จุดประสงค์
           เพื่อให้เข้าใจถึงความสัมพันธ์ระหว่างดินชนิดต่างๆ และน้ำ

สาระสำคัญ
          นักเรียนจับเวลาที่น้ำไหลผ่านดินที่มีสมบัติต่างๆ กัน และวัดปริมาณของน้ำที่ดินอุ้มไว้ ทำการทดลองความสามารถในการกรองของดิน โดยทดสอบ pH ของน้ำก่อนและหลังที่น้ำซึมผ่านดิน และสังเกตการเปลี่ยนแปลงความใสของน้ำ สมบัติของดินก่อนและหลังการซึมผ่านของน้ำ

เวลาที่ใช้ 1 คาบเรียน

ระดับชั้นเรียน ทุกระดับ

แนวความคิดหลักที่สำคัญ
        น้ำไหลซึมผ่านดิน
        ดินอุ้มน้ำ
        น้ำมีผลทำให้สมบัติของดินเปลี่ยน
        สมบัติของดิน (เนื้อดิน โครงสร้างดิน อินทรียวัตถุ ชั้นดิน ฯลฯ)
        มีผลต่ออัตราการไหลซึมของน้ำผ่านดิน ความสามารถในการอุ้มน้ำของดิน ความสามารถในการกรองธาตุอาหารของดิน ฯลฯ

ทักษะ
        การตั้งคำถาม
        การตั้งสมมติฐาน
        การทดสอบสมมติฐาน
        การสังเกตผล
        การวิเคราะห์ข้อมูล
        การสรุปผล
        การวัดปริมาตร
        การจับเวลา

วัสดุและอุปกรณ์ (สำหรับแต่ละกลุ่ม กลุ่มละ 3-4 คน)
        ขวดใส่น้ำขนาด 2 ลิตร 2-3 ใบ บีกเกอร์ขนาด 500 มิลลิลิตร หรือภาชนะใสขนาดเดียวกัน 4 - 5 ใบ สำหรับเทและรองรันน้ำ สำหรับการสาธิต ในการทำกิจกรรมในชั้นเรียนต้องการจำนวนมากกว่านี้ จำนวนบีกเกอร์เพิ่มตามจำนวนกลุ่มของนักเรียน
        ตัวอย่างดิน (เก็บตัวอย่างดินชนิดต่างๆ ประมาณ 1 - 2 กิโลกรัม จากบริเวณรอบโรงเรียนหรือบ้าน อาจจะเป็นดินชั้นบน (ชั้น A) ดินชั้นล่าง (ชั้น B) ดินปลูกพืช ดินทราย ดินที่อัดตัวแน่น ดินที่มีหญ้าขึ้น ดินที่มีเนื้อแตกต่างกัน)
        ตะแกรงร่อนดินที่มีช่องถี่ ที่ไม่ดูดหรือทำปฏิกิริยากับน้ำ (ขนาดตะแกรง 1 มิลลิเมตร หรือเล็กกว่านั้น)
        เทปกาวท กรรไกรท น้ำท กระดาษ pH ปากกา pH เครื่องวัด pHท ใบงานกิจกรรมการไหลซึมของน้ำ
        สมุดบันทึก

หมายเหตุ นักเรียนอาจใช้ขวดขนาด 1.25 ลิตรก็ได้ แต่ขนาดของบีกเกอร์จะต้องเท่ากับขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของขวด โดยที่ปากขวดไม่ควรลงไปในบีกเกอร์ลึกเกินไป เพราะจะมีผลต่อการอ่านปริมาตรน้ำ ไม่ว่าขวดมีขนาดใดก็ตามที่สำคัญคือปริมาณของดิน น้ำ

การเตรียมตัวล่วงหน้า อภิปรายลักษณะทั่วไปของดิน

ความรู้พื้นฐาน
          การไหลซึมของน้ำสู่ดินขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น (เนื้อดิน และการกระจายของขนาดอนุภาคดิน) และแรงดึงดูดระหว่างอนุภาคดินกับน้ำ ดินบางชนิดจะปล่อยให้น้ำซึมผ่านได้อย่างรวดเร็วแล้วอุ้มน้ำไว้ในดิน ซึ่งทำให้พืชสามารถดูดน้ำไปใช้ได้ดีขึ้น ดินบางชนิดอาจปล่อยให้น้ำซึมผ่านไปได้หมดภายในเวลา 2 - 3 วินาที ดินบางชนิดไม่ยอมให้น้ำซึมผ่านเลย ดินที่เหมาะสำหรับการปลูกพืชควรมีสมบัติอย่างไร ดินที่เหมาะสมสำหรับเป็นที่จอดรถหรือสนามเด็กเล่นควรมีสมบัติอย่างไร ถ้าดินอิ่มตัวไปด้วยน้ำแล้วมีฝนตกหนักบริเวณนั้นจะเกิดอะไรขึ้น นักเรียนจะปรับปรุงการอุ้มน้ำของดินให้เหมาะสมได้อย่างไร ถ้าเพิ่มอินทรียวัตถุให้แก่ดิน ถ้ามีพืชขึ้นอยู่บนดิน ถ้าดินถูกอัดตัว หรือถ้าดินถูกไถพรวนเกิดอะไรขึ้นกับการไหลซึมของน้ำสู่ดิน
          น้ำในดินเป็นตัวการสำคัญในการลำเลียงธาตุอาหารจากดินสู่พืชที่กำลังเจริญเติบโต พืชได้น้ำจากการดูดน้ำจากดินของราก และได้อาหารที่ละลายอยู่ในน้ำซึ่งอยู่ในดิน ดินจะมีธาตุอาหารพืชอยู่มากน้อยเพียงใด ขึ้นอยู่กับว่าดินนั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร จากวัตถุต้นกำเนิดอะไร และจัดเรียงตัวกันอย่างไร ชาวสวนและชาวนามักจะเติมธาตุอาหาร หรือ ปุ๋ย ลงในดินเพื่อจะเพิ่มธาตุอาหารของพืช

การเตรียมล่วงหน้า
        เก็บตัวอย่างดินชนิดต่างๆ จากโรงเรียนหรือที่บ้าน
        นำขวดพลาสติกใสขนาด 2 ลิตร ดึงฉลากออก ดึงฝาออก ตัดส่วนบนและก้นขวดออด ให้ปลายวางได้พอดีบนบีกเกอร์ขนาด 500 มิลลิลิตร หรือภาชนะใสอื่นๆ

ข้อสังเกต ควรเก็บส่วนที่เป็นวงของส่วนบนของขวดที่ตัดออกไว้ สำหรับช่วยให้ขวดวางบนบีกเกอร์ได้พอดี
        ตัดแผ่นมุ่งลวดหรือมุ้งไนลอนตัดเป็นวงกลม ขนาดใหญ่กว่าปากขวด 3 มิลลิเมตร ใช้เทปกาวติดแผ่นมุ้งลวดรอบปากขวดที่ถูกตัดออก วางให้ส่วนมี่เป็นปากขวดที่กรุมุ้งลวดหงายขึ้น ตั้งบนบีกเกอร์หรือบนที่ตั้งวงแหวน แล้วใช้บีกเกอร์รองน้ำวางข้างล่างของปากขวดอีกทีหนึ่ง

วิธีการปฏิบัติในชั้นเรียน
     1. สังเกตสมบัติของดินตัวอย่างที่ใช้ในการทดลองบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับดินที่สังเกตได้ลงบนสมุดบันทึก
     2. บันทึกด้วยว่าดินตัวอย่างแต่ละตัวอย่างได้มาจากไหน ที่ระดับความลึกเท่าใด ถ้าได้ปฏิบัติตามหลักวิธีการดำเนินการศึกษาค้นคว้าลักษณะของดินแล้ว นักเรียนสามารถบันทึกสภาพความชื้น โครงสร้าง สีดิน ความหยุ่นตัวของดิน เนื้อดิน การปรากฏของหิน รากพืช และคาร์บอเนต
     3. เลือกดินสำหรับสาธิตการทดลอง (ดินร่วนปนทรายดีที่สุด) ใส่ดินดังกล่าวประมาณ 1.2 ลิตร ลงในขวดขนาด 2 ลิตร
     4. เทน้ำ 300 มิลลิลิตร ลงในบีกเกอร์ขนาด 500 มิลลิลิตร หรือภาชนะใส สำหรับเทน้ำ วัดค่า pH ของน้ำ และสังเกตความใสของน้ำ
     5. ก่อนเทน้ำลงในดิน ให้นักเรียนอธิบายว่าดินจะเป็นอย่างไรเมื่อเทน้ำลงไป
          มีน้ำไหลออกทางก้นภาชนะเท่าใด
          น้ำไหลซึมผ่านดินได้เร็วเพียงใด
          pH ของน้ำที่ซึมผ่านดินเปลี่ยนแปลงไปจากก่อนที่จะใส่ลงในดินหรือไม่ อย่างไร
          น้ำที่ซึมผ่านดินไปแล้วจะมีลักษณะอย่างไร
     6. เขียนสมมติฐานของนักเรียนลงบนกระดาษ ให้บันทึกสมมติฐานดังกล่าวไว้ในสมุดบันทึก
     7. เทน้ำลงในดินแล้วเริ่มจับเวลา บรรยายสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อเทน้ำลงในดิน
          น้ำทั้งหมดอยู่บนดินหรือไม่
          น้ำนั้นไปไหน
          เห็นฟองอากาศในน้ำเหนือชั้นดินหรือไม่
          น้ำที่ออกมาจากดินมีลักษณะเหมือนน้ำที่เข้าไปในดินหรือไม่
          อะไรจะเกิดขึ้นกับโครงสร้างของดิน
     8. บันทึกผลการสังเกต และจับเวลาด้วยว่า น้ำซึมผ่านดินใช้เวลานานเท่าใด
     9. ให้นักเรียนเปรียบเทียบผลการทดลองกับสมมติฐานที่ตั้งไว้
     10.ให้นักเรียนบันทึกการสรุปผลของตนเองลงในสมุดบันทึกเกี่ยวกับการทำปฏิกิริยาของน้ำกับดินว่า
เป็นอย่างไร
     11. ทันทีที่น้ำหยุดไหลจากก้นขวด วัดปริมาณน้ำที่ออกจากดินลงในบีกเกอร์
          เกิดอะไรขึ้นกับน้ำที่หายไป
     12. สังเกตความใสของน้ำ
          น้ำที่ซึมออกมาจากดินใสหรือขุ่นกว่าน้ำที่เข้าไปในดิน
     13. ทดสอบ pH ของน้ำที่ไหลผ่านดินออกมาลงในบีกเกอร์ บันทึกผลและเปรียบเทียบผลกับค่า pH
ของน้ำตอนที่ลงในดิน เปรียบเทียบสมมติฐานของนักเรียน
     14. สังเกตดินที่อิ่มตัวด้วยน้ำที่อยู่ในขวด อะไรจะเกิดขึ้น ถ้าเทน้ำเพิ่มเข้าไปในดินอีก 300 มิลลิเมตร บันทึกข้อสมมติฐานของนักเรียน
          ครั้งนี้น้ำจะอยู่ในดินปริมาณเท่าไร
          ครั้งนี้น้ำจะซึมผ่านดินได้เร็วเพียงใด
          ครั้งนี้ pH ของน้ำที่ซึมออกมาจากดินจะเปลี่ยนจาก pH ของน้ำที่ใส่ลงไปในดิน หรือไม่
          ครั้งนี้น้ำที่ซึมออกมาจากดินจะใสหรือไม่
     15. เทน้ำกลับเข้าไปในดินใหม่ สังเกตผลเปรียบเทียบกับสมมติฐาน
     16. ให้นักเรียนบันทึกคำถาม สมมติฐาน การสังเกต และการสรุปลงในสมุดบันทึก

การศึกษาค้นคว้าเป็นกลุ่ม: การทดลองกับดินชนิดต่างๆ
    1. ศึกษาสมบัติของดินตัวอย่างชนิดต่างๆ
    2. ให้นักเรียนทำนายว่าเวลาที่น้ำไหลผ่านดินแต่ละชนิดเท่ากันหรือไม่ ดินทุกชนิดสามารถที่จะอุ้มน้ำไว้ได้ปริมาณเท่ากันหรือไม่
    3. อภิปรายว่าดินชนิดใดอาจจะแตกต่างไปและอย่างไร
    4. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มเลือกดินแต่ละชนิด
    5. ให้แต่ละกลุ่มทำการทดลองขั้นที่ 2 - 15 ซ้ำกับดินของตน และบันทึกผลการทดลอง
    6. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่ม รายงานผลการทดลองต่อชั้นเรียน การรายงานควรประกอบด้วย คำถาม สมมติฐาน และการสังเกต เช่นเดียวกับการสรุปเกี่ยวกับตัวแปรที่เกี่ยวข้อง และอิทธิพลของตัวแปรเหล่านั้นที่มีผลต่อการทดลอง
          คุณสมบัติของดิน
          pH และความใสของน้ำ
          เวลาที่น้ำซึมผ่านลงไปในดิน
          ปริมาณน้ำที่ไหลผ่านดิน
          การเปลี่ยนแปลง pH และความใสของน้ำ
          ผลของการทดสอบการอิ่มตัวของน้ำในดิน
    7. ศึกษาผลของการทดลองของนักเรียนทุกกลุ่มร่วมกัน พิจารณาการสังเกตสมบัติของดิน เช่น ความแตกต่างของขนาดอนุภาคดิน ช่องว่างระหว่างอนุภาคดิน อินทรียวัตถุ ซึ่งอาจจะอุ้มน้ำ ฯลฯ ที่มีผลต่อความเร็วที่สุดและช้าที่สุดของการไหลซึมของน้ำ การอุ้มน้ำไว้ของดิน การเปลี่ยนแปลง pH และ ความใสของน้ำ
    8. โดยการเปรียบเทียบสมมติฐานกับผลการทดลองของนักเรียนกลุ่มต่างๆ บันทึกข้อสรุปเกี่ยวกับปฏิกิริยาระหว่างน้ำและดินว่าเกิดขึ้นอย่างไร ลงในสมุดบันทึก
    9. ให้พิจารณาว่าสิ่งที่ได้เรียนรู้จากการทดลองนี้สามารถใช้ได้ในสถานการณ์จริงในชีวิตประจำวันได้อย่างไร จะสามารถตอบคำถามถึงสิ่งที่อาจจะเกิดขึ้นในการใช้ที่ดินของชุมชนของตนอย่างไร เช่น อะไรจะเกิดขึ้นถ้าดินในบริเวณนั้นอัดตัวกันแน่น แล้วมีฝนตกหนักลงมา

[หน้าหลัก] [ลิขสิทธิ์] [กิจกรรม] [สื่อการเรียนรู้] [ดัชนี]

© 2003 - 2010 The LESA Project
All rights reserved.