นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 239

ปีที่ 51 ฉบับที่ 239 พฤศจิกายน - ธันวาคม 2565 21 ได้รับการรับรองจากคณะกรรมการแห่งชาติ พ.ศ. 2542 และได้รับการเสนอชื่อ เข้าหอเกียรติยศครูแห่งชาติ พ.ศ. 2545 สำ�หรับ Jim เคยดำ�รงตำ�แหน่งประธาน AAPT พ.ศ. 2547 และได้รับรางวัล Paul W. Zitzwitz Award for Excellence ประจำ�ปี 2543 สาขา K-12 Physics Teaching ในบทความนี้ ผู้เขียนใช้สื่อการเรียนรู้หรือวัสดุอุปกรณ์สำ�หรับทำ�กิจกรรมที่หาได้ง่ายและ เป็นที่นิยมกันมากคือ กระป๋องน้ำ�อัดลมที่ยังไม่เปิดและมีน้ำ�อัดลมอยู่ภายใน เมื่อหย่อนกระป๋องน้ำ�อัดลมลงในน้ำ�จะพบว่ากระป๋องน้ำ�อัดลมสูตรไม่มีน้ำ�ตาล จะลอยน้ำ� ส่วนกระป๋องน้ำ�อัดลมสูตรปกติ (สูตรที่มีน้ำ�ตาล) พบว่ามีทั้งจม และลอยน้ำ� โดยขนาดกระป๋องและปริมาตรของน้ำ�อัดลมเท่ากันทุกกระป๋อง จากประเด็นการจมและการลอยของกระป๋องน้ำ�อัดลมสามารถใช้เป็น สถานการณ์เพื่อกระตุ้นการเรียนรู้ของผู้เรียนในการหาคำ�ตอบว่าปัจจัยใด มีผลต่อการจมและลอยของกระป๋องน้ำ�อัดลม และสามารถพิสูจน์และอธิบาย ปรากฏการณ์นี้ด้วยสมการในการอธิบายปรากฏการณ์เรื่อง แรงพยุงได้ ซึ่งการ จัดการเรียนรู้มีแนวทางในการดำ�เนินการประกอบด้วย 5 ขั้นตอน ได้แก่ ขั้นที่ 1 ขั้นตั้งคำ�ถาม (Questioning) เป็นขั้นที่ให้ผู้เรียนได้ตั้งคำ�ถามจาก มุมมองอันแตกต่างหลากหลาย ขั้นที่ 2 ขั้นสืบค้น (Research) ให้ผู้เรียนได้ สืบค้นให้ได้ข้อมูลและความเชื่อมโยงในสิ่งที่ตนสงสัย ขั้นที่ 3 ขั้นการศึกษา (Investigation) ให้ผู้เรียนได้ศึกษาจากการทดลอง ประมวลผลจากคำ�ตอบ ที่เป็นไปได้ต่างๆ เพื่อทำ�ความเข้าใจปรากฏการณ์นั้นๆ ขั้นที่ 4 ขั้นทดสอบ (Testing) ผู้สอนแนะนำ�ผู้เรียนให้เรียนรู้แนวคิดและทักษะที่จำ�เป็นเพื่อแก้ปัญหา และขั้นสุดท้าย ขั้นอธิบาย (Explanation) เป็นขั้นที่ให้ผู้เรียนให้คำ�อธิบาย ทางออก หรือผลิตภัณฑ์ เพื่อตอบโจทย์หรือสถานการณ์ที่กำ�หนดขึ้น (ทิพย์พิมล, 2563) โดยกระบวนการจัดการเรียนรู้มีวิธีการดำ�เนินการ ดังนี้ 1. ขั้นตั้งคำ�ถาม (Questioning) เป็นขั้นเริ่มต้นของกิจกรรม โดยผู้สอนยกสถานการณ์พร้อม ภาพประกอบขึ้นมาเพื่อกระตุ้นความสนใจของผู้เรียนให้พิจารณาถึง สถานการณ์ที่เกิดขึ้นและร่วมกันระดมความคิดหาหลักการและเหตุผลมา สนับสนุนว่าสถานการณ์นั้นเกิดขึ้นได้เพราะเหตุใด ในที่นี้ให้ผู้สอนยก สถานการณ์การหย่อนกระป๋องน้ำ�อัดลมลงในน้ำ� พบว่าบางกระป๋องจม บางกระป๋องลอยดังภาพ 1 เพราะเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น ภาพ 1 สถานการณ์การหย่อนกระป๋องน้ำ�อัดลมลงในน้ำ�แล้วพบว่าบางกระป๋องจม บางกระป๋องลอย 2. ขั้นสืบค้น (Research) ผู้เรียนสืบค้นข้อมูลต่างๆ ที่เกี่ยวกับการจมและลอยของวัตถุ โดย สืบค้นข้อมูลตามแหล่งการเรียนรู้ที่เหมาะสมกับบริบทโรงเรียน เช่น ห้องสมุด อินเทอร์เน็ต หรือผู้สอนอาจเตรียมข้อมูลบางส่วนไว้ล่วงหน้า ให้ผู้เรียน ร่วมกันศึกษารูปแบบของใบความรู้ e-book หรือเรื่องสั้น ที่ช่วยให้ผู้เรียน เข้าใจได้ง่ายขึ้น โดยคำ�นึงถึงหลักการทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ ที่เกี่ยวข้อง เช่น ความหนาแน่น ปริมาตร รูปทรง แรงต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้ผู้เรียนได้มีการเชื่อมโยงหลักการต่างๆ เก็บรวบรวมข้อมูล วิเคราะห์ข้อมูล และนำ�มาใช้ในการทดลองเพื่อหาคำ�ตอบของสถานการณ์ สนับสนุนคำ�ตอบ หรือเป็นข้อมูลในการสรุปรวบยอดความรู้ต่อไป ตัวอย่างความรู้ที่ผู้เรียนควรสืบค้นได้ ความหนาแน่น (Density) คือ อัตราส่วนระหว่างมวล (Mass) และปริมาตร (Volume) ของวัตถุ ซึ่งในธรรมชาติหากวัตถุมีความหนาแน่น มากกว่าย่อมมีน้ำ�หนักมากกว่าในปริมาตรที่เท่ากัน แต่ถ้ามโนมติคลาดเคลื่อน วัตถุที่มีน้ำ�หนักมากควรจมลงในของเหลวมากกว่าวัตถุที่มีน้ำ�หนักเบากว่า แต่ตามหลักการทางวิทยาศาสตร์นั้น หากวัตถุมีน้ำ�หนักเท่ากัน แต่ถ้ามี ความหนาแน่นและขนาดที่ต่างกัน หรือทำ�มาจากวัสดุที่ต่างกันจะส่งผลต่อ การจมลงและลอยตัวขึ้นของวัตถุในของเหลว นอกจากนี้ ความหนาแน่นของ ของเหลวส่งผลต่อแรงพยุงที่เกิดขึ้นด้วย วีดิทัศน์ประกอบสถานการณ์