จุลสารนวัตกรรม ฉบับที่ 58 – ข่าววิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีศึกษา

Newsletters

การพัฒนาหน่วยการเรียนรู้แบบวิทยาศาสตร์-เทคโนโลยี-สังคมเป็นฐานเพื่อสร้างเสริมการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียน

ไชยพงษ์ เรืองสุวรรณ
โชคชัย ยืนยง
รศ.ดร.ขจรศักดิ์ บัวระพันธ์
จิรัฐิติกาล พิมพ์วิชัย

แนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (Science, Technology, and Society; STS) เป็นแนวคิดที่ส่งเสริมให้นักเรียนมองเห็นความสัมพันธ์ระหว่างวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม โดยส่งเสริมให้นักเรียนได้ตรวจสอบประเด็นหรือปัญหาทางสังคมที่เกี่ยวเนื่องกับการใช้ความรู้และกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และ/หรือเทคโนโลยี และได้นำความรู้ หลักการ และกระบวนการทางวิทยาศาสตร์มาใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริงที่ส่งผลกระทบต่อตนเอง กับโรงเรียน กับชุมชน และกับโลก (Chiappetta & Koballa, 2010) การนำแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม มาใช้ในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์สามารถพัฒนานักเรียนในหลายด้าน ได้แก่ การเรียนรู้และตระหนักถึงธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ ขอบเขตของอาชีพที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์การสนใจใฝ่รู้ธรรมชาติ และสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น การรู้จริงเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ ความสามารถในการใช้แนวคิดและกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในสถานการณ์ใหม่ ความสามารถในการคิดสร้างสรรค์ และการพัฒนาเจตคติที่ดีต่อวิทยาศาสตร์และอาชีพที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ (Dass, 2005)

ภาพที่ 1 ความสัมพันธ์ระหว่างวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม

        การจัดการเรียนรู้ด้วยแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคมมีจุดเริ่มต้นมาความพยายามในการสร้างเสริมให้นักเรียนพัฒนาสู่เป้าหมายของการรู้วิทยาศาสตร์ (Scientific Literacy) ที่ต้องการให้นักเรียนมีความเข้าใจเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีว่า มีความหมายต่อนักเรียนในด้านการพัฒนาทางปัญญา ค้นพบว่า วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีความน่าสนใจและมีคุณค่า ที่จะสามารถนำความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีไปใช้ในชีวิตประจำวัน และต้องสามารถเข้าร่วมในการอภิปรายถึงประเด็นทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับสังคมได้ด้วย เพื่อให้บรรลุเป้าหมายดังกล่าว นักการศึกษาจึงพยายามผลักดันให้แนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคมเป็นแนวทางการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในโรงเรียน เช่นเดียวกับเป้าหมายการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 ที่ต้องการให้ผู้เรียนมีการรู้วิทยาศาสตร์เช่นกัน (Carin, 1993; Ramsey, 1993; Akcay & Yager, 2010)

        จิรัฐิติกาล พิมพ์วิชัย และคณะได้พัฒนาหน่วยการเรียนรู้แบบวิทยาศาสตร์-เทคโนโลยี-สังคมเป็นฐานเพื่อสร้างเสริมการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ซึ่งการโต้แย้งประกอบด้วยกระบวนการและองค์ประกอบดังภาพที่ 2 เริ่มต้นจากการสร้างข้อกล่าวอ้าง (Claim) จากข้อมูลหลักฐาน (Ground) โดยอาศัยแนวคิด/สมมติฐาน/หลักการ (Warrant) และข้อสนับสนุนแนวคิด/สมมติฐาน/หลักการ (Backing) โดยมีเงื่อนไขของการเป็นจริงของข้อกล่าวอ้าง (Qualifier) และยังมีสิ่งที่โต้แย้งความจริงของข้อกล่าวอ้างนั้นๆ เรียกว่า ข้อโต้แย้งกลับ (Rebuttal)

ภาพที่ 2 ความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบของการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์

        ผลการวิจัยบ่งชี้ว่า การจัดการเรียนรู้แบบวิทยาศาสตร์-เทคโนโลยี-สังคมเป็นฐานสามารถสามารถพัฒนาทักษะการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โดยนักเรียนสามารถสร้างข้อกล่าวอ้าง (Claim) ที่เป็นเหตุเป็นผลมากยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม ข้อกล่าวอ้างบางส่วนยังขาดประจักษ์พยานและหลักฐานมาสนับสนุน ซึ่งแสดงให้เห็นว่า นักเรียนโดยทั่วไปในประเทศไทยยังขาดความสามารถในการเชื่อมโยงกับประจักษ์พยานและหลักฐาน การจัดการเรียนรู้แบบวิทยาศาสตร์-เทคโนโลยี-สังคมเป็นฐานควรได้รับการประชาสัมพันธ์ให้ครูผู้สอนในประเทศไทยได้รู้จัก เข้าใจ และประยุกต์ความรู้เพื่อจัดการเรียนรู้แบบวิทยาศาสตร์-เทคโนโลยี-สังคมเป็นฐานสามารถพัฒนาทักษะการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนในห้องเรียนของตนเองได้

ที่มา: Pimvichai, J., Buaraphan, K., Yuenyong, C., & Ruangsuwan, C. (2019). Development and implementation of the science-technology-society learning unit to enhance grade 10 student’s scientific argumentation. Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching, 20(1), 1-7.

เอกสารอ้างอิง
Akcay H., & Yager R. E. (2010). The impact of a science/technology/society teaching approach on student learning in five domain. Electronic Journal of Science Education and technology, 19. Retrieved from http://connection.ebscohost.com/

Carin A. A. (1993). Teaching science through discovery. New York: Macmillan.

Chiappetta E. Chiappetta E. L., & Koballa T. R. (2010). Science instruction in the middle and secondary schools: developing fundamental knowledge and skills. (7th ed.). Boston: Pearson.

Dass P. M. (2005). Using science/technology/society approach to prepare reform-oriented science teachers: the case of a secondary science method course. Electronic Journal of Issue in Teacher Education, 14(1). Retrieved from http://web.a.ebscohost.com

Ramsey J. (1993). The science education reform movement: Implications for social responsibility. Science Education, 77(2).

ประสบการณ์ชวนเด็กทำกิจกรรม “หนูน้อยนักสืบ”

ผศ.ดร.วัชรี เกษพิชัยณรงค์

        

        สิ่งที่จะถ่ายทอดต่อไปนี้มาจากประสบการณ์ตรง ซึ่งบางอย่างอาจจะไม่ได้อ้างอิงตามหลักทางวิชาการมากนัก แต่ได้ทดลองไปใช้กับเด็กในบางกลุ่มซึ่งได้ผลดี อย่างไรก็ตามข้อมูลเหล่านี้ไม่สามารถใช้อ้างอิงในงานวิชาการได้ ผู้เขียนมุ่งหวังเพื่อนำเสนอและแลกเปลี่ยนประสบการณ์การทำกิจกรรมชุดคุณหนูนักสืบเท่านั้น การทำกิจกรรมระหว่างเด็กและผู้ปกครอง ไม่ว่าจะเป็นกิจกรรมทางวิชาการ สันทนาการ หรือแม้แต่การท่องเที่ยวถือว่าเป็นกิจกรรมหลัก ๆ ที่ทุกบ้านสามารถใช้เวลาร่วมกันอย่างมีคุณภาพ วันนี้ผู้เขียนมีกิจกรรมที่ใช้ความรู้และทักษะทางวิทยาศาสตร์ มานำเสนอเพื่อให้สามารถนำไปปรับใช้กับบุตรหลานได้ โดยกิจกรรมเหล่านี้ใช้วัสดุและอุปกรณ์ที่หาได้ในบ้านหรือที่ทำงานของเรา เป็นกิจกรรมที่ฝึกให้เด็ก ๆ ใช้ทักษะการสังเกต การเปรียบเทียบ การเก็บรวบรวมข้อมูล และการลงข้อสรุป รวมถึงสามารถชักชวนให้เด็ก ๆ ร่วมเรียนรู้ไปกับคุณปู่คุณย่าคุณตาคุณยายได้ด้วย ชุดกิจกรรมนี้ชื่อ “หนูน้อยนักสืบ”

ทำไมต้อง “นักสืบ”

        ในประเทศไทยอาชีพนักสืบอาจไม่ได้รับความสนใจนัก แต่จากสื่อที่เด็กสามารถเข้าถึงในปัจจุบัน เช่น Facebook  YouTube Netflix จึงอาจทำให้เด็กน่าจะคุ้นเคยการ์ตูนยอดนักสืบจิ๋ว โคนัน  หรือ Detective Conan หรือถ้าเด็กโตหน่อยอาจจะเคยดูภาพยนตร์หรือซีรีย์ เช่น CSI, NCIS, Bone, และ เชอร์ล็อค โฮล์มส์  ซึ่งมีนักสืบเป็นตัวดำเนินเรื่อง ในสื่อเหล่านั้น นักสืบจะทำงานร่วมกับบุคลากรในหลากหลายวิชาชีพ เช่น ตำรวจ แพทย์ พยาบาล นักวิทยาศาสตร์สาขาต่าง ๆ รวมถึงนักนิติวิทยาศาสตร์ นักสืบจึงเป็นเรื่องราวที่น่าสนใจสำหรับเด็ก ๆ และเป็นอาชีพที่เกี่ยวข้องสัมพันธ์กับวิทยาศาสตร์อย่างชัดเจน  เพราะนักสืบต้องใช้ความรู้และทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในการทำงาน เช่น การรวบรวมหลักฐาน การตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลที่ได้ และการลงข้อสรุปเพื่อใช้เอาผิดคนร้าย เป็นต้น
        ชุดกิจกรรมที่จะนำเสนอนี้ประกอบด้วย 2 กิจกรรม ซึ่งเริ่มจากให้เด็ก ๆ มีความรู้พื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับลายนิ้วมือ ซึ่งสามารถใช้ในการระบุตัวบุคคลได้ และกิจกรรมที่นำเสนอวิธีการเก็บตัวอย่างลายนิ้วมือจากวัสดุสิ่งของ ซึ่งผู้ปกครองอาจต้องช่วยเตรียมอุปกรณ์ไว้ล่วงหน้า
กิจกรรมที่ 1 “สำรวจและรู้จักลายนิ้วมือของตนเอง” 
        สิ่งที่ต้องเตรียมคือวัสดุและอุปกรณ์ประกอบด้วย แท่นหมึกหรือดินสอดำ (EE) เทปใส แว่นขยาย (จะมีหรือไม่ก็ได้) ใบบันทึกกิจกรรม หรือ กระดาษ A4 และรูปแบบลายนิ้วมือมาตรฐาน
        โดยวิธีการทำกิจกรรมสามารถทำได้ 2 วิธี คือ วิธีที่ 1 ให้กดนิ้วมือที่เราต้องการศึกษารูปแบบของลายนิ้วมือลงบนแท่นหมึก ระวังอย่าให้น้ำหมึกมากเกินไปเพราะจะทำให้สังเกตลายนิ้วมือได้ยาก จากนั้นกดลงบนกระดาษหรือใบงาน (รูปที่ 2) ซึ่งสามารถดาวโหลดที่ไฟล์ ActivitySheet_Detective.pdf หรือวิธีการที่ 2 ให้ฝนดินสอดำบนกระดาษ กดหรือป้ายนิ้วมือลงบนฝุ่นดินสอที่เราได้ฝนไว้ จากนั้นติดเทปใสลงบนนิ้วเพื่อเก็บลายนิ้วมือ โดยสังเกตจากเทปใสที่แปะบนกระดาษหรือใบบันทึกกิจกรรม จากนั้นอาจใช้แว่นขยายเพื่อสังเกตรูปแบบลายนิ้วมือแต่ละนิ้วของตนเองว่าเหมือนหรือต่างกัน พร้อมทั้งระบุว่า ลายนิ้วมือแต่ละนิ้วนั้นมีรูปแบบใดเมื่อเทียบกับรูปแบบลายนิ้วมือพื้นฐาน เช่น ก้นหอย มัดหวาย หรือโค้ง เป็นต้น

รูปที่ 1 รูปแบบพื้นฐานของลายมือ (ศึกษาเพิ่มเติมได้จาก https://www.1belief.com/article/fingerprint-types/ และ https://thaihealthlife.com/ลายนิ้วมือ/)
รูปที่ 2 ตัวอย่างใบบันทึกกิจกรรม

        จากกิจกรรม เด็ก ๆ จะได้เรียนรู้ว่านิ้วมือทั้ง 10 นิ้วของเรามีรูปแบบหรือลายเป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัว ถึงแม้จะมีรูปแบบพื้นฐานคล้ายคลึงกัน แต่ละลายนิ้วมือจะมีจุดสำคัญบนลายนิ้วมือที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดเอกลักษณ์ของลายนิ้วมือของแต่ละคน อีกทั้งรูปแบบลายนิ้วมือจะไม่เปลี่ยนแปลงถึงแม้ว่าเราเติบโตขึ้น เพราะรูปแบบเหล่านี้เป็นรูปแบบที่ถูกกำหนดมาแล้ว ลายนิ้วมือที่เราสังเกตได้เกิดจากเส้นของลายนิ้วมือที่นูนขึ้นมาซึ่งอยู่ในชั้นหนังกำพร้า แต่รูปแบบที่กำหนดรูปแบบของลายนิ้วมือนั้นฝังอยู่ในชั้นหนังแท้ ลายนิ้วมือที่เราสังเกตบนวัตถุเกิดขึ้นเพราะการหลั่งของเหลว เช่น เหงื่อและน้ำมันออกมาจากต่อมใต้ผิวหนัง และของเหลวเหล่านั้นเองที่ทำให้เมื่อเราหยิบจับวัตถุจึงมีรอยนิ้วมือของเราติดค้างอยู่
        กิจกรรมนี้ ผู้ปกครองสามารถชักชวนให้เด็ก ๆ ลองสำรวจลายนิ้วมือของสมาชิกในบ้านว่ามีรูปแบบใดบ้างเหมือนหรือต่างกันอย่างไร ครอบครัวของเรามีรูปแบบลายนิ้วมือแบบไหนมากที่สุด สำหรับบ้านที่มีสมาชิกครอบครัวเป็นฝาแฝด ก็จะยิ่งพบกับเอกลักษณ์ของลายนิ้วมืออย่างชัดเจนว่าสามารถใช้ระบุตัวตนได้ เพราะแม้แต่ฝาแฝดแท้ (identical twin) ก็มีลายนิ้วมือที่แตกต่างกัน นอกจากลายนิ้วมือที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะบุคคลแล้ว ผู้อ่านสามารถเชิญชวนเด็ก ๆ ที่อยู่ในการปกครอง พูดคุยแลกเปลี่ยนความคิดเห็นว่า ยังมีอะไรบ้างที่ใช้พิสูจน์บุคคล อาทิ DNA จากผิวหนัง หมู่เลือด รอยพิมพ์ริมฝีปาก รอยพิมพ์ฟัน การใช้ระบบจดจำใบหน้า และการใช้ระบบสแกนม่านตา เป็นต้น รวมถึงการพูดคุยในประเด็นของหลักฐานที่สามารถนำมาประกอบในคดีต่าง ๆ เช่น เส้นใยผ้า รอยรองเท้า รอยยางรถยนต์ ความสูงของผู้ต้องสงสัย รอยหยดเลือด และลักษณะของบาดแผลที่เกิดจากอาวุธต่างชนิด เป็นต้น ซึ่งสิ่งเหล่านี้อาจเป็นสิ่งที่จุดประกายความอยากรู้อยากเห็น ทำให้เด็ก ๆ สนใจไปศึกษาเพิ่มเติมต่อไป

รูปที่ 3 แฝดแท้ (identical twin) และลายนิ้วมือจากนิ้วชี้มือขวาของแต่ละคน


นอกจากนี้ผู้อ่านอาจจะรับชมคลิปการสาธิตการจัดกิจกรรมด้านล่าง

ในกิจกรรมต่อไปจะนำเสนอกิจกรรมซึ่งจะชวนเด็ก ๆ ลองมาเป็นนักสืบที่ต้องเก็บข้อมูล วิเคราะห์เปรียบเทียบตัวอย่างลายนิ้วมือกับฐานข้อมูลผู้ต้องสงสัยและลงข้อสรุปว่าคนร้ายคือใคร  โดยกิจกรรมที่ 2 ผู้ปกครองอาจจะต้องเตรียมอุปกรณ์และข้อมูลก่อน เช่น เรื่องราวในที่เกิดเหตุ หลักฐานที่พบในที่เกิดเหตุ เช่น แก้วน้ำ ขวดน้ำ จาน ชาม กระจกหรือแผ่นใส ที่สมมุติให้แทน หน้าต่าง ตู้ หรือ อาวุธที่คนร้ายสัมผัส เป็นต้น ผงถ่าน (charcoal) หรือผงโกโก้ ซึ่งหาซื้อได้จากร้านขายอุปกรณ์เบเกอรี่ เทปใส ถุงมือ แว่นขยาย  แปรงสำหรับปัดผงถ่านหรือผงโกโก้ส่วนเกิน ลูกยางเป่าลม อีกทั้งยังต้องเตรียมข้อมูลลายนิ้วมือผู้ต้องสงสัยไว้ (ผู้เขียนได้เตรียมตัวอย่างฐานข้อมูลลายนิ้วมือของเจ้าของบ้านและผู้ต้องสงสัยไว้ให้ดาวโหลดที่ไฟล์ Database.pdf
        ก่อนที่ให้เด็ก ๆ เก็บลายนิ้วมือ ผู้ปกครองอาจจะชวนคุยเรื่องราวสมมติให้เด็ก ๆ เป็นนักสืบ อาทิ มีโจรปีนจากหน้าต่างเข้ามาขโมยของมีค่าในบ้านของ wonder woman เป็นเงินสดและเครื่องประดับไปจำนวนมาก รื้อค้นของใช้ในบ้านกระจัดกระจาย นอกจากนี้ยังพบขวดน้ำที่คาดว่าคนร้ายลืมทิ้งไว้ในบ้าน ให้เด็ก ๆ มาลองช่วยตำรวจสืบคนคนร้ายกัน โดยการตามหาลายนิ้วมือที่คนร้ายทิ้งไว้ ทั้งนี้ตำรวจมีข้อมูลลายนิ้วมือเจ้าของบ้านและผู้ต้องสงสัยไว้ให้เด็ก ๆ ใช้สำหรับเปรียบเทียบลายนิ้วมือที่ได้จากวัสดุในที่เกิดเหตุและฐานข้อมูลเพื่อหาข้อสรุปว่าใครคือคนร้าย
        ก่อนที่จะเก็บลายนิ้วมือ อาจให้เด็ก ๆ ใส่ถุงมือเพื่อป้องกันการปนเปื้อนของลายนิ้วมือ สำหรับวิธีการเก็บลายนิ้วมือจากสิ่งของทำได้โดย ใช้ผงถ่านหรือผงโกโก้ โรยลงบนพื้นผิวที่คาดว่าจะมีลายนิ้วมือ ปัดวนไปทางเดียวกันเบา ๆ สามารถใช้ลูกยางเป่าลมเพื่อขจัดผงส่วนที่เกินออก และเก็บลายนิ้วมือที่ปรากฏด้วยเทปใส แปะลงในใบบันทึกกิจกรรม ตามไฟล์แนบชื่อ ActivitySheet_Detective.pdf หรือ กระดาษ A4

ภาพแสดงขั้นตอนการเก็บลายนิ้วมือ (ขอบคุณภาพประกอบและข้อมูลจาก https://www.gotoknow.org/posts/130112)

        ถ้าเด็ก ๆ หาคนร้ายได้ถูกต้อง ผู้ปกครองอาจจะถามว่าจุดสำคัญที่ทำให้เกิดความแตกต่างของลายนิ้วมืออยู่ที่ตรงไหนที่ทำให้สามารถระบุคนร้ายได้ถูกต้อง และให้รางวัล ทั้งนี้ตัวอย่างการเก็บลายนิ้วมือจากสิ่งของสามารถรับชมได้จาก VDO ด้านล่างนี้

        นอกจากนี้ ผู้เขียนยังมีวิธีการทำให้ลายนิ้วมือให้ปรากฏด้วยกาวที่มีส่วนผสมของ Cyanoacrylate ซึ่งเป็นอีกหนึ่งวิธีที่สามารถใช้ในการทำให้ค้นหารอยนิ้วมือจากวัตถุได้ง่ายขึ้น แต่เป็นกิจกรรมที่ต้องการความระมัดระวังในมากกว่า 2 กิจกรรมแรก ทั้งนี้ผู้อ่านที่สนในการทำกิจกรรมสามารถรับชมการสาธิตการจัดกิจกรรมได้จาก VDO ด้านล่าง

        เมื่อทำกิจกรรมสำเร็จ อาจชวนเด็ก ๆ อภิปรายต่อในประเด็นเกี่ยวกับประโยชน์ของลายนิ้วมือในชีวิตประจำวันที่นอกเหนือจากการใช้ในการพิสูจน์เอกลักษณ์บุคคล เช่น การใช้แทนกุญแจเข้าบ้าน การแสดงความเป็นเจ้าของอุปกรณ์ต่าง ๆ การเข้าถึงข้อมูลส่วนบุคคลในเครื่องคอมพิวเตอร์ การลงเวลาเพื่อเข้า-ออกในการทำงาน การยืนยันสิทธิ์ผ่านเครื่องแสกนลายนิ้วมือ และการยืนยันตัวตนในการเดินทางระหว่างประเทศ เป็นต้น ทั้งนี้ผู้เขียนได้จัดทำคลิปที่เป็นข้อเสนอแนะเกี่ยวกับการทำความสะอาดมือหลังทำกิจกรรมและประโยชน์ของลายนิ้วมือที่เราใช้ในชีวิตประจำวันด้วยโดยสามารถรับชมได้จาก VDO ด้านล่าง

เนื้อหานี้มีประโยชน์กับท่านหรือไม่ โปรดให้คะแนน

น้อยที่สุดน้อยมากมากที่สุด (No Ratings Yet)
Loading…
Views : 699 views