[CERN2555] Black Box และ Cloud Chamber สื่อการสอนฟิสิกส์จากครูเซริ์น ปี 2555 สู่เด็กไทย

ประเทศไทยได้ดำเนินตามโครงการความร่วมมือไทย-เซิร์น เพื่อสนองแนวพระราชดำริของสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ในการพัฒนาขีดความสามารถและศักยภาพด้านฟิสิกส์ให้แก่เด็ก เยาวชน ครู และนักวิจัยไทย ภายใต้การสนับสนุนจากสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน สสวท. และหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง

โดยเซิร์นนั้นมีบทบาทหลักในการจัดเตรียมเครื่องเร่งอนุภาคและโครงสร้างอื่นที่จำเป็นต่อการวิจัยด้านฟิสิกส์อนุภาค และเป็นสถานที่ทำการทดลองมากมายที่เกิดจากความร่วมมือระหว่างประเทศ และคาดหวังว่าครูที่เข้าร่วมโครงการดังกล่าวจะสามารถสร้างความสนใจและเผยแพร่ความรู้เกี่ยวกับฟิสิกส์อนุภาคและงานวิจัยของเซิร์นให้แก่เยาวชน ผู้ซึ่งจะมาต่อยอดความสำเร็จของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรของเซิร์นรุ่นปัจจุบัน

ในช่วงที่ผ่านมาได้มีครูฟิสิกส์คนเก่งจากโครงการส่งเสริมการผลิตครูที่มีความสามารถพิเศษทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ (สควค.) ของ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยา ศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) จำนวนหลายท่านได้รับคัดเลือกให้เข้าร่วมโครงการอบรมครูฟิสิกส์ภาคฤดูร้อนเซิร์น ณ องค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป หรือ เซิร์น ตั้งอยู่ที่สมาพันธรัฐสวิส

สำหรับโครงการความร่วมมือไทย-เซิร์น ในปี พ.ศ. 2555 มีครูได้รับการคัดเลือก 42 คนจาก 25 ประเทศให้เข้าร่วมกิจกรรมกิจกรรมหลักของโครงการ ประกอบด้วย การบรรยายเกี่ยวกับฟิสิกส์อนุภาค เครื่องเร่ง เครื่องตรวจวัด การเยี่ยมชมสถานที่ทดลองจริง กิจกรรมทดลองในห้องปฏิบัติการ การทำงานกลุ่มตามความสนใจและกิจกรรมกลุ่มสัมพันธ์

surasak-cern-2555ครูสุรศักดิ์ ศรีสุวงศ์ ครู สควค. รุ่นที่ 12 จากโรงเรียนเกษมสีมาวิทยาคาร จังหวัดอุบลราชธานี เป็น 1 ใน 2 ครูฟิสิกส์ไทย ที่ได้รับคัดเลือกให้เข้าร่วมโครงการในปี พ.ศ. 2555 และได้นำ“แบล็คบ็อกซ์ (Black Box)” หรือกล่องดำ สื่อการเรียนรู้จากเซิร์นมาใช้ในการสอนวิชาวิทยาศาสตร์เชิงของเล่น ให้แก่นักเรียนชั้น ม.1 ที่โรงเรียน ซึ่งช่วยกระตุ้นความสนใจของเด็ก นักเรียนได้อย่างดี แบล็คบ็อกซ์ทำจากวัสดุที่หากได้ง่าย เป็นกล่องขนมทรงกระบอกยาว นำมาเจาะ ร้อยเชือก แล้วดึง สามารถสอนวิชาวิทยาศาสตร์ ทำความเข้าใจถึงธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ (Nature of Science) ได้มากยิ่งขึ้น

Black-Boxเมื่อเราดึงเชือกด้านซ้ายบน เชือกด้านขวาบนจะหดเข้าไปในกล่อง ขณะที่เมื่อเราดึงเชือกขวาบน เชือกด้านซ้ายบนก็จะหดเข้าไปในกล่องเช่นกัน เหตุการณ์นี้ทำให้หลายคนคิดว่า เชือกด้านซ้ายบนกับเชือกด้านขวาบนเป็นเชือกเส้นเดียวกันและเชือกด้านซ้ายล่างกับเชือกด้านขวาล่างเป็นเชือกเส้นเดียวกัน อย่างไรก็ตาม เมื่อเราดึงเชือกด้านล่างขวา เชือกด้านบนซ้ายกลับหดเข้าไปในกล่องด้วย ให้นักเรียนลองวาด “แบบจำลอง (Model)” ที่แสดงถึงสิ่งที่อยู่ในกล่องที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์การดึงเชือกที่เกิดขึ้นได้
กิจกรรมข้างต้น นักเรียนจะได้เรียนรู้ว่า เราไม่ทราบอย่างแท้จริงว่าปรากฎการณ์ธรรมชาติมีกลไกการเกิดขึ้นอย่างไร(เหมือนกับการที่เราไม่สามารถเปิดกล่องออกดูได้) สิ่งที่เราทำได้คือการสร้างแบบจำลอง ขึ้นมาอธิบายปรากฏการณ์นั้นเท่าที่เราสามารถสังเกตได้ ให้ใกล้เคียงที่สุดเท่านั้น ซึ่งเป็นธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ (Nature of Science) อย่างหนึ่ง

cernteacherนอกจากสื่อดังกล่าวแล้ว ยังมีสื่อการเรียนรู้จากเซิร์นอื่นๆ ที่ครูสุรศักดิ์ได้นำไปใช้สอนและขยายผล อาทิ เครื่องตรวจจับอนุภาคอย่างง่าย (Cloud Chamber) โดยสื่อนี้ทำให้เด็กๆ มีความเข้าใจ สามารถมองเห็นภาพของอิเล็กตรอน โปรตอน นิวตรอน ว่าเป็นอย่างไร อย่างน้อยเขาได้มองเห็นร่องรอย ทางเดินของอนุภาคเหล่านั้น ซึ่งให้ผลดีกว่าการเรียนแบบเลคเชอร์อย่างเดียว เด็กนักเรียนเกิดความสนใจที่จะศึกษาเพิ่มเติมทางด้านวิทยาศาสตร์มากขึ้น

นอกจากนี้ ได้มีการขยายผลในบทบาทของการเป็นครูผู้นำการเปลี่ยนแปลงของ สสวท. คือ เป็นพี่เลี้ยงในการนำอุปกรณ์การตรวจวัดอนุภาค และสื่อเซิร์นไปนำเสนอต่อครูจำนวนมากในงาน วทร. และเวทีวิชาการต่างๆ อีกด้วย

เรียบเรียงและเพิ่มเติมจาก : บทความประชาสัมพันธ์ ของ สสวท. โดยนายศักดิ์อนันต์ อนันตสุข ตีพิมพ์ในวารสาร สควค. ฉบับที่ 19 (เมษายน-มิถุนายน 2554)
ข่าวประชาสัมพันธ์ ของ สสวท. : [http://www.ipst.ac.th/web/index.php/news-and-announcements/articles/item/962-2013-04-22-02-40-19]



Leave a Comment