นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 244

ปีที่ 51 ฉบับที่ 244 กันยายน - ตุลาคม 2566 31 ตลอดเวลา ปริมาณต่างๆ เหล่านี้จะเพิ่มขึ้นและลดลงอย่างเป็นคาบ (เกิด วนซ้ำ�ๆ อย่างสม่ำ�เสมอ) และตำ�แหน่งของวัตถุแต่ละตำ�แหน่งมีค่าตำ�แหน่ง (การกระจัด) ความเร็ว และความเร่งของวัตถุแตกต่างกัน ซึ่งผลการศึกษา สถานการณ์จำ�ลองด้วยโปรแกรม Trakcer ที่ได้จะเป็นข้อมูลในการสนับสนุน แบบจำ�ลองของผู้เรียน จากนั้นผู้เรียนวาดภาพเพื่ออธิบายการเคลื่อนที่ของ วัตถุติดสปริงในตำ�แหน่งต่างๆ โดยมีคำ�ชี้แจง คือ “ให้ผู้เรียนวาดรูป อธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุติดสปริง เมื่อวัตถุอยู่ตำ�แหน่ง A B C D และ E โดยใช้ข้อมูลจากตารางและกราฟผลการศึกษาสถานการณ์จำ�ลองด้วย โปรแกรม Tracker” ดังภาพ 5 จากภาพ 5 จะเห็นว่า แม้ว่าผู้เรียนแต่ละกลุ่มจะมีชุดข้อมูลที่มี ภาพ 5 แสดงแบบจำ�ลองทางความคิดอธิบายปรากฏการณ์การเคลื่อนที่ของวัตถุติดสปริงในตำ�แหน่งต่าง ๆ โดยใช้ข้อมูลจาก การศึกษาสถานการณ์จำ�ลองด้วยโปรแกรม Tracker มาสนับสนุน (ก) (ข) แนวโน้มไปในทางเดียวกัน แต่แบบจำ�ลองที่สร้างขึ้นแตกต่างกัน ผู้เรียน วาดภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุติดสปริงทุกตำ�แหน่งดังภาพ 5ก และอธิบาย ความหมายแยกในแต่ละตำ�แหน่ง ตัวอย่างเช่น เมื่อวัตถุเคลื่อนที่มาจุด B (จุดสมดุล) การกระจัด และความเร่งจะมีค่าใกล้เคียง 0 ในขณะที่ความเร็ว ของวัตถุมีค่ามากที่สุด หรือที่ตำ�แหน่งจุด C เป็นจุดที่สปริงหดตัวมากที่สุด จึงมีแรงดีดกลับของสปริงเข้าสู่จุดสมดุลมากที่สุด ส่งผลให้ความเร่งมีค่า มากที่สุด อย่างไรก็ตาม แม้ว่าผู้เรียนวาดภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุติดสปริง ตำ�แหน่งเดียวดังภาพ 5ข แต่อธิบายความหมายครบทุกตำ�แหน่ง ผู้เรียน อาจจะคิดว่าตำ�แหน่งของวัตถุ A,E และ B,D อยู่ในตำ�แหน่งเดียวกัน มีค่า ต่างๆ ใกล้เคียงกันจึงไม่จำ�เป็นต้องวาดรูปให้ครบทุกตำ�แหน่ง 3. ผู้เรียนร่วมกันปรับปรุงแบบจำ�ลอง ครูเปิดโอกาสให้ผู้เรียนนำ�เสนอและอภิปรายแบบจำ�ลองของ แต่ละกลุ่มเพื่อร่วมกันปรับปรุงแบบจำ�ลอง และสรุปองค์ความรู้ร่วมกัน ผู้สอนยกแบบจำ�ลองที่น่าสนใจและแตกต่างกันเพื่อให้เกิดเป็นประเด็นใน การอภิปราย ดังตัวอย่างในภาพ 5ก และ 5ข ผู้สอนใช้คำ�ถามในการนำ� อภิปรายดังนี้ “แบบจำ�ลองทั้งสองเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร” “จุดเด่น/ จุดด้อยของแบบจำ�ลองทั้งสองคืออะไร” “ถ้าจะให้แบบจำ�ลองที่ผู้เรียน สร้างสมบูรณ์ขึ้นผู้เรียนจะปรับปรุงอย่างไร” (ให้ใช้ปากกาสีอื่นวาดแสดง การปรับปรุงแบบจำ�ลอง) จากการอธิปรายแบบจำ�ลองในชั้นเรียนของ ทั้งสองกลุ่มพบว่า ผู้เรียนส่วนใหญ่มองว่า แบบจำ�ลองของกลุ่ม ภาพ 5ก มีจุดเด่นคือ สามารถอธิบายปรากฏการณ์ได้สมบูรณ์กว่ากลุ่ม ภาพ 5ข เนื่องจากแบบจำ�ลองสะท้อนการเป็นตัวแทนของการเคลื่อนที่ของวัตถุติด สปริงได้ทุกตำ�แหน่งที่ครูกำ�หนด เช่น การวาดภาพโดยระบุค่าปริมาณต่างๆ จากการทดลองในทุกตำ�แหน่ง การกำ�หนดสัญลักษณ์แสดงแรงดึงกลับของ สปริง หรือการตีความหมายค่าจากการทดลอง (มากที่สุด/น้อยที่สุด/ ใกล้เคียงศูนย์) อย่างไรก็ดี ในการร่วมกันปรับปรุงแบบจำ�ลอง ผู้สอน ไม่ได้ตัดสินว่าแบบจำ�ลองที่ถูกต้องจะต้องมี 1 แบบจำ�ลอง แม้ว่าแบบจำ�ลอง ในภาพ 5ข จะมีความสมบูรณ์น้อยกว่าในภาพ 5ก แต่แบบจำ�ลองในภาพ 5ข ก็สามารถอธิบายปรากฏการณ์การเคลื่อนที่ของวัตถุติดสปริงได้เช่นเดียวกัน เพียงแต่อาจจะขาดความสามารถในการเป็นตัวแทนในการอธิบาย ปรากฏการณ์บางส่วนไป เมื่อได้อภิปรายร่วมกันแล้ว ครูและผู้เรียนร่วมกัน สรุปองค์ความรู้เรื่องการเคลื่อนที่ของวัตถุติดสปริงจากแบบจำ�ลองที่ ผู้เรียนสร้าง โดยสรุปได้ดังนี้ 1. เมื่อสปริงยืดหรือหดมากที่สุด การกระจัด และความเร่งจะมีค่ามากที่สุด ในขณะที่อัตราเร็วมีค่าเป็นศูนย์ 2. ที่ตำ�แหน่ง สมดุล การกระจัดและความเร่งมีค่าเป็นศูนย์ ในขณะที่อัตราเร็วมีค่ามากที่สุด และ 3. แรงดึงกลับของสปริงและความเร่งมีขนาดแปรผันตรงกับการกระจัด แต่มีทิศทางตรงกันข้าม ดังภาพ 6