ถ้าจะพูดถึงเรื่องคลื่น ทุกคนอาจจะนึกถึงทะเลขึ้นมาทันที ใช่ครับ! เพราะคลื่นที่เราสามารถมองเห็นได้ชัดเจนนั้นก็คือคลื่นน้ำนั้นเอง ดังนั้นก็ไม่แปลกใจเลยว่า เมื่อพูดถึงคลื่น ทุกคนจะนึกถึงอะไรเป็นอันดับแรก

แน่นอนครับเมื่อพูดถึงคำว่าคลื่น ไม่ว่าจะเป็น คลื่นแสง คลื่นเสียง หรือแม้แต่ คลื่นน้ำ เอง ล้วนแล้วต่างก็มีสมบัติหลักที่เหมือนกัน แต่สิ่งที่แตกต่าง คือ ตัวกลางที่คลื่นอาศัยในการเคลื่อนที่หรือแม้แต่รูปแบบการเคลื่อนที่ของคลื่นก็ตาม ดังนั้นจึงมีนิยามต่างๆ เพื่อมาแบ่งกลุ่มประเภทของคลื่นออกเป็นกลุ่มๆ ตามลักษณะที่เกิดขึ้น ทั้งอาศัยตัวกลางและไม่อาศัยตัวกลาง หรือแบ่งตามทิศทางการสั่นของตัวกลาง อย่างไรก็ตามเมื่อมีคลื่นเกิดขึ้นย่อมมีพลังงานตามมาเสมอ และพลังงานที่ตามมากับคลื่น จึงทำให้เกิดปรากฎการณ์ต่างๆ ตามมาอีกมากมาย...........

ในการจัดการเรียนการสอนในครั้งนี้ เป็นการจัดการเรียนการสอนผ่านเนื้อหา แสง เลนส์ และการเกิดภาพ ซึ่งจะต้องอาศัยสมบัติของคลื่นมาอธิบาย โดยเฉพาะ "คลื่นแสง" ผมเลยตั้งชื่อการเรียนรู้ในเทอมนี้ว่า "นักประดิษฐ์น้อยกับกล้องดูดาว" ดังนั้นสิ่งที่นักเรียนจะต้องเรียนรู้ คือ ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติของคลื่นแสง ทิศทางของแสงเมื่อเคลื่อนที่ผ่านเลนส์แบบต่างๆ ทั้งเลนส์นูน และเลนส์เว้า การเกิดภาพจากเลนส์ ซึ่งเป็นความรู้พื้นฐานสำคัญ ที่จะนำไปใช้ในการประดิษฐ์กล้องดูดาว ภายใต้เงื่อนไข ต้องประดิษฐ์กล้องดูดาวที่สามารถขยายศักยภาพการมองเห็นของตัวเองให้มองวัตถุที่อยู่ในระยะไกลอย่างดูดวงจันทร์และดาวเคราะห์ที่อยู่บริเวณใกล้เคียงได้  และนี้ก็เป็นโจทย์การเรียนรู้ที่ท้าทายมากทั้งตัวครูเองและตัวนักเรียน และจะเกิดขึ้นตลอดทั้งเทอม

ในการสอนชั่วโมงแรกเราก็ไม่รอช้าที่จะให้นักเรียนได้เล่นกับเลนส์จริงๆ ทั้งเลนส์นูนและเลนส์เว้า เพื่อให้นักเรียนได้ระบุลักษณะของเลนส์ให้ได้ด้วยตัวเอง ว่าเลนส์ที่หยิบไปคือเลนส์อะไร อันไหนที่เรียกว่านูน อันไหนที่เรียกว่าเว้า โดยต้องเขียนระบุลักษณะที่สำคัญให้ได้จากการสังเกตของตัวเอง

ขณะที่กำลังเล่น ครูก็มีโจทย์เพิ่มเติม โดยให้นักเรียนของหาวิธี ทำอย่างไรก็ได้ให้สามารถมองเห็นสายล่อฟ้าที่อยู่บนหลังดาตึก 4 ชั้นให้ได้ และบอกรายละเอียดให้ได้อย่างชัดเจน เป้าหมายก็เพื่อจะให้เขาได้ลองเอาเลนส์ต่างๆ มาซ้อนกันแล้วมองภาพที่เกิดขึ้น

ภาพที่ได้ก็มีทั้งชัดบาง เบลอบ้าง ขนาดใหญ่ขึ้น ขนาดเล็กลง มีใกล้ และมีไกล ขึ้นอยู่กับการนำเลนส์มาเรียงกัน ซึ่งจุดนี้ละเป็นจุดที่สำคัญที่จะใช้ในการพูดคุย และศึกษาเหตุที่ทำให้เกิดปรากฎการณ์แบบนี้ นั้นก็คือสมบัติของคลื่น (แสง) และลักษณะของเลนส์นั้นเอง

หลังจากที่ได้เรียนรู้เรื่องคลื่นแสงไปสักระยะ (ก็นานพอสมควรนะ) กว่าจะเข้าใจว่า คลื่นแสงมีสมบัติอย่างไรบ้าง เมื่อเดินทางผ่านเลนส์แสงเดินทางไปทิศทางไหน อะไรที่เป็นปัจจัยให้เป็นแบบนั้น แล้วขนาดภาพที่ได้เราต้องการ ต้องมีปัจจัยอะไรมาเกี่ยวข้องบ้าง ถ้าต้องการความแม่นยำมากๆ เราจะสามารถคำนวณได้อย่างไร (ศึกษาหลักการคำนวณจนเข้าใจ) จนสุดท้ายเมื่อทุกคนพอจะเข้าใจพื้นฐานแล้ว ก็เข้าสู่โจทย์สร้างกล้องดูดาว และนี้ก็เป็นกล้องดูดาวของนักประดิษฐ์น้อย ก่อนที่จะนำกล้องไปใช้จริงในภาคสนาม

หลังจากที่นักเรียนทำกล้องเสร็จแล้ว ก็ได้เวลาที่จะนำกล้องไปใช้งานจริง เอาละคราวนี้พวกเราจะเอากล้องที่เราทำไปเทียบกับกล้องจริงราคาหลายบาทที่ หอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ ๗ รอบพระชนมพรรษา ฉะเชิงเทรา และเรียนรู้ในความสำคัญของกลุ่มดาวต่างๆ ที่อยู่บนท้องฟ้าในระบบสุริยะ (ทำกล้องดูดาวทั้งที่ ก็ต้องไปให้สุด และไปอยู่ที่จักรวาล)

กิจกรรมภาคสนาม ณ หอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ

1. นัดร่วมนักเรียนที่ห้องโถงหน้าท้องฟ้าจำลอง วิทยากรกล่าวตอนรับนักเรียน แนะนำกิจกรรม และสถานที่ของหอดูดาว

2. พบกับนักดาราศาสตร์รุ่นใหญ่ ลุงวรวิทย์ ตันวุฒิบัณฑิต ร่วมพูดคุยกับนักเรียน และเล่าประวัติความเป็นมาตั้งแต่เด็กจนถึงปัจจุบัน ทำไมถึงสนใจที่จะดูดาว จาก “จุดเริ่มต้นของความฝันเกิดขึ้นตอนรุ่งสาง”  และด้วยความอยากรู้อยากเห็น ลองผิดลองถูก จนสามารถสร้างกล้องเป็นของตนเองครั้งแรก การเรียนรู้ตั้งแต่เด็กถึงปัจจุบัน เพื่อสร้างแรงบันดานใจให้กับนักเรียนในด้านการเป็นนักวิทยาศาสตร์ นักดาราศาสตร์ ด้วยความมุ่งมานะ ไม่ย่อท้อกับอุปสรรคต่างๆ 

3. เรียนรูู้กล้องดูดาวอย่างง่ายของหอดูดาว และเปรียบเทียบกับกล้องดูดาวที่ตัวเองการประดิษฐ์ขึ้นเอง ระบุความเเหมือน ความต่าง และสิ่งที่ต้องปรับแก้ไขในกล้องของตัวเอง (ทำเสร็จแล้ว ถ้าเรียนรู้เพิ่ม เข้าใจมกาขึ้น ก็สามารถนำความเข้าใจปรับแก้ให้ดีขึ้นได้เสมอ)

4. เรียนรู้การใช้กล้องดูดาวแบบสะท้อนแสง (ไหนดูซิ ที่ศึกษามา ของจริงมันเป็นยังไง)

5. ฝึกใช้กล้องส่องทางไกล (ส่อง ส่อง ส่อง)

6. พอตกเย็น ครูประจำวิชาแจ้งโจทย์การเรียนรู้ให้กับนักเรียน ในการเข้าฐานกรเรียนรู้ต่างๆ และเข้าชมนิทรรศการระบบสุริยะและดูดาวที่ท้องฟ้าจำลอง

7. และกิจกรรมฐานนี้ก็เป็นฐานที่สำคัญที่จะต้องทดสอบกล้องจากการประดิษฐ์ของตัวเอง ส่องไปที่ดวงจันทร์ กำลังขยายอย่างต่ำ 50 เท่า ผลที่ออกมามองเห็นเป็นอย่างไร

8. นักเรียนก็ลองทดสอบกล้องของตัวเองอย่างสนุกสนาน บันทึกภาพที่ได้ ทั้งวาด และถ่ายรูปเก็บไว้ พร้อมกับครูเดินส่องไปด้วย เพื่อเช็คว่าที่ประดิษฐ์กันมาหลายสัปดาห์ เป็นไปตามโจทย์หรือไม่

9. หลังจากที่ดูดาวจากกล้องของตัวเองเสร็จแล้ว ฐานนี้ก็เป็นฐานที่น่าตื่นเต้น เพราะเป็นฐานที่จะได้ดูดาวจากกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ และสามารถมองเห็นไปยังอีกกาแล็กซี่หนึ่งได้ด้วย

10. ภาพดวงจันทร์ที่ช่วยกันถ่ายกับเด็ก (ถ่ายด้วย canon ผ่านกล้องดูดาว) และหลังจากทำกิจกรรมเสร็จ 00.00 น. เด็กก็ขอบคุณพี่ๆ วิทยากร และเดินทางไปยังที่พัก (ค่ายทหาร)

11. หลังจากที่ได้ทำกิจกรรมต่างๆ เต็ม 1 วัน ตื่นเช้ามา นักเรียนต้องมาสรุปการเรียนรู้ และสะท้อนการเรียนรู้รายคน

ภายใต้โจทย์

- จากการทำกิจกรรมในฐานต่างๆ นักเรียนได้เรียนรู้อะไรบ้าง

- ดูดาวไปทำไม

- จากการดูดาวครั้งนี้ นักเรียนมองเห็นอะไรในตัวเอง

12. แต่ละห้องต้องนำเสนอประเด็นที่ได้จากการแลกเปลี่ยนในห้องของตนเอง 

13. และตัวแทนแต่ละห้อง ต้องมานำเสนอประเด็นของห้องตนเองกับเพื่อนทั้งชั้น ร่วมรับฟังอีกครับ

14. หลังจากสะท้อนการเรียนรู้เสร็จแล้ว ก็ถึงเวลากลับเดินทางโรงเรียน แต่เราก็ยังมีภารกิจต่อที่จะต้องกลับไป KM ประมวลความรู้อีกครั้งที่โรงเรียนต่อไป

จากการเรียนรู้ตลอดทั้งเทอมเราเห็นได้ว่า การเรียนรู้ของเด็กจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเอาตัวเองลงไปคิด ลงไปทำ ลงไปพิสูจน์ ทดลอง ถึงแม้บ้างครั้งอาจจะไม่สำเร็จก็ตาม อย่างน้อยทุกครั้งที่ได้ลงมือทำ ได้เรียนรู้กับมันจริงๆ นั้นละความรู้นั้นจะเป็นของเราและยิ่งเราเอาความรู้นั้นไปใช้บ่อยครั้งเท่าไหร่ เราก็จะเกิดความเข้าใจมากขึ้นเท่านั้น

การเรียนรู้เรื่องคลื่นแสง มันสามารถเชื่อมเรื่องราวต่างๆ ได้มากมาย เพราะแสงกว่าจะเดินทางมาหาเราได้ต้องอาศัยพลังงาน และยิ่งมาจากดาวที่ไกลมากๆ ก็ย่อมใช้เวลาในการเดินทางนานมากขึ้นเช่นกัน และสิ่งที่เรากำลังมองกลับไปที่ดาวดวงนั้น นั่นคืออดีต หรือ แสงอาจจะทำให้เราเห็นในสิ่งที่ไม่ตรงกับความจริงก็เป็นได้

การเข้าใจความเป็นไปของธรรมชาติและความเป็นไปของจักรวาลมากเท่าไหร่ เราก็จะเข้าใจตัวเราเองมากแค่นั้น

"การดูดาวไม่ใช่แค่ดูดาว แต่การดูดาวคือมองเห็นตัวเอง"