เทคนิคการสอนวิชาวิทยาศาสตร์ในระดับประถมศึกษา

วิชาวิทยาศาสตร์ในระดับประถมศึกษาชั้นปีที่ 3 เทอมนี้ของลูกเทอมนี้มีทั้งเรื่องแรงโน้มถ่วง แรงเสียดทาน ท้องฟ้า อวกาศ น้ำขึ้นน้ำลง สุริยุปราคา จันทรุปราคา กลางวันกลางคืน ข้างขึ้นข้างแรม แม่จึงได้ทดลองใช้เทคนิคการสอนเพื่อทบทวนเนื้อหา 3 รูปแบบให้กับลูก มีทั้งให้อ่านสรุปจากหนังสือ ใช้แอพทางวิทยาศาสตร์ และสุดท้ายทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์ค่ะ

1. การอ่านและสรุปจากหนังสือ

ครั้งแรกลองให้ลูกอ่านจากหนังสือและสรุปด้วยกันกับแม่ค่ะ ผลปรากฏว่าลูกไม่สามารถเข้าใจและจดจำเนื้อหาเรื่องปรากฏการณ์ธรรมชาติบนท้องฟ้า ลูกเกิดคำถามขึ้นมากมายซึ่งมันก็ยากที่จะอธิบายให้เข้าใจ เพราะแม่เองก็ลืมความรู้เหล่านี้ไปเกือบหมดค่ะ

คำถามที่ลูกถามออกมาแต่ละคำถามล้วนแสดงความใสซื่อของเด็กในวัยประถม เช่น ถามว่า เงาโลกคืออะไร โลกหมุนอย่างไร อะไรคือการหมุนทวนเข็มนาฬิกา แล้วหมุนจากพม่าไปไทยมันหมุนยังไง ทำไมพระจันทร์จึงดูดน้ำทั้ง 2 ฝั่งได้ ทำไมจึงเกิดสุริยุปราคา อะไรคือแกนตั้งฉาก สุริยุปราคาทำให้โลกดับมืดเป็นวันหรือเปล่า อีกหลายคำถามที่แม่ก็นึกไม่ถึงว่าลูกจะไม่เข้าใจ

แม่พบว่า หนังสืออธิบายหลักของวิทยาศาสตร์ค่อนข้างยากเกินไป และใช้รูปประกอบที่ไม่ใช่ภาพจริง ทำให้เด็กๆในวัยประถมต้นนี้ไม่สามารถรับรู้เรื่องราวได้ทันทีค่ะ ข้อเสียอีกอย่างที่พบสำหรับเรื่องวิทยาศาสตร์ที่อยู่ในหนังสือก็คือ เมื่อลูกต้องมามองภาพ 2 มิติจากในหนังสือ จึงทำให้ไม่สามารถจินตนาการภาคในสมองขึ้นมาได้ เช่นในคืน พระจันทร์แรม 15 ค่ำ คืนเดือนมืดสนิท ทำไมวาดภาพออกมาเป็นครึ่งพระจันทร์ครึ่งขาวครึ่งดำ อันนี้เป็นเรื่องข้อจำกัดของภาพ 2 มิติค่ะ

สรุปว่าหนังสือวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กประถมศึกษาอ่านเข้าใจยาก และรูปไม่สามารถสื่อสารความเป็นจริงได้เท่าไรนักค่ะ

2. การใช้แอพพลิเคชั่นใน iPad และ YouTube clips

วิธีที่สองที่แม่ใช้ก็คือการดาวน์โหลดแอพพลิเคชั่นด้านวิทยาศาสตร์ลงใน iPad โดยแน่นอนว่าแม่ต้องใช้คำค้นเป็นภาษาอังกฤษค่ะ เช่น planet, sun, moon, star, galaxy, earth, tide, moon phase

เช่น แม่ได้ดาวน์โหลดแอพพลิเคชั่นของนาซ่าเรื่องเกี่ยวกับโลก และเมื่อลูกได้เห็นภาพสามมิติของโลกที่กำลังหมุนจากทิศตะวันตกไปทิศตะวันออก ลูกก็สามารถเข้าใจได้ทันทีว่า โลกหมุนทวนเข็มนาฬิกาหรือหมุนจากพม่าไปทางนั้นเป็นอย่างไร เสียเวลาอยู่นานกับการอธิบายและอ่านจากหนังสือ จำก็ไม่ได้ และก็ไม่เกิดการรับรู้ใดใดในสมองขึ้นได้เลยค่ะ แต่นี่เพียงแค่ภาพเคลื่อนไหวแบบ 3 มิติ เท่านั้นนะคะ เด็กก็สามารถเข้าใจได้ทันทีค่ะ

ต่อมาแม่เปิดแอพเกี่ยวกับพระจันทร์ จำลองการโคจรรอบโลกของพระจันทร์ ทำให้ลูกเห็นการเกิดของข้างขึ้นข้างแรมได้อย่างชัดเจน อีกทั้งยังเห็นได้ว่าพระจันทร์หมุนไปทางทิศตะวันตกมูลจากทิศตะวันตกไปตะวันออกเช่นเดียวกับโลก และพระจันทร์ก็โคจรอยู่รอบรอบโลก เพราะพระจันทร์เป็นดาวบริวารที่ใกล้ที่สุดของโลกนั่นเอง

ส่วน YouTube clips ก็ดูค่ะ แต่ลูกก็จะเบื่อง่าย เพราะเป็นการดูและฟังทางเดียวนี่ค่ะ

แต่มีอยู่คำถามหนึ่งที่ลูกถามมาแล้วแม่สะกิดใจมากคือ ทำไมเวลาพระอาทิตย์ส่องแสงมายังด้านหนึ่งของโลก แล้วอีกด้านหนึ่งจึงไม่ได้รับแสง คำถามนี้แม้อธิบายจากหนังสือลูกก็ไม่เข้าใจ และแม่ใช้ app แสดงให้เห็นรูปแล้ว ลูกก็ยังไม่เข้าใจค่ะ สุดท้ายแม่จึงต้องนำวิธีที่ 3 ออกมานั่นคือการจำลองท้องฟ้าขึ้นมาเพื่อทำการทดลองนั่นเองค่ะ

3. การทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์

การทดลองนี้แหละที่เป็นวิธีการสอนแบบ student-centered อย่างแท้จริงตาม Cone of learning ที่ทำให้เด็กๆ ในวัยประถมสามารถเข้าใจเรื่องวิทยาศาสตร์หรือว่าจะเป็นการเรียนแบบ STEM ศึกษาได้อย่างเข้าใจที่สุดแล้วค่ะ ซึ่งแม่ได้พิสูจน์มาแล้วในเรื่องท้องฟ้านี่เองค่ะ

ในการทดลองการจำลองท้องฟ้าครั้งนี้ แม่มีอุปกรณ์ที่สำคัญ 4 อย่างคือ ไฟฉาย มะนาว ดินสอ และลูกโลก เรียกได้ว่าหยิบเอาของใกล้ใกล้ตัวมาประยุกต์สร้างแบบจำลองท้องฟ้าได้ทันทีค่ะ

จำลองการเกิดกลางวันกลางคืน

แม่ทำการทดลองนี้เมื่อคืน เราปิดไฟในบ้านทั้งหมด แล้วแม่ก็เอาไฟฉายฉายไปบนประเทศไทยที่อยู่บนลูกโลก พร้อมทั้งเอาลูกหมีตัวน้อยไปปิดไว้บนประเทศไทยด้วย ผลก็คือ ทำให้ลูกเข้าใจได้ว่าไฟฉายหรือแสงอาทิตย์เมื่อส่งไปยังด้านหนึ่งของโลก อีกด้านหนึ่งหรือด้านตรงข้ามก็จะมืด เพราะโลกเป็นรูปทรงกลมนั่นเอง แล้วแม่ก็หมุนลูกโลก ค่อยค่อยหมุนจากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออกหรือทวนเข็มนาฬิกา ขณะนี้อเมริกากำลังได้รับแสงอาทิตย์ซึ่งก็คือกลางวัน และประเทศไทยก็กลับมาเป็นกลางคืนนั่นเองค่ะ

นี่ถ้าลูกโลกใหญ่พอ แม่ก็จะเอาเทอโมมิเตอร์ไปติดที่ใต้เส้นศูนย์สูตร และติดที่ขั้วโลกเหนือกับขั้วโลกใต้ แล้วจะเอาโคมไฟส่องไปที่ลูกโลกนั้นทิ้งซัก 5 นาที ลูกก็จะเข้าใจเรื่องของอุณหภูมิของโลกซึ่งจะร้อนมากในแถบเส้นศูนย์สูตร แต่แม่ก็ต้องไปซื้อเทอร์โมมิเตอร์ก่อนนะคะ

จำลองการเกิดข้างขึ้นข้างแรม

คราวนี้แม่ต้องมาอธิบายเรื่องของพระจันทร์และโลกต่อซึ่งเป็นเรื่องของการเกิดข้างขึ้นข้างแรม แม่เริ่มต้นด้วยการใช้ไฟฉายส่องผ่านลูกมะนาวแล้วไปยังโลก ซึ่งก็คือทั้งพระอาทิตย์พระจันทร์และโลกอยู่ในเส้นตรง แล้วให้ลูกไปยืนอยู่ใกล้ๆกับลูกโลก ลูกก็จะเห็นลูกมะนาว ด้านที่ส่องมายังโลกนั้นมืด และนี่คือแรม 15 ค่ำ

แม่ลองให้ลูกเลื่อนมะนาวมาที่หมุนตั้งฉาก 90 องศา ลูกก็จะเห็นมะนาวครึ่งหนึ่งดำครึ่งหนึ่งสว่าง และนี่คือแรม 8 ค่ำหรือขึ้น 8 ค่ำ และสุดท้ายเลื่อนมะนาวให้มาอยู่หลังโลกเป็นเส้นตรง เมื่อมองมาจากโลกก็จะเห็นมะนาวด้านหนึ่งสว่างเต็มดวงและนี่คือการเกิดของข้างขึ้นนั่นเองค่ะ

จำลองการเกิดสุริยุปราคา

และมาถึงเรื่องสุริยุปราคา แม่ต้องอธิบายว่า ดวงจันทร์โคจรมาทับแสงดวงอาทิตย์ที่ส่องมายังโลกในลักษณะเส้นตรงพอดี ทำให้เกิดสุริยุปราคา เราก็จำลองเหมือนเมื่อครั้งตะกี้นี้ก็คือ พระอาทิตย์ส่องตรงมายังพระจันทร์แล้วก็ส่งไปยังโลก ลองให้ลูกอยู่ทางด้านหลังของโลกก็จะเห็นว่าเราไม่สามารถเห็นแสงพระอาทิตย์หรือแสงไฟฉายได้เพราะเงาของพระจันทร์นั้นไปบดบังแสงจากดวงอาทิตย์ซึ่งทำให้เกิดสุริยุปราคานั่นเอง

เทคนิคการจำคือ SME (Sun-Moon-Earth) ทำให้เกิดสุริยุปราคา

จำลองการเกิดจันทรุปราคา

ส่วนเรื่องจันทรุปราคาเราก็จัดวางเป็นแสงจากอาทิตย์ส่องตรงมายังโลก และลูกมะนาวนั้นอยู่หลังโลกในลักษณะเส้นตรง ทำให้เงาของโลก ไปทับพระจันทร์ นั่นคือปรากฏการณ์ที่ทำให้เกิดจันทรุปราคาค่ะ

เทคนิคการจำคือ SEM (Sun-Earth-Moon) ทำให้เกิดจันทรุปราคา

และนี่คือความสำเร็จของการทำการทดลอง แม่ได้เห็นรอยยิ้มของลูกในครั้งแรกกับวิชานี้แล้วค่ะ สรุปว่าเราคงพิสูจน์กันได้แล้วว่า การเรียนการสอนที่เน้นการปฏิบัติ จะนำมาซึ่งความเข้าใจความรู้และสร้างภาพขึ้นในสมองได้ดีกว่าการท่องจำและดีกว่าการใช้แอพพลิเคชั่นค่ะ

วิธีการเรียนรู้ที่ผู้เรียนจะสามารถจำและเข้าใจเนื้อหาได้มากที่สุดไปจนถึงน้อยที่สุดเป็นไปตามนี้นะคะ (Cone of learning)

อ้างอิง: http://www.lifehack.org/399140/how-to-remember-90-...

90% ได้จากสอนคนอื่น หรือ ต้องนำไปใช้ทันที
75% ได้จากการทดลองหรือปฏิบัติเพื่อให้เกิดประสบการณ์
50% ได้จากการพูดคุยแลกเปลี่ยนเรียนรู้
30% ได้จากการดูการสาธิต
20% ได้จากการการฟังและดู เช่น YouTube, apps
10% ได้จากการอ่านหนังสือหรือบทความต่างๆ
5% ได้จากการเรียนจาก lectures ในห้องเรียน

หวังว่าบันทึกนี้จะเป็นบันทึกที่กระตุกเรื่องการเปลี่ยนแปลงการเรียนการสอนตั้งแต่ระดับประถม ซึ่งเราไม่ควรเน้นให้ท่องจำเป็นนกแก้วนกขุนทอง แต่ควรจะเน้นการเรียนแบบ STEM เน้นการปฏิบัติหรือการทดลองแล้วนำเข้าสู่ทฤษฎี หรือจากทฤษฎีแล้วนำเข้าสู่ปฏิบัติก็แล้วแต่ เพื่อให้เยาวชนของเราสนุกกับการเรียน รักการเรียนรู้ เห็นความสำคัญของการศึกษา และยังเป็นพัฒนาความคิดสร้างสรรค์อีกด้วยค่ะ

เขียนใน GotoKnow โดย ดร. จันทวรรณ ปิยะวัฒน์
ใน Flipped Classroom :: ห้องเรียนกลับทาง

คำสำคัญ (Tags): #ประถมศึกษา#วิทยาศาสตร์#จันทรุปราคา#สุริยุปราคา#ข้างขึ้นข้างแรม#กลางวันกลางคืน#stem

หมายเลขบันทึก: 620215เขียนเมื่อ 14 ธันวาคม 2016 15:08 น. ()แก้ไขเมื่อ 18 กุมภาพันธ์ 2017 19:36 น. ()สัญญาอนุญาต: ครีเอทีฟคอมมอนส์แบบ แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-ไม่ดัดแปลงจำนวนที่อ่าน