดนบางสวนหายไปจากสาเหตตาง ๆ

นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

6. เหตใด แวน เฮลมองท จงใชน าฝนรดอยางเดยวตลอดเวลา 5 ป ก. เพอกนแรธาตจากน าลงไปสดน ข. เพอพชไดน าบรสทธจะไดโตอยางรวดเรว ค. เพอกนไมใหพชตาย เพราะความสกปรกในน า ง. เพอใหแนนอนวาน าฝนไมมแรธาตมากบางนอยบางลงไปปะปน

นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

จากแผนภาพตอบค าถามขอ 7-8

7. การทดลองตามภาพนเปนการทดลองของใคร

ก. พรสตลย ข. เฮลมองท ค. อนเกน ฮซ ง. โซซร

นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

28

8. ผลการทดลองนสรปไดตามขอใด ก. หนสรางคารบอนไดออกไซด ข. พชสรางออกซเจน ค. หนและพชใชวฏจกรรวมกน ง. ถกทง ก , ข , ค

นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 9. อนเกน ฮซ สามารถพสจนใหเหนวาการทดลองของพรสตลยจะไดผลเมอพชนน ไดรบปจจยใดเพมขน

ก. แสงสวาง ข. สารอนทรย ค.น า ง. แรธาต นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 10. จากการสงเกตดตปลาทมพชน าอยดวย บางครงจะเหนฟองแกสเกาะอยตามสวนตาง ๆ ของพชเหลานน เมอฟองแกสมขนาดใหญขนมากกจะผดขนมา แกสทผดขนมาคอ ก. CO2 ข. O2 ค. N2 ง. NH3

นกเรยนตอบขอ……………………เพราะ……………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

29

ค าชแจง : ใหนกเรยนวเคราะหปญหาจากสถาการณแลวบนทกลงในตาราง จ านวน 1 สถานการณ 10 คะแนน ใชเวลา 10 นาท

เฉลยกจกรรมท 1.1 วเคราะหปญหาจากสถานการณ

สถานการณปญหา

ใบของพชมโครงสรางทเหมาะสมตอการท าหนาททส าคญอยางหนง คอ สามารถน าพลงงานแสงมาตรงแกสคารบอนไดออกไซดและสรางเปนอาหารเกบไวในรปสารอนทรยโดยกระบวนการสงเคราะหแสง จากทไดทราบมาแลววาในใบมคลอโรฟลล ซงเปนสารสทจ าเปนตอการสงเคราะหดวยแสงและผลตภณฑทได คอ คารโบไฮเดรต น าและแกสออกซเจน สงทนาสงสยคอ นกวทยาศาสตรมกระบวนการศกษาคนควาในเรองกระบวนการสงเคราะหแสงอยางไร

ตารางบนทก การวเคราะหปญหาจากสถานการณปญหา

แนวความคดตอ ปญหา (Ideas)

ขอเทจจรงจากปญหา (Facts)

สงทตองเรยนรเพมเตม (Learning Issues)

แผนการเรยนร (Action Plan)

นกวทยาศาสตรมกระบวนการศกษาคนควาในเรองกระบวนการสงเคราะหแสงอยางไร

- พชน าพลงงานแสงมาตรงแกสคารบอนไดออกไซดและสรางเปนอาหารเกบไวในรปสารอนทรยโดยกระบวนการสงเคราะหแสง - ผลตภณฑทได คอ คารโบไฮเดรต น าและแกสออกซเจน

- กระบวนการศกษาคนควาในเรองกระบวนการสงเคราะหแสง

1. ศกษาผลงาน

นกวทยาศาสตรทเกยวของ

2. สรปผลกระบวนการศกษาของนกวทยาศาสตรแตละคน

3. เรยงล าดบการศกษา เพอสรปกระบวนการสงเคราะหแสง

30

ค าชแจง : ใหนกเรยนเตมขอมลประวตการคนควาเกยวกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสงทส าคญของนกวทยาศาสตรใหถกตอง จ านวน 10 ขอ 10 คะแนน ใชเวลา 10 นาท เกณฑการใหคะแนนเปนรายขอ - นกเรยนเตมค าตอบถกตองครบทกชอง 1 คะแนน - นกเรยนเตมค าตอบไมถกตองครบทกชอง 0 คะแนน

เฉลยกจกรรมท 1.2

ประวตการคนควาเกยวกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสงทส าคญของนกวทยาศาสตร

ล าดบท

นกวทยาศาสตร ผลงานคนควาทส าคญเกยวกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสง

วตถดบ ผลตภณฑ ขอสรป

1 แวน เฮลมองต ตนหลว และน า น าหนกของตนหลวทเพมขน น าหนกของตนหลวมาจากน า

เทานน

2 โจเซฟ พรสตลย อากาศเสย อากาศด พชเปลยนอากาศเสยใหเปน

อากาศด

3 แจน อนเกน ฮซ คารบอนไดออกไซด สารอนทรยและออกซเจน พชเปลยนอากาศเสยใหเปน

อากาศดไดตองมแสง

4 นโคลาส ธโอดอร เดอโซซร

CO2 และ H2O C6H12O6 และ O 2 น าหนกของพชทเพมขนบางสวน

มาจาก CO2

5 จเลยส ซาซ CO2 และ H2O น าตาลหรอคารโบไฮเดรต สารอนทรยทพชสรางขน คอ

น าตาล

6 เองเกลมน สาหรายและแบคทเรย ปรมาณแกสออกซเจน สาหรายผลตเมอไดรบแสงสแดงและสน าเงนออกซเจนไดดทสด

7 แวน นล CO2และ H2S CH2O, S และ H2O แกสออกซเจนทไดจากการ

สงเคราะหแสงของพชมาจากน า

8 แซมวล รเมน มารตน คาเมน

CO2 และ H2O O 2 O 2 มาจากน า

9 โรบน ฮลล คลอโรพลาสต น า และเกลอเฟอรก

เกลอเฟอรส, เกดและไมเกดออกซเจน

เกลอเฟอรกท าหนาทรบอเลกตรอนจากการแตกตวของ

น า

10 แดเนยล อารนอน

- ปฏกรยาทตองใชแสง ADP,Pi,NADP+,H2O และคลอโรพลาสต

- ปฏกรยาทไมตองใชแสง ATP,NADPH+H+,CO2,H2O

และคลอโรพลาสต

- ปฏกรยาทตองใชแสง ATP,NADPH+H+และ O2

- ปฏกรยาทไมตองใชแสง น าตาล, Pi, ADP, และ

NADP+

ปฏกรยาการสงเคราะหแสงของพชม 2 ขนตอน

31

ค าชแจง : ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปน ใหถกตอง จ านวน 5 ขอ 10 คะแนน ใชเวลา 10 นาท เกณฑการใหคะแนนเปนรายขอ - นกเรยนตอบค าถามถกตองสมบรณ 2 คะแนน - นกเรยนตอบค าถามถกตองแตไมสมบรณ 1 คะแนน - นกเรยนตอบค าถามไมถกตอง 0 คะแนน

เฉลยกจกรรมท 1.3 การคนควาทเกยวของกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสง

1. นกเรยนคดวาการทดลองฌอง บปตสต แวน เฮลมอง เหตใดกระถางตองมฝาปด และลกษณะของฝาปด และลกษณะพเศษของฝาปดควรจะเปนอยางไร เพอไมใหใบพชทลวง หลนลงไปในกระถาง ซงอาจมผลตอการทดลอง และเปนฝาปดทสามารถเปดใหรดน าได

2. เพราะเหตใดพรสตลย จงแบงอากาศทไดจากเทยนไขทลกไหมและดบแลว ออกเปน 2 สวนแลวจงจดเทยนไข เพอควบคมตวแปรใหแนใจวาเทยนไขจะลกไหมเมอมพชอยดวยเทานน ถาไมมพชจะไมสามารถจดเทยนไขใหลกไหมได

3. จากการทดลองของซามวล รเบน และมารตน คาเมน ออกซเจนทไดจากกระบวนการสงเคราะหดวยแสงมาจากโมเลกลของสารใด

มาจาก H2O 4. สารใดทเกดขนจากปฏกรยาทตองใชแสงแตไมถกน าไปใชในปฏกรยาทไมตองใชแสงคอ

ออกซเจน (O 2) 5. จงเขยนแผนผงของการสรางอาหารของพชทเสรจสมบรณ

...........………….

32

เฉลยแบบทดสอบกอน-หลงเรยน ชดกจกรรมการเรยนร

เรอง การศกษาคนควาทเกยวของกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสง จากภาพใชตอบค าถามขอ 1-6

1. การทดลองทเหนในภาพเปนผลงานของ ก. โจเซฟ พรสตลย ข. ฌอง แบบตสท แวน เฮลมองท

ค. แจน อนเกน ฮซ ง. นโคลาส ธโอดอร เดอ โซซร นกเรยนตอบขอ………ข……………เพราะ ฌอง แบบตสท แวน เฮลมองทไดท าการศกษากระบวนการสงเคราะหแสงโดยปลกตนหลวและศกษาน าหนกทเพมขนเปนระยะเวลา 5 ป 2. ขอใดเปนขอสนนษฐานวาการทดลองครงนเหตใดจงไมใชกระถางปลกตนไมทวๆ ไป ก. มฝาปดปากถงไดพอด

ข. ไมรวาจะใชกระถางอะไรทมขนาดใหญโตกวาน ค. ตองการดนในปรมาณมากพอทจะปลกในเวลายาวนาน

ง. เปนไปไดทง ก ข และ ค นกเรยนตอบขอ…………ก…………เพราะ มฝาปดปากถงไดพอด เพอปองกนการเพมของวตถตางๆ เชน ใบไมรวมทงสตวเขาไปคยได

3. จากการทดลองนผทดลองสรปผลวา น าหนกตนหลวทเพมนนมาจากขอใด ก. น า ข. ดน ค. อากาศ ง. ทง ข แ ละ ค

นกเรยนตอบขอ………ก……………เพราะก าหนดตวแปรตน คอน าเทานน

4. ในปจจบนความรทางวทยาศาสตรเพมมากขน จงสามารถบอกไดวาน าหนกตนไมทเพมขนมานนเนองจากขอใด ก. น าทใชรด ข. ปยทใชชวย ค. การสงเคราะหดวยแสง ง. จากแรธาตในดน

นกเรยนตอบขอ…ค…เพราะพชสามารถสรางอาหารไดจากการสงเคราะหดวยแสงและน าอาหารไปใชในการเจรญเตบโต

33

5. เหตใดการทดลองนจงตองปดฝาดนททดลองปลกตนหลว ก. เพอไมใหไหลไปกบน าทรด ข. เพอไมใหแรธาตจากทอนเขามาเพม ค. เพอไมใหใบหลวรวงหลนลงสะสมทโคนตน ง. เพอไมใหน าหนกดนบางสวนหายไปจากสาเหตตาง ๆ

นกเรยนตอบขอ………ค…………เพราะการปดฝาดนททดลองปลกตนหลวเพอไมใหใบหลวรวงหลนลงสะสมทโคนตน

6. เหตใด แวน เฮลมองท จงใชน าฝนรดอยางเดยวตลอดเวลา 5 ป ก. เพอกนแรธาตจากน าลงไปสดน ข. เพอพชไดน าบรสทธจะไดโตอยางรวดเรว ค. เพอกนไมใหพชตาย เพราะความสกปรกในน า ง. เพอใหแนนอนวาน าฝนไมมแรธาตมากบางนอยบางลงไปปะปน

นกเรยนตอบขอ…………ข…………เพราะแวน เฮลมองท ตองการศกษาวาการเจรญเตบโตของตนหลวมาจากน า

จากแผนภาพตอบค าถามขอ 7-8

7. การทดลองตามภาพนเปนการทดลองของใคร

ก. พรสตลย ข. เฮลมองท ค. อนเกน ฮซ ง. โซซร นกเรยนตอบขอ………ก……………เพราะ พรสตลย ศกษาวาพชสามารถเปลยนอากาศเสยทไดจากการหายใจของสตวเปนอากาศดได 8. ผลการทดลองนสรปไดตามขอใด

ก. หนสรางคารบอนไดออกไซด ข. พชสรางออกซเจน ค. หนและพชใชวฏจกรรวมกน ง. ถกทง ก , ข , ค

นกเรยนตอบขอ……ง……เพราะ จากภาพแสดงใหเหนวาเปนขอสรปทง 3 รปภาพ 9. อนเกน ฮซ สามารถพสจนใหเหนวาการทดลองของพรสตลยจะไดผลเมอพชนน ไดรบปจจยใดเพมขน

ก. แสงสวาง ข. สารอนทรย ค.น า ง. แรธาต นกเรยนตอบขอ…………ก…………เพราะ อนเกน ฮซ ไดศกษาตวแปรเพมเตมวาพชสามารถเปลยนอากาศเสยใหเปนอากาศดไดเมอไดรบแสงแสงสวาง 10. จากการสงเกตดตปลาทมพชน าอยดวย บางครงจะเหนฟองแกสเกาะอยตามสวนตาง ๆ ของพชเหลานน เมอฟองแกสมขนาดใหญขนมากกจะผดขนมา แกสทผดขนมาคอ ก. CO2 ข. O2 ค. N2 ง. NH3

นกเรยนตอบขอ…………ข…………เพราะแกสทเกดขนจากกระบวนการสงเคราะหแสงคอ O2

34

ตารางบนทกคะแนนชดกจกรรมการเรยนร

เรอง การสงเคราะหดวยแสง รหสวชา ว32242 รายวชาชววทยา ชดกจกรรมท 1 เรอง การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง

ชอ..................................................................................สกล................................... ....ชน.............เลขท.................

กจกรรมทดสอบ คะแนนเตม คะแนนทได หมายเหต กอนเรยน 30 หลงเรยน 30

ผลการพฒนา

กจกรรมทดสอบ เพอสงเสรมการแกปญหาทาง

วทยาศาสตร คะแนนเตม คะแนนทได หมายเหต

กจกรรมท 1.1 10 กจกรรมท 1.2 10 กจกรรมท 1.3 10

รวม 30

35

กระทรวงศกษาธการ.(2555). หนงสอเรยนรายวชาเพมเตม ชววทยา เลม 3. พมพครงท 3. กรงเทพมหานคร : โรงพมพ สกสค ลาดพราว.

กระทรวงศกษาธการ.(2555). คมอคร รายวชาเพมเตม ชววทยา เลม 3. พมพครงท 3. กรงเทพมหานคร : โรงพมพ สกสค ลาดพราว.

เกษม ศรพงษ และกตศกด ศรพงษ. (2557). คมอเตรยมสอบ ชววทยาเลม 3. กรงเทพมหานคร : ภมบณฑตการพมพ.

ประดษฐ เหลาเนตร และณฐภสสร เหลาเนตร. หนงสอเรยนชววทยา เลม 3. กรงเทพมหานคร : โรงพมพ ไทยวฒนาพานช.

ประสงค หล าสะอาด. (2553). ชววทยา ม. 5 เลม 3. กรงเทพฯ : รงเรองสาสนการพมพ. สมาน แกวไวยทธ. (2551). 100 จดเนนชววทยา ม. 4-5-6. กรงเทพมหานคร : ไฮเอดพบลชชง. สมาน แกวไวยทธ. (2557). เจาะขอสอบ 7 วชาสามญ ชววทยา. กรงเทพมหานคร : ไฮเอดพบลชชง. อกษร ศรเปลง และคณะ. (2552). ชววทยา 1 : โครงการต าราวทยาศาสตรและคณตศาสตร มลนธ สอวน. พมพ

ครงท 5. กรงเทพฯ : บรษทดานสทธาการพมพ. Photosynthesis. [ม.ป.ป.] สบคนเมอ 12 ธนวาคม 2558, จาก http://nattinee36.exteen.com/page-7 ____________ . [ม.ป.ป.] สบคนเมอ 12 ธนวาคม 2558, จาก http://www.cu.exteen.com ____________. [ม.ป.ป.] สบคนเมอ 12 ธนวาคม 2558, จาก http://www.5e.platphys.net

บรรณานกรม