การเรียนการสอนวิชาวิทยาศาสตร์นั้นบทเรียนการทดลองในห้องปฏิบัติการ (laboratory experiment) นับเป็นกิจกรรมการเรียนรู้ที่มีความสำคัญและขาดไม่ได้เพราะเป็นกิจกรรมที่ทำให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้มากขึ้นในเนื้อหา ได้ฝึกทักษะการใช้เครื่องมือ ได้ฝึกทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และเข้าใจธรรมชาติการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์มากขึ้น อย่างไรก็ตามบทเรียนการทดลองในห้องปฏิบัติการควรต้องมีการพัฒนาและปรับปรุงอยู่เสมอ ทั้งนี้เพราะบริบทการเรียนรู้นั้นมีการเปลี่ยนแปลงเสมอ เช่นเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไป เครื่องมือและอุปกรณ์ใหม่ๆทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกพัฒนาขึ้นมาใหม่ และเนื้อหาความรู้ใหม่ๆที่มีการค้นพบเป็นต้น ดังนั้นผู้สอนควรต้องมีการติดตามการเปลี่ยนแปลงนั้นและพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้อยู่เสมอเพื่อให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในการปรับปรุงบทเรียนการทดลองในห้องปฏิบัติการนั้นสามารถทำได้ 2 ส่วนหลักๆคือ การปรับปรุงตัวกิจกรรมให้มีความประสิทธิภาพมากกว่าเดิมเช่น การปรับปรุงรูปแบบการสอนจากแบบเก่า (Traditional instruction style) ซึ่งผู้เรียนได้ใช้ความคิดน้อย ปรับให้เป็นแบบ inquiry instructional style หรือเป็นแบบ Problem-based instructional styles เป็นต้น ซึ่งทำให้ผู้เรียนได้มีส่วนรวมในการคิดออกแบบการทดลองมากขึ้นเป็นต้น ส่วนที่สองคือการปรับปรุงเนื้อหาให้มีความทันสมัย ใช้เทคโนโลยีใหม่ๆมาประยุกต์ใช้ในกิจกรรมเรียนรู้และเลือกใช้อุปกรณ์หรือสารที่อยู่ในชีวิตประจำวันมาใช้ในกิจกรรมการทดลอง การนำสิ่งที่อยู่รอบตัวมาใช้ในกิจกรรมการเรียนรู้นั้นมีส่วนสำคัญอย่างยิ่งที่จะทำให้ผู้เรียนสนใจการเรียนรู้และเห็นความสำคัญของการเรียนวิทยาศาสตร์
กลุ่มวิจัยของเราได้พัฒนาบทเรียนการทดลองขึ้นมาสองเรื่องคือ “Measuring Binding Affinity of Protein-Ligand Interaction Using Spectrophotometry: Binding of Neutral Red to Riboflavin-Binding Protein(1)” เพื่อใช้สอนในระดับบัณฑิตศึกษาให้ผู้เรียนมีความรู้ความเข้าใจมากขึ้นในเรื่องการวิเคราะห์หาค่า Kd (dissociation constant) ของการจับกันระหว่างโปรตีนและ ligand และเรื่องที่สองคือ “An Experiment Illustrating the Change in Ligand pKa upon Protein Binding(2) ”เพื่อใช้ในการสอนให้ผู้เรียนมีความรู้ความเข้าใจมากขึ้นในเรื่องผลของสิ่งแวดล้อมของบริเวณจับ (binding site) ของโปรตีนมีผลต่อค่า pKa (Ka=acid dissociation constant) ของ ligand แบบเรียนการทดลองทั้งสองเรื่องนี้เราใช้สารหรือวัสดุที่มีราคาถูกและพบเห็นได้ในชีวิตประจำวันมาใช้ในการสอน โดยเราใช้โปรตีนที่จับกับวิตามินบี 2 (Riboflavin binding protein) ซึ่งเป็นโปรตีนที่สกัดได้ง่ายจากไข่ขาวของไข่ไก่มาใช้ในการทดลอง และจากการนำบทเรียนทั้งสองไปจัดการเรียนรู้พบว่าผู้เรียนมีความรู้ความเข้าใจในตัวเนื้อหาเพิ่มขึ้น มีความกระตือรือร้นในการทำการทดลอง นอกจากนี้ยังพบว่าการใช้โปรตีน Riboflavin binding protein ในการทดลองนี้ทำให้ผู้เรียนมีความสนใจในการทดลองมากขึ้น
นี้เป็นตัวอย่างและมุมมองบางส่วนที่ผู้เขียนอยากแลกเปลี่ยนและหวังว่าจะเป็นประโยชน์ต่ออาจารย์และผู้ที่สนใจที่รักในการสอนและอยากพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้ให้ดีขึ้น นอกจากจะเป็นประโยชน์ต่อผู้เรียนแล้วยังเป็นการพัฒนาการสอนและการวิจัยในชั้นเรียนของตัวผู้สอนเองด้วย
เรื่องโดย ดร. ภิรมย์ เชนประโคน สถาบันนวัตกรรมการเรียนรู้ ม. มหิดล
