นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 185 พฤศจิกายน - ธันวาคม 2556

39 / 62

ภาพที่ 2 รถไฟเหาะที่สวนสยาม (ซ้ายมือ) และรถไฟเหาะที่สวนสนุก Dream
World (ขวามือ) (ที่มา:
php และ
รถไฟเหาะที่มีการออกแบบให้มีลักษณะที่แตกต่างจากรถไฟ
เหาะที่มีอยู่ทั่วไป ถือว่าเป็นนวัตกรรมอย่างหนึ่ง โดยเฉพาะอย่าง
ยิ่งถ้าเป็นการสร้างรถไฟเหาะแบบไทยที่ไม่เคยมีมาก่อน เป็น
สิ่งแปลกใหม่ที่น่าสนใจ และถ้าหากมีการสร้างขึ้นจริงสามารถ
เป็นนวัตกรรมที่ส่งเสริมการท่องเที่ยวได้อีกแบบหนึ่ง การให้
นักเรียนได้ลองออกแบบรถไฟเหาะจะส่งเสริมการเรียนรู้เกี่ยว
กับหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการวิ่งของรถไฟ
เหาะที่ส�ำคัญ นั่นคือเรื่องของพลังงานจลน์ พลังงานศักย์ กฎ
การอนุรักษ์พลังงาน และแรงเสียดทาน ซึ่งเป็นหัวข้อในเนื้อหา
วิชาวิทยาศาสตร์ระดับมัธยมศึกษาตอนต้น
แนวทางการจัดกิจกรรมการเรียนรู้
เรียนรู้ความหมายของ งาน พลังงาน และ กฎอนุรักษ์
พลังงาน (1 ชั่วโมง 30 นาที)
ก่อนที่นักเรียนจะได้ออกแบบและสร้างรางรถไฟเหาะ
นักเรียนต้องได้เรียนรู้หลักการพื้นฐานทางด้านวิทยาศาสตร์ ที่
เกี่ยวข้องนั่นคือเรื่องพลังงานกล และ กฎอนุรักษ์พลังงาน ซึ่ง
ครูอาจตั้งค�ำถามที่สร้างความสนใจให้กับนักเรียนจากสิ่งที่ใกล้
ตัวเพื่อน�ำไปสู่การอภิปรายร่วมกันถึงสิ่งที่ท�ำให้รถไฟเหาะวิ่งได้
เช่น ค� ำถามว่า “ท�ำไมรถยนต์จึงวิ่งได้” หรือ “ท�ำไมรถไฟจึงวิ่ง
ได้” ซึ่งในท้ายที่สุดครูและนักเรียนควรได้ข้อสรุปว่า รถทุกชนิด
จะวิ่งได้จะต้องอาศัย “พลังงาน” (energy)
ภาพที่ 3 การปล่อยรถของเล่นบนพื้นเอียง
จากนั้นครูพยายามเชื่อมโยงถึงพลังงานศักย์ โดยน�ำนักเรียน
อภิปรายเกี่ยวกับการปล่อยให้รถไหลลงมาตามทางลาด เพื่อให้
ได้ข้อสรุปว่าพลังงานที่เกี่ยวข้องกับต�ำแหน่ง และเป็นพลังงานที่
สะสมอยู่ในวัตถุ ในทางวิทยาศาสตร์ให้ชื่อเรียกว่า “พลังงานศักย์”
(potential energy) ต่อมาให้ครูตั้งประเด็นค�ำถามเพิ่มเติมเพื่อ
น�ำไปสู่การเรียนรู้เรื่อง “พลังงานจลน์” โดยอาจใช้ค� ำถามว่า “ถ้า
ครูปล่อยรถให้ไหลลงจากที่สูงต่างกัน รถที่วิ่งลงมาที่พื้นในแนว
ระดับจะวิ่งได้ไกลใกล้ต่างกันหรือไม่ เพราะเหตุใด” หรือค�ำถาม
“เมื่อรถวิ่งลงมาจากที่สูง พลังงานศักย์ที่รถใช้วิ่งหายไปไหน”
เมื่อนักเรียนได้รู้จักกับความหมายของค�ำว่า “พลังงานศักย์”
และ “พลังงานจลน์” แล้ว ให้ครูเชื่อมโยงไปถึงการท�ำความเข้าใจ
เกี่ยวกับความหมายของค�ำว่า “พลังงาน” ในเชิงวิทยาศาสตร์
ก่อนจะให้ความรู้เพิ่มเติมกับนักเรียนว่า พลังงานจลน์กับพลังงาน
ศักย์นี้รวมกันเรียกว่า พลังงานกล (mechanical energy) ซึ่ง
นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าพลังงานกลมีธรรมชาติที่ส�ำคัญคือ
พลังงานกลไม่สามารถถูกสร้างขึ้นมาใหม่หรือท�ำให้สูญหายไป
ได้ แต่สามารถถูกถ่ายโอนไปเป็นพลังงานที่มีลักษณะปรากฏ
เป็นพลังงานชนิดอื่นได้ เช่น พลังงานความร้อน พลังงานแสง
พลังงานไฟฟ้า ธรรมชาติที่ส�ำคัญของพลังงานดังกล่าวนี้
นักวิทยาศาสตร์ได้เรียกว่า “กฎอนุรักษ์พลังงาน”
หลังจากนักเรียนได้เรียนรู้เกี่ยวกับหลักการทางวิทยาศาสตร์
ของพลังงานและกฎการอนุรักษ์พลังงานแล้ว ในช่วงต่อไปจะ
เป็นการให้นักเรียนได้ออกแบบและสร้างรางรถไฟเหาะจ�ำลอง ซึ่ง
ครูอาจบอกให้นักเรียนทราบล่วงหน้า ก่อนการเรียนในครั้งต่อไป
ออกแบบและสร้างรางรถไฟเหาะ (3 ชั่วโมง)
ก่อนเริ่มการท�ำกิจกรรม ครูแบ่งนักเรียนออกเป็นกลุ่ม กลุ่มละ
4 - 5 คน และให้แต่ละกลุ่มตั้งชื่อของกลุ่ม จากนั้นครูอธิบายให้
นักเรียนทราบว่ากิจกรรม “รถไฟเหาะ” เป็นกิจกรรมที่นักเรียน
จะได้น�ำความรู้ที่ได้เรียนรู้เกี่ยวกับพลังงานกลและกฎการอนุรักษ์
พลังงานมาใช้ในการออกแบบและสร้างรางรถไฟเหาะจ�ำลอง
โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้นักเรียนได้ฝึกฝนทักษะการน�ำความรู้
ไปประยุกต์แก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับชีวิตจริง การพัฒนาทักษะ
การคิดด้านต่าง ๆ ได้แก่ การคิดวิเคราะห์ คิดสังเคราะห์ คิด
สร้างสรรค์ การพัฒนาทักษะด้านการสื่อสาร และการท�ำงาน
ร่วมกันกับผู้อื่น
ปีที่ 42 | ฉบับที่ 185 | พฤศจิกายน-ธันวาคม 2556 39